Α Ρ Θ Ρ Α

                           

ΑΡΘΡΑ  ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑΣ *Γιάννη Κολιόπουλου*

 

Ο ΙΣΤΟΡΙΚΟΣ ΧΑΡΤΗΣ ΤΗΣ ΓΗΣ ΤΟΥ ΚΛΑΥΔΙΟΥ ΠΤΟΛΕΜΑΙΟΥ.

+Η  ΓΗ

+Ο ΗΛΙΟΣ 
+ΑΦΡΟΔΙΤΗ 
+ΕΡΜΗΣ

ΙΩΝΙΑ,Η ΠΑΤΡΙΔΑ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗΣ ΣΚΕΨΕΩΣ. 

ΟΙ ΚΟΜΗΤΕΣ ΜΕ ΕΓΓΥΤΑΤΑ ΠΕΡΙΗΛΙΑ (SUNGRAZERS)

Η Γ Η*

Η    Γ Η*

Ο τρίτος κατά σειρά αποστάσεως πλανήτης από τον ήλιο είναι η γή μας, Η γή ανήκει στην ομάδα των πλανητών οι οποίοι έχουν στερεές επιφάνειες όπου περιλαμβάνονται ο Ερμής, η Αφροδίτη και ο Άρης με μεγαλύτερη την γή. Η γή είναι ο μοναδικός μεγάλος πλανήτης στο ηλιακό σύστημα ο οποίος παρουσιάζει γεωλογική δραστηριότητα και που έχει ιδανική ατμόσφαιρα για την συντήρηση των εμβίων όντων.

Διαστάσεις και η σφαιρικότητα της γής. Όπως όλοι οι πλανήτες έτσι και η γή έχει σχήμα σφαιρικό και μάλιστα είναι πεπιεσμένη εις τους πόλους και εξογκωμένη στον ισημερινό με λόγο πλατύνσεως 1/293. Αυτό οφείλεται στο οτι η γή περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της με φορά εκ Δυσμών προς Ανατολάς. Συνέπεια αυτού του γεγονότος είναι οτι οι τροχιές των τεχνητών δορυφόρων παρουσιάζουν παρεκλίσεις από τις τροχιές που διαγράφουν. Η ισημερινή διάμετρος της γής ανέρχεται σε 12756 χιλιόμετρα ενω η πολική είναι μικρότερη με 12711 χιλιόμετρα.

Το μήκος του ισημερινού του πλανήτη μας είναι 40.076 χιλιόμετρα ενώ αυτό του μεσημβρινού περιορίζεται στα 40.009 χιλιόμετρα . Το σφαιρικό σχήμα της γής αποδεικνύεται με πολλούς τρόπους,ο απλούστερος και ο κατανοητότερος είναι η έκτασις του τοπικού ορίζοντα. Ένας παρατηρητής ευρισκόμενος στο ύψος της θαλάσσης μπορεί να δεί στο βάθος μόνο σε απόσταση 5 χιλιομέτρων ενώ άν ανεβαίνει ψηλότερα π.χ σε λόφο έχει μεγαλύτερη σε μήκος οπτική προοπτική του ορίζοντα. Όταν βλέπουμε ένα ιστιοφόρο μακριά στο θαλάσσιο ορίζοντα πρώτα διακρίνουμε τα ιστία και μετά το σκάφος.

Από τους αρχαίους λαούς οι οποίοι πίστευαν οτι η γή είναι επίπεδη, οι Κινέζοι λχ. πίστευαν οτι στηρίζεται επάνω σε τεράστιους ελέφαντες, πρώτοι οι αρχαίοι Έλληνες επιστήμονες αποδείκνυαν με αληθοφάνεια το σφαιρικό σχήμα της γής . Ο Αναξίμανδρος ,μεγάλος φιλόσοφος από την Ιωνία, έλεγε τ την δε γήν είναι μετέωρος υπό μηδενός κρατουμένην, μένουσαν δε δια την ομοίαν πάντων απόστασιν, το δε σχήμα αυτής γυρόν, στρογγύλον και λίθω παραπλήσιον ╗. Ο Αριστοτέλης αποφαινόταν οτι κατά τις σεληνιακές εκλείψεις η Σελήνη καλύπτεται κυκλικά από τη σκιά της γής γεγονός που δηλώνει την σφαιρικότητά της, μία λογική και ολοφάνερη απόδειξη. πατήστε εδώ

Το αξιοθαύμαστο γεγονός όμως είναι οτι η αρχαία Ελληνική επιστήμη προχώρησε σε μετρήσεις των διαστάσεων της γής με αξιοθαύμαστη ακρίβεια για την εποχή άν κρίνουμε βεβαίως και από τα επιστημονικά όργανα που διέθεταν τότε.

Είναι πολύ ευφυής ανά τους αιώνες η μέθοδος με την οποία ο Ερατοσθένης υπολόγισε τις διαστάσεις της γής. πατήστε εδώ

Όπως κινείται η γή  γύρω από τον ήλιο σε ελλειπτική   τροχιά διαγράφει μια πλήρη περιφορά μέσα  σε μια χρονική περίοδο που λέγεται έτος.  Ας εξηγήσουμε όμως αναλυτικώτερα τα παραπάνω.   Ο Γερμανός αστρονόμος Ιωάννης Κέπλερ θεμελίωσε τους τρείς νόμους της κινήσεως των πλανητών γύρω απο τον ήλιο που φέρουν το όνομά του . Ο πρώτος νόμος διατυπώνεται ως εξής.. "Οι τροχιές των πλανητών είναι ελλείψεις,την μια δε εστία της ελλείψεως την κατέχει ο ήλιος."Το πόσον δε η διαγραφόμενη έλλειψις διαφέρει από τον κύκλο καλείται εκκεντρότης και μετρείται σε χιλιοστά   Η εκκεντρότητα της γήινης τροχιάς ανέρχεται στο μικρό ποσό των 0,0017 χιλιοστών με αποτέλεσμα  να μην απομακρύνεται  ούτε να πλησιάζει πολύ κοντά τον ήλιο. Η μέση απόσταση απο το άστρο της ημέρας είναι 149.504.000 χιλιόμετρα και ονομάζεται Αστρονομική μονάδα (Astronomical Unit )ή συνοπτικά AU.  Είναι μεγάλης σημασίας για την Αστρονομία αυτό το μέτρο της αποστάσεως γής-ηλίου γιατί το εκλαμβάνουμε σαν αφετηρία μετρήσεως αποστάσεων των πλανητών και των άλλων μελών του πλανητικού μας συστήματος.

