«Астрономия» пәнінің оқу-әдістемелік кешені

Егер Ай өзінің Жер айналасындағы қозғалысында Жер мен Күннің арасында келіп қалса (бұл тек қана Ай туғанда болады), онда ол Күнді жауып қалуы мүмкін, онда Күн тұтылады, Ай Жерге көлеңке мен алакөлеңке түсіреді. Жерге Ай көлеңкесі түскен нүктелерде ол тұтылу жартылай болады. Жердің әр нүктесінде тұтылу әртүрлі көрінеді немесе тіптен көрінбейді, әрі ол әр түрлі уақытта басталады. Бұл айдың батыстан шығысқа қарай 1 км-с жылдамдықпен қозғалуынан болады. Күннің толық тұтылуы таңғаларлық көрініс болып табылады. Аспанда қара дөңгелекті және оның айналасындағы тамаша шұғыла –Күн тәжін көреміз. Ол Күннің қатты қызған атмосферасының жарқыраған сыртқы бөліктері. Күннің толық тұтылуы кезінде тез қараңғы түседі. Бүкіл көкжиекте қызғылт шапакка ұқсайтын жарқырау байқалады. Бұл –Ай көлеңкесі конусынан тысқары жатқан Жер атмосферасының Күнмен жарықтанғаны. Аспанда жұлдыздар мен планеталар көрінеді. Ауа температурасы төмендейді, тіпті шық пайда болады. Толық тұтылу көбінесе 2-3 минутқа созылады және ұзақтығы 8 минуттан (7 мин 40 с),аспайды. Ол жерде бір жарым жылда бір рет болады, бірақ Жердің бір орнында қайтадан болуы өте сирек, шамамен 200-300 жылда 1 рет болатын құбылыс. Мысалы, Мәскеуде толық Күн тұтылу -1476 жылы 25 ақпанда, Солтүстік Қазақстанда 1981 жылы 31 тамызда, ал Германияда 1999 жылы 8 тамызда байқалды. Келесі толық Күн тұтылуын қазақстандықтар Атырау қаласы маңайында 2006 жылы 29 наурызда, ал мәскеуліктер 2126 жылы 16 қазанда байқайтын болады.

Жер мен Айдың қозғалыстары жақсы зерттелгендіктен толық Күн тұтылуының уақыты мен орнын дәл есептеп шығаруға болады. Айдың тұтылуы. Ай Жердің көлеңке аймағына енгенде , Ай тұтылуы басталады. Ай тұтылуы тек Айдың толған кезінде, яғни Ай аспанында Күнге қарсы нүктесі маңайында болған кезінде байқалады. Бұл уақытта Ай жерге өзінің барлық жарықталған жарты шарымен қарайды.

Ай батыстан шығысқа қарай қозғалғандықтан, Жер көлеңкесіне бірінші болып Айдың шырыс сол жақ шеті көрінеді. Оның бетінде біртіндеп үлкейетін кішкене кетік пайда болады. Ай орақ пішінін қабылдайды.

Егер толық Ай өзінің Жер айналасындағы қозғалысында толығымен Жердің Көлеңкесіне енсе, онда Айдың толық тұтылуы болады. Егер ол көлеңке шетін жанап өтсе, онда тұтылу жартылай болады.

Айдың толық тұтылуы ұзаққа созылады,екі сағат (1сағ 40 мин) дерлік болуы мүмкін. Жердің барлық нүктелері үшін ол бір уақытта басталып және бір уақытта аяқталады, әрі Айға қараған Жердің бүкіл жарты шарында бірдей байқалады.

Ай толық тұтылғанда, әдетте Ай аса қараңғы болыа немесе толық көрінбей қалмайды. Бұл жердің атмосферасының бар болуымен түсіндіріледі. Жер атмосферасынан сынған Күн жарығы оған қызғылт түс беріп таралады және бір жағынан Ай дискісін жарықтандырады.

Жарықтанған Жер мен Ай конусша көлеңке түсіреді және конусша шала көлеңке түсіреді. Жер көлеңкесіне Ай жарым-жартылай кіргенде, Айдың толық және шала тұтылуы болады.

Толық Күн тұтылуы Жерге Ай көлеңкесінің дағы түскен орыннан ғана көрінеді. Дақтың диаметрі 250 км-ден артпайды, сондықтан бір мезгілде Күннің толық тұтылуы тек Жердің азғана бөлігінде көрінеді. Толық тұтылу фазасы 7 минут 70 секундтан артыққа созылмайды.

Жерге Айдың шала көлеңкесі түскен орындарда Күннің шала тұтылуы байқалады.

Жердің Айдан және Күннен қашықтықтары аздап өзгеруі салдарынан Айдың көрінерлік бұрыштық диаметрі Күндікінен бірде үлкенірек, бірде кішірек, ал бірде оған тең болып қалады.

Күннің толық тұтылулары ғылым үшін ерекше қызық, ал олар бұрын қараңғы адамдарды қатты үрейлендіретін.

