પ્રકરણ 03 પૃથ્વીની ગતિ

જેમ કે તમે જાણો છો કે પૃથ્વીને બે પ્રકારની ગતિઓ છે, એટલે કે પરિભ્રમણ અને પરિક્રમણ. પરિભ્રમણ એ પૃથ્વીની તેની ધરી પરની ગતિ છે. પૃથ્વીની સૂર્યની આસપાસ નિશ્ચિત માર્ગ અથવા કક્ષામાં થતી ગતિને પરિક્રમણ કહેવામાં આવે છે.

પૃથ્વીની ધરી, જે કાલ્પનિક રેખા છે, તે તેના કક્ષીય સમતલ સાથે $66 \frac{1}{2} 2^{\circ}$ નો કોણ બનાવે છે. કક્ષા દ્વારા રચાયેલ સમતલને કક્ષીય સમતલ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. પૃથ્વીને સૂર્ય પાસેથી પ્રકાશ મળે છે. પૃથ્વીની ગોળાકાર આકૃતિના કારણે, એક સમયે તેનો માત્ર અડધો ભાગ જ સૂર્ય પાસેથી પ્રકાશ મેળવે છે (આકૃતિ 3.2). સૂર્ય તરફ રહેલો ભાગ દિવસનો અનુભવ કરે છે જ્યારે સૂર્યથી દૂર રહેલો બીજો અડધો ભાગ રાત્રિનો અનુભવ કરે છે. ગ્લોબ પર દિવસ અને રાતને વિભાજિત કરતા વર્તુળને પ્રકાશન વર્તુળ કહેવામાં આવે છે. આ વર્તુળ ધરી સાથે એકરૂપ થતું નથી જેમ કે તમે આકૃતિ 3.2 માં જોઈ શકો છો. પૃથ્વીને તેની ધરીની આસપાસ એક પરિભ્રમણ પૂર્ણ કરવામાં લગભગ 24 કલાક લાગે છે. પરિભ્રમણની અવધિને પૃથ્વી-દિવસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ પૃથ્વીની દૈનિક ગતિ છે.

ચાલો કરીએ

પૃથ્વીનું પ્રતિનિધિત્વ કરવા માટે એક બોલ અને સૂર્યનું પ્રતિનિધિત્વ કરવા માટે એક પ્રગટાવેલી મીણબત્તી લો. એક શહેર X નું પ્રતિનિધિત્વ કરવા માટે બોલ પર એક બિંદુ ચિહ્નિત કરો. બોલને એવી રીતે મૂકો કે શહેર $\mathrm{X}$ અંધકારમાં હોય. હવે બોલને ડાબેથી જમણે ફેરવો. જેમ જેમ તમે બોલને થોડો ખસેડશો, શહેરમાં સૂર્યોદય થશો. જેમ જેમ બોલ ખસેડવાનું ચાલુ રાખશો, બિંદુ $\mathrm{X}$ ધીમે ધીમે સૂર્યથી દૂર થશો. આ સૂર્યાસ્ત છે.

જો પૃથ્વી પરિભ્રમણ ન કરે તો શું થાય? સૂર્ય તરફ રહેલો પૃથ્વીનો ભાગ હંમેશા દિવસનો અનુભવ કરતો રહે, આમ તે પ્રદેશમાં સતત ગરમી લાવતો. બીજો અડધો ભાગ અંધકારમાં રહે અને હંમેશા બરફ જેવો ઠંડો રહે. આવી અત્યંત પરિસ્થિતિઓમાં જીવન શક્ય ન હોત.

પૃથ્વીની તેની કક્ષામાં સૂર્યની આસપાસની બીજી ગતિને પરિક્રમણ કહેવામાં આવે છે. સૂર્યની આસપાસ પરિક્રમણ કરવામાં $365^{1 / 4}$ દિવસ (એક વર્ષ) લાગે છે. અમે એક વર્ષમાં 365 દિવસ જ ધરાવતા ગણીએ છીએ અને સગવડ માટે છ કલાક અવગણીએ છીએ.

શું તમે જાણો છો?