Η ελλειπτική τροχιά της γης έχει σαν αποτέλεσμα όταν έρχεται κοντύτερα στον ήλιο να απέχει απο αυτόν 146.993.000 χιλ.σε μια θέση που ονομάζεται  περιήλιο, και σε 151.996.000 χιλ.στην πιο μεγάλη απόσταση που λέγεται αφήλιο . Στίς χιλιετηρίδες μας το περιήλιο συμβαίνει στις 2 Ιανουαρίου ενω το αφήλιο κατά τις 2 Ιουλίου κάθε έτους.  Η γη όπως και όλοι οι πλανήτες κινούνται γύρω από τον ήλιο με μια συγκεκριμένη μέση ταχύτητα η οποία λέγεται εφαπτομενική ταχύτητα. Σύμφωνα με τον παγκόσμιο νόμο του Νεύτωνος η έλξη την οποία ασκεί ο ήλιος στην γή και στους άλλους πλανήτες προσπαθεί να την αιχμαλωτίσει σε μια ελλειπτική τροχιά γύρω από τον ήλιο. Όμως αν υποθέταμε ότι στιγμιαία δεν υπήρχε αυτή η δύναμη, τότε η γη μας αυτόματα θα ξέφευγε ακολουθώντας την νοητή εφαπτομένη με ταχύτητα 29,8 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο.  Τόση λοιπόν είναι η ταχύτητα με την οποία το φυσικό μας διαστημόπλοιο περιστρέφεται γύρω απο τον ήλιο. Εμείς όμως δεν αισθανόμαστε τίποτα, νοιώθουμε ακίνητοι καθώς πλέουμε στο διάστημα για τον απλούστατο λόγο οτι δεν υπάρχει σταθερό κοντυνό σημείο αναφοράς, όπως ακριβώς συμβαίνει στην περίπτωση ενος αεροπλάνου που πετά ψηλά πάνω απο τη θάλασσα.  Θα έχουμε την εντύπωση ότι είναι ακίνητο.

Διάκριση ετών.  Όμως η ετήσια περιστροφή της γής γύρω απο τον ήλιο για μάς είναι ψευδής και εικονική και εκτελείται αργά στην περίοδο ενός χρονικού διαστήματος που ονομάζωμε έτος. Γίνεται στην Αστρονομία διάκριση  Αστρικού και Τροπικού έτους.ο αστρικό έτος είναι ο χρόνος που χρειάζεται η Γη για να κάνει μία πλήρη περιφορά γύρω από τον Ήλιο, όπως αυτή μετράται σε ένα σταθερό σύστημα αναφοράς. Η διάρκεια αυτού του έτους είναι 365,256 363 051 ημέρες, (365 ημέρες 6 ώρες 9 λεπτά 9 δευτερόλεπτα)
Το τροπικό έτος είναι η χρονική διάρκεια ανάμεσα σε δύο περάσματα του κέντρου του ηλιακού δίσκου από το εαρινό σημείο γ της εκλειπτικής, δηλαδή είναι το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο εαρινών ισημεριών. Το τροπικό έτος έχει διάρκεια 365,24219878 ημέρες.

Ανωμαλιακό έτος. Ειναι το χρονικό διάστημα που απαιτείται για την επάνοδο της γής στο ίδιο σημείο της ελλειπτικής τροχιάς της και είναι ίσο με 365 ημέρες, 6 ώρες, 43' και 39 ". Το ανωμαλιακό έτος είναι μεγαλύτερο του αστρικού κατά 34' και 29 " περίπου.

Η εικονική αυτή κίνησις του ηλίου ο οποίος μας φαίνεται οτι κινείται μεταξύ των διαφόρων αστέρων του ουρανού είναι στην πραγματικότητα η νοητή προέκταση της ευθείας γής-ηλίου η οποία επεκτείνεται σε άπειρο βαθμό με αποτέλεσμα να προβάλλεται ο ήλιος στους διάφορους αστερισμούς που διαδοχικά συναντά.  Αυτό βέβαια είναι δύσκολο να κατανοηθεί άμεσα απο τον παρατηρητή και έτσι μας δημιουργείται η ψευδαίσθηση οτι είμαστε ακίνητοι στο διάστημα και οτι ο ήλιος και όλα τα άλλα ουράνια σώματα και φαινόμενα περιστρέφονται γύρω μας ανα τακτά χρονικά διαστήματα, μια φυσική πλάνη την οποία όλοι οι αρχαίοι λαοί  και οι Έλληνες πλην ωρισμένων σοφών επίστευαν (Αρίσταρχος, Φιλόλαος, Ικέτας , Ηρακλείδης). Το αστρονομικό μοντέλο κατά το οποίο η γή ευρίσκεται ακίνητη στο κέντρο του σύμπαντος ονομάσθηκε  γεωκεντρικό σύστημα του κόσμου, ένα σύστημα που επικράτησε σε πολλές περιπτώσεις και με θρησκευτικό φανατισμό από τους χρόνους του αστρονόμου Πτολεμαίου μέχρι την εποχή της Αναγεννήσεως (16ος αιώνας ).

Κίνηση της γής γύρω από τον άξονά της.  Όπως όλοι οι πλανήτες, έτσι και η γή  περιστρέφεται  γύρω από τον άξονά της, το λεγόμενο ημερονύκτιο.  Η περιστροφή  εκτελείται με φορά εκ Δυσμών πρός Ανατολάς σε χρονικό διάστημα 23 ωρών και 56' λεπτών, χρόνος ο οποίος λέγεται  αστρική ημέρα.  Ο παρατηρητής διαπιστώνει την κίνηση αυτή με την Ανατολή και Δύση των διαφόρων ουρανίων σωμάτων  ( Ήλιος,  Σελήνη αστέρες κλπ ). Υπάρχουν πολλοί τρόποι που αποδεικνύουν αυτήν την κίνηση της γής.  Θά αναφέρουμε  την απόκλιση των τροχιών των τεχνητών δορυφόρων η οποία πραγματοποιείται με φορά εκ Δυσμών πρός Ανατολάς, όπως και αυτή των ανέμων οι οποίοι πνέουν στην ατμόσφαιρα.  Οι διευθύνσεις των αερίων μαζών λόγω της κινήσεως της γής αποκλίνουν πρός τα δεξιά για το βόρειο ημισφαίριο και πρός τα αριστερά για το νότιο.

Η αστρική ημέρα διαφέρει  από την ηλιακή ημέρα κατά 4' λεπτά της ώρας περίπου. Η φαινομένη κίνησις του ηλίου στην ουράνια σφαίρα από την Ανατολή στην Δύση  παρουσιάζει μικρές διαφορές  σε σχέση με τον χρόνο που μας δίδεται από τα ρολόγια μας.  Αυτό οφείλεται στο ότι η γή δεν κινείται μόνον γύρω από τον άξονά της, αλλά συγχρόνως ακολουθεί το τόξο της τροχιάς της γύρω από τον ήλιο, ούτως ώστε σε χρονικό διάστημα ενός ημερονυκτίου να έχει διατρέξει και ένα τμήμα της τροχιάς της. πατήστε εδώ
Η διαφορά των 4' αθροιζόμενη μας δίνει ένα ημερολογιακό έτος περίπου 366 ημερών. Έτσι, για τον λόγο αυτόν τα πολιτικά ημερολόγια έχουν ένα δίσεκτο έτος κάθε 4 χρόνια.

