مدار (جغرافیا). مَدارها دایره های فرضی هستند که به موازات استوا بر روی کره جغرافیا رسم شده اند و هر چه به سمت قطب شمال یا جنوب می رویم کوچک تر می شوند.
مدارها خطوط و دایره هایی فرضی هستند که تعیین کنندهٔ
عرض جغرافیایی به شمار می آیند و به صورت موازی و نسبت به هم جهت شمالی و جنوبی دارند. مدارها خطوط متقاطع
نصف النهارها هستند. مدارها همگی برابر نمی باشند و خط استوا بزرگ ترین مدار است که به عنوان مدار صفر درجه، نسبتِ درجه های شمالی یا جنوبی مدارهای دیگر با آن سنجیده می شود. مدارهای شمالی از استوا تا قطب شمال ۹۰ درجه و مدارهای جنوبی هم از استوا تا قطب جنوب ۹۰ درجه هستند.
هر نقطه از زمین، روی یک مدار و یک نصف النهار مشخص قرار دارد که به آن
مختصات جغرافیایی آن نقطه می گویند. محیط ( پیرامون ) مدار فرضی استوا که زمین را به دو نیم کرهٔ شمالی و جنوبی تقسیم می کند، ۴۰٬۰۷۵ کیلومتر می باشد و مبدأ اندازه گیری عرض جغرافیایی به شمار می آید. محل اتصال
نصف النهار مبدأ و مدار استوا دارای طول و عرض جغرافیایی صفر است؛ و این نقطه در حاشیهٔ
خلیج گینه در غرب قارهٔ آفریقا واقع شده است.
به منطقهٔ میان مدارهای
رأس السرطان و رأس الجَدی، مدارگان،
منطقه گرمسیری یا منطقهٔ بین المدارین گفته می شود. در مدارگان به علت تابش عمود آفتاب، بیشترین گرما دریافت می شود و بیشتر بیابان ها نیز در این عرض های جغرافیایی قرار دارند. [ ۱]
پنج مدار مهم کره زمین به ترتیب شمال به جنوب عبارتند از:
• مدار شمالگان، مدار قطبی شمال
• مدار رأس السرطان، مدار گرمسیری شمال
• خط استوا، مدار معدل النهار
• مدار رأس الجدی، مدار گرمسیری جنوب
• مدار جنوبگان، مدار قطبی جنوب
خط استوا °۰ ( صفر درجه ) است و تا سال ۲۰۲۰م مدارهای گرمسیری "۱۲ '۲۶ °۲۳ و مدارهای قطبی "۴۸ '۳۳ °۶۶ از استوا فاصله دارند.
مدارهای گرمسیری و قطبی تغییراتی دارند.
مدارهای گرمسیری ( رأس السرطان و رأس الجدی ) ، در سال ۲۰۰۰ میلادی در فاصلهٔ مداری "۲۱٬۵ '۲۶ °۲۳ از استوا بوده اند و طی نوساناتی تا سال ۲۰۱۰ به فاصلهٔ "۱۶٬۸ '۲۶ °۲۳ و تا سال ۲۰۲۰ به عرض مداری "۱۲٬۱ '۲۶ °۲۳ رانده می شود. این مدار نوسانات پیچیده ای دارد؛ طبق اطلاعات در دست، در سال ۴٬۷۱۳ - در عرض جغرافیایی "۵۸٬۶ '۰۸ °۲۴ استوا بوده ( و به نظر می رسد پیش از آن چنان میل یافته که موجب دوران یخبندان شده است[ نیازمند منبع] ) . تا سال ۱۲٬۰۳۱ به نزدیک ترین حد خود به استوا، یعنی "۴۱٬۳۰۷ '۳۶ °۲۲ می رسد و سپس مجدداً به تدریج فاصله پیدا می کند و در سال ۱۸٬۷۳۹ به جایگاه کنونی می رسد، آن گاه همچنان میل خود را ادامه می دهد و در سال ۲۰٬۰۰۰ اندکی از فاصلهٔ ۲۴ درجه می گذرد. در سال ۲۵٬۰۰۰ آن سوتر از مدار ۳۳ قرار دارد ( به نظر می رسد که در دوره دیگری از یخبندان باشد[ نیازمند منبع] ) و در سال ۳۰٬۰۰۰ در ۸۳ درجه نزدیک قطبین می رسد و در سال ۳۰٬۷۳۵ گویی بر فراز قطبین متمرکز می شود. [ ۲]
