Terminátor
Terminátor je fiktivní linie, která odděluje osvětlené a neosvětlených tváře nebeského tělesa.
Na Zemi
Terminátor na Zemi je malý kruh, jehož rovina je kolmá na rovinu ekliptiky a jejíž obvod je zhruba takový jako Země, když je osvětlena sluncem . Mimo polární oblasti terminátor prochází jakýmkoli bodem na povrchu Země dvakrát denně: při východu a západu slunce.
S výjimkou polárních oblastí uprostřed léta nebo zimy, kdy je oblast vystavena noci nebo osvětlení Slunce po celý den, lze měřit rychlost přiblížení jednoho ze dvou průsečíků terminátoru podél zeměpisná paralela:
- tato rychlost přiblížení je v průměru maximální podél geografického rovníku a dosahuje téměř 1 600 km / h ;
- tato rychlost na rovníku je maximální při jarní a podzimní rovnodennosti , kde dosahuje 1669,8 km / h (osa otáčení Země již není nakloněna vzhledem k rovině ekliptiky, terminátor je poledník a nejrychlejší body jsou u antipod podél rovníku, z nichž každý koncový bod obíhá za 24 hodin; s vědomím, že poloměr Země na rovníku je blízko 6 378,1 km , má rovník celkovou délku asi 40 075 km );
- tato rychlost na rovníku je minimální u letního a zimního slunovratu (když je sklon osy maximální).
Toto měření můžeme provést také nezávisle na ročním období a zeměpisné šířce měřením rychlosti přiblížení jednoho ze dvou průsečíků terminátoru s velkou kružnicí rovnoběžnou s rovinou ekliptiky:
- každý z těchto dvou bodů prochází velkým ekliptickým kruhem také rychlostí blízkou 1669,8 km / h měřenou na geografickém rovníku u rovnodenností;
- Země však není dokonale sférická, ale trochu zploštělá na pólech (kvůli vlastní rotaci díky odstředivé síle , kterou produkuje); čím více se sklon osy zvyšuje, tím více se zvyšuje výstřednost velké ekliptické kružnice, tím se velká ekliptická kružnice stává elipsou, jejíž obvod je o něco menší než u rovníku:
- tento eliptický obvod velkého ekliptického kruhu (který zůstává místem na Zemi, kde se terminátor blíží nejrychleji) dosahuje své minimální délky u slunovratů (když je jeho výstřednost maximální): průměrná rychlost přiblížení terminátoru je tedy nejnižší z rok;
- ale okamžitá rychlost přiblížení terminátoru podél této elipsy je maximální na dvou místech na Zemi, kde je elipsa nejplošší, to znamená na dvou místech nejvzdálenějších od geografického rovníku a nejblíže k oběma pólům (které vyvažuje zmenšení obvodu velkého ekliptického kruhu) a středu Země;
- nejvyšší rychlost přiblížení je pak ta, která se měří, když je pozemský sklon maximální, velká ekliptická kružnice popisuje elipsu nejsilnější výstřednosti a dvě předchozí místa se nacházejí podél obratníku Raka a obratníku Kozorožce ;
- u zimního a jarního slunovratu je rychlost přiblížení terminátoru podél ekliptiky ještě větší než rychlost přiblížení terminátoru měřená podél rovníku v rovnodennostech:
- zdá se, že slunce prochází oblohou z východu na západ a v poledne prochází zenitem dvou tropů rychleji u dvou zimních a letních slunovratů než u dvou jarních a podzimních rovnodenností a zdá se, že je pozdě vstávat nebo jít spát, když terminátor překročí tyto tropické oblasti.
Rychlost zavírání terminátoru je minimální a v zimě i v létě se z arktických i antarktických polárních kruhů a ve vyšších zeměpisných šířkách až k pólům stává nulovou , když terminátor již tyto oblasti neprotíná dvakrát denně.
Na Měsíci
Měsíční terminátor, poprvé pozorovaný dalekohledem Galileem , představuje nejzajímavější oblast Měsíce, kterou lze pozorovat.
Je to terminátor, který sleduje naše vnímání , obrys různých fází Měsíce , které pozorujeme ze Země. Vzhledem k nízké nadmořské výšce Slunce jsou reliéfy umístěné v této oblasti osvětleny pasoucím se světlem a vidí jejich zvýrazněné profily, dobře ohraničené jejich stíny díky absenci difúze atmosférou.
