Почему очертания луны на небосклоне изменяются

Почему очертания луны на небосклоне изменяются

На этот вопрос некоторые отвечают, не задумываясь: Луну закрывает тень Земли. Это неправильный ответ, ведь тень Земли всегда направлена в сторону, противоположную Солнцу, а Луна, двигаясь по своей орбите, обходит Землю со всех сторон.

«Астрономы внимательно изучают движение Луны и описывают его формулой, содержащей в целом около 700 компонент, а вычисления ведут с точностью до 15 знака после запятой» (И.А. Климишин «Астрономия наших дней», М. «Наука», издание третье, стр. 95).

Такая точность необходима для космонавтики.

В этой статье, не вникая в детали, мы рассмотрим только самый простой вопрос: почему изменяется вид Луны, или, иначе говоря, почему происходит смена лунных фаз и условий их видимости.

На рисунке показано, что где бы Луна ни находилась на орбите, половина ее освещена Солнцем, здесь день на Луне, а вторая половина – темная, ночная. Наблюдатель с Земли может видеть только ту сторону Луны, которая обращена к Земле. Из нее видна только та часть, которая освещена Солнцем. По внешнему кругу рисунка показано, как выглядит Луна с точки зрения наблюдателя, стоящего на Земле. В положении (1) к земному наблюдателю обращена большая часть ночной стороны Луны и маленькая доля дневной, именно она выглядит узеньким серпиком. С каждым днем Луна продвигается по орбите, как показано стрелкой, и соответствующий земной наблюдатель получает возможность увидеть все большую долю дневной стороны Луны. В положениях (2) и (3) видно, что Луна постепенно «растет».

В положении (4) Луна оказывается напротив Солнца, к Земле обращена вся дневная сторона Луны. Эта фаза называется полнолунием. Почему же Луна не попала в тень Земли, направленную в сторону, противоположную Солнцу? Потому, что плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости земной орбиты под углом 5 градусов 9 минут, и тень Земли обычно проходит мимо Луны. Луна попадает в земную тень только во время лунных затмений, условия наступления которых надо рассматривать специально.

После полнолуния видимая с Земли дневная доля Луны постепенно уменьшается – фазы (5), (6), (7). Последняя – опять узенький серпик, но с точки зрения наблюдателя, стоящего на Земле в положении (7), его рожки направлены в сторону, противоположную растущему серпику и напоминают букву «С».

Затем наступает фаза новолуние (8). Луна находится над дневной строной Земли, обращена к Земле ночной стороной и теряется на ярком дневном небе. В это время ночи темные, безлунные.

Чтобы легче было разобраться, когда какие фазы видны, рисунок сделан так, что мы смотрим на Землю и орбиту Луны «сверху», с северного полюса Земли, который помещен в центр рисунка. Солнечные лучи освещают дневную половину Земли. Стрелка показывает направление суточного вращения Земли и соответственно смену дня на вечер, ночь и утро. Пройдет примерно 28 земных суток (лунный месяц) за то время, которое потребуется Луне, чтобы сделать полный оборот вокруг Земли. Изменение фаз происходит постепенно и непрерывно. Между описанными фазами проходят 3 – 4 суток.

Продолжительность лунного месяца отличается от продолжитеьности солнечного, поэтому одинаковые лунные фазы приходятся на различные даты нашего солнечного календаря.

Из-за движения Луны по орбите ее восход, кульминация и заход происходят почти на 50 минут позже, чем в предыдущие сутки, поэтому видимость Луны смещается на все более позднее время.

В положении (1) молодой серпик взошел еще засветло и перед тем, как он зайтет за западный горизонт, его можно увидеть ранним вечером после захода Солнца. В положении (2) Луна восходит при заходе Солнца и видна весь вечер. В положении (3) время видимости сдвигается на первую половину ночи. В полнолунии (4) Луна светит всю ночь. После полнолуния видимость Луны сначала переходит на вторую половину ночи (5), затем на утро (6) и на сумерки перед восходом Солнца (7). В новолунии Луна вообще не видна.

• Войдите на сайт для отправки комментариев
• 29543 просмотра

Солнце и Земля на небе Луны

На черном звездном небе Луны Солнце восходит и заходит, а Земля, чуть покачиваясь, стоит на одном месте.

