Сидерический месяц луны


I. Фазы Луны

Луна — ближайшее к Земле небесное тело. Если мы понаблюдаем за Луной в мечение месяца, то заметим, что она постепенно меняет свой вид от полного диска до узкого серпа. Луна — не самосветящееся тело, она светит отраженным светом. В зависимости от положения, которое Луна занимает относительно Земли и Солнца, мы видим то полную луну (полнолуние), то половину видимого диска (первая или последняя четверть), то совсем не видим Луну (новолуние). Схема, поясняющая смену лунных фаз

Когда Луна находится между Солнцем и Землей на прямой, соединяющей эти два светила, в этом положении к Земле обращена неосвещенная часть лунной поверхности, и мы ее не видим. Эта фаза — новолуние, или «рождение» Луны. Вовремя еоволуния та часть Луны, которая не освещена прямыми солнечными лучами, все же слегка виднеется на темном фоне неба. Это явление назвали пепельным светом Луны. Правильно объяснил причину этого явления Леонардо да Винчи: пепельный свет дают солнечные лучи, отраженные от Земли, которая в это время обращена к Луне большей частью своего освещенного солнцем полушария.


Через неделю после новолуния терминатор-граница освещенной Солнцем и темной части лунного диска — преобретает для земного наблюдателя вид прямой линии. Освещенная часть Луны называется первой четвертью. Через две недели после новолуния Луна вновь находится на линии, соединяющей Солнце и Землю, но не между ними, а по другую сторону Земли. Натупает полнолуние. Две фазы луна — новолуние и полнолуние — носят общее название — сизый. Через 3 недели после новолуния мы вновь наблюдаем освещенным ровно половину диска Луны. Наблюдаемая фаза — последняя четверть.Сидерический месяц луны

II. Синодический и звездный периоды обращения Луны

Промежуток времени между последовательными одинаковыми фазами Луны называется синодическим месяцем (от греч. Synodos — соединение). Это период обращения Луны вокруг Земли относительно солнца. Он равен 29,5 суток.

Период обращения Луны вокруг вокруг Земли относительно звезд называется звездным или сидерическим месяцем (от лат. Sidus — звезда). Он составляет 27,3 суток. Таким образом, синодический месяц длиннее сидерического. Это легко понять, зная, сто одинаковые фазы Луны наступают при одинаковых ее положениях относительно Земли и Солнца.


Рисунок 7На рис. 2 взаимное расположение Земли Т и Луны L соответствует моменту новолуния. Луна через 27,3 суток, сделав полный оборот, займет прежнее положение относительно звезд. Земля Т за это время вместе с Луной пройдет по своей орбите относительно Солнца дугу ТТ1, равную почти 27o, т.к. каждые сутки она смещается примерно на 1o. Чтобы Луна L1 заняла прежнее положение относительно Солнца и Земли Т1 (пришла в новолуние), потребуется еще двое суток. Действительно, Луна проходит за сутки 360o:27,3 суток=13o/суток, чтобы пройти дугу в 27o, ей необходимо 27o:12o/сут=2 суток. Так получается, что синодический месяц Луны составляет 29,5 земных суток.

Мы видим всегда только одно полушарие Луны. Это иногда воспринимается как отсутствия ее осевого вращения. На самом деле это объясняется равенством периодов вращения Луны вокруг оси и её обращения вокруг Земли. Сидерический месяц луны

III. Лунные и Солнечные затмения

С движением Луны вокруг Земли связаны явления, которые долгое время приводили в ужас суеверных людей, — это солнечные затмения. Земля и Луна, будучи непрозрачными телами, отбрасывают тень. Когда при движении вокруг Земли Луна оказывается между Землей и Солнцем, она загораживает Солнце и ее тень падает на поверхность Земли.
им интересным зрелищем мы обязаны случайному обстоятельству: Луна ровно во столько раз ближе к нам, чем Солнце, во сколько раз лунный поперечник меньше солнечного. По этой причине наблюдаемые угловые размеры дисков Солнца и Луны одинаковы. Оттого-то, во-первых угловые размеры солнечного и лунного дисков одинаковы, во-вторых Луна ближе к нам, чем Солнце, она может полностью Закрыть от нас наше дневное светило и вызвать полное солнечное затмение. Движение солнечного затменияВ это время лунная тень захватывает небольшую часть земной поверхности, поэтому полное солнечное затмение можно наблюдать на небольшой территории. Понятно, что оно может быть лишь в новолуние. Вследствие вращения Земли вокруг оси и движения Луны вокруг Земли лунная тень перемещается по поверхности Земли м полное солнечное затмение переходит из одного пункта Земли в другой, задерживаясь в каждом из них не более 7,5 мин.

