അധ്യായം 03 ഭൂമിയുടെ ചലനങ്ങൾ

നിങ്ങൾക്കറിയാമല്ലോ, ഭൂമിക്ക് രണ്ട് തരം ചലനങ്ങളുണ്ട്, അതായത് ഭ്രമണവും പരിക്രമണവും. ഭ്രമണം എന്നത് ഭൂമി അതിന്റെ അക്ഷത്തിൽ ചെയ്യുന്ന ചലനമാണ്. ഭൂമി സൂര്യനെ ചുറ്റി ഒരു നിശ്ചിത പാതയിലോ ഭ്രമണപഥത്തിലോ ചെയ്യുന്ന ചലനത്തെ പരിക്രമണം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ഭൂമിയുടെ അക്ഷം, അതായത് ഒരു കാല്പനിക രേഖ, അതിന്റെ ഭ്രമണതലവുമായി $66 \frac{1}{2} 2^{\circ}$ കോണുണ്ടാക്കുന്നു. ഭ്രമണപഥത്താൽ രൂപംകൊള്ളുന്ന തലത്തെ ഭ്രമണതലം എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു. ഭൂമിക്ക് സൂര്യനിൽ നിന്ന് പ്രകാശം ലഭിക്കുന്നു. ഭൂമിയുടെ ഗോളാകൃതി കാരണം, ഒരു സമയത്ത് അതിന്റെ പകുതിയ്ക്ക് മാത്രമേ സൂര്യപ്രകാശം ലഭിക്കുകയുള്ളൂ (ചിത്രം 3.2). സൂര്യനെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന ഭാഗത്ത് പകലും സൂര്യനിൽ നിന്ന് അകന്നുകിടക്കുന്ന മറുപകുതിയിൽ രാത്രിയും അനുഭവപ്പെടുന്നു. ഭൂഗോളത്തിൽ പകലിനെ രാത്രിയിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്ന വൃത്തത്തെ പ്രകാശവലയം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ചിത്രം 3.2-ൽ കാണുന്നത് പോലെ ഈ വൃത്തം അക്ഷവുമായി യോജിക്കുന്നില്ല. ഭൂമി അതിന്റെ അക്ഷത്തിൽ ഒരു പൂർണ്ണ ഭ്രമണം പൂർത്തിയാക്കാൻ ഏകദേശം 24 മണിക്കൂർ എടുക്കുന്നു. ഈ ഭ്രമണകാലയളവിനെ ഭൂമിദിനം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇതാണ് ഭൂമിയുടെ ദൈനംദിന ചലനം.

നമുക്ക് ചെയ്യാം

ഭൂമിയെ പ്രതിനിധീകരിക്കാൻ ഒരു പന്തും സൂര്യനെ പ്രതിനിധീകരിക്കാൻ ഒരു കത്തിച്ച മെഴുകുതിരിയും എടുക്കുക. X എന്ന ഒരു പട്ടണത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കാൻ പന്തിൽ ഒരു ബിന്ദു അടയാളപ്പെടുത്തുക. പട്ടണം $\mathrm{X}$ ഇരുട്ടിലാകുന്ന വിധത്തിൽ പന്ത് വയ്ക്കുക. ഇപ്പോൾ പന്ത് ഇടത്തുനിന്ന് വലത്തോട്ട് തിരിക്കുക. നിങ്ങൾ പന്ത് അല്പം നീക്കുമ്പോൾ, പട്ടണത്തിന് സൂര്യോദയമുണ്ടാകും. പന്ത് തുടർച്ചയായി നീങ്ങുന്നതിനനുസരിച്ച്, ബിന്ദു $\mathrm{X}$ പടിപടിയായി സൂര്യനിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നു. ഇതാണ് സൂര്യാസ്തമയം.

