რამდენიმე ღამის განმავლობაში მთვარეს თუ დააკვირდებით, მისი ნაცნობი ნიშნები თითქოს უცვლელი რჩება. დედამიწისკენ მთვარის ბნელი ვაკეების იგივე ფართო მონაკვეთებია მოქცეული და შეიძლება მოგეჩვენოთ, რომ მთვარე არ ბრუნავს. სინამდვილეში ის ბრუნავს: მთვარე საკუთარი ღერძის გარშემო ერთხელ ტრიალებს დედამიწის გარშემო თითოეული შემოვლისას. ამ სინქრონიზაციას მოქცევითი ჩაკეტვა ეწოდება და სწორედ ამიტომ ვხედავთ თითქმის ერთსა და იმავე ნახევარსფეროს და არა მთვარის ყველა მხარეს რიგრიგობით.
მოპირდაპირე ნახევარსფეროს ხშირად უკანა მხარეს უწოდებენ. ის მუდმივად ბნელი არ არის. მთვარის ციკლის სხვადასხვა მონაკვეთში მზის სინათლე მთვარის ზედაპირის უმეტეს ნაწილს სწვდება, თუმცა პოლუსებთან მდებარე ზოგი ღრმა კრატერი მუდმივ ჩრდილშია. მთვარის ორბიტის გეომეტრია, მისი ბრუნვა და მცირე მოჩვენებითი რხევა ერთად ხსნის, რას ვხედავთ.
ერთი ბრუნვა ერთ ორბიტაზე
მთვარეს შორეულ ვარსკვლავებთან მიმართებით ერთი ბრუნვის დასასრულებლად 27.32166 დღე სჭირდება, დედამიწის გარშემო ერთი ორბიტის გასავლელად კი ასევე 27.32166 დღე. რადგან ეს პერიოდები ერთმანეთს ემთხვევა, ერთი და იგივე მხარე მუდმივად ჩვენი პლანეტისკენაა მიმართული. მთვარე რომ საერთოდ არ ბრუნავდეს, ორბიტაზე მისი პოზიციის ცვლილება სხვადასხვა გრძედს გამოაჩენდა. ამის ნაცვლად, ის მოძრაობისას განუწყვეტლივ ბრუნავს და ორბიტას სინქრონულად მიჰყვება.
ამის გასაგებად წარმოიდგინეთ, რომ ვინმეს გარშემო დადიხართ და სახე მუდამ მისკენ გაქვთ მიპყრობილი. წრის შემოვლისას ერთხელ უნდა შემობრუნდეთ, თუმცა ადამიანი, რომლის გარშემოც დადიხართ, მთელი ამ დროის განმავლობაში თქვენი თავის ერთსა და იმავე მხარეს ხედავს. მთვარის ბრუნვა ნაკლებად შესამჩნევია, რადგან დედამიწაზე არ არის ისეთი ორიენტირი, რომლის დახმარებითაც ღამიდან ღამემდე მის ბრუნვას ადვილად შევამჩნევდით.
27.32166-დღიანი ბრუნვის პერიოდი არ არის ერთი სავსე მთვარიდან მეორემდე გასული დრო. ფაზების სრული ციკლი 29.53059 დღეს გრძელდება, რადგან მთვარის დედამიწის გარშემო ბრუნვისას დედამიწა-მთვარის სისტემაც მზის გარშემო მოძრაობს. ერთი ორბიტის დასრულების შემდეგ მთვარემ კიდევ ცოტათი უნდა გაიაროს, რომ მზესთან და დედამიწასთან იმავე განლაგებას დაუბრუნდეს. მთვარის ფაზების გზამკვლევი განმარტავს, როგორ წარმოქმნის მზე-დედამიწა-მთვარის კუთხეების ცვლილება ჩვენთვის ხილულ ფაზებს.
