Yer'in Hareketleri

Birincil sekmeler

Son Değişiklik : 09.12.2016
Bu sayfaya katkıda bulunanlar : cpt.zeybek, Hakan Tiryaki

M.Ö. üçüncü yüzyıla kadar, Yer’in sabit ve Gök küresinin bir eksen etrafında döndüğü kabul ediliyordu.

Heraclitus ve aynı yüzyılda yaşamış olan Platon ve Aristo (M.Ö. 384-322), Yer’’in eksen etrafında döndüğünü kabul etmişlerdir. Fakat bununla birlikte Aristarchos (Aristo M.Ö. 310-230) Yer’in ekseni etrafında ve Güneş etrafında döndüğünü M.Ö. 280 yılında açıkladığından, dinsizlikle itham edilmiş olduğunu sanırım hatırlarsınız.

Pltolamaios (Platon) ise Yer’in ekseni etrafında döndüğünü kabul etmemiş ve M,Ö. 140 yılında yayınladığı kitabında Yer’in sabit, Güneş, Ay ve Gezegenlerin Yer etrafında birer daire çizerek döndüklerini ve bu sırada ayrıca merkezi bu daire üzerinde olmak üzere ve ‘’episikl’’ adını verdiği birer çember çizdiklerini ileri sürmüştür.

Bu düşünceler bir müddet daha sonra rafa kaldırılmış ancak, M.S. 16.yy’da Copernicus (1473-1543) Yer’inn bir eksen etrafında ayrıca gökyüzünde sabit Güneş etrafında da döndüğünü ileri sürmüştür. Aynı fikir bundan 60 yıl sonra da Galileo tarafından kabul edilmiştir.

17.yy’da dürbünün keşfiyle Ay, Güneş ve Gezegenlerin eksenleri etrafında döndükleri dolaryısıyla Yer de bir gök cismi olduğundan, ekseni etrafında dönmesi gerektiği fikri benimsenmiştir.

Kepler (1571-1630), Tycho Brahe’nin Mars gezegeni üzerindeki gözlemlerinden yararlanarak 1609 yılında Mars gezegeninin güneşin etrafında bir elips yörünge çizdiğüini, 1618 yılında da yayınladığı diğer bir eserde bütün gezegenlerin ve bunlardan biri olan Yer’in de Güneş’in etrafında elips yörüngeler çizdiğini ortaya koymuştur.

Newton 1665 yılında ‘’Evrensel Çekim Kanunu’’nu ortaya koymuş ve bu kanuna göre;

‘’Evrende bulunan iki cisimbirbirlerini kütleleri ile doğru, aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak çekerler.’’

ifadesi, Yer’e nisbetle Güneş’in çok daha büyük bir gök cismi olması nedeniyle Yer’in, Güneş etrafında bir dolanma hareketi yapacağını kesin olarak ortaya koymuş olur.

Galileo tarafından ileri sürülen ve Newton tarafından 1679’da ispatlanan deneyle yüksek bir kulenin tepesinden çok ağır bir cisim serbest düşmeye bırakılmış ve cisim düşey doğrultuda düşeceği yerde daha doğuya doğru bir noktaya düşmüştür. Aynı deneme 1903 yılında Camille Flammarion tarafından Paris’de Pantheon Kilisesinin kulesinden büyük bilyelerle yapılmış ve bilyelerin 7,6 mm kadar doğuya düştüğü görülmüştür. Yapılan hesaba göre 67 mt yükseklikten bırakılacak bir cismin 8,1 mm doğuya düşmesi gerekmekteydi.

18. yy’da Pleteau Yer Ekvatorundaki şişkinliğin, Yer’in bir eksen etrafında dönmesinden meydana geldiğini şu şekilde yaptığı deneyle göstermiştir;

Sıvı halinde büyükçe bir yağ damlası, ortasından geçen bir eksen etrafında, aynı yoğunlukta alkollü bir su içinde döndürülmüş ve yağ damlasının kutuplarda basıklaşarak ortasının şişkinleştiği görülmüştür.

Yer üzerindeki farklı enlemlerde ölçülen bir derece meridyen boylarının da farklı bulunuşu, Yer’in kutuplarda daha basık, dolayısıyla Yer’in bir eksen etrafında döndüğünü kanıtlamıştır.