Όσον αφορά τον χρόνο που απαιτείται για την συμπλήρωση του ημερονυκτίου, στην αστρονομία διακρίνεται σε αστρικό, αληθή ηλιακό και μέσο ηλιακό χρόνο. Αστρικός χρόνος είναι το διάστημα που χρειάζεται για μία πλήρη φαινομενική περιστροφή της ουράνιας σφαίρας σαν αποτέλεσμα της περιστροφής της γής γύρω από τον άξονά της, ο οποίος είναι ίσος με τον χρόνο δύο διαδοχικών μεσουρανήσεων ενός  αστέρος και ως εκ τούτου ονομάσθηκε αστρικός χρόνος.+Daylight simulator

Ο αληθής ηλιακός χρόνος είναι ο χρόνος ο οποίος περιέχεται μεταξύ δύο διαδοχικών διαβάσεων του ηλίου από τον μεσηβρινό του τόπου. (στην ουράνιο σφαίρα μεσημβρινός είναι η νοητή ευθεία η οποία διχοτομεί το ορατό από τον παρατηρητή ημισφαίριο).  Ο ήλιος κατά την φαινομένη του ετήσια πορεία στον ουρανό, φαίνεται ότι κινείται επάνω σε μιά νοητή γραμμή, την εκλειπτική. Επειδή όμως φαινομενικά κινείται ταχύτερα τον Ιανουάριο (περιήλιο) και βραδύτερα τον Ιούλιο (αφήλιο), η καθημερινή μεσουράνηση του ηλίου δεν επαναλαμβάνεται σε ίσα χρονικά διαστήματα.   Από αυτήν την έλλειψη σταθερότητος είναι λογικό ότι αυτός ο χρόνος δεν χρησιμοποιείται στις καθημερινές μας ανάγκες. Η χρησιμοποίηση του μέσου ηλιακού χρόνου στηρίζεται στην υιοθέτηση του "μέσου ήλιου", ο οποίος σε ίσους χρόνους διανύει ίσα διαστήματα με την υπόθεση ότι κινείται ισοταχώς όχι στην εκλειπτική, αλλά στον ουράνιο ισημερινό. Η διαφορά μεταξύ μέσης και αληθινής ημέρας κατά την διάρκεια ενός έτους δεν είναι σταθερή, αλλά μεταβάλλεται ημέρα με την ημέρα και ονομάζεται "εξίσωση χρόνου". Μόνο κατά τις ημερομηνίες 11 Φεβρουαρίου , 14 Μαίου,   26 Ιουλίου  και την 2 Νοεμβρίου κάθε έτους, οι δύο αυτοί "ήλιοι" αληθής και μέσος  συμπίπτουν στην ουράνια σφαίρα.+Paths of the sun 

Η φορά με την οποία εκτελείται η περί άξονα περιστροφή της γής είναι η ίδια με αυτή της περιστροφής περί τον ήλιο, δηλαδή με αντίθετη κατεύθυνση αυτής των δεικτών του ωρολογίου. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να συναντάμε στην πορεία μας στο διάστημα διάφορα φαινόμενα π.χ βροχές διαττόντων τις πρώτες πρωινές ώρες διότι κατ' εκείνες τις ώρες το ανατολικό ημισφαίριο της γής θα έχει την πρώτη οπτική επαφή με τα αντικείμενα αυτά. Γεννάται τώρα το ερώτημα : είναι σταθερός ο χρόνος της  περιστροφής της γής γύρω από τον άξονά της ;  Η απάντηση είναι όχι.  Ούτε στό παρελθόν, αλλά ούτε και στό μέλλον θα είναι ακριβώς ίδια η διάρκεια του ημερονυκτίου. Οι πτώσεις στην επιφάνεια της γής μεγάλου αριθμού διαττόντων κάθε χρόνο κάνουν τον πλανήτη μας βαρύτερο , όπως και οι τριβές από τις παλίρροιες που ενεργούν σαν "φρένο"στην περιστροφή του. Αυτά τα γεγονότα δημιουργούν μια επιβράδυνση στον χρόνο περιστροφής της γής. Υπολογίζεται ότι θα πρέπει να περάσουν 100.000 έτη για να επέλθει μεταβολή του χρόνου αυτού κατά 1 ".

 Όσον αφορά την διάρκεια του ημερονυκτίου στα διάφορα γεωγραφικά πλάτη, αυτή διαφέρει κατά πολύ και αυτό οφείλεται στο ότι ο άξονας περιστροφής της γής παρουσιάζει κλίση με το επίπεδο περιφοράς.  Ενδεικτικά παραθέτουμε τον εξής πίνακα γεωγραφικών πλατών, όπου αναγράφεται η διάρκεια ημέρας και νύκτας.

   Γεωγραφικόν πλάτος        Μεγαλύτερη    διάρκεια     

                                             ημέρας             νύκτας

  ------------------------------       --------------------------------------

           90 μοίρες                      189 ημέρες      176 ημέρες

           80                                   137                   123                 Βόρειο ημισφαίριο.

           70                                    70                     55

           50                                    16 ω.18λ.         16ω.  0λ.

           30                                    14 ω   2λ          13ω 30λ  

           10                                    12 ω 40λ          12ω 30λ

             0                                    12 ω   5λ          11ω 55λ

           70 μοίρες                       65  ημέρες       59 ημέρες.

           80                                  130                   130                 Νότιο ημισφαίριο.

           90                                  182                   183       

Είναι φανερό ότι σε γεωγραφικά πλάτη πάνω ή κάτω από 70 μοίρες η διάρκεια του ημερονυκτίου μεταβάλλεται σημαντικά, διότι εκεί ο ήλιος φαίνεται ότι διαγράφει τόξα κοντά στον ορίζοντα μη απομακρυνόμενος από αυτόν.  Στά γεωγραφικά πλάτη κοντά στους πόλους ο ήλιος φαίνεται  για 6 περίπου μήνες ότι ευρίσκεται επάνω και κοντά στον ορίζοντα το καλοκαίρι και τον χειμώνα για άλλους 6 μήνες είναι κάτω από τον ορίζοντα . Κατά  την διάρκεια της  πολικής νύκτας, αυτοί οι τόποι φωτίζονται από ένα αδύνατο φωτισμό, ο οποίος  προέρχεται από την διασκόρπιση του φωτός του ηλιακού δίσκου που ευρίσκεται συνεχώς κάτω από τον ορίζοντα.

          Κλίση  του άξονος της γης-Διάκριση τών εποχών του έτους.

Η νοητή ευθεία γραμμή που συνδέει τους δύο πόλους καλείται γήινος άξονας.  Σε σχέση με  το επίπεδο περιφοράς της γής σχηματίζει μια γωνία εύρους 23 μοιρών και 44΄λεπτών περίπου. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να δημιουργούνται  οι  4  εποχές του έτους ,όπως και οι κλιματολογικές ζώνες της γής. πατήστε εδώ

Εάν δεν υπήρχε αυτή η κλίση η οποία λέγεται λόξωσις της εκλειπτικής, τότε θα υπήρχε μια μόνον εποχή αιώνια, η άνοιξη για όλους τους τόπους της γής. Έτσι ο ήλιος κατά την φαινομένη του πορεία στην ουράνιο σφαίρα,φαίνεται οτι κινείται επάνω σε μια νοητή γραμμή, η οποία ονομάζεται εκλειπτική(1).  Η εκλειπτική οριοθετείται από τους 12 γνωστούς  ζωδιακούς αστερισμούς οι οποίοι είναι οι Ιχθείς, Κριός, Ταύρος, Δίδυμοι, Καρκίνος, Λέων, Παρθένος, Ζυγός, Σκορπιός, Τοξότης, Αιγόκερως και Υδροχόος. Κάθε μήνα ο ήλιος φαίνεται οτι προβάλλεται μέσα σε κάθε ένα από αυτούς τους 12 αστερισμούς κατά την μετακίνησή του επάνω στην εκλειπτική. Ο ζωδιακός  κύκλος ο οποίος οφείλει το όνομά του στο ότι οι αστερισμοί αυτοί παριστάνουν με την φαντασία ζώα, απασχολεί την ψευδαιπιστήμη της Αστρολογίας και είναι απλά και μόνο μια φαινομενική προβολή της περιφοράς της γής στο διάστημα.