Но может случиться и так, что Земля окажется между Луной и Солнцем и тогда Луна попадает в тень Земли. В этом случае происходит лунное затмение, которое может быть лишь в полнолуние. Лунное затмение хорошо видно по всей территории Земли, обращенной в это время к Луне, и т.к. диаметр тени Земли на расстоянии Луны в 2,5 раза больше лунного диаметра, то лунное затмение может длиться более трех часов.

В своем движении Луна перемещается из одного созвездия в другое. Это созвездие зодиака. Напрашивается вывод, что плоскости орбит Луны и Земли совпадают, ежемесячно: солнечное — в каждое новолуние, а лунные — в каждое полнолуние. Однако этого не поисходит. В чем тут дело?


Рисунок 4А дело в том, что плоскость обиты луны не совпадает с плоскостью эклиптики, а наклонена к ней под углом 5o. Наклон мал, но если учесть, что диск Луны, достаточен, чтобы в полнолунии луна проскользнула под земной тенью, а в новолуние тень Луны прошла мимо Земли над северным или южным полюсом (рис 4).

По этой причине не часто Луна, Земля, Солнце оказываются на одной линии и не часто происходит затмение. Чаще всего бывает в году 4е затмения: два лунных и два солнечных. Еще до нашей эры было сделано важное открытие: затмения повторяются. Ученые вычислили срок повторяемости. Он равен 6585,3 сут. Это число назвали саросом, что в переводе с египетского означает «повторение».

Солнечная корона Солнечное затмение — великолепное зрелище. Когда Луна закрывает солнечный диск, вокруг замившегося солнца вспыхивает жемчуженно-серебристое сияние и Солнце окаймляется ярким оранжево-красным кольцом с отдельными выступами, наполняющими язычки пламени, так называемой солнечной короной. Это светится солнечная атмосфера.

Лунные затмения продолжаются дольше, поэтому есть возможность рассмотреть окраску земной тени. Дело в том, что часть солнечных лучей, преломившись в земной атмосфере, входит внутрь конуса земной тени, поэтому во время полного лунного затмения тень на Луне имеет красно-бурый оттенок. Сидерический месяц луны

IV. Луна естественный спутние Земли

Поэтов всегда очаровывала полная Луна. Вспомните знаменитые пушкинские строки:

За хором звезд Луна восходит,Она с безоблачных небесНа долы, на холмы, на лесСияние томное наводит.

Сегодня мы знаем о Луне больше, чем о каком-либо другом космическом теле. Это самое близкое небесное тело, расположенное на среднем расстоянии 384 404,371 км от Земли. Альбедо Луны, или часть падающего на нее солнечного света, который она отражает обратно в космос, составляет только 0,07. Большая часть солнечного света, падающего на безатмосферную Луну, поглощается ее поверхностью. Сила притяжения Земли является причиной синхронного вращения Луна. Диаметр Луны 3 476 км. Масса Луны составляет 1/81 Массы Земли. На Луне нет атмосферы, нет воды и нет магнитного поля. Яркие звезды видны днем, поэтому космонавты могут ориентироваться по звездам днем и ночью. На протяжении лунного дня, длящегося около двух земных недель, поверхность Луны сильно нагревается, а затем охлаждается в ночное время (+130oC, -170oC). Резкие колебания температуры, происходящие на Луне, относятся только к ее поверхности. Уже на глубине в несколько десятков сантиметров температура не меняется в течение суток, т.к. у лунного грунтаплохая теплопроводность.


Даже невооруженных глазом на Луне видны обширные темные участки (моря — 30%) и светлые (материки). Характерная особенностьлунного грунта — кольцевые кратеры. На Луне внутренняя часть кратера («круглая равнина») лежит ниже окружающей местности. На Земле углубление кратера находятся на вершине горы.

