Что заслоняет луну, заставляя ее становиться месяцем
Содержание статьи
- Что заслоняет луну, заставляя ее становиться месяцем
- Почему луна светит ночью
- Что на обратной стороне Луны
Природа лунного света
Как известно, Луна не излучает свет, а лишь отражает его. И потому на небе всегда видна лишь та ее сторона, которая освещена Солнцем. Эту сторону называют дневной. Перемещаясь по небу запада на восток, Луна в продолжение месяца догоняет и перегоняет Солнце. Происходит изменение взаимного расположения Луны, Земли и Солнца. При этом солнечные лучи меняют угол падения на лунную поверхность и потому видимая с Земли часть Луны видоизменяется. Движение Луны по небу принято делить на фазы, напрямую связанные с ее видоизменением: новолуние, молодая луна, первая четверть, полнолуние и последняя четверть.
Наблюдения Луны
Луна — небесное тело сферической формы. Именно поэтому при ее частичном освещении солнечным светом сбоку возникает видимость «серпа». Кстати, по освещенной стороне Луны всегда можно определить, в какой стороне находится Солнце, даже если оно скрыто за горизонтом.
Длительность полной смены всех лунных фаз принято называть синодическим месяцем и составляет она от 29,25 до 29,83 земных солнечных суток. Продолжительность синодического месяца варьируется по причине эллиптичности формы лунной орбиты.
В новолуние диска Луны на ночном небе не видно абсолютно, поскольку она в это время расположена максимально близко к Солнцу и при этом обращена к Земле ночной стороной.
Далее следует фаза молодой луны. В этот период времени Луна впервые за синодический месяц становится видна на ночном небе в виде узкого серпа и наблюдать ее можно в сумерках за несколько минут до ее захода.
Следом идет первая четверть. Это фаза, при которой освещена ровно половина видимой ее части, как и в последней четверти. Разница заключается лишь в том, что в первой четверти доля освещенной части в этот момент увеличивается.
Полнолуние — это фаза, при которой лунный диск видно четко и полностью. Во время полнолуния в течение нескольких часов можно наблюдать так называемый эффект противостояния, при котором заметно возрастает яркость лунного диска, при этом размер его остается прежним. Это явление объясняется довольно просто: для земного наблюдателя в это момент исчезают все тени на поверхности Луны.
Выделяют еще фазы растущей, убывающей и старой луны. Все они характеризуются очень узким серпом Луны типичного для этих фаз серовато-пепельного цвета.
Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что, по сути, Луну ничего не заслоняет. Просто изменяется угол ее освещенности солнечными лучами.
Источник
Чем закрывается луна при лунном затмении
Почему происходит лунное затмение?
Характер поведения небесных тел на небосводе всегда оказывает самое непосредственное влияние на жизнь людей.
Фазы луны, интенсивность свечения солнца, относительное прохождение небесных тел и прочие аспекты касательно наблюдались с самых древних времен.
На этих знаниях базировались самые разнообразные научные и философские размышления, они активно использовались для формирования точных календарей и предсказания поведения небесных объектов.
Даже в глубокой древности философы и астрономы были способны предсказывать эпохальные астрономические события, которые остаются интересными и по сей день.
Все мы привыкли к тому, что затмением обычно называется перекрытие лунным диском солнечного. В результате интенсивность солнечного света существенно падает прямо посреди дня. При полном Солнечном затмении лунный диск соответствующим образом перекрывает солнечный.
В результате того, что их угловая величина с Земли совершенно идентична, луна способна перекрывать солнце полностью на определенном участке и частично на еще большем.
При солнечном затмении известно, что солнечный свет перекрывается Луной, в то время как понятие лунного затмения не так ясно.
Отличие лунного и солнечного затмения
Во многом это связано с тем, что мы привыкли считать и Солнце и Луну источниками света. В то время как с Солнцем всё понятно, поскольку оно представляет собой огромный раскаленный ядерный реактор, синтезирующий гелий и более тяжёлые элементы из водорода, то в отношении Луны всё совершенно не так.
Спутник Земли представляет собой достаточно небольшой каменный шар, который просто отражает солнечный свет в ночное время.
Учитывая площадь этого объекта, его достаточно светлый тон поверхности, а также большой угловой размер, интенсивное отражение солнечного света способно даже затмевать звёзды посреди ночи, интенсивность свечения которых заметно меньше.
При этом, лунное затмение как таковое не требует перекрытия непосредственно самого лунного диска от Земли. На самом деле просто не существует никакого астрономического объекта ближе, чем Луна.
В результате, диск не может быть перекрыт ничем, кроме мизерных на его фоне искусственных спутников и в отдельных решающих случаях метеоритов и астероидов. Последний факт является скорее исключением и все сосредотачиваются больше на потенциальной угрозе Земле, чем на перекрытии лунного диска.
Принцип лунного затмения
Именно в силу того, что для блокировки отраженного света, который исходит от Солнца вовсе не требуется перекрывать лунный диск от земли, лунное затмение имеет совершенно иной характер. Фактически Луна в этот момент просто входит в тень самой Земли.