πατήστε καί εδώ

Εάν ο άξονας της γής είχε διαφορετική κλίση, τότε θα προβαλλόταν ο ήλιος σε άλλους αστερισμούς εκτός των 12 που αναφέραμε. Οι εποχές του έτους είναι αντίστροφες για τα δύο ημισφαίρια, και ο ακόλουθος πίνακας μας δίνει την διάρκεια των εποχών ανά ημισφαίριο.

                                                  Βόρειο   ημισφαίριο            Νότιο  ημισφαίριο

                                                    ημέρες    ώρες                       ημέρες    ώρες

                ΄Ανοιξις                        91            20                             89           19

                 Καλοκαίρι                   93           15                              89            0

                 Φθινόπωρο                  89           19                              92           20

                 Χειμώνας                     89            0                              93            15

Ίσως θα ρωτήσετε γιατί δεν είναι ίδια η διάρκεια των 4 εποχών ανά ημισφαίριο και συνολικά. Η απάντησις είναι οτι αυτό οφείλεται στην εκκεντρότητα της τροχιάς της γής με συνέπεια την ανισοταχή της κίνηση γύρω από τον ήλιο.πατήστε καί εδώ

 

(1) Εκλειπτική : Το όνομα εκλειπτική δόθηκε από τους αρχαίους Έλληνες αστρονόμους για τον λόγο ότι οι εκλείψεις ηλίου και σελήνης συμβαίνουν πάντα κοντά σε αυτή την γραμμή .

Ουράνιος σφαίρα. Η γή μας είναι μια σφαίρα. Για να κατανοήσουμε γεωγραφικά την επιφάνειά της την χωρίσαμε σε περιφέρειες. Μέγιστη περιφέρεια (περίμετρος) είναι ο ισημερινός που χωρίζει τα δύο ημισφαίρια βόρειο και νότιο. Η  προέκταση της γραμμής του ισημερινού προς τον ουρανό μας δίνει την νοητή γραμμή του ουράνιου ισημερινού ο οποίος αντιστοίχως χωρίζει το βόρειο και νότιο ουράνιο ημισφαίριο. Η ουράνιος σφαίρα είναι  μια φανταστική σφαίρα επάνω στην οποία παρουσιάζονται όλα τα ουράνια σώματα και φαινόμενα. Τρία είναι τα βασικά συστήματα των συντεταγμένων τα οποία μεταχειριζόμαστε προκειμένου να καθορίσουμε την ακριβή θέση ενός ουρανίου σώματος επάνω σε αυτήν :  Οι ισημερινές, οι οριζόντιες και οι εκλειπτικές συντεταγμένες. + Προσομοιοτής εποχών έτους

Αναφερόμενοι στις ισημερινές συντεταγμένες  λαμβάνοντας υπ' όψη ότι όπως για τη γή ο ισημερινός είναι η αρχή των γεωγραφικών πλατών, κατά όμοιο τρόπο και για την ουράνιο σφαίρα το αντίστοιχο πλάτος καλείται απόκλιση  (συμβολ. α).  Το α ορίζεται ως η απόσταση ενός αστέρος ή και του ηλίου από τον ουράνιο ισημερινό, και μετρείται σε μοίρες. Γιά το βόρειο ημισφαίριο είναι θετική (+) ενω δια το νότιο αρνητική (-), το δε εύρος της αποκλίσεως κυμαίνεται από 0 μοίρες για τον ουράνιο ισημερινό έως 90 μοίρες για τους πόλους του ουρανού (βόρειο και νότιο.)

+Sun motions 

περιφέρειες πρός τον ισημερινό που διέρχονται από τους δυο πόλους λέγονται μεσημβρινοί. Γιά αρχή των γεωγραφικών μηκών ορίσθηκε ο μεσημβρινός εκείνος που διέρχεται από το ιστορικό αστεροσκοπείο Greenuits του Λονδίνου. Το αντίστοιχο μήκος της ουρανίου σφαίρας ονομάζεται ορθή αναφορά (συμβολ. δ) και μετρείται σε ώρες.+Ουράνιες συντεταγμένες (σύγκριση)

                                                                                                                                                   

Όλο το μήκος της ουρανίου σφαίρας υποδιαιρείται σε 24 ώρες αρχής γενομένης των μετρήσεων από το σημείο εκείνο στο οποίο τέμνονται οι δύο μέγιστοι ουράνιοι κύκλοι δηλαδή η εκλειπτική και ο ισημερινός ή αλλιώς στο σημείο εκείνο του ουρανού στο οποίο προβάλλεται ο ήλιος όταν έχουμε εαρινή ισημερία και πού συμβολίζεται διεθνώς με το γράμμα γ του ελληνικού αλφαβήτου. Στην εποχή μας το εαρινό ισημερινό σημείο γ ευρίσκεται στον αστερισμό των Ιχθύων. Λόγω όμως της τρίτης κινήσεως της γής, της  μεταπτώσεως (σελ 22), το εαρινό ισημερινό σημείο γ δεν είναι σταθερό, αλλά οπισθοδρομεί κάθε χρόνο.  Όπως στη γή άν καθορίσουμε ένα συγκεκριμένο στίγμα π.χ ένα πλοίο όταν γνωρίζουμε το γεωγραφικό μήκος και πλάτος του μπορούμε να το εντοπίσουμε, κατά παρόμοιο τρόπο εργαζόμαστε και στην ουράνιο σφαίρα  όπου κάθε αστέρας εντοπίζεται με ακρίβεια εάν δοθεί η ορθή αναφορά και η απόκλισή του. +Sun motion 2

Στο σύστημα των οριζοντίων συντεταγμένων η θέση ενός αστέρος προσδιορίζεται από το ύψος  του αστέρος από τον ορίζοντα του τόπου αφ' ενός και από την γωνία η οποία σχηματίζεται από τον μεσημβρινό του τόπου και από τον κατακόρυφο κύκλο ο οποίος διέρχεται από τον πόλο  της ουρανίου σφαίρας. Η γωνία αυτή μετρείται σε μοίρες, ονομάζεται διεθνώς αζιμούθιον και η μέτρησή του γίνεται  με φορά από τον Νότο πρός Δυσμάς. Το ύψος και το αζιμούθιο δεν είναι σταθερά, αλλά μεταβάλλονται με τον χρόνο και από το γεωγραφικό μήκος και πλάτος του τόπου (σχήμα σελ. 15).

Το σύστημα των εκλειπτικών συντεταγμένων είναι το αρχαιότερο και αυτό μεταχειριζόταν ο Ίππαρχος.  Οι συντεταγμένες ενός αστέρος προσδιορίζονται από την απόσταση του αστέρος (βόρεια ή νότια) από την εκλειπτική η οποία ονομάζεται εκλειπτικό πλάτος ( συμβολ. β) και από την απόσταση (κατά μήκος) από το εαρινό σημείο γ που λέγεται εκλειπτικό μήκος ( συμβολ. λ).

Οι ουράνιες συντεταγμένες δεν είναι σταθερές, αλλά μεταβάλλονται μέσα σε διάστημα ενός έτους λόγω της τρίτης κινήσεως της γής που λέγεται μετάπτωση (βλέπε σελ.22).  Γι' αυτόν τον λόγο οι αστροεφημερίδες και οι εκδιδόμενοι  χάρτες του ουρανού συμφωνήθηκε να έχουν 50 ετή διάρκεια, η οποία λέγεται εποχή.  Η ανανέωση  των ουρανίων συντεταγμένων των χαρτών με εποχή 1950.0  έγινε το έτος 1970 όπου από τότε οι χάρτες αναφέρουν  την εποχή 2000.0 σε όλα τα ουράνια αντικείμενα υπό αναζήτηση.