مدار (سیاره). مَدار، در فیزیک، به مسیر جسمی که در اثر نیرویی
مرکزگرا ( مانند
گرانش ) به دور جسم یا نقطه ای دیگر در
فضا می گردد، گفته می شود. برای مثال، مدار یک
سیاره به دور مرکز یک سامانۀ ستاره ای، مانند سامانۀ خورشیدی. مدار
سیاره ها معمولاً
بیضی شکل اند، اما بر خلاف بیضی، از یک
آونگ یا یک جسم متصل به یک رشته پیروی می کنند. مرکز خورشید در یکی از دو نقطهٔ کانونی بیضی قرار دارد و نه در مرکز آن. درک کنونی از مکانیک حرکت مداری، که براساس
نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین پایه گذاری شده است می گوید: عامل گرانش، با توجه به انحنای فضازمان، با مدار
ژئودزیکی که جسم از آن پیروی می کند، محاسبه می شود. برای سهولت در محاسبه، نسبیت معمولاً توسط نیروی مبتنی بر نظریۀ جهانی گرانش نیوتن، که براساس
قوانین حرکت سیارات کپلر پایه گذاری شده اند، محاسبه و تخمین زده می شوند.
مطالعۀ ریاضی در مورد مدار سیاره ها را نخستین بار
یوهانس کپلر انجام داد.
نیوتن نشان داد که قوانین مداری کپلر با
نظریۀ گرانش او توضیح پذیر است. نیوتن می گوید: هر جسمی یک میدان جاذبه دارد و بر اجسام دیگر کشش وارد می کند. همچنین این جاذبه باعث می شود که بعضی از اشیاء در
مدار بیضوی حرکت کنند.
مثلاً اقمار به دور سیارات می گردند که خود نیز به دور خورشید می گردند، و خورشید خودش به دور مرکز
کهکشان راه شیری می گردد. در واقع، به جای چرخیدن به دور جسم دارای جرم بیشتر، دو جسم به دور نقطهٔ تعادل، معروف به مرکز مشترک (
مرکز جرم مشترک ) ، می چرخند. کِپلر پس از چندین سال مطالعه در حرکت سیارات، در سال ۱۶۱۸م. موفق به کشف قانون سوم خود شد. کپلر بر پایۀ آن یافته ها قوانین سه گانه زیر را دربارهٔ حرکت سیارات در مدار را بیان کرد:
۱. مدار حرکت سیارات به گِرد خورشید یک بیضی است که خورشید در یکی از دو کانون آن قرار دارد.
۲. خط وصل کنندۀ هر سیاره به خورشید در زمان های مساوی مساحات مساوی جاروب می کند.
۳. مکعب فاصلهٔ متوسط هر سیاره تا خورشید با مربع زمان یک دور کامل گردش سیاره تناسب مستقیم دارد.
قانون دوم کپلر می گوید: زمانی که سیاره در نقاط دورتر بیضی در حرکت است، فاصله تا خورشید زیادتر و سرعت حرکت کمتر است. به تدریج که سیاره به نقاط نزدیک تر بیضی می رسد فاصله تا خورشید کمتر و سرعت سیاره زیادتر می شود. این تغییر در سرعت سبب می شود که سیاره چه به خورشید نزدیک و چه از آن دور باشد، مساحت درنوردیده اش در فضا در فواصل زمانی ثابت، ثابت بماند. قانون سوم کپلر هم این گونه بیان می کند که، هرگاه فاصلهٔ متوسط هر سیاره تا خورشید به توان سه، و زمان کامل شدن یک دور سیاره به توان دو رسانیده، و نسبت اعداد حاصل تشکیل شود؛ این نسبت همواره ثابت و برای تمام سیارات یکی است.