როგორ მოახდინა მოქცევითმა ძალებმა მთვარის სინქრონიზაცია
მოქცევითი ჩაკეტვა დროთა განმავლობაში მბრუნავ სხეულზე გრავიტაციის მოქმედების შედეგია. დედამიწის გრავიტაცია უფრო ძლიერად იზიდავს მთვარის დედამიწასთან ახლოს მდებარე მხარეს, ვიდრე მის საპირისპირო მხარეს. ეს განსხვავება მთვარეს ოდნავ წაგრძელებულ ფორმას აძლევს და მოქცევით დეფორმაციას წარმოქმნის. როდესაც მთვარის ბრუნვა და ორბიტული მოძრაობა სინქრონიზებული არ იყო, დეფორმაცია დედამიწა-მთვარის მიმართულებას ზუსტად არ ემთხვეოდა. შედეგად წარმოქმნილი გრავიტაციული მომენტი მთვარის ბრუნვას ცვლიდა, ხოლო შიდა ხახუნი ბრუნვის ენერგიას ფანტავდა.
დროთა განმავლობაში ამ ზემოქმედებამ მთვარის ბრუნვა შეანელა, სანამ ერთი ბრუნვის ხანგრძლივობა ერთი ორბიტის ხანგრძლივობას არ გაუტოლდა. ამ სინქრონიზებულ მდგომარეობაში მოქცევითი დეფორმაცია თითქმის ყოველთვის დედამიწასთან გასწორებულია, ამიტომ განმეორებითი მომენტი, რომელიც ბრუნვას ცვლიდა, გაცილებით სუსტდება. მოქცევითი ჩაკეტვა არ არის განსაკუთრებული ძალა, რომელიც ერთ მხარეს უძრავად აკავებს; ის ბრუნვის, გრავიტაციისა და ენერგიის დანაკარგის შედეგად დამყარებული მდგრადი მდგომარეობაა.
მოქცევითი ზემოქმედება დედამიწა-მთვარის სისტემაში კვლავაც მნიშვნელოვანია. მოქცევითი ურთიერთქმედებების შედეგად, რომლებიც სისტემაში კუთხური იმპულსის გადაცემას იწვევს, მთვარე დედამიწას წელიწადში დაახლოებით 3.8 სმ-ით შორდება. ამ მოძრაობას ერთი დაკვირვებით ვერ შევამჩნევთ, თუმცა ის მთვარის ჩაკეტილ ბრუნვას ორბიტასა და ბრუნვას შორის მიმდინარე ენერგიისა და იმპულსის გაცვლას უკავშირებს.
უკანა მხარე ბნელი მხარე არ არის
უკანა მხარე უბრალოდ ის ნახევარსფეროა, რომელიც დედამიწისგან საპირისპირო მიმართულებითაა მოქცეული. ისიც იღებს მზის სინათლეს, ისევე როგორც მთვარის ხილული მხარე, როდესაც მთვარე ჩვენი პლანეტის გარშემო მოძრაობს. სავსე მთვარისას ხილული მხარე განათалттай байдаг, харин უკანა მხარე ძირითადად მზის საპირისპირო მხარესაა მოქცეული; ახალმთვარეობისას კი უკანა მხარე განათებულია, ხილული მხარე კი უმეტესად სიბნელეშია. მთვარის ფაზების ცვლილებასთან ერთად ეს ციკლი საპირისპიროდ მიმდინარეობს.
თუმცა ერთი მნიშვნელოვანი გამონაკლისი არსებობს: მთვარის ყველა ადგილი მონაცვლეობით არ ხვდება მზის სინათლეში და სიბნელეში. პოლუსებთან მზე ჰორიზონტზე დაბლა რჩება. ზოგი ღრმა კრატერის ფსკერი იმდენად დაცულია კრატერის კიდეებით, რომ მზის სინათლე იქ არასოდეს აღწევს და ეს ადგილები მუდმივ ჩრდილშია. ასეთი გამონაკლისები ადგილობრივი რელიეფისა და მზის დაბალი მდებარეობის შედეგია და არა იმის, რომ ეს ადგილები მთვარის უკანა მხარესაა.
ამიტომ გამოთქმამ „მთვარის ბნელი მხარე“ შესაძლოა შეცდომაში შეგვიყვანოს. მას ზოგჯერ არაფორმალურად მთვარის უკანა მხარის აღსანიშნავად იყენებენ, თუმცა ის არ აღწერს ნახევარსფეროს, რომელსაც მზის სინათლე არასოდეს ხვდება. ციკლის განმავლობაში ფაზების თარიღებისა და დროის ცვლილების გასაგებად გამოიყენეთ მთვარის ფაზების თვიური კალენდარი.
