Күннің батуы құбылысы

Кіріспе

Күннің күнделікті көкжиектің артына батуы

Күн бату (немесе күннің батуы) – Жердің (немесе Күн жүйесіндегі кез келген басқа астрономиялық нысанның) айналуының нәтижесінде Күннің көкжиектің астына жоғалуы. Жер бетінің кез келген жерінен қарағанда, бұл құбылыс полюстерге жақын аймақтардан басқа, шамамен 24 сағат сайын бір рет болады. Күн мен түннің теңелу кезінде Күн көктемгі және күзгі теңелулердің сәтінде батысқа қарай батып, көкжиектің батыс жағына тік бұрышпен кетеді. Солтүстік жарты шардан қарағанда, Күн көктем мен жазда солтүстік-батысқа (немесе мүлдем батпайды), ал күз бен қыста оңтүстік-батысқа қарай батуы мүмкін; Оңтүстік жарты шарда бұл маусымдар кері болады. Астрономияда Күннің нақты бату уақыты Күннің жоғарғы бөлігі көкжиектің астына жоғалуына екі минут қалғанда деп анықталады. Көкжиекке жақын жерде атмосфералық рефракция салдарынан күн сәулелері бұрмаланып, геометриялық тұрғыдан алғанда, күн батуын байқаған кезде Күн дискісі көкжиектен бір диаметрге төмен болады. Күн батуы қараңғылықтан ерекшеленеді, ол үш кезеңге бөлінеді. Біріншісі – азақшақ, ол Күн көкжиектің астына жоғалуымен басталып, Күн көкжиектен 6 градусқа төмен түскенше жалғасады. Азақшақ пен қараңғылықтың алғашқы және орташа кезеңдері бірдей уақытта болады. Екінші кезең – теңіз азақшағы, ол көкжиектен 6-12 градусқа төмендеген кезде пайда болады. Үшінші кезең – астрономиялық азақшақ, ол Күн көкжиектен 12-18 градусқа төмендеген кезде болады. Күн батуы – астрономиялық азақшақтың соңғы нүктесі, түннің алдындағы ең қараңғы сәт. Соңында, Күн көкжиектен 18 градусқа төмен түсіп, аспанды жарықтандырмағанда түн орнап, қараңғы болады. Солтүстік поляр шеңберінен солтүстікке және Антарктика шеңберінен оңтүстікке қарай орналасқан жерлерде жылдың кем дегенде бір күні толық күн бату немесе күн шығу болмайды, мұнда поляр күні немесе поляр түні 24 сағат бойы үздіксіз жалғасады. Күннің солтүстік және оңтүстік полюстерінен жарты градустан артық ендікте күннің бір күні шығуы немесе батуы мүмкін емес, себебі Күннің күндізгі түскі және түн ортасы арасындағы бұрыштық биіктігі бір градустан кем болады.

Sunset (or sundown) is the disappearance of the Sun below the horizon of the Earth (or any other astronomical object in the Solar System) due to its rotation. As viewed from everywhere on Earth, it is a phenomenon that happens approximately once every 24 hours, except in areas close to the poles. The equinox Sun sets due west at the moment of both the spring and autumn equinoxes. As viewed from the Northern Hemisphere, the Sun sets to the northwest (or not at all) in the spring and summer, and to the southwest in the autumn and winter; these seasons are reversed for the Southern Hemisphere. The time of actual sunset is defined in astronomy as two minutes before the upper limb of the Sun disappears below the horizon. Near the horizon, atmospheric refraction causes sunlight rays to be distorted to such an extent that geometrically the solar disk is already about one diameter below the horizon when a sunset is observed. Sunset is distinct from twilight, which is divided into three stages. The first one is civil twilight, which begins once the Sun has disappeared below the horizon, and continues until it descends to 6 degrees below the horizon. The early to intermediate stages of twilight coincide with predusk. The second phase is nautical twilight, between 6 and 12 degrees below the horizon. The third phase is astronomical twilight, which is the period when the Sun is between 12 and 18 degrees below the horizon. Dusk is at the very end of astronomical twilight, and is the darkest moment of twilight just before night. Finally, night occurs when the Sun reaches 18 degrees below the horizon and no longer illuminates the sky. Locations further north than the Arctic Circle and further south than the Antarctic Circle experience no full sunset or sunrise on at least one day of the year, when the polar day or the polar night persists continuously for 24 hours. At latitudes greater than within half a degree of either pole, the sun cannot rise or set on the same date on any day of the year, since the sun's angular elevation between solar noon and midnight is less than one degree.