При составлении Лунных карт многие детали лунного рельефа получали собственные имена. Для хребтов употребляли названия земных горных систем, кратерам присваивали имена астрономов, математиков, физиков. На картах Луны появились океан Бурь, Море Дождей, Моря спокойствия и т.д. На невидимом с Земли полушарии Луны преобладают материки. Средний диаметр крупного моря — моря Москвы — достигает 460 км. Обнаружены мореподобные круглые или овальные образования, занимающие пормежуточное место между лунными морями и крупнейшими кратерами. Много на обратной стороне Луны и кратеров. Самым крупным присвоены имена выдающихся ученых — Ломоносов, Джордано Бруно, Циолковский и др.

Первая карта обратной стороны Луны и первый глобус был составлен в XII веке русскими астрономами.
1959 станция «Луна-3», совершив облет Луны, сфотографировала его обратную сторону. Фотографирование обратной стороны было завершено к 1965 г. Особенно большое значание для понимания природы Луны имела доставка на Землю образцов лунного грунта. Когда американский астронавт Армстронг 20.07.1965 г. впервые ступил на поверхность Луны, он попал в незнакомый, необитаемый мир. Оказалось, что поверхности морей Луны покрыта базальтами или застывшей лавой. Выяснилось, что материковые породы старше морских.

Микрометеориты — маленькие каменные и металлические частицы, которые врезаются в Луну со скорость до 110 000 км/ч, являются причиной эрозии лунной поверхности. Лунный реголит представляет собой рыхлый покров, состоящий из частиц вещества различного размера, включая и мелкую пыль. Лунные породы относятся к древним — их возраст примерно 4 млрд. лет. По составу близки к земным. Данные приборов позволили исследовать внутреннее строение Луны: кора (толщина около 60 км.), мантия (до 1000 км.), ядро (радиус около 750 км.). Еще и сейчас происходят лунотрясения.

Источник: mialo.narod.ru

Вероятно, первое из астрономических явлений, на которое обратил внимание первобытный человек, была смена фаз Луны. Она-то и позволяла ему учиться вести счет суткам. И не случайно, по-видимому, во многих языках слово «месяц» имеет общий корень, созвучный с корнями слов «мерить» и «Луна», например, латинское mensis — месяц и mensuга — мера, греческое «мэнэ» — Луна и «мэн» — месяц, английское moon — Луна и month — месяц. Да и русское общенародное название Луны — месяц! В украинском языке эти названия тождественны: „мкяць».


Сидерический месяц. Наблюдая за положением Луны на небе на протяжении нескольких вечеров, легко убедиться в том, что она передвигается среди звезд с запада на восток со средней скоростью 13°,2 в сутки. Угловой диаметр Луны (так же, как и Солнца) равен примерно 0°,5. Можно сказать поэтому, что за каждые сутки Луна сдвигается к востоку на 26 своих поперечников, а за один час — более чем на величину своего диаметра. Сделав полный круг на небесной сфере, Луна спустя 27,321661 суток возвращается к той же звезде. Этот промежуток времени называется сидерическим (т. е. звездным: sidus — звезда по-латыни) месяцем.

Конфигурации и фазы Луны. Как известно, Луна, диаметр которой почти в 4, а масса — в 81 раз меньше, чем у Земли, обращается вокруг нашей планеты на среднем расстоянии в 384 000 км. Поверхность Луны холодна и светится она отраженным солнечным светом. При обращении Луны вокруг Земли или, как принято говорить, при смене конфигураций Луны (от латинского configuro — придаю правильную форму) — ее положений относительно Земли и Солнца та часть ее поверхности, которую видно с нашей планеты, освещается Солнцем неодинаково. Следствием этого является периодическое изменение фаз Луны (рис.).


Сидерический месяц луны

Рис. Конфигурация (1 — конъюнкция, 3 и 7 — квадратура, 5 — противостояние) и фазы Луны (1 — новолуние, 3—первая четверть, 5 — полнолуние, 7—последняя, или третья четверть; 2, 4, 6, 8 — промежуточные фазы)

Когда Луна при своем движении оказывается между Солнцем и Землей (это положение называется конъюнкцией — соединением), к Земле она обращена неосвещенной стороной, и тогда ее вообще не видно. Это — новолуние.