ഭൂമി ഭ്രമണം ചെയ്തിരുന്നില്ലെങ്കിൽ എന്ത് സംഭവിക്കുമായിരുന്നു? സൂര്യനെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന ഭൂമിയുടെ ഭാഗത്ത് എപ്പോഴും പകൽ അനുഭവപ്പെടുകയും അങ്ങനെ ആ പ്രദേശത്ത് തുടർച്ചയായ ചൂട് ഉണ്ടാവുകയും ചെയ്യുമായിരുന്നു. മറുപകുതി എപ്പോഴും ഇരുട്ടിലും തണുത്തുറയ്ക്കുന്നതുമായി തുടരുമായിരുന്നു. അത്തരം തീവ്രമായ അവസ്ഥകളിൽ ജീവിതം സാധ്യമാകുമായിരുന്നില്ല.

ഭൂമിയുടെ രണ്ടാമത്തെ ചലനം, അതായത് സൂര്യനെ ചുറ്റി അതിന്റെ ഭ്രമണപഥത്തിലുള്ള ചലനം, പരിക്രമണം എന്നറിയപ്പെടുന്നു. സൂര്യനെ ചുറ്റി പരിക്രമണം പൂർത്തിയാക്കാൻ $365^{1 / 4}$ ദിവസം (ഒരു വർഷം) എടുക്കുന്നു. സൗകര്യത്തിനായി ആറ് മണിക്കൂർ അവഗണിച്ച് 365 ദിവസം മാത്രമുള്ള ഒരു വർഷമായി ഞങ്ങൾ കണക്കാക്കുന്നു.

നിങ്ങൾക്കറിയാമോ?

പ്രാചീന ഇന്ത്യൻ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ ആര്യഭടൻ ‘ഭൂമി ഗോളാകൃതിയിലുള്ളതാണ്, അത് സ്വന്തം അക്ഷത്തിൽ ഭ്രമണം ചെയ്യുന്നു’ എന്ന് പ്രസ്താവിച്ചിരുന്നു.

ചിത്രം 3.3 : ഭൂമിയുടെ പരിക്രമണവും ഋതുക്കളും

ഓരോ വർഷവും സംഭരിക്കുന്ന ആറ് മണിക്കൂറുകൾ നാല് വർഷത്തിനുള്ളിൽ ഒരു ദിനം (24 മണിക്കൂർ) ആക്കി ചേർക്കുന്നു. ഈ അധിക ദിവസം ഫെബ്രുവരി മാസത്തിലേക്ക് ചേർക്കുന്നു. അങ്ങനെ ഓരോ നാലാം വർഷവും, ഫെബ്രുവരി 28 ദിവസത്തിനു പകരം 29 ദിവസമുള്ളതായിരിക്കും. 366 ദിവസമുള്ള അത്തരമൊരു വർഷത്തെ അധിവർഷം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. അടുത്ത അധിവർഷം എപ്പോഴാണെന്ന് കണ്ടെത്തുക?

ചിത്രം 3.3-ൽ നിന്ന്, ഭൂമി സൂര്യനെ ചുറ്റി ഒരു ദീർഘവൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഭ്രമണപഥത്തിലാണ് സഞ്ചരിക്കുന്നതെന്ന് വ്യക്തമാണ്.

അതിന്റെ മുഴുവൻ ഭ്രമണപഥത്തിലും, ഭൂമി ഒരേ ദിശയിലാണ് ചായ്ച്ചിരിക്കുന്നത് എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക.

ഒരു വർഷം സാധാരണയായി വേനൽ, ശീതകാലം, വസന്തം, ശരത്കാലം എന്നീ ഋതുക്കളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. സൂര്യനെ ചുറ്റുമുള്ള ഭൂമിയുടെ സ്ഥാനത്തുണ്ടാകുന്ന മാറ്റം കാരണം ഋതുക്കൾ മാറുന്നു.