Ορατότητα των αστέρων από διάφορα γεωγραφικά πλάτη. Όπως είναι φυσικό,το γεωγραφικό πλάτος  παίζει σπουδαίο ρόλο για την ορατότητα των αστέρων από έναν παρατηρητή που ευρίσκεται σε έναν ωρισμένο τόπο. Ο άνθρωπος εκείνος που ευρίσκεται στον ισημερινό παρατηρεί διαδοχικά όλους τους αστέρες της ουρανίου σφαίρας να παρελαύνουν από πάνω του ανατέλλοντες και δύοντες.  Ο ισημερινός του ουρανού διέρχεται από τον κατακόρυφο (ζενίθ) του τόπου, οι δε δύο ουράνιοι  πόλοι εφάπτονται στον ορίζοντα ο βόρειος προς βορράν και ο νότιος πρός νότον.

Λόγω της ημερησίας περιστροφής της γής εκ Δυσμών πρός Ανατολάς, η ουράνιος σφαίρα γυρίζει με διεύθυνση εκ Ανατολών πρός Δυσμάς και όλοι οι αστέρες ανατέλλουν και δύουν είναι δηλ. αμφιφανείς (βλέπε σχήμα σελ.19).

Εντελώς περιωρισμένα  είναι τα φαινόμενα τα οποία παρατηρούνται επάνω στους γήινους πόλους βόρειο και νότιο. Άν υποθέσουμε ότι ο τόπος έχει γεωγραφικό πλάτος 90ο τότε ο ουράνιος βόρειος πόλος θα συμπέσει με το ζενίθ του τόπου. Ο όρος ζενίθ είναι αραβικής προελεύσεως και σημαίνει το υψηλότερο νοητό σημείο επάνω στην ουράνιο σφαίρα.  Το άκρως αντίθετο σημείο από το ζενίθ ονομάζεται ναδίρ ή αντικατακόρυφο και ευρίσκεται στη νοητή προέκταση κάτω από τα πόδια μας. Όταν ο ήλιος στην φαινομένη του πορεία ευρίσκεται υπεράνω του ισημερινού για 6 μήνες θα έχουμε ημέρα συνεχώς με τον ήλιο να μήν κατέρχεται καθόλου από τον ορίζοντα καθώς αυτός θα φαίνεται ότι σχεδόν εφάπτεται σε αυτόν, ορατός συνεχώς,είναι ο λεγόμενος ήλιος του μεσονυκτίου. Γιά τους υπόλοιπους 6 μήνες του έτους θα επικρατεί συνεχώς ένα θολό λυκόφως επειδή ο ήλιος ευρίσκεται κάτω από τον ουράνιο ισημερινό  πατήστε καί εδώ

Για να γίνουμε σαφέστεροι ερχόμαστε στους δικούς μας τόπους και στον ουρανό των Αθηνών.Το γεωγραφικό πλάτος των Αθηνών είναι 38 μοίρες, γεγονός που σημαίνει τα εξής : α) Ο βόρειος ουράνιος πόλος ο οποίος δείχνεται από τον αστέρα α της Μικράς Άρκτου και που είναι σχεδόν μόνιμα ακίνητος ευρίσκεται στο ύψος των 38 μοιρών υπεράνω του ορίζοντος. β) δημιουργούνται τρείς ζώνες παρατηρήσεων των αστέρων και αστερισμών.  Η ζώνη των αστέρων που φαίνονται  οτι διαρκώς ευρίσκονται πάνω από τον ορίζοντα χωρίς να  ανατέλλουν ούτε να δύουν είναι η των  αειφανών αστερισμών  (αεί=πάντα ). Αυτοί οι αστερισμοί κατά την Ελληνική μυθολογία είχαν την κατάρα από τους θεούς να μην λούζονται ποτέ στα νερά του ορίζοντα,να μην βυθίζονται κάτω από αυτόν. Ο Όμηρος στην Οδύσσεια μας λέει ότι η Μεγάλη και η Μικρή Άρκτος  "άμμοροι θ' έστιν λοετρών ωκεανοίο ".

Οι αστερισμοί οι οποίοι κατά καιρούς ανατέλλουν και δύουν είναι αυτοί που οριοθετούνται από την γραμμή του ορίζοντα μέχρι την ζώνη των αειφανών, και λέγονται αμφιφανείς, ανήκουν δε και στα δύο ημισφαίρια βόρειο και νότιο ουράνιο. Τέλος,οι αστερισμοί που δέν φαίνονται καθόλου και οι οποίοι ανήκουν στο νότιο ουράνιο ημισφαίριο λέγονται αφανείς διότι τους καλύπτει ο όγκος της γής από απόκλιση -52 έως -90 μοίρες. Παρατηρώντες το σχήμα βλέπουμε οτι ο ουράνιος ισημερινός ανέρχεται από τον ορίζοντα μέχρι του ύψους των 52 μοιρών ( 90-38=52).

Επανερχόμαστε τώρα στις εποχές του έτους και στην φαινομένη πορεία του ηλίου στον ουρανό.  Οι εποχές οριοθετούνται με νοητά σημεία στην ουράνια σφαίρα από όπου περνά ο ήλιος τα οποία περιλαμβάνουν κάθε εποχή και ονομάζονται ώρες του έτους.  Η ημερομηνία που δείχνει το ημερολόγιό μας είναι 21 Μαρτίου . Ο ήλιος κατά την φαινομένη του πορεία στον ουρανό ευρίσκεται στον αστερισμό των Ιχθύων στο σημείο εκείνο όπου ο ουράνιος ισημερινός τέμνει την εκλειπτική. Είναι το εαρινό ισημερινό σημείο γ με το οποίο συμβολίζεται η εαρινή ισημερία.

Οι συντεταγμένες του ηλίου στην ουράνιο σφαίρα εκείνη την ημέρα είναι : Ορθή αναφορά(α)=0 ώρες, απόκλιση(δ)=0 μοίρες. Είναι η ημέρα όπου όλοι οι τόποι της γής έχουν ισημερία γιατί τότε ο γήινος άξονας είναι ακριβώς κάθετος με τον άξονα περιφοράς . Αρχή της ανοίξεως για το βόρειο ημισφαίριο και του φθινοπώρου για το νότιο.

Ανερχόμενος ο ήλιος την εκλειπτική φθάνει στο μέγιστο υψηλότερο φαινόμενο ύψος-απόκλιση(δ) στις 22 Ιουνίου και έχει συντεταγμένες α=6 ώρες,δ=+23,44 μοίρες. Τέλος του έαρος και αρχή του θέρους για το βόρειο ημισφαίριο, αρχή του χειμώνα για το νότιο, μεγαλύτερη διάρκεια ημέρας για το βόρειο και νύχτας για το νότιο.  Ο ήλιος ευρίσκεται  στον τροπικό του Ταύρου.  23 Σεπτεμβρίου. ο ήλιος στην εκλειπτική συναντά πάλι τον ουράνιο ισημερινό στο σημείο γ΄ αντιδιαμετρικό του γ στον αστερισμό της Παρθένου. Φθινοπωρινή ισημερία. Για τους βόρειους είναι η αρχή του φθινοπώρου, για τους νότιους αρχή της ανοίξεως. Η τέταρτη και τελευταία ώρα του έτους λαμβάνει χώραν στις 22 Δεκεμβρίου με ηλιακές συντεταγμένες α=18 ώρες,δ=-23,44.  Ο ήλιος τρέπεται βόρεια αφού περάσει τον τροπικό του Τοξότου.  Οι βόρειοι έχουν αρχή χειμώνα και μεγαλύτερη διάρκεια νύκτας.