1851 yılında Faucoult, ucunda 28kg bir küre olan 67 mt çelik teli Paris’de Pantheon Kilisesinin kubbesine bağlayarak, kürenin altında çapı 4 mt olan kum yığınını, kürenin altındaki bir sivri ucun kürenin her salımında kum üzerinde bir iz bırakacak şekilde döşemiş ve küre önce bir pamuk iple yan tarafa bağlanarak saatlerce beklenip denge haline getirilmiştir. Daha sonrasında ip yakılarak küre salınıma bırakılmış, böylece meydana getirilmiş sakaçta her salınım 16,5 sn sürmüş ve kürenin altındaki sivri uç her saat sonunda bir evvelki çizgiden 11 derece 15 dkfarklı yeni bir çizgiyi kum tepesi üzerinde çizerek, salınım düzlemi saat ibresi yönünde doğudan batıya doğru bir hareketle ilk salınım çizgisi üzerine 31 saat 47 dk sonra tekrar gelmiştir.

Dıştan bir etki olmadıkça sarkacın salınım düzleminin değişmemesi gerektiği prensibine dayanarak, kürenin salınım düzleminin değişmediği ancak, Kilisinin bulunduğu yerin Batıdan Doğuya doğru dönmüş olduğu neticesine varılmıştır.

Deney kutupda yapılmış olsaydı, devir 24 saatte tamamlanacak ve Güney kutupta devir, Kuzey kutbundakinin tersi yönünde olacaktı. Eğer deney Ekvator’da yapılmış olsaydı, bu sefer küre altındaki uç sürekli olarak aynı çizgiyi çizmiş olacaktı.

Yukarıdaki şekilde deneyin L enleminde ve bir A noktasında yapıldığını ve sarkacın A noktasından geçen Meridyen düzlemi içinde olduğunu kabul edelim. A noktasındaki ufuk düzlemi ile meridyen düzleminin ara kesidi AC’dir. Yer KG ekseni etrafında dönüyorsa A noktası L enlem dairesi boyunca dönerek A A’O konisini çizmektedir.

L enlem dairesi olan koninin taban çevresi = 2πO’A dır.

Kenarları birbirlerine dik olan açılar : ACO’ = O’AO = AOE dir.

O’A = CA.sin L ifadesi yerine yazılacak olursa; 2πO’A = 2πCA Sin L bulunur.
Diğer tarafta aşağıdaki gibi;

2π radyan / T radyan = 2π CA / Koninin Taban Çevresi

T = 2π . 2πCA sin L / 2π CA = 2π sin L bulunmuş olur.

Bu doğrultuda yapılan hesaplamaların neticesinde (neden-sonuç bizi daha ziyade ilgilendirdiğinden hesaplamaların detayına girmeyip doğrudan sonuç odaklı olarak sonuca geliyorum) Yer’in Güneş etrafındaki hızının yaklaşık olarak sn’de 30 km olduğu ve Yer’in kendi ekseni etrafında dönüşünde, Ekvatordaki bir noktanın sn’de 465 mt’lik bir hareket yaptığı bulunmuştur. Dolayısıyla bu açıklama ve hesaplar Yer’in başlıca iki hareketi olduğunu göstermektedir:

  1. Yer’in Kutupsal Ekseni etrafındaki günlük hareketi (ROTATION)
  2. Yer’in Güneş etrafındaki yıllık hareketi (REVULATION)

Yer’in Kutupsal Ekseni etrafındaki dönüşünün sonuçları olarak;

  1. Gök cisimlerinin görünen (zahiri) / (apparent) hareketleri,
  2. Sekinme veya Presesyon (Precession),
  3. Süzülme veya Nütasyon (Nutation),
  4. Siriyolis (Ciriolis) tesiri,
  5. Akıntı ve rüzgarların yönlerinde görünen sapma,
  6. Siklonların oluşumu,
  7. Gece ve Gündüz,
  8. Merkezkaç veya santrafüj kuvvet (centrifugal force),
  9. Amfidromik (amphidromic) olayları sayabiliriz.