നമുക്ക് ചെയ്യാം

ഒരു ദീർഘവൃത്തം എങ്ങനെ വരയ്ക്കാമെന്ന് നിങ്ങൾക്കറിയാമോ? ഒരു പെൻസിൽ, രണ്ട് പിൻസ്, ഒരു നൂൽച്ചുരുള് എന്നിവ എടുക്കുക. ഇപ്പോൾ ഈ പിൻസുകൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഒരു പേപ്പറിൽ ഉറപ്പിക്കുക. ഈ രണ്ട് പിൻസുകളും ചുരുളിനുള്ളിൽ വരുന്ന വിധത്തിൽ പേപ്പറിൽ ചുരുള് വയ്ക്കുക. ഇപ്പോൾ പെൻസിൽ പിടിച്ച് നൂൽ ഇറുകിയിട്ട് പെൻസിൽ അതിലൂടെ നീക്കിക്കൊണ്ട് രേഖ വരയ്ക്കുക. ഈ രൂപം ഒരു ദീർഘവൃത്തത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

ചിത്രം 3.3 നോക്കുക. $21^{\text {st }}$ ജൂൺ മാസത്തിൽ, ഉത്തര ഗോളാർധം സൂര്യനിലേക്ക് ചായ്ച്ചിരിക്കുന്നതായി നിങ്ങൾ കാണും. സൂര്യന്റെ കിരണങ്ങൾ നേരിട്ട് കർക്കടക രേഖയിൽ വീഴുന്നു. അതിന്റെ ഫലമായി, ഈ പ്രദേശങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ ചൂട് ലഭിക്കുന്നു. സൂര്യന്റെ കിരണങ്ങൾ ചരിഞ്ഞുകിടക്കുന്നതിനാൽ ധ്രുവങ്ങൾക്ക് സമീപമുള്ള പ്രദേശങ്ങൾക്ക് കുറച്ച് ചൂട് മാത്രമേ ലഭിക്കുകയുള്ളൂ. ഉത്തരധ്രുവം സൂര്യനിലേക്ക് ചായ്ച്ചിരിക്കുകയും ആർട്ടിക് വൃത്തത്തിന് അപ്പുറമുള്ള സ്ഥലങ്ങൾ ഏകദേശം ആറ് മാസം തുടർച്ചയായ പകൽ അനുഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉത്തര ഗോളാർധത്തിന്റെ വലിയൊരു ഭാഗത്തിന് സൂര്യനിൽ നിന്ന് പ്രകാശം ലഭിക്കുന്നതിനാൽ, ഭൂമധ്യരേഖയ്ക്ക് വടക്കുള്ള പ്രദേശങ്ങളിൽ വേനൽക്കാലമാണ്. ഈ സ്ഥലങ്ങളിൽ ഏറ്റവും നീളമേറിയ പകലും ഏറ്റവും ചെറിയ രാത്രിയും $21^{\text {st }}$ ജൂണിൽ സംഭവിക്കുന്നു. ഈ സമയത്ത് ദക്ഷിണ ഗോളാർധത്തിൽ ഈ അവസ്ഥകളെല്ലാം വിപരീതമാണ്. അവിടെ ശീതകാലമാണ്. രാത്രികൾ പകലുകളേക്കാൾ നീളമുള്ളതാണ്. ഭൂമിയുടെ ഈ സ്ഥാനത്തെ ഉത്തരായനം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

നമുക്ക് ചെയ്യാം

ഭൂമിയുടെ ഒരേ ദിശയിലുള്ള ചായ്ച്ചൽ മനസ്സിലാക്കാൻ, നിലത്ത് ഒരു വലിയ ദീർഘവൃത്തം വരച്ച് ഒരു കോലുള്ള ഒരു കൊടി എടുക്കുക. ദീർഘവൃത്തത്തിന്റെ രേഖയിലെവിടെയെങ്കിലും നിൽക്കുക. ഒരു മരത്തിന്റെ അഗ്രം പോലെ ദൂരെയുള്ള ഒരു നിശ്ചിത ബിന്ദുവിലേക്ക് നിങ്ങളുടെ കൊടി ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുക. ഇപ്പോൾ ആ നിശ്ചിത ബിന്ദുവിലേക്ക് എപ്പോഴും നിങ്ങളുടെ കൊടി ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്നത് തുടർന്നുകൊണ്ട് ദീർഘവൃത്തത്തിലൂടെ നീങ്ങുക. ഈ രീതിയിൽ, ഭൂമിയുടെ അക്ഷം ഒരേ സ്ഥാനത്ത് സ്ഥിരമായി ചായ്ച്ചിരിക്കുന്നു. ഭൂമിയുടെ പരിക്രമണവും ഭൂമിയുടെ അക്ഷത്തിന്റെ ഒരു നിശ്ചിത ദിശയിലുള്ള ചായ്ച്ചലും ഋതുക്കൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.