Για κάθε δίσεκτο έτος 366 ημερών, οι ώρες του έτους μετατοπίζονται μία ημέρα ενωρίτερα.+Αστρικός & Ηλιακός χρόνος

Κίνηση της γής γύρω από τον ήλιο.  Ποιές αποδείξεις όμως μπορούμε εύκολα να έχουμε για να πεισθούμε ότι η γή κινείται γύρω από τον ήλιο ; Ο άνθρωπος από τους αρχαίους χρόνους είχε την καθολική πεποίθηση ότι η γή είναι ακίνητη και οτι όλα τα άλλα ουράνια σώματα μηδενός εξαιρουμένου δηλαδή ο ήλιος, η σελήνη, οι πλανήτες και οι αστέρες περιστρέφονται γύρω της. Αυτό ήταν πολύ φυσικό ακόμα και για θρησκευτικούς λόγους. Ο θεός έπλασε τον άνθρωπο στη γή σαν την κορωνίδα της δημιουργίας την οποία θα έπρεπε να την τοποθετήσει στο κέντρο του κόσμου και όλοι οι άλλοι αστέρες θα πρέπει να δορυφορούν (υπηρετούν) αυτήν. Ο Έλληνας αστρονόμος Κλαύδιος Πτολεμαίος (108-160 μ.Χ) στο μεγαλειώδες σύγγραμμά του την Αλμαγέστη (1) εισηγείται περί του γεωκεντρικού συστήματος του κόσμου,ένα σύστημα που επικράτησε για 16 περίπου αιώνες σε όλο το γνωστό τότε κόσμο μέχρι την Αναγέννηση. Ο αρχαίος Ελληνικός κόσμος της επιστήμης όμως έχει να μας επιδείξει πλουραλισμό ιδεών και θεωριών. Έτσι ωρισμένοι επιφανείς αστρονόμοι όπως ο Αρίσταρχος ο Σάμιος,ο Φιλόλαος και ο Ηρακλείδης ο Ποντικός και άλλοι Πυθαγόρειοι επίστευαν και εδίδασκαν τα άκρως αντίθετα ότι δηλ.ο ήλιος είναι το κέντρο γύρω από το οποίο περιστρέφονται η γή και οι άλλοι πλανήτες. Είναι οι οπαδοί του ηλιοκεντρικού συστήματος, της αληθινά σωστής θεωρίας. Οι ιδέες αυτές όμως δεν έγιναν αποδεκτές από την πλειοψηφία των τότε σοφών. Έτσι λοιπόν ο Αρχιμήδης έλεγε για τον Αρίσταρχο: "Αρίσταρχος ο Σάμιος υποτίθεται τα μεν απλανέα των άστρων και τον άλιον μένειν ακίνητον ταν δε Γάν περιφέρεσθαι περί τον άλιον κατά

κύκλου περιφέρεια, ός εστίν εν μέσω τω δρόμω κείμενος". Όλες αυτές οι προοδευτικές  ιδέες έμειναν θαμένες για 16 αιώνες στα διάφορα χειρόγραφα που διασώθηκαν από γενεά σε γενεά και από Έλληνα σε Έλληνα.  Έτος 1453 μ.Χ η Πόλις αλώνεται από τους Τούρκους.  Σοφοί Έλληνες αποδημούν στα μεγάλα κέντρα της Ευρώπης μαζί με όλο τον πνευματικό πλούτο που κληρονόμησαν και διαφύλαξαν. Οι πάπυροι των αρχαίων αστρονόμων είναι στην διάθεση των ενδιαφερομένων Ευρωπαίων οι οποίοι μελετώντας τους με μεγάλη προσοχή ξεκινούν μια άλλη μεγάλη ιστορική περίοδο,την Αναγέννηση. Μαζί με όλους εκείνους, ο Πολωνός αστρονόμος Νικόλαος Κοπέρνικος ο οποίος αφού μελέτησε επισταμένως τα συγγράμματα του Αριστάρχου του Σαμίου για την κίνηση της γής γύρω από τον ήλιο, κατά το έτος  1473 μ.Χ εισηγείται εκ νέου την θεωρία του ηλιοκεντρικού συστήματος στο σύγγραμά του  "De revolutionis orbits caelestum", η οποία καθίσταται πλέον αποδεκτή από τους μετέπειτα αστρονόμους  οι οποίοι απέδειξαν σιγά-σιγά οτι είναι η μόνη σωστή. Το έτος 1564 γεννήθηκε ο Γαλιλαίος Γαλιλέι μεγάλος Ιταλός επιστήμονας και εφευρέτης του πρώτου αστρονομικού τηλεσκοπίου με το οποίο για πρώτη φορά είδε τα ουράνια σώματα μεγενθυμένα γύρω στις 30 φορές.

Οι φάσεις τις οποίες  παρουσιάζει ο πλανήτης Αφροδίτη του έκαναν μεγάλη εντύπωση γιατί αυτό σημαίνει οτι ο πλανήτης αυτός περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο και όχι γύρω από τη γή. Να η πρώτη αποδεδειγμένη κατάρριψις του Πτολεμαικού συστήματος!  Οι ιερωμένοι αντίπαλοί του που ανήκαν στην ιερά εξέταση τον πολέμησαν με όλες τους τις δυνάμεις. Η ιστορική φράσις Eppur si muove! (και όμως κινείται) ελέχθη από τον Γαλιλαίο ενώπιον του δικαστηρίου της ιεράς εξετάσεως και φανερώνει όλη την αλήθεια.

 Ο Γερμανός αστρονόμος Ιωάννης Κέπλερ σύγχρονος του Γαλιλαίου με τον οποίο αλληλογραφούσε, θεμελιώνει τα έτη 1609-1619 τους τρείς νόμους του περί της κινήσεως των πλανητών γύρω από τον  ήλιο και λίγο μετά γεννιέται ο μεγάλος Άγγλος φυσικός σερ Ισαάκ Νεύτων ο οποίος ανακαλύπτει τον νόμο της παγκοσμίου έλξεως. Ο ήλιος σαν ογκωδέστερος έλκει την μικρότερή του γή και την καθηλώνει σε μια ορισμένη ελλειπτική τροχιά. Άν συγκεντρώσουμε τις πιό απτές και αληθοφανείς αποδείξεις που μας πείθουν για την κίνηση του πλανήτη μας,αυτές έχουν ως εξής:

α) Η αλλαγή της όψεως του ενάστρου ουρανού κατά την διάρκεια του έτους.  Με μια απλή παρατήρηση των διαφόρων σχημάτων των αστερισμών,με την πάροδο της ώρας φαίνεται οτι άλλοι διαφορετικοί ανατέλλουν ενω οι ήδη υπάρχοντες σιγά-σιγά οδέυουν στη δύση. Αυτό οφείλεται στην κίνηση της γής γύρω από τον εαυτό της εκ Δυσμών προς Ανατολάς. Όμως με την πάροδο μεγάλου χρονικού διαστήματος π.χ. μηνός,διαπιστώνουμε ότι συνεχώς εμφανίζονται διαφορετικοί αστερισμοί σε μια συγκεκριμένη ώρα,οι οποίοι και θα ξαναεμφανισθούν ακριβώς μετά από ένα έτος. Αυτό αναντήρρηττα οφείλεται στην κίνηση της γής περί τον ήλιο.

