تيرميناتور (الطاقة الشمسية)

خط الفصل بين الليل والنهار على الأرض كما يُرى من الفضاء

خط الفصل بين النور والظلام، أو منطقة الشفق، هو خط متحرك يفصل بين الجانب المضاء نهارًا والجانب المظلم ليلًا لجسم كوكبي . يُعرَّف خط الفصل بأنه موضع النقاط على كوكب أو قمر حيث يكون الخط المار بمركز نجمه الأم مماسًا له. سيشهد مراقب على خط الفصل بين النور والظلام لجسم يدور حوله وله غلاف جوي ، الشفق نتيجة لتشتت الضوء بواسطة الجسيمات في الطبقة الغازية.

نهاية العالم

على سطح الأرض ، يُمثل خط الفصل بين الليل والنهار دائرةً تقسم الأرض إلى نصفين تقريبًا. [ 1 ] يمر هذا الخط بأي نقطة على سطح الأرض مرتين يوميًا، عند شروق الشمس وعند غروبها ، باستثناء المناطق القطبية حيث لا يحدث ذلك إلا عندما لا تشهد تلك النقطة شمس منتصف الليل أو الليل القطبي . تفصل هذه الدائرة الجزء من الأرض الذي يتعرض لضوء النهار عن الجزء الذي يتعرض للظلام (الليل). وبينما يكون ما يزيد قليلًا عن نصف الأرض مضاءً في أي وقت (باستثناء حالات الكسوف )، فإن مسار خط الفصل يختلف باختلاف وقت اليوم بسبب دوران الأرض حول محورها. كما يختلف مسار خط الفصل أيضًا باختلاف وقت السنة بسبب دوران الأرض حول الشمس؛ وبالتالي، يكون مستوى خط الفصل موازيًا تقريبًا للمستويات التي تشكلها خطوط الطول خلال الاعتدالين ، وتكون زاويته القصوى حوالي 23.5 درجة بالنسبة للقطب خلال الانقلابين . [ 2 ]

سرعة النقل السطحي

فيديو للأرض من محطة الفضاء الدولية أثناء اقترابها من خط الفصل بين الليل والنهار.

عند خط الاستواء ، وفي ظروف مستوية (بدون عوائق كالجبال أو على ارتفاع أعلى من أي عوائق)، يتحرك خط الفصل بين الليل والنهار بسرعة تقارب 463 مترًا في الثانية (1040 ميلًا في الساعة) . قد تبدو هذه السرعة متزايدة عند الاقتراب من العوائق، كارتفاع جبل مثلًا، حيث يُلقي ظل العائق على الأرض أمام خط الفصل بين الليل والنهار على سطح مستوٍ. تتناقص سرعة خط الفصل بين الليل والنهار كلما اقترب من القطبين، حيث قد تصل سرعته إلى الصفر (في ضوء الشمس الكامل أو في الظلام الدامس). [ 3 ] 

الطائرات الأسرع من الصوت هي الوحيدة القادرة على تجاوز السرعة القصوى لخط الفصل بين الليل والنهار عند خط الاستواء. مع ذلك، تستطيع المركبات الأبطأ تجاوز هذا الخط عند خطوط العرض العليا ، ومن الممكن السير بسرعة تفوق سرعة خط الفصل بين الليل والنهار عند القطبين، بالقرب من الاعتدالين . والنتيجة البصرية هي رؤية الشمس تشرق من الغرب أو تغرب في الشرق.

انتشار الموجات الراديوية عبر الخط الرمادي

تتغير قوة انتشار الموجات الراديوية بين جانبي الأيونوسفير النهاري والليلي . ويعود ذلك أساسًا إلى أن طبقة D ، التي تمتص الإشارات عالية التردد ، تختفي بسرعة على الجانب المظلم من خط الفصل بين الليل والنهار، بينما تستغرق طبقتي E و F فوق طبقة D وقتًا أطول للتشكل. [ 4 ] يضع هذا الفارق الزمني الأيونوسفير في حالة وسيطة فريدة على طول خط الفصل بين الليل والنهار، تُسمى "الخط الرمادي". [ 5 ]

يستغل هواة الراديو الظروف الجوية على طول خط الفصل بين الليل والنهار لإجراء اتصالات بعيدة المدى. يُعرف هذا المسار باسم " انتشار الخط الرمادي" ، وهو نوع من أنواع انتشار الموجات السماوية . في ظل ظروف جيدة، يمكن للموجات الراديوية أن تنتقل على طول خط الفصل بين الليل والنهار إلى نقاط متقابلة . [ 5 ]

مُنهي القمر

منظر مائل لفوهة كيلر القمرية الكبيرة عند خط الفصل بين الليل والنهار (من أبولو 13 )
الجانب الشرقي من فوهة تيموشاريس عند خط الفصل بين الليل والنهار (من أبولو 15 )
فسيفساء من صور أبولو 16 على طول خط الفصل بين الليل والنهار تُظهر فوهات دارني ولوبينيزكي وبوليالدوس

خط الفصل بين الليل والنهار على سطح القمر هو الحد الفاصل بين نصفي الكرة الأرضية المضاء والمظلم . [ 6 ] وهو يُعادل الحد الفاصل بين الليل والنهار على سطح الأرض ، مع أن دوران القمر البطيء [ 7 ] يعني أنه يستغرق وقتًا أطول لعبور سطحه. عند خط الاستواء، يتحرك بسرعة 15.4 كيلومترًا في الساعة (9.6 ميلًا في الساعة) ، وهي نفس سرعة الجري التي يستطيع الإنسان الرياضي القيام بها على الأرض. من منظور مراقب في نصف الكرة الشمالي، يبدو خط الفصل بين الليل والنهار على سطح القمر وكأنه يتحرك من اليمين إلى اليسار (من الشرق إلى الغرب)، بينما يكون العكس صحيحًا بالنسبة لمراقب في نصف الكرة الجنوبي. تُفيد هذه الحقيقة في تحديد أي من أطوار القمر متزايد أو متناقص. 