Появившись затем на вечернем небе сначала в виде узкого серпа, Луна приблизительно через 7 суток уже видна в форме полукруга. Эта фаза называется первой четвертью. Еще примерно через 8 дней Луна занимает положение прямо противоположное Солнцу и ее обращенная к Земле сторона полностью освещается им. Наступает полнолуние, в это время Луна восходит при заходе Солнца и видна на небе всю ночь. Через 7 суток после полнолуния наступает последняя четверть, когда Луна снова видна в форме полукруга, обращенного выпуклостью уже в другую сторону, и восходит после полуночи. Напомним, что если в момент новолуния тень Луны падает на Землю (чаще она проскальзывает «выше» или «ниже» нашей планеты), происходит солнечное затмение. Если же Луна в полнолунии погружается в тень Земли, наблюдается лунное затмение.

Синодический месяц. Промежуток времени, спустя который фазы Луны снова повторяются в том же порядке, называется синодическим месяцем. Он равен 29,53058812 суток. Двенадцать же синодических месяцев составляют 354,36706 суток. Таким образом, синодический месяц несоизмерим ни с сутками, ни с тропическим годом: он не состоит из целого числа суток и не укладывается без остатка в тропическом году.


Указанная продолжительность синодического месяца является его средним значением, которое получают так: подсчитывают, сколько времени протекло между двумя далеко отстоящими друг от друга затмениями, сколько раз за это время Луна сменила свои фазы, и делят первую величину на вторую (причем выбирают несколько пар и находят среднее значение). Так как Луна движется вокруг Земли по эллиптической орбите, то линейная и наблюдаемая угловая скорости ее движения в различных точках орбиты различны. В частности, эта последняя изменяется в пределах примерно от 11° до 15° в сутки. Очень усложняется движение Луны и силой притяжения, действующей на нее со стороны Солнца, ведь величина этой силы непрерывно меняется как по ее численному значению, так и по направлению она имеет наибольшее значение в новолунии и наименьшее — в полнолунии.

Сидерический месяц луны

Рис. Отклонение продолжительности синодических месяцев в 1967—1986 гг. от среднего значения

 Неомения. В среднем промежуток времени от исчезновения Луны в лучах восходящего Солнца и ее появления вечером после захода Солнца, составляет 2—3 дня. За эти дни Луна переходит (по отношению к Солнцу) с западной стороны неба в восточную, превращаясь тем самым из утреннего светила в вечернее. Первое появление Луны на вечернем небе («рождение новой Луны») древнегреческие астрономы назвали неоменией («новая Луна»). От неомении и было удобным начинать счет времени в месяце.

Но, как только что было сказано, продолжительность синодического месяца может быть более чем на шесть часов короче или длиннее его среднего значения. Поэтому неомения может наступить как днем раньше, так и днем позже относительно средней ожидаемой даты появления новой Луны (рис.). Отклонение дат новолуний от рассчитанных по средней продолжительности синодического месяца и показано на рис.

Сидерический месяц луны

Рис. Отклонение моментов новолуний в 1967—1986 гг. от рассчитанных по средней длительности синодического месяца

Луна «высокая» и «низкая». Условия видимости на вечернем небе узкого серпа «новой» Луны в немалой степени определяются и особенностями ее движения вокруг Земли. Плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости эклиптики под углом i = 5°9. Следовательно, Луна то «поднимается» над эклиптикой («приближается» к северному полюсу мира) на десять своих видимых угловых диаметров, то «опускается» под эклиптику на столько же. Дважды на протяжении периода в 27,2122 суток (этот промежуток времени называется драконическим месяцем) путь Луны на небе пересекается с эклиптикой в точках, которые называются узлами лунной орбиты.

Узел, переходя через который Луна приближается к северному полюсу мира, называется восходящим узлом, противоположный —нисходящим. Линия, проходящая через центр Земли и соединяющая узлы лунной орбиты, называется линией узлов. Как нетрудно убедиться путем наблюдения за Луной и сопоставления ее положений среди звезд на карте звездного неба, лунные узлы непрерывно перемещаются навстречу Луне, т. е. к западу, совершая полный оборот за 18,61 года. Ежегодно расстояние восходящего узла от. точки весеннего равноденствия уменьшается примерно на 20°, а за один драконический месяц —на 1°,5.