მცირე რხევა ზედაპირის მეტ ნაწილს გვაჩვენებს
დროთა განმავლობაში დედამიწიდან მთვარის ზუსტად ნახევარს არ ვხედავთ. მთვარის ორბიტა ოდნავ ელიფსურია, ამიტომ მისი ორბიტული სიჩქარე იცვლება: დედამიწასთან უახლოესი მიახლოებისას ის უფრო სწრაფად მოძრაობს, ხოლო უფრო შორს ყოფნისას — ნელა. მისი ბრუნვის სიჩქარე თითქმის უცვლელი რჩება, ამიტომ ორბიტული სიჩქარის ცვლილების გამო მთვარე თითქოს ოდნავ ირწევა გვერდიდან გვერდზე. ამ მოჩვენებით მოძრაობას გრძედული ლიბრაცია ეწოდება.
განედული ლიბრაცია სხვა მიზეზით წარმოიქმნება. მთვარის ბრუნვის ღერძი ეკლიპტიკის მიმართ 1.54 გრადუსითაა დახრილი, ხოლო მისი ორბიტა ეკლიპტიკის მიმართ 5.14 გრადუსითაა დახრილი. ამ კუთხეების ერთობლივი გავლენით, ორბიტის სხვადასხვა მონაკვეთში დამკვირვებლებს მთვარის ჩრდილოეთ ან სამხრეთ პოლუსის მიღმა ოდნავ უფრო შორს გახედვა შეუძლიათ. ხედზე მცირედ გავლენას ახდენს მთვარემდე მანძილი და დამკვირვებლის მდებარეობაც დედამიწაზე.
ლიბრაცია მთვარის მთელ უკანა მხარეს ერთდროულად არ გვაჩვენებს. ის დროთა განმავლობაში მოჩვენებითი კიდის მიღმა შეხედვის საშუალებას გვაძლევს. მთლიანობაში, დედამიწიდან მთვარის ზედაპირის დაახლოებით 59 პროცენტის დანახვა შეიძლება, თუმცა ერთ მომენტში მისი ნახევარზე მეტს ვერ ვხედავთ. ეს ნელი გამოჩენა ხსნის, რატომ ვრცელდება მთვარის ზედაპირის დეტალური რუკები იმ ფარგლებს მიღმაც, რაც ჩვეულებრივ ხედში ცენტრში მოქცეულ მხარეს ჩანს.
რას დავაკვირდეთ დედამიწიდან
ამ მოვლენის დასაკვირვებლად კარგი ხერხია, მთვარის კიდესთან ახლოს მდებარე ამოსაცნობი ნიშანი სხვადასხვა თარიღში შეადაროთ. ლიბრაცია მთვარის ხილულ კიდეს ცვლის, ამიტომ კიდესთან ახლოს მდებარე კრატერი ან ბნელი ვაკე ერთ დღეს შეიძლება უფრო მეტად ჩანდეს, ვიდრე მეორე დღეს. ტელესკოპის ან ბინოკლის გარეშე ეს ცვლილება ძნელად შესამჩნევია, შედარებას კი ცაზე მთვარის ორიენტაციის ცვლილებაც ართულებს. დაიმახსოვრეთ ერთი და იგივე ნიშანი და შეადარეთ მსგავსი ფაზების დროს გადაღებული ხედები.
ხედზე გავლენას ახდენს არა მხოლოდ დაკვირვების დრო, არამედ დედამიწაზე თქვენი მდებარეობაც. ქალაქის მთვარის საინფორმაციო დაფა გვაწვდის ინფორმაციას ადგილობრივი ფაზისა და განათებულობის, მთვარის ამოსვლისა და ჩასვლის, სიმაღლისა და აზიმუტის, მანძილის, ცის ხილვადობისა და ადგილობრივი ამინდის შესახებ. დაკვირვების დასაგეგმად მთვარის დასანახად საუკეთესო დროის გზამკვლევი განიხილავს, როგორ მოქმედებს ფაზა და ადგილობრივი პირობები ჰორიზონტზე მთვარის გამოჩენის დროზე. მთვარის სინქრონიზებული ბრუნვა ხსნის, რატომ გვიბრუნებს ის თავის ნაცნობ მხარეს; ლიბრაცია კი მომთმენ დამკვირვებლებს მის მიღმა მდებარე მონაკვეთის ცვალებად ხედს სთავაზობს.