Zmiana fazy księżyca
Prawdopodobnie pierwszym z astronomicznych zjawisk, na które zwracał uwagę człowiek pierwotny, była zmiana fazy Księżyca .Pozwoliła mu nawet nauczyć się, jak śledzić dzień.To nie przypadek, jak widać, w wielu językach słowo „miesiąc” ma wspólnego korzenia, w zgodzie z korzeni słowo „środek” i „Moon”, na przykład, łacińskiego Mensis - miesiąc i mensuga - działanie, grecka „mene” - księżyc i "mężczyźni "- miesiąc, angielski księżyc - Księżyc i miesiąc - miesiąc. A rosyjska narodowa nazwa księżyca to miesiąc! W języku ukraińskim nazwy te są identyczne: "μyats".
Miesiąc syderyczny. obserwując położenie Księżyca na niebie przez kilka dni, nie jest łatwe, aby upewnić się, że porusza się wśród gwiazd z zachodu na wschód ze średnią prędkością 13 °, 2 dziennie. Kątowa średnica Księżyca( a także Słońca) wynosi około 0 °, 5.Możemy zatem powiedzieć, że za każdy dzień Księżyc przesuwa się na wschód o 26 szerokości, a za godzinę o więcej niż jego średnicę.Po pełnym okrążeniu sfery niebieskiej Księżyc po 27 326 61 dniach powraca do tej samej gwiazdy. Ten okres czasu nazywa się miesiącem sidereal( tj. Gwiazdą: sidus - gwiazda w języku łacińskim).
Konfiguracje i fazy księżyca. Jak wiadomo, Księżyc, którego średnica wynosi prawie 4, a masa - 81 razy mniejsza niż na Ziemi, obraca się wokół naszej planety w średniej odległości 384 000 km. Powierzchnia Księżyca jest zimna i świeci odbitym światłem słonecznym. Po nawiązaniu połączenia z Księżyca wokół Ziemi, albo, jak mówią, zmieniając konfigurację Księżyca( od łacińskiego configuro - dołączyć poprawną formę) - jej postanowienia w stosunku do Ziemi i Słońca, że część jego powierzchni, co można zobaczyć na naszej planecie jest oświetlona przez słońce inaczej. Konsekwencją tego jest okresowa zmiana faz księżyca( ryc.).
Rys. Konfiguracja( 1 - połączenie, 3 i 7 - obszar 5 - Sprzeciw) i fazę Moon( 1 - nów 3 w kwartału, 5 - pełni księżyca 7 przedostatniej lub trzeci czwarta 2, 4, 6, 8 - półproduktfaza)
Kiedy Księżyc przemieszcza się między Słońcem a Ziemią( ta pozycja nazywa się połączeniem koniunkcyjnym), jest skierowany w stronę Ziemi, która nie jest oświetlona, a następnie wcale nie jest widoczna. To jest nowiu.
Po pojawieniu się na wieczornym niebie najpierw w postaci wąskiego sierpa, Księżyc w około 7 dni jest już widoczny w kształcie półkola. Ta faza nazywa się pierwszym kwartałem. Nawet po około 8 dniach Księżyc zajmuje pozycję dokładnie przeciwną do Słońca, a jego strona zwrócona w kierunku Ziemi jest w pełni oświetlona. Nadchodzi księżyc w pełni, kiedy księżyc wschodzi, gdy słońce zachodzi i jest widoczne na niebie przez całą noc.7 dni po pełni księżyca pochodzi ostatni kwartał, kiedy księżyc jest widoczny znowu w formie półkola skierowaną wybrzuszenie w innym kierunku, a wzrasta po północy. Przypomnijmy sobie, że jeśli w czasie nowiu księżyc spadnie na Ziemię( częściej jest to "powyżej" lub "poniżej" naszej planety), następuje zaćmienie Słońca. Jeśli księżyc w pełni zapada się w cień Ziemi, następuje zaćmienie Księżyca.
