ARCturus

Ihmisille tutuimmat ja läheisimmät taivaankappaleet ovat maapallo, keltaisena loistava Kuu erilaisine vaiheineen sekä valoa ja lämpöä antava Aurinko. Näiden tutkiminen on mahdollista jokaisen omassa kotiympäristössä. Auringonlasku on aina ihmisen mieltä herkistävä ja rauhoittava taivaanilmiö. Se on joka kerta erilainen (kuva IH, Finland).

1) Tutki erilaisia tilanteita pimennetyssä huoneessa Aurinko-lampun valossa käyttäen Maana pientä styrox-palloa, jonka läpi on pistetty puutikku akseliksi. Pidä Maan akselia hieman kallellaan koko ajan samaan suuntaan ja pyöritä Maata akselinsa ympäri.

Maapallo pyörii kerran vuorokaudessa itsensä ympäri. Maapallon pyörimisen johdosta ovat eri alueet vuoroin auringonpaisteessa, vuoroin pimeän puolella. Tästä johtuvat päivän ja yön vaihtelut. Kuvassa maapallo avaruudesta kuvattuna Tiedekeskus Heurekassa (kuva IH, Finland).

2) Tutki samoilla välineillä ja samassa tilassa tilanteita, joita syntyy, kun kierrätät Maata soikeaa rataa Auringon ympäri. Merkitse palloon tussilla esimerkiksi Suomi ja Etelä-Australia sekä piirrä päiväntasaaja, kääntöpiirit ja napapiirit tutkimisen helpottamiseksi.

Maa kiertää Aurinkoa hieman ellipsin muotoisella radallaan. Yhteen kiertoon kuluu aikaa yksi vuosi. Ellipsin muotoisesta radasta johtuen Maa on kerran vuodessa lähempänä Aurinkoa ja kauempana Auringosta kuin muulloin. Koska Maan akseli on kallellaan noin 23^° ratatasoon nähden, auringonvalo osuu eri tavalla maanpinnalle vuoden eri kausina. Tästä johtuvat vuodenajat. Varsinkin napaseutujen läheisyydessä vuodenaikojen vaihtelu on aika suuri. Esimerkiksi Suomen Lapissa ei sydäntalvella Aurinkoa näy ollenkaan moneen viikkoon, kun taas keskikesän aikaan Aurinko paistaa läpi vuorokauden usean viikon ajan.

3) Yritä havainnollistaa samoilla välineillä Auringon ’kulkemaa’ reittiä kesällä ja talvella. Hahmottele lisäksi nämä radat etelänpuoleiseen ikkunaan kiinnitettyyn paperiin, jos maiseman perusteella muistat Auringon paikan keskikesällä ja sydäntalvella.

Arkikielessä sanomme, että Aurinko nousee idästä ja laskee länteen. Tämä on Auringon näennäinen rata, ’liike’ johtuu Maan pyörimisestä. Tutkimuksissa Auringon radalla tarkoitetaan nimenomaan tätä näennäistä rataa. Todellisuudessa Aurinko pyörii paikallaan, ja Maa liikkuu Auringon ympäri. Auringon päivittäinen rata vaihtelee vuoden aikana. Kesällä Aurinko nousee koillisen suunnasta, on keskipäivällä korkealla etelässä ja laskee luoteeseen. Talvella Auringon rata on matala kaari, alkaen lähes kaakon suunnalta ja laskien jo lounaan puolella.

4) * Tutki lasi- tai muovikuvusta kovalevylle rakennettua Auringon rataa havainnollistavaa  pienoismallia (ks. ARC1 Auringon vuorokautinen rata). Kuvun puolipallon keskipisteeseen pihalle on merkitty 0-piste, johon auringonsäteet kohdistetaan. Säteen ja kuvun leikkauskohtaan kiinnitetään aurinkotarroja Auringon sijainnin merkitsemiseksi.

Havaintoja voi tehdä esimerkiksi tunnin välein eri päivinä ja eri vuodenaikoina. Näin kuvun pinnalle kertyy ’auringonkuvia’, jotka kuvaavat Auringon päivittäistä rataa vuodenajan mukaan. Matala kaari edustaa talvikuukausia ja korkea kaari kesäkuukausia.

5) * Määritä Auringon korkeus asteina korkeimmillaan ja matalimmillaan. Käytä hyväksesi esimerkiksi maahan pistettyä keppiä ja sen langettamaa varjoa, ikkunaan kiinnitettyyn paperiin piirrettyä rataa tai astrolabia (ks. ARC1 Astrolab).