مدار بیضی: مداری بیضی‌شکل که ماه حول زمین طی می‌کند.

سفری بیضوی به دور زمین: مسیر حرکت ماه

مدار چیست و چرا بیضی؟

مدار، مسیری منحنی است که یک جرم آسمانی در اثر نیروی گرانش^۶، حول جرمی دیگر طی می‌کند. تصور کنید یک نخ را به یک مداد (نماد زمین) بسته‌اید و سر دیگر آن را به یک توپ پینگ‌پنگ (نماد ماه) متصل کرده‌اید. اگر توپ را بچرخانید، در یک دایره حرکت می‌کند. اما در فضا، این «نخ» نامرئی است و نیروی گرانش زمین است که ماه را نگه داشته. اگر ماه با سرعت و زاویه‌ای خاص به دور زمین بچرخد (مانند پرتاب یک سنگ با قلاب سنگ)، مسیر آن به جای دایره، یک بیضی می‌شود. دانشمندی به نام «یوهان کپلر^۷» با مطالعهٔ دقیق سیارات، کشف کرد که مدار اجرام آسمانی به دور خورشید، بیضی است و این قانون برای ماه به دور زمین نیز صادق است.

نقاط مهم در مدار بیضوی ماه

به دلیل بیضی بودن مدار، دو نقطهٔ اصلی در مسیر ماه وجود دارد که درک آنها بسیار مهم است. فاصله‌ها تقریبی و برای درک بهتر آورده شده‌اند.

میانگین فاصلهٔ ماه تا زمین حدود ۳۸۴,۴۰۰ کیلومتر است. برای درک بهتر این اعداد، فرض کنید می‌خواهید دور کرهٔ زمین (با محیط حدود ۴۰,۰۰۰ کیلومتر) سفر کنید. فاصلهٔ ماه در حضیض تقریباً معادل ۹ بار گردش به دور زمین و در اوج معادل ۱۰ بار گردش است!

اثرات قابل مشاهده برای ما: از ابرماه تا کسوف

این تغییر فاصله، اثرات ملموس و گاهی قابل مشاهده‌ای برای ساکنان زمین دارد. مهم‌ترین این اثرات عبارتند از:

۱. ابرماه و ریزماه: همانطور که در جدول بالا دیدیم، وقتی ماه در حالت «بدر» یا «ماه کامل» باشد و همزمان در نقطهٔ حضیض قرار داشته باشد، بزرگ‌تر و درخشان‌تر از همیشه به نظر می‌رسد که به آن «ابرماه» می‌گویند. برعکس، اگر ماه کامل در اوج باشد، کوچک‌تر دیده می‌شود («ریزماه»). تفاوت اندازه در آسمان حدود ۱۴٪ و تفاوت درخشندگی حدود ۳۰٪ است.

۲. کسوف (خورشیدگرفتگی): گاهی ماه دقیقاً بین زمین و خورشید قرار می‌گیرد و سایه‌ای روی زمین می‌اندازد. اگر ماه در حضیض باشد، قرص آن آنقدر بزرگ است که می‌تواند کل خورشید را بپوشاند و «کسوف کامل» ایجاد کند. اما اگر در اوج باشد و از خورشید کوچک‌تر به نظر برسد، در مرکز خورشید حلقه‌ای از نور باقی می‌ماند و «کسوف حلقوی» رخ می‌دهد.

۳. جزر و مد: نیروی گرانش ماه یکی از عوامل اصلی پدیدهٔ جزر و مد در اقیانوس‌هاست. هنگامی که ماه در حضیض است، این نیروی گرانش قدری قوی‌تر است و می‌تواند باعث شود که جزر و مدها کمی بلندتر از حالت عادی شوند (البته این تفاوت برای ما خیلی محسوس نیست).

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

۱. مدار (Orbit): مسیر منحنی یک جرم آسمانی حول جرمی دیگر تحت تأثیر گرانش.
۲. اوج (Apogee): نقطه‌ای در مدار ماه (یا یک ماهواره) که در آن فاصله از زمین بیشینه است.
۳. حضیض (Perigee): نقطه‌ای در مدار ماه (یا یک ماهواره) که در آن فاصله از زمین کمینه است.
۴. ماهِ کامل (Full Moon): مرحله‌ای از چرخهٔ ماه که نیمهٔ رو به زمین آن به طور کامل توسط خورشید روشن می‌شود.
۵. ابرماه (Supermoon): اصطلاح غیررسمی برای وضعیتی که ماه کامل در نقطهٔ حضیض مداری خود قرار دارد.
۶. گرانش (Gravity): نیروی جاذبه‌ای که بین تمام اجسام دارای جرم وجود دارد.
۷. یوهان کپلر (Johannes Kepler): ستاره‌شناس آلمانی که قوانین حرکت سیارات را کشف کرد.
۸. کانون (Focus, plural: Foci): دو نقطهٔ ثابت داخل یک بیضی که جمع فواصل هر نقطه روی بیضی تا این دو کانون، عددی ثابت است.