بسبب زاوية سقوط ضوء الشمس على هذا الجزء من القمر، تطول الظلال التي تُلقيها الفوهات وغيرها من المعالم الجيولوجية، مما يجعلها أكثر وضوحًا للمراقب. تُشبه هذه الظاهرة تمدد الظلال على الأرض عندما تكون الشمس منخفضة في السماء. لهذا السبب، تركز العديد من الدراسات الفوتوغرافية القمرية على المنطقة المضاءة بالقرب من خط الفصل بين الليل والنهار، وتُقدم الظلال الناتجة وصفًا دقيقًا لتضاريس القمر .

وهم القمر المدمر

يُعدّ وهم خط الفصل بين الليل والنهار على سطح القمر (أو ميله) وهمًا بصريًا ينشأ من توقع مراقب على الأرض أن يتطابق اتجاه ضوء الشمس الساقط على القمر (أي الخط العمودي على خط الفصل) مع موقع الشمس ، ولكنه لا يبدو كذلك. وينتج هذا الوهم عن سوء تفسير ترتيب الأجرام السماوية بناءً على الحدس القائم على الهندسة المستوية . [ 8 ] [ 9 ]

الأهمية العلمية

يمكن أن يوفر فحص خط الفصل بين الليل والنهار معلوماتٍ عن سطح جرم سماوي؛ فعلى سبيل المثال، قد يؤدي وجود غلاف جوي إلى جعل خط الفصل أكثر ضبابية. ونظرًا لوجود جزيئات الغلاف الجوي على ارتفاعات أعلى، يمكن أن يظل مصدر الضوء مرئيًا حتى بعد غروبه على سطح الأرض. تعمل هذه الجزيئات على تشتيت الضوء، عاكسةً جزءًا منه إلى الأرض. وبالتالي، يمكن أن تبقى السماء مضاءة حتى بعد غروب الشمس. ويمكن استخدام الصور التي تُظهر خط الفصل بين الليل والنهار على سطح الكوكب لرسم خرائط التضاريس: حيث يُقاس موضع قمة جبل خلف خط الفصل عندما تكون الشمس لا تزال تُضيئه أو قد أضاءته بالفعل، بينما تبقى قاعدة الجبل في الظل. [ 10 ] 

تستفيد الأقمار الصناعية في المدار الأرضي المنخفض من حقيقة أن بعض المدارات القطبية القريبة من خط الفصل بين الليل والنهار لا تتأثر بالكسوف ، وبالتالي تبقى خلاياها الشمسية مضاءة باستمرار بأشعة الشمس. تُعرف هذه المدارات بمدارات الفجر والغسق، وهي نوع من المدارات المتزامنة مع الشمس . يُطيل هذا من عمر تشغيل القمر الصناعي في المدار الأرضي المنخفض، حيث يُطيل عمر بطاريته. كما يُتيح إجراء تجارب محددة تتطلب الحد الأدنى من التداخل الشمسي، إذ يُمكن للمصممين اختيار تثبيت أجهزة الاستشعار اللازمة على الجانب المظلم من القمر الصناعي.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ماكنزي، فريد ت.؛ ليرمان، أبراهام (29-12-2006). الكربون في الغلاف الحيوي الجيولوجي: – الغلاف الخارجي للأرض – . سبرينغر للعلوم والأعمال. ISBN 9781402042386.
  2. "SOS: Day Night Terminator" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2009-02-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-02-06 .
  3. كشف أسرار كوكب الزهرة، بقلم ديفيد هاري غرينسبون، صفحة 329
  4. ^ ادريان فايس. (2011). الانتشار الأيوني وخطوط النقل والهوائيات لجهاز QRP DXer ، الصفحات من 1 إلى 16 ومن 1 إلى 22 ومن 1 إلى 24. الوادي الأخضر، أريزونا: كتب ميليوات QRP.
  5. 1 2 "الانتشار" .
  6. "قائمة السمات القمرية الأساسية" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 2006-02-03.
  7. يبلغ طول دورة اليوم القمري 29.53 يومًا أرضيًا( انظروبالتالي، يتحرك خط الفصل بين الليل والنهار عبر سطح القمر بسرعة 15.4 كيلومترًا في الساعة.
  8. جونز، كريستوفر ب. (يناير 2014). "وهم نهاية القمر" . الحذف: فكرة غير مكتملة. تم الاسترجاع في 21 مايو 2016 .
  9. مايرز-بيغتون، أندريا ك.؛ مايرز، آلان ل. "وهم ميل القمر" (PDF) .
  10. فورجر، ماركوس (فبراير 2009). "قاعدة السحابة أم ظل الجبل؟" . الطقس . 64 (2): 53. Bibcode : 2009Wthr...64...53F . doi : 10.1002/wea.352 . ISSN 0043-1656 . S2CID 120609206 .