Sekinme

Yakın tarihlere kadar gelmiştik ama kısa bir M.Ö. seyehatimiz olacak yine… 

M.Ö. 125 yılında Hipparchus tarafından ‘’sekinme’’ hareketi keşfedilmiş ancak, ilk defa Newton kabul görecek şekilde açıklanabilmiştir.

Bu harekete sebep olan 5 ana faktör vardır.

Bunlar;

  1. Yer’in Ekvatoral şişkinliği (Equatorial Bulge),
  2. Ay ve Güneş’in çekim kuvvetleri (Luni – Sonar Attraction),
  3. Gezegenlerin Çekim Kuvveti (Planetary Attraction),
  4. Yer’in dönmesi (Rotation of the Earth),
  5. Yer’in Güneş çevresindeki dolanımı (Revulation of the Earth).

Güneş’in görünen yörünge düzlemi, Yer’in merkezinden geçen sabit bir düzlemdir. Bu düzlemin Gök Küresi ile ara kesiti olan büyük daireye ‘’Tutulma Dairesi’’ (ekliptik/ecliptic) denir.

Güneş Yer Ekvatörünü kendi yörünge düzlemi üzerine, Ay’da tutulma düzlemi ile 5 derece kadar eğimli olan kendi yörünge düzlemi üzerine getirmeye çalışılır. Ay, Yer’e daha yakın olduğundan sekinmenin meydana gelmesinde Güneş’den daha çok etkilidir. Böylece bu iki kuvvetin bileşkesi, Gök Ekvatoru ile Tutulma Dairesinin birbirini kestiği Aries ve Libra yani ilkbahar ve sonbahar noktalarının yer değiştirmesine sebep olur. Bunun neticesi olarak ‘’Mevsimler Yılı’’ ile ‘’Yıldız Yılı’’ arasındaki 20 dk fark bir yılın 26.000’de 1’i  olduğundan, Aries noktası batıya doğru bir hareketle yılda ortalama 50’’26’’’ (25 yılda 1,28 mt)’lik bir yer değiştirmesi yaparak 26.000 (25.780) yılda Ekvatoru dolaşmış olur.

Sekinmenin neticesi olarak Tutulma düzlemine 23,5 derece eğimli olarak dönen Yer, Dönme Ekseni etrafında 47 derece tepe açılı bir koni çizer. Gök kutbu, koninin taban dairesini (Precession Circle) çizerken, Yer’in dönüş yönünün aksi yani Doğu-Batı yönünde hareket eder (yer değiştirir) ve Gök kutbunun, Tutulma Kutbu (Ecliptic Pole) etrafındaki bu dolanımı 25.780 yılda tamamlanır.

Diğer taraftan Aries noktasının yer değiştirmesi ile yıldızların SHA (Sideral Hour Angle / Yıldızal Saat Açıları) ve Dec. (Declination / Eğişim)’leri yıldan yıla değişeceğinden, Hipparchus tarafından Tutulma Dairesi’nin heriki tarafında 7,5 dereceden 15 derece veya 8 dereceden 16 derece olarak ayrılmış ve ‘’Zodiac’’ denilen Gök Kuşağı bugüne kadar 30 dereceye yakın bir kayma yaptığından, Aries noktası halihazırda Balık Takım Yıldızında bulunmakta ve Pisces kümesine doğru ilerlemektedir. Libra noktası ise Virgo burcunda bulunmaktadır.

Süzülme (Nutation)

Yer Ekvatorunu , Tutulma ve Ay yörünge düzlemine çekmeye çalışan kuvvetler yılda iki defa Güneş yine yılda iki defa Ay için, Güneş ve Ay’ın Ekvator düzleminde oldukları zaman SIFIR olur.

Ay’ın Yer etrafındaki yörüngesi de sürekli olarak değişir. Ay, Yer etrafında dönerken, Yer üzerindeki etkisi gerrçek kutbun, ortalam kutup etrafında daireye çok yakın olan sinüs eğrisine benzer düzgün bir eğri çizmesine sebep olur.
İşte Gök Kutbunun bu periyodik hareketine ‘’süzülme’’ denir. 
Bu eğrinin periyodu 18,6 yıldır.

Yeni yorum ekle