Посмотрим теперь, как же эффект наклона плоскости лунной орбиты влияет на высоту Луны в верхней кульминации. Если восходящий узел совпадает («почти совпадает») с точкой весеннего равноденствия (а это повторяется каждые 18,61 года), то угол наклонения плоскости лунной орбиты к небесному экватору равен ε+ i (28°,5). В этот период времени склонение Луны на протяжении 27,2 суток изменяется от +28°,5 до —28°,5 (рис.).

Сидерический месяц луны

Рис. Пределы изменения склонения Луны на протяжении 18,61 года

Спустя 14 суток склонение Луны уже равно своему наименьшему значению —28°,5, а ее высота в верхней кульминации для той же широты 50° составляет всего 11°,5. Таким будет положение «низкой» Луны: она даже в верхней кульминации едва видна над горизонтом…

Легко сообразить, что весной этого высшего положения на небе Луна достигает в момент первой четверти вечером, а самого низкого — в последней четверти утром. И наоборот, осенью, когда Солнце находится вблизи точки осеннего равноденствия, дуга эклиптики на вечернем небе находится ниже небесного экватора, а орбита Луны еще ниже. Поэтому и Луна достигает указанного наиболее низкого положения в первой четверти, тогда как в последней четверти утром она стоит наиболее высоко.

Благодаря непрерывному перемещению узлов лунной орбиты через 9,3 года вблизи точки весеннего равноденствия будет уже находиться нисходящий узел. Угол наклона плоскости лунной орбиты к небесному экватору составит уже ε— i (18°,5). На широте 50° высота Луны в верхней кульминации при наибольшем 18°,5 равна уже 58°,5 (весной —в первой четверти, осенью —в последней), наименьшая, 14 суток спустя — 21°,5 (весной — в последней четверти, осенью — в первой). В промежуточные годы узлы лунной орбиты проходят дуги эклиптики, на которых расположены точки солнцестояний. При этом склонение Луны на протяжении месяца колеблется примерно от +23°,5 до —23°,5, как показано на рис. Соответственно изменяются и высоты Луны в верхней кульминации.

В целом условия видимости Луны на вечернем небе в первую очередь определяются все же положением эклиптики относительно горизонта: весной Луна всегда гораздо выше, чем осенью (рис.).

Сидерический месяц луны

Рис. Положение молодой Луны на вечернем небе: а) весной, б) осенью при одинаковом угловом расстоянии от Солнца, 1 — положение «верхней» Луны, 2— положение «нижней» Луны

Этот эффект, однако, существенно усиливается благоприятной ориентацией плоскости лунной орбиты: высота Луны в момент верхней кульминации на весеннем вечернем небе при φ= 50° равна от 58°,5 до 68°,5, тогда как осенью — от 11°,5 до 21°,5.

Угловое расстояние восходящего узла лунной орбиты от точки весеннего равноденствия на 1 января 1900 г. было равным 259°,18. Пользуясь формулой W = 259°,18—19°,34t, где t — время в годах, нетрудно рассчитать моменты совпадения этих точек; 1913,4, 1932,0, 1950,6, 1969,2 и 1987,8. Таким образом, последняя «высокая Луна» наблюдалась в начале 1969 г. Обычно, как это видно и из рис. вблизи этих моментов склонение Луны от месяца к месяцу изменяется очень медленно. Поэтому Луна бывает «высокой» около трех лет, в данном случае — в 1968—1970 гг. Такое событие повторится снова в 1986—1988 гг. «Низкая» Луна наблюдалась вблизи средних моментов 1904,1, 1922,7, 1941,3, 1959,9, 1978,5 , 1997,1 и т.д.

Из всего здесь сказанного следует, что весной наблюдатель может заметить узкий серп Луны после новолуния на сутки раньше, чем осенью. Этот эффект к тому же еще зависит и от географических координат наблюдателя. В частности, на широте  32°,5 (это широта Древнего Вавилона) промежуток времени между конъюнкцией и неоменией меняется в пределах от 16 ч 30 мин в марте до 42 ч в сентябре. На широте  38° (широта Афин)—от 23 до 69 ч. Опытный польский астроном, составитель первой карты видимой стороны Луны Ян Гевелий (1611—1687), наблюдая Луну в Гданьске, никогда не видел ее ни позже чем за 27 часов до конъюнкции, ни раньше чем через 40 часов после нее.