$22^{\text {nd }}$ ഡിസംബറിൽ, ദക്ഷിണധ്രുവം അതിലേക്ക് ചായ്ച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ മകര രേഖയ്ക്ക് സൂര്യന്റെ നേരിട്ടുള്ള കിരണങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നു. സൂര്യന്റെ കിരണങ്ങൾ മകര രേഖയിൽ ലംബമായി വീഴുന്നതിനാൽ $\left(23^{1 / 2^{\circ}} \mathrm{S}\right)$, ദക്ഷിണ ഗോളാർധത്തിന്റെ വലിയൊരു ഭാഗത്തിന് പ്രകാശം ലഭിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ദക്ഷിണ ഗോളാർധത്തിൽ നീണ്ട പകലുകളും ചെറിയ രാത്രികളുമുള്ള വേനൽക്കാലമാണ്. ഉത്തര ഗോളാർധത്തിൽ വിപരീതം സംഭവിക്കുന്നു. ഭൂമിയുടെ ഈ സ്ഥാനത്തെ ദക്ഷിണായനം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഓസ്ട്രേലിയയിൽ ക്രിസ്മസ് വേനൽക്കാലത്താണ് ആഘോഷിക്കുന്നതെന്ന് നിങ്ങൾക്കറിയാമോ?

$21^{\text {st }}$ മാർച്ചിലും സെപ്റ്റംബർ $23^{\text {rd }}$-ലും, സൂര്യന്റെ നേരിട്ടുള്ള കിരണങ്ങൾ ഭൂമധ്യരേഖയിൽ വീഴുന്നു. ഈ സ്ഥാനത്ത്, രണ്ട് ധ്രുവങ്ങളിൽ ഒന്നും സൂര്യനിലേക്ക് ചായ്ച്ചിരിക്കുന്നില്ല; അതിനാൽ, മുഴുവൻ ഭൂമിക്കും തുല്യ പകലുകളും തുല്യ രാത്രികളും അനുഭവപ്പെടുന്നു. ഇതിനെ വിഷുവം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

$23^{\text {rd }}$ സെപ്റ്റംബറിൽ, ഉത്തര ഗോളാർധത്തിൽ ശരത്കാലവും ദക്ഷിണ ഗോളാർധത്തിൽ വസന്തകാലവുമാണ്. $21^{\text {st }}$ മാർച്ചിൽ വിപരീതമാണ്, അപ്പോൾ ഉത്തര ഗോളാർധത്തിൽ വസന്തവും ദക്ഷിണ ഗോളാർധത്തിൽ ശരത്കാലവുമാണ്.

അങ്ങനെ, ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണവും പരിക്രമണവും യഥാക്രമം കാരണമാകുന്നതിനാൽ പകലുകളും രാത്രികളും ഋതുക്കളിലെ മാറ്റങ്ങളും ഉണ്ടെന്ന് നിങ്ങൾ കാണുന്നു.

പരിശീലനങ്ങൾ

1. ചുരുക്കത്തിൽ ഇനിപ്പറയുന്ന ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകുക.