β)Η ετησία παράλλαξη των αστέρων. Λόγω της κινήσεως της γής περί τον ήλιο, οι κοντυνοί μας αστέρες διαγράφουν μικρές ελλείψεις σχετικά με τους πιό απομακρυσμένους κατά την διάρκεια ενός έτους. Αυτές οι ελλείψεις είναι ανεπαίσθητες και μετρώνται με μικρομετρικά όργανα. Από την παράλλαξη ενός αστέρος εξάγεται η απόστασή του. Η πρώτη μέτρηση παραλλάξεως έγινε το 1838 από τον Bessel στον αστέρα 61 Κύκνου. Είναι η πιό αληθοφανής απόδειξις για την κίνηση της γής, οπότε μπορούμε να πούμε ότι από το έτος εκείνο καταρρίπτεται τελείως η ιδέα του γεωκεντρικού συστήματος.
ΑΛΛΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΤΗΣ ΓΗΣ >>

ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΓΗΣ.

Από την επιφάνεια στα έγκατα της γής. Η γή όπως και οι άλλοι πλανήτες στο εσωτερικό τους αποτελούνται από διάφορα στρώματα τα οποία παρουσιάζουν ιδιαίτερες μορφές. Το εσωτερικό του πλανήτη μας έγινε γνωστό από την σεισμική δραστηριότητα. Όμως οι σεισμοί και οι εκρήξεις των ηφαιστείων όσο και άν προκαλούν μεγάλες αναστατώσεις είναι γεγονότα που θίγουν μόνον την ανώτερη επιφάνεια της γής η οποία είναι σχετικά λεπτή και προσομοιάζεται με την φλούδα ενός πορτοκαλιού σε σχέση με το φρούτο. Οι σεισμοί οφείλονται σε αιφνίδια κατολίσθηση βράχων του γήινου φλοιού και τα παραγόμενα σεισμικά κύματα μάς παρέχουν την μοναδική ευκαιρία μελέτης των εσωτερικών στρωμάτων του πλανήτη μας, τα οποία είναι :

α) Πυρήνας. Το κέντρο της Γής αποτελείται από τον πυρήνα που ευρίσκεται σε διάπυρη κατάσταση όπου επικρατούν θερμοκρασίες της τάξεως των 7.000 o C, η δε πίεσις που επικρατεί υπολογίζεται ότι είναι 3 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή που σημειώνεται στην επιφάνεια της θάλασσας . Είναι αξοσημείωτο ότι η θερμοκρασία αυτού του διάπυρου ρευστού πυρήνα υπερβαίνει την επιφανειακή θερμοκρασία του ηλίου (6000οC). Ο πυρήνας χωρίζεται σε δύο τμήματα, τον εσωτερικό και τον εξωτερικό πυρήνα. Η διάμετρος του εσωτερικού πυρήνα ανέρχεται σε 2550 χιλιόμετρα. Πιθανόν στα ενδότερα να υφίσταται και στερεή μορφή. Ο εξωτερικός πυρήνας έχει πάχος 4470 χιλιόμετρα περίπου και κυρίως αποτελείται από ρευστό νικέλιο και σίδηρο ,και έχει άμεση σχέση με τη δημιουργία του γήινου μαγνητικού πεδίου.

β) Μανδύας. Το επόμενο πρός τα έξω στρώμα είναι ο μανδύας ,κύριο χαρακτηριστικό του οποίου είναι η πετρώδης του δομή. Η βαθμιαία του μετακίνηση η οποία οφείλεται κατά κύριο λόγο στις υψηλές θερμοκρασίες του πυρήνος, δίδει κατά περιοχές τους τεκτονικούς σεισμούς, το δε βάθος των εστιών των κυμαίνεται από 8 έως 70 χιλιόμετρα συνήθως. Το πάχος του μανδύα είναι 5680 χιλιόμετρα. Η επιφάνεια του μανδύα δεν είναι συμπαγής, αλλά διαχωρίζεται από πολλά ρήγματα τα κυριώτερα των οποίων περιβάλλουν εσωτερικά τις γήινες ηπείρους οι οποίες μετατοπίζονται επάνω από αυτόν.

γ) Κρούστα. Το επόμενο στρώμα είναι το επιφανειακό που λέγεται κρούστα ή φλοιός . Το πάχος του φλοιού της γής είναι πολύ μικρό, με μεταβαλλόμενο πάχος στα 50 χιλ. στην ξηρά και 6 χιλ. κάτω από τους ωκεανούς. Συγκρίνοντας τη γή με τη σφαίρα ενός πορτοκαλιού, η φλούδα είναι το λεπτό σε πάχος τμήμα σε σχέση με το όλο πορτοκάλι προσομοιαζόμενη με τον φλοιό της. Μεταξύ μανδύα και φλοιού παρεμβάλλεται ένα λεπτό στρώμα πάχους περίπου 20 χιλ. που ονομάζεται ασυνέχεια Μοχορόβισιτς. Στα πλανητικά δεδομένα, η επιφάνεια της γής θεωρείται πάρα πολύ πρόσφατη. Τα πετρώματα από βασάλτη από τα οποία αποτελούνται οι πυθμένες των ωκεανών είναι τα πιό νέα σε ηλικία , λέγονται δε ιζήματα.

Μαγνητικό πεδίο της γής. Το μαγνητικό πεδίο το οποίο απλώνεται γύρω από τη γή οφείλεται στον διάπυρο εσωτερικό πυρήνα του πλανήτη μας. Η μαγνητόσφαιρα μοιάζει σαν ένα τεράστιο περίβλημα σε σχήμα σταγόνας που περιβάλλει τον πλανήτη μας και περιλαμβάνει τις ζώνες ακτινοβολίας Van Allen. Υπό την επίδραση της εκπεμπόμενης σωματιδιακής ροής από τον ήλιο, το περίβλημα αυτό συμπιέζεται και δημιουργεί μια τεράστια ουρά που μοιάζει με σταγόνα πρός το αντίθετο μέρος της γής, εκτείνεται δέ σε απόσταση 80-100 ακτίνων του πλανήτη από το μέρος του νυκτερινού ημισφαιρίου.

Το γήινο μαγνητικό πεδίο συμπεριφέρεται σαν ένα τεράστιο δίπολο ,οι γραμμές του οποίου φθάνουν έως την απόσταση των 451 χιλιομέτρων από το κέντρο της γής, η δε κλίση που παρουσιάζει είναι 11 μοίρες σε σχέση με τον άξονα περιστροφής. Με την πάροδο του χρόνου, το μήκος και το σχήμα του μαγνητικού πεδίου υφίσταται μεταβολές λόγω της ηλιακής δραστηριότητος.

Σύνθεση της ατμόσφαιρας της γής -στρώματα.