Таким образом, использовать для построения календаря такое, казалось бы, легко заметное явление, как смена фаз Луны,— все же дело довольно трудное…

Источник: medn.ru

Силы, заставляющие Луну вращаться

В реальности это очень сложный трудноописуемый с научной точки зрения процесс движения космического тела, протекающий под воздействием множества различных факторов. Таких, например как, форма Земли, если мы помним из школьной программы, она немного сплюснута, а так же очень сильно влияет то, что например, Солнце притягивает ее в 2,2 раза сильнее, чем наша родная планета.

Снимки космического аппарата Deep Impact

Снимки космического аппарата Deep Impact последовательность перемещения Луны

При этом производя точные расчеты движения, необходимо так же учитывать, что посредством приливного взаимодействия Земля передает Луне момент импульса вращения, тем самым создавая силу, заставляющую ее отдаляться от себя. При этом гравитационное взаимодействие данных космических тел является не постоянным и с увеличением расстояния оно уменьшается, приводя к уменьшению и скорость удаления Луны. Вращение Луны вокруг Земли относительно звёзд называется сидерическим месяцем и равен 27,32166 суток.

Почему она светится?

Снимок Земли и Луны с борта Mars Express

Снимок Земли и Луны с борта Mars Express

Вы не задавались вопросом, почему иногда мы видим только часть Луны? Или почему она светится? Давайте разберёмся в этом! Спутник отражает лишь 7% солнечного света падающего на нее. Это происходит, потому что в период бурной активности Солнца лишь отдельные участки ее поверхности способны поглощать и накапливать солнечную энергию, а после слабо излучать ее.

Пепельный свет

Пепельный свет — отраженный свет от Земли

Сама по себе она не может светиться, а способна лишь отражать свет Солнца. Поэтому мы видим только ту ее часть, которую ранее осветило Солнце. Данный спутник движется по определенной орбите вокруг нашей планеты и угол между ним, Солнцем и Землей постоянно меняется, в результате мы и видим различные фазы Луны.

Инфографика «Фазы Луны»

Фазы Луны

Время между новолуниями составляет 28,5 дня. То, что один месяц длиннее другого можно объяснить движением Земли вокруг Солнца, то есть когда спутник делает полный оборот вокруг Земли, сама планета в этот момент продвигается на 1/13 часть вокруг своей орбиты. И что бы Луна снова была между Солнцем и Землей ей нужно еще около двух суток времени.

Несмотря на то, что она постоянно вращается вокруг своей оси, она всегда смотрит на Землю одной и той же стороной, это значит, что вращение, которое она совершает вокруг собственной оси и вокруг самой планеты синхронно. Эта синхронность вызвана приливами.

Обратная сторона

Обратная сторона Луны

Обратная сторона

Наш спутник вращается вокруг собственной оси равномерно, а вокруг Земли согласно определенному закону, суть которого состоит в следующем: данное движение неравномерно — вблизи перигея оно быстрее, а вот вблизи апогея чуть медленнее.

Иногда возникает возможность взглянуть на оборотную сторону Луны, если вы находитесь на востоке или, например на западе. Это явление носит название оптической либрацией по долготе, существует еще и оптическая либрация по широте. Она возникает из-за наклона лунной оси относительно Земли, и наблюдать это можно на юге и севере.

Источник

Источник: hikosmos.ru

Сколько длится один месяц? Думаете, только 30 или 31 день? И 28-29 дней в виде исключений для февраля? Вот и нет. Оказывается, месяцы бывают не только календарными, но и тропическими, аномалистическими и даже драконическими! Давайте разбираться.

Используемый нами календарь — солнечный, и количество дней в месяцах фиксировано. Но многие народы издавна использовали, а кто-то продолжает использовать и до сих пор лунные или лунно-солнечные календари. К примеру, евреи, китайцы, индусы или мусульмане. Про священный месяц обязательного поста Рамадан слышали, наверное, все.