Пайда болуы

Күннің бату уақыты жыл бойы өзгеріп отырады және көрерменнің Жердегі орнына байланысты, ендік және бойлық, биіктік және уақыт белдеуімен анықталады. Күнделікті шағын өзгерістер мен күн бату уақытында байқалатын жарты жылдық өзгерістер Жердің осінің еңістігінен, Жердің күнделікті айналысынан, планетаның Күнді айнала жыл сайынғы эллипстік орбитадағы қозғалысынан және Жер мен Айдың бір-біріне айналып отыруынан туындайды. Қыс және көктем айларында күндер ұзарады және күн батуы күн сайын кешіге бастайды, ал соңғы күн батуы жазғы күн тоғысынан кейін болады. Солтүстік жарты шарда соңғы күн батуы маусымның соңында немесе шілде айының басында болады, бірақ маусымның 21-і күнгі жазғы күн тоғысында емес. Бұл күн көрерменнің ендігіне байланысты (Жердің 4 шілдедегі афелийге жақын баяу қозғалысымен байланысты). Сол сияқты, ең ерте күн батуы қысқы күн тоғысында емес, екі аптадай бұрын болады, қайтадан көрерменнің ендігіне байланысты. Солтүстік жарты шарда ол желтоқсанның басында немесе қарашаның соңында болады (Жердің 3 қаңтардағы перигелийге жақын жылдам қозғалысының әсерінен). Сол сияқты, осы құбылыс Оңтүстік жарты шарда да бар, бірақ күндері кері айналған, ең ерте күн батуы қыс мезгілінде 21 маусымнан бұрын, ал соңғы күн батуы жаз мезгілінде 21 желтоқсаннан кейін болады, тағы да оңтүстік ендігіне байланысты. Күннің шығуы мен батуы екі күн тоғысының маңында бірнеше апта бойы күн сайын сәл кешіге бастайды. Тіпті экваторда да күннің шығуы мен батуы жыл бойы бірнеше минутқа ығысады, сонымен қатар күннің түскі уақыты да өзгереді. Бұл әсерлер аналемма арқылы көрсетіледі. Атмосфералық сындыруды және Күннің нөлдік емес мөлшерін ескермесек, күн батуы қай уақытта және қай жерде болса да, ол наурыз және қыркүйектегі күн мен түннің теңелуінен қыркүйек пен наурыздағы күн мен түннің теңелуіне дейін солтүстік-батыс төрт бөлігінде, ал қыркүйек пен наурыздағы күн мен түннің теңелуінен наурыз және қыркүйектегі күн мен түннің теңелуіне дейін оңтүстік-батыс төрт бөлігінде болады. Күннің батуы Жердегі барлық көрермендер үшін күн мен түннің теңелуі кезінде батысқа қарай дәл келеді. Басқа күндері күн бату азимутын нақты есептеу күрделі, бірақ оны аналемманы пайдалану арқылы жеткілікті дәлдікпен бағалауға болады. Күннің шығуы мен батуы Күннің ортасынан емес, оның алдыңғы және соңғы жиектерінен есептелетіндіктен, күндізгі уақыт түнгі уақыттан сәл ұзақ болады (орташа ендікте қарағанда шамамен 10 минутқа). Сонымен қатар, Күн сәулесі Жер атмосферасынан өткенде сынғандықтан, Күн геометриялық тұрғыдан көкжиектің астында қалғаннан кейін де көрінеді. Сындыру Күннің көкжиекке өте жақын болғанда оның көрінетін пішініне де әсер етеді. Бұл аспандағы заттарды олардың нақты орнынан жоғарырақ көрінеді. Күн дискісінің төменгі жиегінен келетін жарық жоғарыдан келетін жарыққа қарағанда көбірек сындырылады, өйткені биіктік бұрышы төмендеген сайын сындыру күшейеді. Бұл төменгі жиектің сыртқы көрінісін жоғары көтереді, бұл күн дискісінің биіктігін төмендетеді. Оның ені өзгермейді, сондықтан диск биіктігіне қарағанда енірек көрінеді. (Шындығында, Күнге шамалы дөңгелек пішін тән.) Күн көкжиекте де үлкен көрінеді, бұл Айға ұқсас оптикалық иллюзия. Арктикалық шеңберден солтүстікке және Антарктикалық шеңберден оңтүстікке қарай орналасқан жерлерде жылына кем дегенде бір күн күн батпайды немесе күн шықпайды, онда полярлық күн немесе полярлық түн 24 сағат бойы үздіксіз жалғасады.