(എ) ഭൂമിയുടെ അക്ഷത്തിന്റെ അതിന്റെ ഭ്രമണതലവുമായുള്ള ചായ്ച്ചലിന്റെ കോൺ എത്രയാണ്?
(ബി) ഭ്രമണവും പരിക്രമണവും നിർവചിക്കുക.
(സി) അധിവർഷം എന്താണ്?
(ഡി) ഉത്തരായനവും ദക്ഷിണായനവും തമ്മിൽ വ്യത്യാസപ്പെടുത്തുക.
(ഇ) വിഷുവം എന്താണ്?
(എഫ്) ഉത്തര ഗോളാർധത്തേക്കാൾ വ്യത്യസ്ത സമയങ്ങളിൽ ദക്ഷിണ ഗോളാർധം ശീതകാല അയനാന്തവും വേനൽക്കാല അയനാന്തവും എന്തുകൊണ്ട് അനുഭവിക്കുന്നു?
(ജി) ധ്രുവങ്ങൾ ഏകദേശം ആറ് മാസം പകലും ആറ് മാസം രാത്രിയും എന്തുകൊണ്ട് അനുഭവിക്കുന്നു?

2. ശരിയായ ഉത്തരങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുക.

(എ) സൂര്യനെ ചുറ്റുമുള്ള ഭൂമിയുടെ ചലനം ഇങ്ങനെ അറിയപ്പെടുന്നു

(i) ഭ്രമണം
(ii) പരിക്രമണം
(iii) ചായ്ച്ചൽ

(ബി) സൂര്യന്റെ നേരിട്ടുള്ള കിരണങ്ങൾ ഭൂമധ്യരേഖയിൽ വീഴുന്നത്

(i) 21 മാർച്ച്
(ii) 21 ജൂൺ
(iii) 22 ഡിസംബർ

(സി) ക്രിസ്മസ് വേനൽക്കാലത്ത് ആഘോഷിക്കുന്നത്

(i) ജപ്പാൻ
(ii) ഇന്ത്യ
(iii) ഓസ്ട്രേലിയ

(ഡി) ഋതുക്കളുടെ ചക്രം ഇത് കാരണമാകുന്നു

(i) ഭ്രമണം
(ii) പരിക്രമണം
(iii) ഗുരുത്വാകർഷണം

3. ശൂന്യസ്ഥാനങ്ങൾ പൂരിപ്പിക്കുക.

(എ) ഒരു അധിവർഷത്തിന് ____________ എണ്ണം ദിവസങ്ങളുണ്ട്.
(ബി) ഭൂമിയുടെ ദൈനംദിന ചലനം ____________ ആണ്
(സി) ഭൂമി സൂര്യനെ ചുറ്റി ____________ ഭ്രമണപഥത്തിലാണ് സഞ്ചരിക്കുന്നത്.
(ഡി) സൂര്യന്റെ കിരണങ്ങൾ ലംബമായി മകര രേഖയിൽ വീഴുന്നത് $21^{\text {st }}$ ജൂണിൽ ആണ്.
(ഇ) ശീതകാലത്ത് പകലുകൾ ____________ ആണ്.

ചെയ്യാനുള്ള കാര്യങ്ങൾ

1. ഭൂമിയുടെ ചായ്ച്ചൽ കാണിക്കാൻ ഒരു ചിത്രം വരയ്ക്കുക.

2. നിങ്ങളുടെ പ്രാദേശിക പത്രത്തിൽ നിന്ന് സഹായം എടുത്ത് ഓരോ മാസത്തെയും $21^{\text {st }}$-ന് നിങ്ങളുടെ സ്ഥലത്തെ സൂര്യോദയ സമയവും സൂര്യാസ്തമയ സമയവും രേഖപ്പെടുത്തുകയും ഇനിപ്പറയുന്നവയ്ക്ക് ഉത്തരം നൽകുകയും ചെയ്യുക:

$\quad$ (എ) ഏത് മാസത്തിലാണ് ദിവസങ്ങൾ ഏറ്റവും ചെറുതായിരിക്കുന്നത്?

$\quad$ (ബി) ഏത് മാസങ്ങളിലാണ് പകലുകളും രാത്രികളും ഏകദേശം തുല്യമായിരിക്കുന്നത്?