Η ατμόσφαιρα που περιβάλλει τη γή έχει την εξής ποσοστιαία σύνθεση: Αέριο άζωτο 78,09 %, αέριο οξυγόνο 20,95%, αργόν 0,93% και διοξείδιο του άνθρακος 0,03%. Το στρώμα όπου συγκρατούνται τα μόρια της ατμόσφαιρας γύρω από τον πλανήτη μας φθάνει τα 120 χιλιόμετρα περίπου. Από εκεί και πέρα τα μόρια των αερίων διαφεύγουν στο διάστημα. Το υψηλό ποσοστό οξυγόνου το οποίο υπάρχει στη γή εδώ και 2 δισεκατομμύρια έτη είναι αποτέλεμα της υπάρξεως των φυτών. Η περίπλοκη σύνθεση μεταξύ των ωκεανών, της ηπειρωτικής επιφάνειας και της ατμόσφαιρας καθορίζει το ενεργειακό ισοζύγιο του πλανήτη μας. Κατά μέσον όρο το ποσοστό καλύψεως της υδρογείου από νέφη ανέρχεται στο 50%. Λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου, η μέση θερμοκρασία της επιφανείας ανεβαίνει κατά 30ο. Η επιφανειακή θερμοκρασία της γής και κάθε πλανήτη, οφείλεται στην ενέργεια που ακτινοβολείται από τον ήλιο στην ορατή και κύρια στην υπέρυθρη περιοχή του φάσματος. Τα στρώματα της ατμόσφαιρας κατά κύριο λόγο συγκρατούν το ποσοστό της ανακλώμενης ακτινοβολίας και περισσότερο το διοξείδιο του άνθρακος.

Στον πλανήτη μας το υψηλό ποσοστό του οξυγόνου δημιούργησε ένα στρώμα όζοντος στα ανώτατα στρώματα, το οποίο φιλτράρει την επικίνδυνη υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία. Τα τμήματα τα οποία αποτελούν την ατμόσφαιρα από την επιφάνειά της πρός το διάστημα είναι τα εξής:

α) Ομοιόσφαιρα. Χωρίζεται στα εξής επιμέρους στρώματα που είναι :

1 )Τροπόσφαιρα.

Εκτείνεται από την επιφάνεια μέχρι το ύψος των 17 χιλιομέτρων. Στο στρώμα αυτό δημιουργούνται και αναπτύσσονται τα σύννεφα, εξελίσσονται τα διάφορα μετεωρολογικά φαινόμενα και πνέουν οι άνεμοι . Οι αεροπορικές πτήσεις γίνονται στην τροπόσφαιρα. Η θερμοκρασία κατέρχεται σταδιακά στους -80 βαθμούς C. Μεταξύ Τροποσφαίρας και Στρατοσφαίρας μεταβατικά υπάρχει το στρώμα της Τροποπαύσεως το οποίο είναι και το όριο της Τροποσφαίρας.

2)Στρατόσφαιρα. Αρχίζει από τα όρια της τροπόσφαιρας και φθάνει μέχρι το ύψος τών 50 χιλ. Η θερμοκρασία ανέρχεται από -80 βαθμούς στους 0 βαθμούς

3)Μεσόσφαιρα . Εκτείνεται από 50 έως 85 χιλ.με την θερμοκρασία να πέφτει μέχρι τους -120 βαθμούς.

Β ) Ετερόσφαιρα .

Η θερμοκρασία ανεβαίνει πολύ μέχρι και +2000 βαθμούς. Το εξωτερικό αυτό στρώμα φθάνει μέχρι το ύψος των 500 χιλιομέτρων. Από εκεί και πέρα αρχίζει η εξώσφαιρα η οποία εκτείνεται στο διάστημα. Η Ετερόσφαιρα λόγω της μετατροπής από την ηλιακή ακτινοβολία των ατόμων των αερίων οξυγόνου και υδρογόνου λέγεται και ιονόσφαιρα. Κύριο χαρακτηριστικό της ιονόσφαιρας είναι η ανάκλαση των διαφόρων ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων ανάλογα με την συχνότητά των. Στην Ιονόσφαιρα υπάρχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια και ιόντα υπό τον έλεγχο του μαγνητικού πεδίου της γής και της βαρύτητός της. Το ύψος της Ιονόσφαιρας κυμαίνεται από 50-600 χιλιόμετρα και μεταβάλλεται με την πάροδο του ημερονυκτίου ,την διαδοχή των εποχών και κυρίως από την ηλιακή δραστηριότητα η οποία χαρακτηρίζεται με την εκπομπή υπεριώδους ακτινοβολίας και των ακτίνων Χ. Ειναι γνωστά τρία διαφορετικά στρώματα της ιονόσφαιρας με διαφορετικά χαρακτηριστικά ή περιοχές που είναι τα D, E , F και F1 με μεταβαλλόμενο ύψος. Η περιοχή D ευρίσκεται μεταξύ 50 και 90 χιλιομέτρων και έχει μικρή πυκνότητα σε ηλεκτρόνια. Οι περιοχές Ε και F μεταξύ 90 και 230 χιλιομέτρων σχηματίζουν το κύριο μέρος της Ιονόσφαιρας.

Οι ζώνες ακτινοβολίας της γής. Γύρω από τον πλανήτη μας όπως και σε άλλους πλανήτες υπάρχει μια δακτυλιοειδής περιοχή στην οποία ηλεκτρισμένα σωματίδια (πρωτόνια και ηλεκτρόνια) ακολουθούν σπειροειδείς τροχιές γύρω από την διεύθυνση του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη. Αυτές οι ζώνες λέγονται ζώνες ακτινοβολίας Van Allen και ανακαλύφθηκαν το 1958 από τον δορυφόρο Explorer 1 και είναι δύο τον αριθμό. Η εσωτερική ζώνη ευρίσκεται μεταξύ 1,2 και 4,5 γήινων ακτίνων και αποτελείται από υψηλής ενεργείας πρωτόνια και ηλεκτρόνια που δημιουργούνται από σωματίδια κοσμικών ακτίνων και ανώτερης ατμόσφαιρας της γής. Η εξωτερική ζώνη ακτινοβολίας ευρίσκεται σε απόσταση μεταξύ 4,5 και 6,0 ακτίνων. Είναι μικρότερης ενέργειας και κατά πάσα πιθανότητα δημιουργείται από τον ηλιακό άνεμο. O ηλιακός άνεμος είναι μια καταιγίδα από ηλεκτρισμένα σωματίδια κυρίως πρωτόνια και ηλεκτρόνια τα οποία εκπέμπονται από τον ήλιο με ταχύτητα 900 χιλιομέτρων/δευτερόλεπτο.

Βόρειο σέλας. Στην Ιονόσφαιρα παρατηρείται και το φαινόμενο του σέλαος το οποίο είναι ορατό μόνον σε γεωγραφικά πλάτη κοντά στους πόλους της Γής. Μοιάζει σαν τεράστια πράσινη διαφανής κουρτίνα που έχει κυματισμούς. Η δημιουργία του σέλαος οφείλεται στην άφθονη ροή από τον ήλιο ηλεκτρισμένων σωματιδίων οξυγόνου και αζώτου τα οποία αφού εισέλθουν στην γήινη μαγνητόσφαιρα διαχέονται στην ατμόσφαιρα στα βόρεια γεωγραφικά πλάτη. Το ύψος που σχηματίζεται το σέλας είναι 100 χιλιόμετρα. Κατά την εποχή της παρουσιάσεώς του πολλά φαινόμενα συμβαίνουν στην ιονόσφαιρα όπως διαταράξεις και μεταβολές του μαγνητικού πεδίου.

Η εμφάνιση του σέλαος εξαρτάται άμεσα από τον 11ετή κύκλο της ηλιακής δραστηριότητος και της εμφανίσεως των ηλιακών κηλίδων αφ' ενός και αφ' ετέρου από την περί άξονα περιστροφή του ηλίου όπως και από την δραστηριότητα του μαγνητικού πεδίου της γής.