Faktor podélného jasu, který představuje ideální úhel elevace Slunce nad reliéfy, je přibližně mezi 5 ° a 15 °, což poskytuje maximální kontrast díky vrženým stínům.
Tento silný kontrast mezi světlými a tmavými oblastmi se rozprostírá na východ (dorůstající měsíc) nebo západ (ubývající měsíc) na vzdálenost asi 600 km nebo 12 ° délky . Za těmito hodnotami je Slunce více než 20 ° nad obzorem a formace ztrácí veškerý reliéf, s výjimkou velmi nedávných kráterů s vysokými hradbami, jejichž dno je viditelné až poté, co slunce dosáhlo. Docela vysoko na obzoru.
Sklon terminátoru (viditelný pozorovatelem na Zemi) závisí na pozemské polokouli, kde se nachází, a na ročním období: sklon je minimální u jarní a podzimní rovnodennosti (kde je obrácen) a téměř úplně ruší všechny celoročně na zemském rovníku:
- Sklon měsíčního terminátoru (a jeho změna orientace podle severní / jižní polokoule pozorovatele na Zemi, ale beze změny jeho tvaru podle měsíční fáze pozorované všude na Zemi ve stejném okamžiku stejným způsobem) je také do očí bijící důkaz (pouhým okem, bez podpory jakéhokoli nástroje) kulatosti Země , protože pak přímo závisí (v kterémkoli daném okamžiku z jakéhokoli bodu na Zemi, kde vychází Měsíc), pouze od pozorovatele zeměpisná šířka na Zemi. Ve skutečnosti je Měsíc osvětlován jako Země ze stejného zdroje světla, Slunce, podle prakticky stejného směru osvětlení (vzhledem k vzdálenosti, která nás odděluje od Slunce, která je podstatně větší než ta, která odděluje Zemi od Měsíce) .
- A přesto, všude ve stejnou dobu na Zemi, pozorujeme stejné osvětlené oblasti na Měsíci se zanedbatelným rozdílem, pokud jde o svítivost, sotva vnímatelným pro lidské oko (bez přesného měřicího přístroje), tento nepatrný rozdíl také ukazuje, že Měsíc je podstatně blíže k Zemi než Slunce, což umožňuje přesné měření vztahu mezi těmito dvěma vzdálenostmi (i když se tento rozdíl mírně liší podle ročních období, protože vzdálenost Země-Slunce se v průběhu roku mírně liší a protože Oběžná dráha Země je mírně ekliptická, Země je v současné době dále od Slunce během léta severní polokoule a blíže během zimy), ale hluboko pod hlavním účinkem výšky Měsíce nad obzorem (což závisí na zeměpisné šířce pozorovatel Země).
- Podobně jsou zatmění měsíce (způsobená stínem vrženým ze Země) pozorována stejným způsobem a současně na Měsíci (vidíme ztemnění stejných měsíčních zón) z jakéhokoli bodu na Zemi, kde je lze vidět. minut (s jediným rozdílem blízko sklonu lunárního terminátoru podle severní / jižní polokoule pozorovatele) a toto zatmění měsíce můžeme pozorovat pouze za 6 hodin před nebo po půlnoci (ve skutečnosti o něco méně kvůli pozemské reliéf, který brání části obzoru podle okolní geografie místa a nadmořské výšky pozorovatele na Zemi, ale také nepravidelné a nestabilní světelné zkreslení způsobené zemskou atmosférou pro pozorování Měsíce nejblíže k obzoru v době, kdy Měsíc stoupá nebo se nastavuje).
Formulář
Geometricky je terminátorem velký kruh kolmý k planetě - osa Slunce . Tento velký kruh prochází ortodromy podle rovnice
nebo
- sklon je úhel sklonu osy otáčení planety v rovině její ekliptiky , který se mění podle data vztahujícího se k tropickému roku revoluce a podle excentricity související eliptické oběžné dráhy a
-
fáze je hodinový fázový posun způsobený:
- na jedné straně vlastní rotaci planety (téměř 360 ° za sluneční den na této planetě, přičemž tento sluneční den se mírně liší od měřeného slunečního dne, protože nezohledňuje průběh planety na její oběžné dráze),
- a na druhé straně sezónní precese spojená s chodem planety po její oběžné dráze (360 ° během roku revoluce planety kolem Slunce).