પ્રાચીન ભારતીય ખગોળશાસ્ત્રી આર્યભટ્ટે જણાવ્યું હતું કે ‘પૃથ્વી ગોળ છે અને તે પોતાની ધરી પર પરિભ્રમણ કરે છે’

આકૃતિ 3.3 : પૃથ્વીનું પરિક્રમણ અને ઋતુઓ

દર વર્ષે બચત કરેલા છ કલાક ચાર વર્ષના સમયગાળામાં એક દિવસ (24 કલાક) બનાવવા માટે ઉમેરવામાં આવે છે. આ વધારાનો દિવસ ફેબ્રુઆરી મહિનામાં ઉમેરવામાં આવે છે. આમ દર ચોથા વર્ષે, ફેબ્રુઆરી 28 દિવસને બદલે 29 દિવસની હોય છે. આવા 366 દિવસના વર્ષને અધિક વર્ષ કહેવામાં આવે છે. શોધો કે આગામી અધિક વર્ષ ક્યારે હશે?

આકૃતિ 3.3 માંથી, તે સ્પષ્ટ છે કે પૃથ્વી સૂર્યની આસપાસ લંબગોળ કક્ષામાં ફરી રહી છે.

ધ્યાન આપો કે તેની સમગ્ર કક્ષામાં, પૃથ્વી એ જ દિશામાં ઝુકેલી છે.

એક વર્ષ સામાન્ય રીતે ઉનાળુ, શિયાળુ, વસંત અને શરદ ઋતુઓમાં વહેંચાયેલું છે. પૃથ્વીની સૂર્યની આસપાસની સ્થિતિમાં ફેરફારને કારણે ઋતુઓ બદલાય છે.

ચાલો કરીએ

શું તમે જાણો છો કે લંબગોળ કેવી રીતે દોરવું? એક પેંસિલ, બે પિન અને દોરાનો લૂપ લો. હવે આ પિનને આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે કાગળ પર ઠીક કરો. આ બે પિનને લૂપની અંદર રાખીને લૂપને કાગળ પર મૂકો. હવે પેંસિલ પકડો અને દોરાને ચુસ્ત રાખીને અને તેની સાથે પેંસિલ ખસેડીને રેખા દોરો. આકૃતિ એક લંબગોળનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

આકૃતિ 3.3 જુઓ. તમે જોશો કે $21^{\text {st }}$ જૂન ના રોજ, ઉત્તર ગોળાર્ધ સૂર્ય તરફ ઝુકેલો છે. સૂર્યની કિરણો સીધી કર્ક રેખા પર પડે છે. પરિણામે, આ વિસ્તારો વધુ ગરમી મેળવે છે. ધ્રુવોની નજીકના વિસ્તારો ઓછી ગરમી મેળવે છે કારણ કે સૂર્યની કિરણો ત્રાંસી છે. ઉત્તર ધ્રુવ સૂર્ય તરફ ઝુકેલો છે અને આર્કટિક વર્તુળની પારના સ્થળો લગભગ છ મહિના સતત દિવસના પ્રકાશનો અનુભવ કરે છે. ઉત્તર ગોળાર્ધનો મોટો ભાગ સૂર્ય પાસેથી પ્રકાશ મેળવી રહ્યો હોવાથી, વિષુવવૃત્તની ઉત્તરે આવેલા પ્રદેશોમાં ઉનાળો હોય છે. આ સ્થળોએ સૌથી લાંબો દિવસ અને સૌથી ટૂંકી રાત $21^{\text {st }}$ જૂન ના રોજ થાય છે. આ સમયે દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં આ બધી પરિસ્થિતિઓ વિપરીત હોય છે. ત્યાં શિયાળાની ઋતુ હોય છે. રાત દિવસ કરતાં લાંબી હોય છે. પૃથ્વીની આ સ્થિતિને ઉનાળુ અયનાંત કહેવામાં આવે છે.

ચાલો કરીએ

પૃથ્વીની એ જ દિશામાં ઝુકાવને સમજવા માટે, જમીન પર એક મોટો લંબગોળ દોરો અને લાકડી સાથે એક ધ્વજ લો. લંબગોળની રેખા પર ક્યાંય પણ ઊભા રહો. તમારો ધ્વજ દૂરના નિશ્ચિત બિંદુ તરફ દર્શાવો જેમ કે ઝાડની ટોચ પર. હવે તમારો ધ્વજ હંમેશા તે નિશ્ચિત બિંદુ તરફ દર્શાવીને લંબગોળ સાથે આગળ વધો. આ રીતે, પૃથ્વીની ધરી કાયમી રીતે એ જ સ્થિતિમાં ઝુકેલી રહે છે. પૃથ્વીનું પરિક્રમણ અને નિશ્ચિત દિશામાં પૃથ્વીની ધરીનો ઝુકાવ ઋતુઓનું કારણ બને છે.