В результате именно наша планета полностью перекрывает Луне солнечный свет. Фактически, для наблюдателя с Луны это будет солнечным затмением, где перекрывающим объектом выступает сама Земля.
Учитывая, что диаметр тени Земли в два с половиной раза больше, чем сам диаметр Луны, тень Земли закрывает Луну целиком на достаточно длительный промежуток времени.
Именно такое явление называется полным лунным затмением. Когда Луна погружается в земную тень только частью, такое затмение естественным образом называется частичным.
Стоит отметить и такое явление, как присутствие полутени. В данном случае земной диск перекрывает только часть солнечных лучей, притом многие существенно искривляются и искажаются вокруг самой земной атмосферы, что способна отбрасывать на Луну характерный красноватый оттенок.
В силу того, что верхние слои земной атмосферы обладают способностью спектрального рассеивания солнечного света, голубые оттенки часто удерживаются.
Именно они расцениваются нами как голубое земное небо. В то же время красная часть спектра доходит до Луны и отражается от неё обратно, что и можно наблюдать во время так называемой красной Луны.
Учитывая, что система из Солнца, Земли и Луны не представляет собой исключительно ровный часовой механизм, а имеет место определенный наклон небесных тел по отношению друг другу, как и их взаимных орбит, то лунные затмения могут приобретать самые разнообразные характеры, как впрочем и солнечные.
Довольно часто при лунном затмении тень не способна полностью перекрывать солнечный свет, что делает наш спутник едва различимым и бурым.
Тем не менее, иногда Луна находится несколько выше оси эклиптики, что обеспечивает попадание значительного количества солнечных лучей на поверхность. В результате, лунное затмение может сопровождаться достаточно ярким отраженным светом, который плохо сочетается с таким понятием.
Даже в фазе полного лунного затмения из-за особенностей атмосферы Земли солнечные лучи преломляются в верхних слоях.
В результате на Луну всё равно попадает определенный процент освещения, в результате чего мы видим бурый отражённый свет.
В силу того, что Луна атмосферы не имеет, при солнечном затмении подобного эффекта преломления не возникает, а свойственен бриллиантовый эффект.
Когда при прохождении лунного диска по солнечному, солнечные лучи способны находить для себя путь через отдельные неровности лунной поверхности, образуя отдельные бриллиантовые искры по краям диска.
Источник
11 вещей, которые вы не знали о Луне
Когда наступает полнолуние, яркий свет Луны притягивает наше внимание, но Луна хранит и другие секреты, который могут вас удивить.
Существует четыре типа лунных месяцев
Наши месяца соответствуют примерно тому промежутку времени, которое требуется нашему естественному спутнику для прохождения полных фаз.
Из раскопок ученые обнаружили, что люди еще с эпохи палеолита считали дни связывая их с фазами Луны. Но на самом деле существует четыре разных вида лунных месяцев.
1. Аномалистический — продолжительность времени, которая требуется Луне, чтобы пройти вокруг земли, измеряемое от одного перигея (ближайшая к Земле точка орбиты Луны) до другого, что занимает 27 дней, 13 часов, 18 минут, 37,4 секунды.
2. Узловой — продолжительность времени, которая требуется Луне для того, чтобы пройти от точки пересечения орбит и вернутся к ней, что занимает 27 дней, 5 часов, 5 минут, 35,9 секунд.
3. Сидерический — продолжительность времени, которая требуется Луне, чтобы обойти землю, ориентируясь по звездам, что занимает 27 дней, 7 часов, 43 минут, 11,5 секунд.
4. Синодический — продолжительность времени, которая требуется Луне, чтобы пройти вокруг земли, ориентируясь по Солнцу (это промежуток времени между двумя последовательными соединениями с Солнцем — перехода от одного новолуния к другому), что занимает 29 дней, 12 часов, 44 минут, 2,7 секунд. Синодический месяц берется за основу во многих календарях и используется для разделения года
С Земли мы видим немногим больше половины Луны
Большинство справочников упоминают, что из-за того, что Луна вращается только один раз во время каждого витка вокруг Земли, мы никогда не видим больше половины всей ее поверхности. По правде говоря, нам удается увидеть больше во время ее прохождения по эллиптической орбите, а именно 59 процентов.
Скорость вращения Луны является одинаковой, но не ее частота вращения, что позволяет нам увидеть только край диска время от времени. Другими словами, два движения не происходят совершенно синхронно, несмотря на то, что они сходятся к концу месяца. Этот эффект называется либрация по долготе.
Таким образом, Луна колеблется в направлении востока и запада, позволяя нам увидеть чуть дальше по долготе с каждого края. Оставшийся 41 процент мы никогда не увидим с Земли, а если бы кто-то находился на той стороне Луны, то он бы ни за что не увидел Землю.