വിനോദത്തിന്

1. ഒരേ നൂൽച്ചുരുള് ഉപയോഗിച്ച് രണ്ട് പിൻസുകൾ അടുത്തും അകലെയും വയ്ക്കുന്നതിലൂടെ വ്യത്യസ്ത ആകൃതിയിലുള്ള ദീർഘവൃത്തങ്ങൾ വരയ്ക്കുക. ദീർഘവൃത്തം വൃത്താകൃതിയിൽ മാറുന്നത് എപ്പോഴാണെന്ന് ശ്രദ്ധിക്കുക.

2. ഏതെങ്കിലും ഒരു സൂര്യപ്രകാശമുള്ള ദിവസം, ഒരു മീറ്റർ നീളമുള്ള ഒരു നേരായ കോൽ എടുക്കുക. നിലത്ത് ഒരു വൃത്തിയുള്ളതും നിരപ്പുള്ളതുമായ സ്ഥലം കണ്ടെത്തുക. വ്യതിരിക്തമായ (മൂർച്ചയുള്ള) നിഴൽ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്നിടത്ത് ഈ കോൽ നിലത്ത് ഉറപ്പിക്കുക.

ഘട്ടം (1): ഒരു കല്ല് അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ചെറുകൊമ്പ് അല്ലെങ്കിൽ മറ്റേതെങ്കിലും മാർഗ്ഗത്തിലൂടെ നിഴലിന്റെ അഗ്രം അടയാളപ്പെടുത്തുക. ആദ്യത്തെ നിഴൽ അടയാളം എപ്പോഴും പടിഞ്ഞാറോട്ടാണ്. 15 മിനിറ്റ് കഴിഞ്ഞ് നോക്കുക, നിഴലിന്റെ അഗ്രം വീണ്ടും അടയാളപ്പെടുത്തുക. അതിനുശേഷം അത് കുറച്ച് സെന്റിമീറ്റർ അകലെ നീങ്ങിയിരിക്കും. ഇപ്പോൾ രണ്ട് ബിന്ദുക്കളും ചേർത്ത് ഏകദേശം ഒരു കിഴക്ക്-പടിഞ്ഞാറ് രേഖ ലഭിക്കും.

ഘട്ടം (2): ആദ്യത്തെ അടയാളം നിങ്ങളുടെ ഇടതുവശത്തും രണ്ടാമത്തെ അടയാളം വലതുവശത്തുമായി നിൽക്കുക, ഇപ്പോൾ നിങ്ങൾ വടക്കോട്ട് അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു. ഭൂമി പടിഞ്ഞാറ് നിന്ന് കിഴക്കോട്ട് ഭ്രമണം ചെയ്യുന്നതിനാൽ ഈ വസ്തുത ഭൂമിയിലെല്ലായിടത്തും ശരിയാണ്.

ഒരു ബദൽ രീതി കൂടുതൽ കൃത്യമാണ്, പക്ഷേ കൂടുതൽ സമയം ആവശ്യമാണ്. നിങ്ങളുടെ നിഴൽ കോൽ സജ്ജീകരിച്ച് രാവിലെ ആദ്യത്തെ നിഴൽ അടയാളപ്പെടുത്തുക. ഈ അടയാളത്തിന് ചുറ്റും കോലിന് ചുറ്റും ഒരു വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ആർക്ക് വരയ്ക്കാൻ ഒരു കയർ ഉപയോഗിക്കുക. ഉച്ചസമയത്ത്, നിഴൽ ചുരുങ്ങുകയോ അപ്രത്യക്ഷമാവുകയോ ചെയ്യും. മധ്യാഹ്നത്തിനുശേഷം, അത് വീണ്ടും നീളുകയും അത് ആർക്കിൽ സ്പർശിക്കുന്ന ബിന്ദുവിൽ, രണ്ടാമത്തെ അടയാളം ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യും. രണ്ട് അടയാളങ്ങളിലൂടെയും ഒരു രേഖ വരച്ച് കൃത്യമായ ഒരു കിഴക്ക്-പടിഞ്ഞാറ് രേഖ ലഭിക്കും.