$22^{\text {nd }}$ ડિસેમ્બર ના રોજ, મકર રેખા પર સૂર્યની સીધી કિરણો પડે છે કારણ કે દક્ષિણ ધ્રુવ તે તરફ ઝુકે છે. જેમ સૂર્યની કિરણો મકર રેખા પર ઊભી રીતે પડે છે $\left(23^{1 / 2^{\circ}} \mathrm{S}\right)$, દક્ષિણ ગોળાર્ધનો મોટો ભાગ પ્રકાશ મેળવે છે. તેથી, દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં લાંબા દિવસો અને ટૂંકી રાતો સાથે ઉનાળો હોય છે. ઉત્તર ગોળાર્ધમાં વિપરીત થાય છે. પૃથ્વીની આ સ્થિતિને શિયાળુ અયનાંત કહેવામાં આવે છે. શું તમે જાણો છો કે ઑસ્ટ્રેલિયામાં ક્રિસમસ ઉનાળાની ઋતુમાં ઉજવવામાં આવે છે?

$21^{\text {st }}$ માર્ચ અને સપ્ટેમ્બર $23^{\text {rd }}$ ના રોજ, સૂર્યની સીધી કિરણો વિષુવવૃત્ત પર પડે છે. આ સ્થિતિમાં, બેમાંથી કોઈ પણ ધ્રુવ સૂર્ય તરફ ઝુકેલો નથી; તેથી, સમગ્ર પૃથ્વી સમાન દિવસો અને સમાન રાતોનો અનુભવ કરે છે. આને વિષુવ સંક્રાંતિ કહેવામાં આવે છે.

$23^{\text {rd }}$ સપ્ટેમ્બર ના રોજ, ઉત્તર ગોળાર્ધમાં શરદ ઋતુ હોય છે અને દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં વસંત ઋતુ હોય છે. વિપરીત $21^{\text {st }}$ માર્ચ ના રોજ હોય છે, જ્યારે ઉત્તર ગોળાર્ધમાં વસંત હોય છે અને દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં શરદ હોય છે.

આમ, તમે જોશો કે પૃથ્વીના પરિભ્રમણ અને પરિક્રમણને કારણે અનુક્રમે દિવસ-રાત અને ઋતુઓમાં ફેરફાર થાય છે.

અભ્યાસ

1. નીચેના પ્રશ્નોના ટૂંકમાં જવાબ આપો.

(અ) પૃથ્વીની ધરીનો તેના કક્ષીય સમતલ સાથેનો ઝુકાવ કોણ કેટલો છે?
(બ) પરિભ્રમણ અને પરિક્રમણ વ્યાખ્યાયિત કરો.
(ક) અધિક વર્ષ શું છે?
(ડ) ઉનાળુ અયનાંત અને શિયાળુ અયનાંત વચ્ચે તફાવત બતાવો.
(ઈ) વિષુવ સંક્રાંતિ શું છે?
(ફ) શા માટે દક્ષિણ ગોળાર્ધ ઉત્તર ગોળાર્ધ કરતાં અલગ સમયે શિયાળુ અને ઉનાળુ અયનાંતનો અનુભવ કરે છે?
(ગ) શા માટે ધ્રુવો લગભગ છ મહિના દિવસ અને છ મહિના રાતનો અનુભવ કરે છે?

2. સાચો જવાબ પસંદ કરો.

(અ) પૃથ્વીની સૂર્યની આસપાસની ગતિને કહેવામાં આવે છે

(i) પરિભ્રમણ
(ii) પરિક્રમણ
(iii) ઝુકાવ

(બ) સૂર્યની સીધી કિરણો વિષુવવૃત્ત પર પડે છે

(i) 21 માર્ચ
(ii) 21 જૂન
(iii) 22 ડિસેમ્બર

(ક) ક્રિસમસ ઉનાળામાં ઉજવવામાં આવે છે

(i) જાપાનમાં
(ii) ભારતમાં
(iii) ઑસ્ટ્રેલિયામાં

(ડ) ઋતુઓનું ચક્ર કારણે થાય છે

(i) પરિભ્રમણ
(ii) પરિક્રમણ
(iii) ગુરુત્વાકર્ષણ

3. ખાલી જગ્યા પૂરો.

