Почему Луна светится?
Днем мы наслаждаемся ободряющим солнечным светом, а ночью – успокаивающим сиянием Луны. Но так ли это на самом деле? По правде говоря, в обоих случаях Землю освещает солнечный свет. Луна в этом трио выступает всего лишь посредником.
В течение 29-дневного цикла Луна показывает нам много разных «лиц». По-научному они называются фазами и изменяются в зависимости от того, как Солнце освещает поверхность спутника, пока он вращается вокруг Земли.
Луна не излучает свет сама по себе. Она светится потому, что ее поверхность отражает солнечные лучи. Причем большую часть солнечного света Луна поглощает, так как ее поверхность темная (цвета асфальта) и неровная. Она отражает всего лишь от 3 до 12 процентов света, но и этого хватает, чтобы нам казалось, будто Луна светит ночью сама.
Анимация Луны по мере её прохождения через фазы.
В какой бы точке на своей траектории движения Луна не находилась, одна ее сторона всегда будет освещена Солнцем.
Когда Солнце и Луна располагаются на одной и той же стороне от Земли, та сторона спутника, которая обращена к нашей планете, не освещается, так как весь свет попадает на обратную сторону Луны. Этот период называется фазой новолуния: на протяжении нескольких дней на небосводе можно разглядеть разве что тоненький серп.
Конечно, в определенное время суток, до захода Солнца, мы можем увидеть на небе не только тонкий ярко освещенный серп молодой Луны, но и остальную ее часть, которая выглядит гораздо более тусклой. Это отражается свет, который проделал путь от Солнца до Земли, затем от Земли до поверхности Луны и обратно к нашему взору.
За новолунием следуют фазы молодой луны, первой четверти, прибывающей луны и полнолуния. По мере прохождения этих фаз доля освещенной Солнцем поверхности Луны увеличивается.
Ярче всего Луна становится с наступлением полнолуния, когда вся ее сторона, обращенная к Земле, освещается Солнцем. В этот период Луна затмевает более тусклые объекты на небосводе, из-за чего вести наблюдения за ними с помощью телескопа становится проблематично. Когда Луна максимально освещена, она отражает так много света, что мы можем видеть ее даже днем.
После полнолуния Луна начинает «убывать». Она проходит фазы убывающей луны, последней четверти, старой луны и затем возвращается к фазе новолуния.
Для наглядности прикрепляем видео с YouTube-канала американской Национальной ассоциации преподавателей, на котором Эмили Морган, автор книги «Next Time You See the Moon», с помощью простых предметов показывает, как меняются фазы Луны. Роль Солнца здесь играет лампочка, Луну представляет белый мячик, а Землю – голова рассказчицы.
Источник
Почему днем иногда видно Луну, а иногда нет?
Луна считается ночным светилом, которое появляется на небе, сменяя Солнце. Но почему в таком случае ее нередко можно увидеть и днем на фоне ясного голубого неба? Более того, оказывается, что при минимальных знаниях в области астрономии, а также должном везении можно увидеть и другие космические объекты одновременно с Солнцем.
Причины видимости и невидимости объектов на небе
Солнце – ближайшая к Земле звезда, которая является единственной в солнечной системе. Она же, ввиду сравнительно небольшого расстояния, становится и самой яркой, хотя в Галактике есть звезды, которые светят даже ярче чем Солнце. В целом в Галактике звезды исчисляются в сотнях миллиардов. При этом большинство из них считаются тусклыми. Чем дальше объект находится от Земли, тем более тусклым и менее заметным становится его свет.
Звезды и прочие небесные тела никуда не исчезают в дневное время суток. Когда Земля вращается вокруг Солнца, оно настолько сильно освещает ее поверхность и окружающее пространство, что рассмотреть звезды на небе становится физически невозможно. Все дело в яркости объектов. Для Солнца она составляет почти -27 звездных величин. Для сравнения полная Луна дает видимый свет -13. Прочие объекты и того меньше. Именно поэтому рассмотреть что-либо в небе одновременно с ярким солнечным светом очень трудно.
Однако некоторые космические объекты становятся видимыми днем при определенных обстоятельствах. К ним принадлежит Луна, планеты Венера, Марс, Меркурий, Юпитер и даже международная космическая станция. Это объясняется тем, что данные объекты выглядят ярче по сравнению со звездами.
Проще всего рассмотреть Солнце. Несмотря на то, что оно каждый день появляется на небе, сложно представить, как выглядит его поверхность. Всему виной очень яркий, ослепляющий свет. Именно поэтому категорически запрещено смотреть на Солнце без специальных приспособлений – это может навредить зрению. Особенно это касается затмения, когда каждый стремится увидеть настоящее чудо. Для защиты глаз используют светофильтры – специальные или самодельные. Иногда, при появлении атмосферной дымки, образуется естественный светофильтр. Он позволяет увидеть на поверхности звезды большие пятна.