Synodowy miesiąc. Odstęp czasu, po którym fazy księżyca powtarza się ponownie w tej samej kolejności, nazywa się miesiącem synodycznym. Jest równa 29,53058812 dni. Dwanaście miesięcy synodycznych to 354,36706 dni. Tak więc miesiąc synodyczny jest niewspółmierny z rokiem dziennym lub tropikalnym: nie składa się z całej liczby dni i nie pasuje bez pozostałości w roku tropikalnym.
określony czas synodycznym miesięcy jest jego średnia wartość, którą otrzymuje się w następujący sposób: obliczyć, ile czasu upłynęło pomiędzy dwoma daleko oddalonych przyćmiewa wiele razy w tym czasie Luna zmieniła swoją fazę, a następnie dzieląc pierwszą wartość przez drugą( i wybrane kilka par iznajdź średnią wartość).Ponieważ Księżyc porusza się wokół Ziemi po eliptycznej orbicie, liniowe i obserwowane prędkości kątowe jej ruchu w różnych punktach orbity są różne. W szczególności ta ostatnia zmienia się w zakresie około 11 ° do 15 ° na dzień.Bardzo skomplikowane ruchy Księżyca i siły grawitacji działającej na niego przed słońcem, ponieważ wielkość tej siły ciągle się zmienia zarówno jej wartość liczbową, a kierunek to ma największą wartość w nowiu, a najmniejszą - w pełni księżyca.
Rys. Odchylenie czasu synodów w latach 1967-1986.średniej
Nie wiem. średnia długość czasu od zniknięcia księżyca w promieniach wschodzącego słońca i jego wygląd wieczorem po zachodzie słońca, jest to 2-3 dni. W tych dniach porusza księżyca( w stosunku do Słońca) na zachodniej stronie nieba na wschodzie, czyniąc z rana w godzinach wieczornych. Pierwsze pojawienie się księżyca na niebie wieczorem( „narodziny nowiu”), starożytni greccy astronomowie nazywa neomeniey( „New Moon”).Od neo i wygodnie było zacząć odliczanie czasu w ciągu miesiąca.
Ale, jak już powiedziałem, czas trwania synodalnej miesiąca może być więcej niż sześć godzin krócej lub dłużej niż jego wartości średniej. W związku z tym mogą wystąpić neomeniya dzień przed i dzień po medianie przewidywaną datą pojawienia się nowego księżyca( rys.).Odchylenie dat nowiu od miesiąca synodycznego obliczonego przez średni czas trwania pokazano na rys.
Rys. Odchylenie momentów nowiu w latach 1967-1986.z obliczonego na średni czas trwania miesiąca synodycznego
, księżyc jest "wysoki" i "niski". Zanim pojawi się na wieczornym niebie wąski półksiężyc „nowe” Księżyca w dużej mierze zależą od specyfiki i jej ruchu wokół Ziemi. Moon orbity płaszczyzna jest nachylona do płaszczyzny ekliptycznej na kąt i = 5 ° 9.W związku z tym, księżyca „wznosi się” powyżej ekliptykę( „zamykania” do północnego bieguna świecie) do dziesięciu jego widocznej kątowych średnice, a „opada” w ekliptykę w tym samym tempie. Dwa razy w okresie 27.2122 dni( okres ten nazywany jest dracontic miesięcy) ścieżka księżyca na niebie i ekliptyki przecinają się w punktach zwane węzły orbity księżycowej. Jednostka
, przejazdem którym księżyc znajduje się w pobliżu północnego bieguna świata, nazywany jest węzłem rosnąco, przeciwnie -niskhodyaschim. Linia przechodząca przez środek Ziemi i łącząca węzły księżycowej orbity nazywana jest linią węzłów. Jak łatwo zauważyć obserwując księżyc i porównanie jej postanowień wśród gwiazd na mapie nieba, węzeł księżycowy są stale przesuwane w kierunku księżyca, t. E. na zachodzie, dokonując pełnego obrotu 18.61 lat. Rocznie odległość węzła rosnącego od.wiosenne równonoc zmniejszona o około 20 °, a na jednym dracontic -on 1 °, 5 miesięcy.
Zobaczmy teraz jak efekt nachylenia płaszczyzny orbity księżycowej księżyca wpływa na wysokość w szczycie kulminacyjnego. Jeżeli ten sam węzeł wstępnej( „prawie pasuje”) z wiosenne wiosennej( co powtarza się co 18,61 lat), przy czym kąt nachylenia płaszczyzny księżyca orbicie niebieskiej równika ε + I( 28 °, 5).W tym okresie czasu dla wzbudzania księżyca waha się od 27,2 dni + 28 ° -28 do 5 ° C, 5( Fig.).
Rys. Zakres zmienności deklinacji księżyca ciągu roku 18,61
po 14 dniach deklinacji księżyca już jest równa jego najniższej wartości -28 ° C, 5, a jego wysokość w górę kulminacyjnego dla tej samej szerokości geograficznej 50 ° wynosi tylko 11 °, 5.To będzie pozycja „niski” Księżyc: nawet w górnej kulminacji ledwo widoczny nad horyzontem. ..