Месяцы лунного календаря начинаются в день новолуния, и такой период времени называется синодическим месяцем — от одного новолуния до другого (можно использовать любую одинаковую фазу нашего спутника). Если быть точным, длится он 29 суток 12 часов 44 минуты 2,8 секунды. Однако, астрономия различает еще 4 типа месяцев.

Звездный месяц длится 27 суток 7 часов 43 минуты 11,51 секунды. По другому он называется "сидерический", и за это время Луна делает путь по небосводу и возвращается в одно и то же относительно всех звезд положение.

Тропический месяц. Считается как и звездный, но с учетом долготы местности. Из-за прецессии земной оси он получается чуть короче — всего на 6,85 секунды, но для такой точной науки как астрономия и они очень важны.

Аномалистический месяц. Это время, за которое Луна делает один полный оборот вокруг Земли и возвращается в ближайшую к нашей планете точку. В 1900 году этот период равнялся 27 суткам 13 часам 18 минутам и 33,16 секундам. Самое интересное, что аномалистический месяц постоянно сокращается. Правда, мы это почувствуем еще не скоро, ведь за 100 лет он уменьшается всего на 0,095 секунд!

Наконец, драконический месяц. Промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Луны через один и тот же узел орбиты. Длится он 27 суток 5 часов 5 минут 35,84 секунды и за 100 лет увеличивается на 0,0035 секунды.

А знаете, почему есть так много разных месяцев, и они немного изменяются? Мы привыкли считать, что орбита Луны постоянна. На самом деле движение спутника зависит не только от притяжения Земли, но и от других факторов. Например, влияет Солнце, поворачиваются плоскость и ось орбиты, изменяется расстояние, на которое подлетает Луна к нам. А еще наш спутник каждый год удаляется от Земли на 38 миллиметров!

Когда-нибудь через много-много лет видимый размер Луны сильно уменьшится для землян. А пока давайте помнить об этом и радоваться, что сейчас мы можем видеть ближайшее небесное тело в полной красе!

Источник: zen.yandex.ru

Сидерический и синодический месяцы

Луна является естественным спутником Земли и ближайшим к ней небесным те­лом. Она обращается вокруг Зе­мли по эллиптической орбите в том же направлении, что и Зем­ля вокруг Солнца. Среднее расстояние Луны от Земли равно 384 400 км. Плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости эк­липтики на 5°09′.

Точки пересечения орбиты Луны с эклиптикой называются узлами лунной орбиты. Движение Лупы вокруг Земли для наблюдателя представляется как ви­димое ее движение по небесной сфере. Видимый путь Луны по небесной сфере называется видимой орбитой Луны.

За сутки Луна перемещается по видимой орбите относительно звезд примерно на 13,2°, а относительно Солнца на 12,2°, так как Солнце за это время тоже перемещается по эклиптике в среднем на 1°. Промежуток времени, в течение которого Луна со­вершает полный оборот по своей орбите относительно звезд, назы­вается звездным, или сидерическим месяцем. Его продолжительность равна 27,32 средних солнечных суток.

Промежуток времени, в течение которого Луна совершает пол­ный оборот по своей орбите относительно Солнца, называется синодическим месяцем. Он равен 29,53 средних солнечных су­ток.

Сидерический и синодический месяцы различаются примерно на двое суток за счет движения Земли по своей орбите вокруг Солнца. На рисунке ниже показано, что при нахождении Земли на ор­бите в точке 1 Луна и Солнце наблюдаются на небесной сфере в одном и том же месте, например на фоне звезды К.

Через 27,32 сут, т. е. когда Лупа сделает полный оборот вокруг Земли, она снова будет наблюдаться на фоне той же звезды. Но так как Земля вме­сте с Луной за это время переместится по своей орбите относитель­но Солнца примерно на 27° и будет находиться в точке 2, то Луне необходимо еще пройти 27°, чтобы занять прежнее положение от­носительно Земли и Солнца, на что понадобится около 2 сут. Та­ким образом, синодический месяц длиннее сидерического на отре­зок времени, который нужен Луне, чтобы переместиться на 27°.