Венера днем
Наряду с Луной на дневном небе можно рассмотреть Венеру, хотя это немного сложнее. Несмотря на то, что планета излучает более яркий свет, она намного меньшего размера и принимает вид крупной белой точки для невооруженного глаза. В отдельных случаях она приобретает вид яркого узкого серпа, который просвечивает даже через облака. Чтобы увидеть его, необходимо смотреть в направлении 20-50 градусов на запад или восток от Солнца.
Также заслуживают внимания космические объекты, созданные людьми. Что касается МКС, увидеть ее днем очень сложно. Зато есть группа спутников под названием «Иридиум». Они сразу привлекают взгляд на ночном небе, но и при свете Солнца рассмотреть спутники возможно. Все благодаря периодическим вспышкам, которые возникают из-за отражения света антеннами. Подобное явление даже обрело соответствующее название – вспышки «Иридиума».
Планеты на небе
Когда Луну можно увидеть днем?
Луна появляется на небе одновременно с Солнцем достаточно часто – увидеть ее можно практически каждый день. Исключение составляют дни, когда спутник приближается к фазам полнолуния и новолуния. Дело в том, что во время полнолуния он располагается на противоположной стороне от Солнца. Восход Луны начинается с закатом Солнца, поэтому увидеть ее днем невозможно. Когда спутник находится в фазе новолуния, то максимально приближается к Солнцу. Кроме того, обращен к Земле неосвещенной стороной, следовательно, его не видно.
В остальные дни Луна хорошо видна днем невооруженным глазом. Если она растущая, наблюдать за небом следует во второй половине дня на востоке, а если убывающая – в первой на западе. Видно спутник потому, что он находится на 90 градусов дальше Солнца. Соответственно, свет падает сбоку, и Луна выглядит полукругом.
Можно даже попытаться сфотографировать спутник днем на смартфон, простую или профессиональную камеру – его будет хорошо видно на снимках. Если же посмотреть на Луну в телескоп, то можно разглядеть кратеры не менее отчетливо, чем ночью. Выглядит изображение на фоне голубого неба намного интереснее. Интересно, что сделав несколько фотографий с интервалом в 24 часа, можно с их помощью отследить либрации Луны («раскачивание»). Это небольшие колебательные движения, благодаря которым 59% поверхности спутника становятся видимыми с Земли.
Либрация Луны
Говоря о видимости Луны в дневное время, стоит упомянуть и о солнечном затмении. Во время этого удивительного астрономического явления Луна перекрывает собой Солнце (полностью или отчасти). Чтобы затмение состоялось, она должна находиться в фазе новолуния, то есть «поворачиваться» к Земле неосвещенной стороной. Сам спутник при этом не видно, зато можно наблюдать его слегка холмистые очертания на фоне пробивающихся солнечных лучей.
Свойства атмосферы
Одной из причин яркого солнечного света, который затмевает собой прочие астрономические объекты, является атмосфера и ее свойства. Солнце на самом деле светит ярким белым светом. Однако, проходя через атмосферу, белые лучи рассеиваются и приобретают желтый оттенок. Хотя белый цвет можно увидеть в особенно ясные дни, когда небо имеет яркий голубой цвет.
Существует специальная наука – атмосферная оптика. Это раздел физики атмосферы, который направлен на изучение различных явлений, связанных с оптическим излучением. Сюда относится, например, разъяснение голубого цвета неба. Человеческий глаз видит небо голубым из-за тех же солнечных лучей. Когда они проходят через атмосферу, то рассеиваются в каждой точке. Это весьма сложный процесс, но главное в нем – оттенков в результате получается довольно много, от красного до фиолетового. Но глаз способен рассмотреть голубой цвет вдали от Солнца и оттенки желтого, красного вблизи него.
Атмосферная оптика занимается и множеством других вопросов. Например, она объясняет, почему облака имеют разные оттенки в зависимости от погодных условий, а также времени года. Почему возникают миражи, а Луна приобретает голубой оттенок и многое другое.
Луну и некоторые другие космические тела можно рассмотреть в дневное время, если они расположены вдали от Солнца и не затмеваются его светом. Это объясняется яркостью астрономических объектов, среди которых именно Солнце занимает лидирующую позицию, а также приближенностью к Земле. Увидеть Луну можно почти ежедневно (кроме фазы полнолуния и новолуния), потому что она находится на 90 градусов вдали от Солнца и освещается его светом сбоку.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Могут ли солнце и луна светить одновременно И когда это бывает?