łatwo zauważyć, że tej wiosny najwyższa pozycja na niebie księżyc osiąga moment pierwszego kwartału nocy, a najniższy - w ostatniej czwartej rano. Odwrotnie, w jesieni, gdy słońce znajduje się w pobliżu punktu równonocy jesiennej, ekliptyka łuk na niebie wieczorem jest poniżej równika niebieskiego, a orbita Księżyca jest jeszcze niższy. Dlatego Księżyc osiąga najniższe położenie w pierwszym kwartale, podczas gdy w ostatnim kwartale jest najwyższy. W związku z ciągłym przepływem
księżycowej orbicie po 9,3 latach węzłów blisko równonocy wiosennej będzie już malejąco węzła. Kąt pochylenia płaszczyzny orbity księżyca do równika niebieskiego, aby już ε - i( 18 °, 5).Na szerokości geograficznej 50 °, w wysokości księżyca górnej kulminację w maksymalnie 18 ° C, równej od 5 ° do 58, 5( sprężyna -do pierwszych dwudziestu spadku -to ostatni), najniższy, 14 dni później - 21 °, 5( źródło - w ostatniej czwartej, jesienią - w pierwszym).W ciągu minionych lat węzeł księżycowy orbita zdać łuk ekliptyki, które znajdują się na przesileń.W tym przypadku, gdy odchylenie księżyca w miesiącu wynosił od około + 23 ° -23 do 5 ° C, 5 jak pokazano na fig. W związku z tym wysokość Księżyca w górnej kulminacji również się zmienia.
Ogólnie widoczność księżyca w wieczornym niebie zależy przede wszystkim od położenia wszystkich ekliptyki do horyzontu: wiosna księżyc jest zawsze znacznie wyższa niż jesienią( rys.).
Rys. Stanowisko nów na niebie: a) sprężyna, b) wchodzą w równej odległości kątowej od słońca, 1 - położenie „górny” moon pozycji 2 „dolny” w
księżycaEfekt ten jest jednak znacznie większa korzystna orientacja księżycowa orbity płaszczyzna: wysokość księżyca w czasie górnego szczytu na sprężyna wieczorem powietrznej w φ = 50 ° C wynosi 58 °, od 5 do 68 ° C, 5, podczas upadku - 11 °, 5do 21 °, 5.
Kątowa odległość wznoszącego się węzła księżycowej orbity od równonocy wiosennej 1 stycznia 1900 wynosiła 259 °, 18.Stosując wzór W = 259 °, 18-19 °, 34t, gdzie t jest czasem w latach, nie jest trudno obliczyć momenty koincydencji tych punktów;1913.4, 1932.0, 1950.6, 1969.2 i 1987.8.Tak więc ostatni "wysoki księżyc" zaobserwowano na początku 1969 r. Zwykle, jak widać na ryc. W tych chwilach spadek księżyca z miesiąca na miesiąc zmienia się bardzo powoli. Dlatego Księżyc jest "wysoki" przez około trzy lata, w tym przypadku - w latach 1968-1970.Takie wydarzenie zostanie powtórzone ponownie w latach 1986-1988."Niski" księżyc zaobserwowano w pobliżu przeciętnych momentów 1904.1, 1922,7, 1941.3, 1959.9, 1978.5, 1997.1 itd.
Z powyższych rozważań wynika, że obserwator może obserwować sprężyny wąski sierp księżyca po nowiu dzień wcześniej niż jesienią.Ten efekt zależy również od współrzędnych geograficznych obserwatora. W szczególności, na szerokości geograficznej 32 °, 5( to szerokość starożytnego Babilonu) czas pomiędzy połączeniu i neomeniey waha się od 16 godzin 30 minut w marcu do wrzenia 42 godziny. Na szerokości geograficznej 38 °( szerokość Aten) -od 23 do 69 godzin. Doświadczony polski astronom, kompilator z pierwszych map widocznej stronie Księżyca Heweliusz( 1611-1687), obserwując księżyc w Gdańsku, nigdy nie widziałem jej, nie później niż 27 godziny przed spójnikiem, nie wcześniej niż 40 godzin po nim.
więc być wykorzystane do skonstruowania takiego kalendarza wydaje się łatwo zauważalne zjawisko jak zmiana fazy księżyca - wszystko to samo dość trudne. ..