The time of sunset varies throughout the year and is determined by the viewer's position on Earth, specified by latitude and longitude, altitude, and time zone. Small daily changes and noticeable semi annual changes in the timing of sunsets are driven by the axial tilt of the Earth, daily rotation of the Earth, the planet's movement in its annual elliptical orbit around the Sun, and the Earth and Moon's paired revolutions around each other. During winter and spring, the days get longer and sunsets occur later every day until the day of the latest sunset, which occurs after the summer solstice. In the Northern Hemisphere, the latest sunset occurs late in June or in early July, but not on the summer solstice of June 21. This date depends on the viewer's latitude (connected with the Earth's slower movement around the aphelion around July 4). Likewise, the earliest sunset does not occur on the winter solstice, but rather about two weeks earlier, again depending on the viewer's latitude. In the Northern Hemisphere, it occurs in early December or late November (influenced by the Earth's faster movement near its perihelion, which occurs around January 3). Likewise, the same phenomenon exists in the Southern Hemisphere, but with the respective dates reversed, with the earliest sunsets occurring some time before June 21 in winter, and latest sunsets occurring some time after December 21 in summer, again depending on one's southern latitude. For a few weeks surrounding both solstices, both sunrise and sunset get slightly later each day. Even on the equator, sunrise and sunset shift several minutes back and forth through the year, along with solar noon. These effects are plotted by an analemma. Neglecting atmospheric refraction and the Sun's non zero size, whenever and wherever sunset occurs, it is always in the northwest quadrant from the March equinox to the September equinox, and in the southwest quadrant from the September equinox to the March equinox. Sunsets occur almost exactly due west on the equinoxes for all viewers on Earth. Exact calculations of the azimuths of sunset on other dates are complex, but they can be estimated with reasonable accuracy by using the analemma. As sunrise and sunset are calculated from the leading and trailing edges of the Sun, respectively, and not the center, the duration of a daytime is slightly longer than nighttime (by about 10 minutes, as seen from temperate latitudes). Further, because the light from the Sun is refracted as it passes through the Earth's atmosphere, the Sun is still visible after it is geometrically below the horizon. Refraction also affects the apparent shape of the Sun when it is very close to the horizon. It makes things appear higher in the sky than they really are. Light from the bottom edge of the Sun's disk is refracted more than light from the top, since refraction increases as the angle of elevation decreases. This raises the apparent position of the bottom edge more than the top, reducing the apparent height of the solar disk. Its width is unaltered, so the disk appears wider than it is high. (In reality, the Sun is almost exactly spherical.) The Sun also appears larger on the horizon, an optical illusion, similar to the moon illusion. Locations north of the Arctic Circle and south of the Antarctic Circle experience no sunset or sunrise at least one day of the year, when the polar day or the polar night persist continuously for 24 hours.

Компас нүктелерінің атаулары

Кейбір тілдерде компастың нүктелері күннің шығуы мен батуын білдіретін сөздерден этимологиялық тұрғыдан туындаған атауларға ие. "Ориент" және "окцидент" деген ағылшын тіліндегі сөздердің мағынасы сәйкесінше "шығыс" және "батыс" дегенді білдіреді, олар латын тіліндегі "күннің шығуы" және "күннің батуы" деген мағына беретін сөздерден шыққан. "Левант" сөзі, мысалы, француз тіліндегі "(se) lever" – "көтерілу" немесе "қозғалу" (сондай-ақ ағылшын тіліндегі "elevate" сөзімен байланысты), шығысты сипаттау үшін де қолданылады. Польша тілінде шығыс сөзі wschód (vskhud) "ws" – "жоғары" мағынасын беретін морфемадан және "chód" – "қозғалыс" (chodzić етістігінен – "жүру, қозғалу") сөзінен туындаған, себебі күннің көкжиектің үстінен шығуы. Польша тіліндегі батыс сөзі zachód (zakhud) ұқсас, бірақ сөздің басында "za" сөзі "артында" деген мағынада қолданылады, бұл күннің көкжиектің артына батуымен байланысты. Орыс тілінде батыс сөзі запад (zapad) "за" – "артында" және "пад" – "құлау" (падать етістігінен) сөздерінен шыққан, себебі күннің көкжиектің артына құлауы. Еврей тілінде шығыс сөзі 'מזרח' – "көтерілу" сөзінен, ал батыс сөзі 'מערב' – "бату" сөзінен алынған.

Тарихи көзқарас

XVI ғасырдағы астроном Николай Коперник әлемге Жердің қозғалатыны және Күннің өз орнында тұратыны туралы толыққанды, соңынан кеңінен қабылданған математикалық модельді алғаш рет ұсынды, біздің көзқарасымыздан Күн қозғалып тұрғандай болса да.

Планеталар

Басқа планеталардағы күн батуы, планетаның Күннен қашықтығының және атмосфераның болмауы немесе әртүрлі құрамының айырмашылығынан басқаша көрінеді.

Марс

Марста Күннің батуы Жерден қарағанда шамамен екі бөліктен біреудей көрінеді, себебі Марс пен Күн арасындағы қашықтық үлкен. Түстер көбінесе көк түстің түрлері болады, бірақ кейбір Марс күн батқандары Жердегіден әлдеқайда ұзаққа созылып, қызыл түстің күштірек болуы мүмкін. Сондықтан, Марстың аспан түсі негізінен Мие шашырауы процесімен анықталады, нәтижесінде Жердегі күн батудан көбірек көк түстер пайда болады. Бір зерттеу сондай-ақ, атмосфераның жоғары қабаттарындағы Марс шаңы Күн батқаннан кейін екі сағатқа дейін күн сәулесін шағылыстырып, Марс бетіне тараңқы жарық түсіретінін көрсеткен.