Движение Луны на небесной сфере

Период вращения Луны вокруг своей оси равен периоду ее об­ращения вокруг Земли. Поэтому Луна обращена к Земле всегда одной и той же стороной. Вследствие того, что Луна за одни сутки перемещается по небесной сфере с запада на восток, т. е. в сторо­ну, обратную суточному движению небесной сферы, на 13,2°, ее восход и заход ежесуточно запаздывают примерно на 50 мин.

Это ежедневное запаздывание приводит к тому, что Луна непрерывно меняет свое положение относительно Солнца, но через строго опре­деленный период времени вновь возвращается в исходное положе­ние. В результате движения Луны по видимой орбите происходит непрерывное и быстрое изменение ее экваториальных координат.

В среднем за сутки прямое восхождение Луны изменя­ется на 13,2°, а склонение — на 4°. Изменение экваториальных координат Луны происходит не только за счет ее быстрого дви­жения по орбите вокруг Земли, но и вследствие необычайной сложности этого движения. На Луну действуют многие силы, име­ющие различную величину и период, под влиянием которых все эле­менты лунной орбиты постоянно изменяются.

Наклон орбиты Луны к эклиптике колеблется в пределах от 4°59′ до 5°19′ за время, несколько меньшее полугода. Изменяются формы и размеры орбиты. Непрерывно с периодом 18,6 года меняется положение орбиты в пространстве, в результате чего происхо­дит перемещение узлов лунной орбиты навстречу движению Луны.
Это приводит к постоянному изменению угла наклона видимой ор­биты Луны к небесному экватору от 28°35′ до 18°17′. Поэтому пределы изменения склонения Луны не остаются постоянными. В некоторые периоды оно изменяется в пределах ±28°35′, а в дру­гие — ±18° 17′.

Смена лунных фаз во время движения на небесной сфере

Движение Луны на небесной сфере сопровождается непрерывным изменением ее внешнего вида. Происходит так называемая смена лунных фаз. Фазой Луны называется видимая часть лунной поверхности, освещенная солнечными лучами.

Рассмотрим, вследствие чего происходит изменение лунных фаз. Известно, что Луна светит отраженным солнечным светом- Половина ее поверхности всегда освещена Солнцем. Но вследствие различных взаимных положений Солнца, Луны и Земли освещен­ная поверхность представляется земному наблюдателю в разных видах. Принято разли­чать четыре фазы Луны: новолу­ние, первая четверть, пол­нолуние и последняя чет­верть.

Во время новолуния Луна про­ходит между Солнцем и Землей. В этой фазе Луна обращена к Зем­ле неосвещенной стороной, и поэто­му она не видна земному наблюда­телю.

В фазе первой четверти Луна находится в таком положении, что наблюдатель видит ее в виде поло­вины освещенного диска.

Во время полнолуния Луна находится в на­правлении, противоположном на­правлению на Солнце. Поэтому к Земле обращена вся освещенная сторона Луны и она видна в виде полного диска. После полнолуния видимая с Земли освещенная часть Луны постепенно уменьшается.

Когда Луна достигает фазы последней четверти, она снова видна в виде половины освещенного диска. В Северном полушарии в пер­вой четверти освещена правая половина диска Луны, а в послед­ней — левая.

В промежутке между новолунием и первой четвертью и в про­межутке между последней четвертью и новолунием к Земле обра­щена небольшая часть освещенной Луны, которая наблюдается в виде серпа. В промежутках между первой четвертью и полнолу­нием, полнолунием и последней четвертью Луна видна в виде ущербленного диска.

Полный цикл смены лунных фаз происходит в течение строго определенного периода времени. Его называют периодом фаз. Он равен синодическому месяцу, т. е. 29,53 сут.

Промежуток времени между основными фазами Луны равен примерно 7 сут. Количество дней, прошедших с момента новолу­ния, принято называть возрастом Луны. С изменением возраста изменяются и точки восхода и захода Луны.

Движение Луны вокруг Земли является причиной лунных и солнечных затмений – затмения происходят только тогда, когда Солнце и Луна одновременно располагаются вблизи узлов лунной орбиты. Солнечное затмение происходит, когда Луна находится ме­жду Солнцем и Землей, т. е. в период новолуния, а лунное — когда Земля находится между Солнцем и Луной, т. е. в период полно­луния.

Источник: starcatalog.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.