Když se však sklon k ekliptice stane nulovým, výše uvedená rovnice terminátoru již není platná, i když je to stále velký kruh kolmý k ose planety-slunce: terminátor je pak jednoduše poledník, který prochází všemi zeměpisnými šířkami na těchto dvou opačné délky na obou stranách časového fázového posuvu.
Na Zemi,
- sklon jeho osy otáčení na jeho ekliptické rovině se mění téměř sinusově (přibližně mezi -23,4 ° a 23,4 °), protože jeho oběžná dráha má poměrně nízkou excentricitu, a proto je téměř kruhová (Země prochází nekruhovými změnami ve své obíhá hlavně vlivem gravitační síly Měsíce, vliv ostatních planet ve sluneční soustavě je zanedbatelný, stejně jako další orbitální poruchy vyvolané sluneční aktivitou nebo slunečními poli. prach protínaný Zemí);
- hodinový fázový posun na Zemi také roste kvazilineárním způsobem (prakticky o 15 ° za hodinu); ve skutečnosti zahrnujeme:
- na jedné straně vlastní rotace planety, téměř lineární (má téměř konstantní rychlost na svém povrchu, kde se měří zeměpisné délky); tato čistá rychlost otáčení téměř 360 ° za čistý solární den)
- a na druhé straně jeho sezónní precese, která je také téměř lineární (protože excentricita jeho oběžné dráhy je nízká, produkuje jen velmi málo zpomalení na své oběžné dráze, když se přiblíží k nejbližší apsidě - tj. ke svému přísluní na začátku ledna, že znamená jeho afélium na začátku července - ani zrychlení, když se od něj vzdaluje); sezónní precese je přesně 360 ° za roční revoluci, letošní rok revoluce pro Zemi se blíží 366,2422 efektivních slunečních dnů, astronomický rok, jehož absolutní trvání klesá velmi pomalu a který je o něco menší než průměr našich současných gregoriánských kalendářních let 365,2425 slunečních dnů plus jeden den (protože rotace Země se děje v precesi: směry rotace a revoluce při pohledu ze severu ekliptické roviny jsou opačné, rotace je pak vnímána proti směru hodinových ručiček, zatímco revoluce je vidět ve směru hodinových ručiček).
- Pokud je však požadováno přesné měření, mělo by se vzít v úvahu následující:
- nepravidelné variace rychlosti otáčení, stejně jako excentricita oběžné dráhy Země kolem Slunce (která produkuje zrychlení a zpomalení na své precesi i na sinusových variacích jejího sklonu). Pouze po velmi dlouhou dobu, vývoj jeho magnetického pole, vývoje Slunce, sluneční erupce, které vyčnívají nabité částice zachycené na magnetických pólech a další gravitační poruchy produkované obřími planetami sluneční soustavy;
- nízká postupná (nepravidelná) ztráta hmotnosti Slunce, zejména po slunečních erupcích (což snižuje gravitační sílu, a proto vede k tomu, že se Země pohybuje od své oběžné dráhy nebo blíže k ní, v závislosti na směru vyhozeném sluneční hmotou jakmile tato vyvržená hmota překročí oběžnou dráhu Země od té doby je gravitační síla této hmoty zrušena), a proto deformovat její eliptickou dráhu stejným způsobem jako poloha obřích planet; nemůžeme-li tyto vzplanutí rovnat, existuje rovnice, která určuje průměrnou dlouhodobou ztrátu sluneční hmoty;
- účinek zpomalení oběžné dráhy Země kolem Slunce třením o větry solárních částic (zejména nabitých částic zachycených ve velké vzdálenosti magnetickým polem Země), což také vede k přiblížení Země ke Slunci a ke zkrácení jeho periody revoluce; abych byl přesný, bylo by také nutné vzít v úvahu hlavní vývoj pozemského magnetického pole, který velmi znatelně upraví zachycení nabitých slunečních částic: když je pozemské magnetické pole obráceno, během období to může být prakticky zrušeno, a proto Země zachytí méně slunečních částic a bude v těchto obdobích méně zpomalena;
- malý úhel otevření kužele spojující tečnu s povrchem Slunce a Země, přičemž tento úhel má za následek mírné posunutí velkého kruhu směrem k obličeji neosvětlenému Sluncem a mírné zmenšení jeho průměru - terminátor je proto ne docela velký kruh, i když je blízko (tento rozdíl je však často mnohem menší než deformace terminátoru způsobená pozemským reliéfem, s výjimkou oceánů).
V beletrii
- Sci-fi sága Kroniky Riddicka originálně využívá pojmu terminátor.