Диск Земли в 15 раз больше лунного, видимого с Земли, кроме того, Земля светит гораздо ярче, чем у нас Луна, так как отражает 40% солнечного света (океаны, льды, облака), а Луна толко 12% (базальты, пылевые области). При движении Луны по орбите наблюдатель на Луне видит изменяющиеся фазы Земли, но граница между светлой и темной областями Земли не четкая, а размытая из-за облаков и рассеянного в атмосфере света. С Луны можно увидеть, как плывут над Землей облака, заметить суточное вращение Земли, ведь за лунные сутки она совершает тридцать оборотов вокруг оси.

Проследим, что происходит на небе Луны в течение ее суток.

Вот на востоке небо стало светлеть, но это не заря, из-за горизонта медленно поднимается корона Солнца. Когда на черном небе восходит Солнце с короной, Земля выглядит половинкой: часть дневная и часть ночная. Солнце поднимается очень медленно, ведь день длится 15 наших суток. Пока Солнце достигает наивысшего положения, светлая часть Земли уменьшается, превращаясь в тонкий серпик, дополненный до окружности светлой размытой каймой.

В лунный полдень Земля обращена к Луне ночной стороной, ее темный диск окружен оранжево-красным ореолом. Дело в том, что солнечный свет прходит сквозь атмосферу Земли, а размер частичек земной атмосферы такой, что они рассеивают коротковолновый, голубой, свет солнечного спектра, а длинноволновый, краснооранжевый, проходит сквозь атмосферу свободно. Эту фазу можно назвать новоземлием по аналогии с новолунием. После полудня Солнце медленно опускается к западу, а серпик Земли постепенно растет и к заходу Солнца превращается в половинку.

Наступает ночное время суток. В лунную полночь Земля обращена к Луне дневной стороной, полный диск Земли освещает лунный пейзаж голубовато-зеленоватым светом. Так голубая земная атмосфера и зеленые области Земли изменяют отраженный солнечный свет.

К следующему восходу Солнца Земля опять примет вид полудиска.

Почему Луна меняет форму? Фазы Луны

В ясную холодную осеннюю ночь вы выходите на улицу. Только что взошла Луна, огромная круглая оранжевая Луна. Несколько дней спустя вы замечаете, что Луна уже не такая круглая. Проходит еще несколько дней — Луна превратилась в рогатый месяц. Через две недели Луна вообще исчезает.

Почему Луна меняет форму?

Что произошло? Почему Солнце всегда обращено к нам своим круглым сверкающим лицом, а у Луны есть фазы? Луна проходит их регулярно каждый месяц, то увеличиваясь, то уменьшаясь, как воздушный шар, который то надувают, то выпускают из него воздух.

Лунное затмение

В действительности, конечно, Луна всегда остается шаром, неизменно твердым и каменистым. Что на самом деле меняется, так это величина видимой нами части освещенной поверхности Луны.

Луна совершает один оборот вокруг своей оси почти за то же время, что она совершает один оборот вокруг Земли (за 27/3 суток), поэтому Луна практически всегда обращена к Солнцу только одной стороной. Но неправильно думать, что на одной стороне Луны царит вечная ночь. Хоть и медленно, но смена дня и ночи все же происходит.

Почему Луна светится?

То, что мы называем лунным светом, на самом деле солнечный свет, отраженный серой скалистой лунной поверхностью. Луна движется вместе с Землей вокруг Солнца и освещается Солнцем. По мере движения Луны мы видим то большую, то меньшую часть освещенной поверхности Луны, то есть положение Луны по отношению к Земле все время меняется.

То, что мы называем «фазами» Луны, — это ракурсы, под которыми мы видим освещенную часть Луны. Когда мы видим ее полностью, это положение называется полнолунием. Когда через несколько дней Луна становится «ущербной», мы видим уже часть ее освещенной половины (первая четверть после полнолуния).

Затем Луна уменьшается наполовину, потом появляется красивый рогатый месяц. Когда в наше поле зрения попадает полностью темная половина Луны, она вообще как бы исчезает. Это положение называется новолунием. И действительно, через короткое время мы вновь видим на небе серебряный серп, в наше поле зрения снова входит освещенная половина Луны. Луна продолжает увеличиваться в размерах и весь цикл повторяется. Если хорошенько всмотреться в серп новой Луны, то можно разглядеть и остальную ее часть, хотя она выглядит очень темной.

Источники:

https://www.spacephys.ru/pochemu-izmenyaetsya-vid-luny
https://kipmu.ru/pochemu-luna-menyaet-formu-fazy-luny/