Луна характеризуется как «молодая», когда находится между Землей и солнцем. Тогда она обращена к нам темной стороной, и мы видим ее смутно и в течение непродолжительного времени на западе, на закате солнца. На этапе новолуния Луна всходит и заходит одновременно с солнцем; ночи же безлунны.
Примерно через две недели после новолуния луна располагается с противоположной от солнца стороны Земли и обращена к нам своей освещенной стороной. Мы видим на небе полную луну, которая, как и солнце, всходит на востоке, заходит на западе и светит всю ночь. В ясные ночи полная луна светит так ярко, что предметы отбрасывают тени и вы можете определить примерное направление на стороны горизонта описанным выше способом, с использованием воткнутой в землю палки.
В периоды между новолунием и полнолунием луна «растет». Каждый вечер на закате солнца луна оказывается несколько выше на небосклоне, а освещенной остается чуть большая часть лунного диска. Примерно через неделю после новолуния луна располагается под прямым углом к оси Земля-Солнце и на закате солнца мы видим ее высоко в небе с освещенной западной половиной диска. Это луна первой четверти.
В период между полнолунием и новолунием луна «убывает». Спустя неделю после полнолуния она входит в последнюю четверть своего цикла, не появляется на небе до полуночи, а на рассвете стоит высоко на небе.
Между новолунием и первой четвертью, а также между последней четвертью и новолунием мы видим на небе лунный серп. Между первой четвертью и полнолунием, а также между полнолунием и последней четвертью мы можем любоваться так называемой «ущербной луной».
Примерно определить время вы можете по виду луны при ее восходе на востоке.
Полная луна — восходит в 18.00.
Убывающая, ущербная луна — восходит около 21.00.
Луна последней четверти (в Северном полушарии освещена левая, восточная половина лунного дис ка) — восходит в полночь.
Серп убывающей луны — восходит около 3.00.
Молодой месяц (новолуние) — восходит в 6.00.
Луна первой четверти (в Северном полушарии осве щена правая, западная половина лунного диска) — восходит в полдень и иногда может быть видна после полудня на восточной части небосклона
Солнечное затмение происходит, когда Луна попадает между наблюдателем и Солнцем, и загораживает (затмевает) его. Поскольку Луна светит отражённым светом, и перед затмением обращена к нам неосвещённой стороной, то непосредственно перед затмением всегда имеет место новолуние, то есть Луна не видна. Создаётся впечатление, что Солнце закрывается чернотой неизвестной природы. Во время солнечного затмения космонавты, находящиеся на орбите могут наблюдать на поверхности Земли тень от Луны. Те, кто на Земле попадают в эту тень — наблюдают солнечное затмение.
Конус тени Луны, естественно, в диаметре намного меньше Земли, поэтому солнечное затмение наблюдается только на территории, по которой проходит во время затмения лунная тень. Поскольку орбита Луны эллиптическая, расстояние между Землёй и Луной в момент затмения может быть различным, соответственно, различным бывает и диаметр пятна лунной тени на поверхности Земли. При достаточно близком положении Луны и подходящем взаимном расположении Земли, Луны и Солнца конус лунной тени достигает земной поверхности. Такое затмение называется полным солнечным затмением. Наземный наблюдатель, находящийся в полосе прохождения тени, будет видеть, что Луна скрывает Солнце полностью, небо темнеет, на нём становятся видны звёзды. Вокруг скрытого Луной солнечного диска можно наблюдать солнечную корону, которую при обычном ярком свете Солнца не видно. При наблюдении затмения неподвижным наземным наблюдателем полная фаза длится не более нескольких минут. Минимальная скорость движения лунной тени по земной поверхности составляет чуть более 1 км/с.
По астрономической классификации, если затмение хотя бы где-то на поверхности Земли может наблюдаться как полное, оно называется полным. Если затмение может наблюдаться только как частное (такое бывает, когда конус тени Луны проходит вблизи земной поверхности, но не касается её), затмение классифицируется как частное. Помимо полных и частных солнечных затмений, бывают кольцеобразные затмения. Кольцеобразное затмение имеет место, когда в момент затмения Луна находится на большом удалении от Земли и конус тени проходит над земной поверхностью, не достигая её. Визуально при кольцеобразном затмении Луна проходит по диску Солнца, но оказывается меньше Солнца в диаметре, и не может скрыть его полностью. В максимальной фазе затмения Солнце закрывается Луной, но вокруг Луны видно яркое кольцо незакрытой части солнечного диска. Небо при кольцеобразном затмении остаётся светлым, звёзды не появляются, наблюдать корону Солнца невозможно.
Лунное затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 360000 км (радиус орбиты Луны) составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком.
Источник