(અ) અધિક વર્ષમાં ____________ દિવસોની સંખ્યા હોય છે.
(બ) પૃથ્વીની દૈનિક ગતિ ____________ છે
(ક) પૃથ્વી સૂર્યની આસપાસ ____________ કક્ષામાં ફરે છે.
(ડ) સૂર્યની કિરણો $21^{\text {st }}$ જૂન ના રોજ ____________ રેખા પર ઊભી રીતે પડે છે.
(ઈ) ____________ ઋતુ દરમિયાન દિવસો ટૂંકા હોય છે.

કરવા જેવી બાબતો

1. પૃથ્વીના ઝુકાવને દર્શાવવા માટે એક ચિત્ર બનાવો.

2. તમારા સ્થાનિક અખબારની મદદથી દર મહિનાની $21^{\text {st }}$ ના રોજ તમારા સ્થળે સૂર્યોદય અને સૂર્યાસ્તનો સમય રેકોર્ડ કરો અને નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો:

$\quad$ (અ) કયા મહિનામાં દિવસો સૌથી ટૂંકા હોય છે?

$\quad$ (બ) કયા મહિનામાં દિવસ અને રાત લગભગ સમાન હોય છે?

મનોરંજન માટે

1. એ જ દોરાના લૂપનો ઉપયોગ કરીને બે પિન નજીક અને દૂર મૂકીને લંબગોળના વિવિધ આકારો દોરો. નોંધો કે લંબગોળ ક્યારે ગોળાકાર બને છે.

2. કોઈપણ સૂર્યપ્રકાશવાળા દિવસે, એક મીટર લાંબી સીધી લાકડી લો. જમીન પર એક સ્વચ્છ અને સમતલ સ્થળ શોધો. આ લાકડીને જમીનમાં એવી જગ્યાએ મૂકો જ્યાં તે સ્પષ્ટ (તીક્ષ્ણ) પડછાયો પાડે છે.

પગલું (1): પથ્થર અથવા ટહુકો અથવા અન્ય કોઈપણ સાધન વડે પડછાયાની નોક સાથે ચિહ્નિત કરો. પ્રથમ પડછાયાનું ચિહ્ન હંમેશા પશ્ચિમ તરફ હોય છે. 15 મિનિટ પછી જુઓ અને પડછાયાની નોક ફરીથી ચિહ્નિત કરો. ત્યાં સુધીમાં તે થોડા સેન્ટિમીટર દૂર ખસી ગયો હશે. હવે બે બિંદુઓને જોડો અને તમારી પાસે અંદાજીત પૂર્વ-પશ્ચિમ રેખા છે.

પગલું (2): પ્રથમ ચિહ્ન તમારી ડાબી બાજુએ અને બીજું ચિહ્ન તમારી જમણી બાજુએ રાખીને ઊભા રહો હવે તમે ઉત્તર તરફ મુખ કરી રહ્યા છો. આ હકીકત પૃથ્વી પર દરેક જગ્યાએ સાચી છે કારણ કે પૃથ્વી પશ્ચિમથી પૂર્વ દિશામાં પરિભ્રમણ કરે છે.

વૈકલ્પિક પદ્ધતિ વધુ સચોટ છે પરંતુ વધુ સમયની જરૂર છે. તમારી પડછાયો લાકડી સેટ કરો અને સવારે પ્રથમ પડછાયો ચિહ્નિત કરો. આ ચિહ્નની આસપાસ લાકડીની આસપાસ સ્વચ્છ ચાપ દોરવા માટે દોરાનો ટુકડો વાપરો. મધ્યાહ્ને, પડછાયો સંકોચાશે અથવા અદૃશ્ય થઈ જશે. બપોર પછી, તે ફરીથી લંબાશે અને જ્યાં તે ચાપને સ્પર્શે છે, ત્યાં બીજું ચિહ્ન બનાવો. બે ચિહ્નો દ્વારા એક રેખા દોરો અને સચોટ પૂર્વ-પશ્ચિમ રેખા મેળવો.