Егер Ай орбитасының жазықтығы эклиптика жазықтығымен дәл беттессе, онда әрбір жаңа айда Күн тұтылуы, ал әрбір толған айда Ай тұтылуы болып тұрады.

Ортағасырлық Шығыс ғалымы, Хорезмде туылған Мұхаммед ибн Ахмед әл –Бируни (973-1048 жж.) Ай тұтылуы кезінде, Ай түсінің өзгеруін, Күннің толық тұтылуы кезіндегі Күн тәжі құбылысын бақылап және суреттеп жазған. Ол Жердің Күнді айнала қозғалуы туралы ойын айтты және геоцентрлік теорияны жетілмеген деп есептеді.

Ғаламдағы негізгі жарық көздері- жұлдыздар. Барлық жұлдыздардың ішінен өзіміз оның дөңгелегін көре алатын Күн-бізге ең жақын жұлдыз. Күн –кәдімгі жұлдыз,сондықтан оны жалпылама зерттеу жұлдыздар табиғатын түсінуге көмектеседі. Ол Күн жүйесіндегі орталық және ең орасан зор дене болып табылады. Күннің массасы Жердің массасынан 333 000 есе үлкен және басқа барлық планеталарды бірге алғандағы массадан 750 есе асап түседі.

Күн -өздігінен сәуле шығаратын зор энергия көзі. Ол күн жүйесіндегі барлық денелерге –сәуле шығару арқылы күшті әсер етеді: оларды қыздырады,планеталар атмосферасына әсер етеді, жердегі тіршілікке қажетті жарық пен жылу береді, барлық өсімдік пен жануарлар әлемінің өмір сүруін қамтамасыз етеді. Күн энергиясының біраз бөлігі тас көмір, мұнай және басқа пайдалы қазбалар түрінде Жер астында сақталған.

Шар тәріздес Күн бізге жарқыраған дөңгелек болып көрінеді. Радиусы Күннің радиусы болып саналатын Күннің көрінетін беті фотосфера деп аталады. Бұл радиус Жердің 109 радиусына тең. Күннің көлемі Жердің көлемінен 1300000 есе артық.

Күн бетіндегі физикалық тұрақтының мәні Жер бетіндегіден 28 есе артық және 274 H/кг тең. Күн затының орташа тығыздығы p = 1410 кг/м3, яғни судың тығыздығынан сәл көптеу.

Күннің толық сәуле шығару қуаты, яғни оның жарықтығы шамамен 4*1023 кВт. Күннің тиімді температурасы шамамен 6000 К-ге тең. Бірақ жер күннен оның шығаратын энергиясының шамамен 1/2000000000 (0.5*10-9) бөлігін алады.

Барлық жұлдыздар сияқты Күн –қызған газ шары. Негізінен, ол гелий қоспасы (он пайыз) бар сутектен тұрады. Күн затты қатты иондалған, яғни атомдар өздерінен сыртқы электрондарын жоғалтқан және олармен бірге иондалған газдың плазманың еркін бөлшектеріне айналған.

Күн қойнауында пайда болатын энергия ағыны сыртқы қабаттарға , беріледі және барған сайын көптеген аумақты қамтиды.

Осының нәтижесінде, күн газдарының температурасы орталықтан қашықтаған сайын азаяды. Күн атмосферасын шартты түрде бірнеше

Хромосферада жоғары Күннің радиусындай аралықта Күн газдараның температурасы өзгермейді. Бұл сиретілген және ыстық қабық күн тәжі деп атлады. Күн тәжінің шұғыла шашқан түрін Күн тұтылуының толық фазасы кезінде көруге болады. Осы кезде ол таңғажайып әдемі көрініс береді.

Әрі қарай, күн тәжінің газы планета аралық кеңістікте таралып, Күннен тұрақты таралатын күн желі деп аталатын ыстық сиретілген плазма ағынын құрайды.

Күннің бақыланатын жарқырауы ұзақ уақыт бойы сақталуы үшін оның ішкі энергиясының жеткілікті қорлары және бұл энергияны сәуле шығару энергиясына айналдырып, өңдейтін процестер қажет. Күн қойнауында термоядролық –реакциялар жүреді, оның нәтижесінде әлемдік кеңістікке шығатын энергия мөлшері бөлінеді. Соңғы мәліметтер бойынша Күннің жасы 5-109 жыл шамасында. Оның жарқырауы немесе толық сәуле шығару қуаты осы уақыт аралығында айтарлықтай өзгерген жоқ. Сондықтан күн затының ішкі энергиясының қоры өлі миллиардтаған жылдарға жетуі тиіс.

Күн –Жер байланыстары.

Күннің қысқа толқынды сәуле шығару радиотолқындардың таралуына күшті әсер етеді, кей кезде родио байланыс бұзылады, Күндегі белсенді процестер жанама түрде органикалық әлемнің, яғни жануарлар мен өсімдіктердің күрделі процестеріне де әсер етеді. Бұл әсерлер мен олардың жүру механизмін қазіргі уақытта ғалымдар зерттеуде.