Требуется сотни тысяч Лун, чтобы сравнится с яркостью Солнца
Видимая звездная величина Полной Луны -12,7, но Солнце в 14 раз ярче, при видимой звездной величине -26,7. Соотношение яркости Солнца и Луны составляет 398,110 к 1. Столько Лун потребуется, чтобы сравнится с яркостью Солнца. Но все это спорный вопрос, так как не существует способа вместить столько Лун на небе.
Небо составляет 360 градусов, включая ту половину за горизонтом, которую мы не можем увидеть, и таким образом в небе больше 41,200 квадратных градусов. Луна соответствует только половине градуса поперек, что дает площадь в 0,2 квадратных градуса. Таким образом, вы можете заполнить все небо, включая ту половину, которая лежит под нашими ногами, 206,264 полными Лунами и у вас все равно останется 191,836, чтобы соответствовать яркости Солнца.
Первая и последняя четверть Луны и наполовину не такие яркие, как Полная Луна
Если бы поверхность Луны была бы как совершенно гладкий бильярдный шар, то яркость ее поверхности, была бы везде одинаковой. В таком случае, она бы была в два раза ярче.
Но у Луны очень неровный рельеф, особенно около границы света и тени. Ландшафт Луны пронизан бесчисленными тенями от гор, валунов и даже мельчайших частиц лунной пыли. Кроме того, поверхность Луны покрыта темными областями. В конечном счете, в первой четверти, Луна в 11 раз менее яркая чем, когда она полная. На самом деле Луна немного ярче в первой четверти, чем в последней, так как в этой фазе некоторые части луны отражают свет лучше, чем в других фазах.
95 процентов освещенной Луны в два раза менее яркие, чем полная Луна
Хотите верьте, хотите нет, но примерно за 2,4 дня до и после полнолуния Луна светит в два раза менее ярче полной Луны . Несмотря на то, что 95 процентов Луны освещается в это время, и большинству обычных наблюдателей будет казаться, что это полнолуние, ее яркость примерно на 0,7 величин меньше, чем при полной фазе, что делает ее в два раза менее яркой.
Если смотреть с Луны, Земля тоже проходит через фазы
Однако, эти фазы противоположны лунным фазам, которые мы видим с Земли. Когда мы видим новолуние, то с Луны можно наблюдать полную Землю. Когда Луна находиться в первой четвери, то Земля находиться в последней четверти, а когда Луна между второй четвертью и полнолунием, то Земля видна в виде полумесяца, и наконец, Земля в новой фазе видна, когда мы видим полнолуние.
С любой точки Луны (за исключением самой удаленной стороны, откуда нельзя увидеть Землю), Земля находится на том же самом месте на небе.
С Луны, Земля кажется в четыре раза больше, чем полная Луна, когда мы ее наблюдаем, и в зависимости от состояния атмосферы, светит от 45 до 100 раз ярче полной Луны. Когда полная Земля видна на лунном небосводе, она освещает окружающий лунный ландшафт голубовато-серым светом.
Затмения тоже меняются, если смотреть с Луны
Не только фазы меняются местами, если смотреть с Луны, но и лунные затмения являются солнечными затмениями, если смотреть с Луны. В этом случае, земной диск закрывает Солнце.
Если он полностью закрывает Солнце, узкая полоска света окружает темный диск Земли, который подсвечивается Солнцем. Это кольцо имеет красноватый оттенок, так как он получается вследствие сочетания света восходов и закатов, который происходят в этот момент. Вот почему во время полного лунного затмения, Луна приобретает красноватый или медный оттенок.
Когда на Земле происходит полное затмение Солнца, наблюдатель с Луны может видеть в течение двух или трех часов как небольшое, отчетливое темное пятно медленно перемещается через поверхность Земли. Это темная тень Луны, которая падает на Землю,называется умбра. Но в отличие от лунного затмения, когда Луна полностью поглощается тенью Земли, лунная тень меньше на несколько сотен километров в ширину, когда касается Земли, появляясь только в виде темного пятна.
Кратеры Луны называются по определенным правилам
Лунные кратеры формировались астероидами и кометами, которые сталкивались с Луной. Считается, что только на ближней стороне Луны примерно 300,000 кратеров, шириной больше чем 1 км.
Кратеры называются в честь ученых и исследователей. Например, Кратер Коперника был назван в честь Николая Коперника, польского астронома, который в 1500 годах обнаружил, что планеты движутся вокруг Солнца. Кратер Архимеда назван в честь математика Архимеда, который сделал множество математических открытий в 3 веке до нашей эры.
Традиция присваивать личные имена лунным образованиям началась в 1645 Майклом ван Лангреном (Michael van Langren), Брюссельским инженером, который назвал главные особенности Луны по имени королей и великих людей на Земле. На своей лунной карте он назвал самую большую лунную равнину (Oceanus Procellarum) в честь своего покровителя испанского Филиппа IV.
Но всего шесть лет спустя, Джованни Батиста Рикколи(Giovanni Battista Riccioli) из Болоньи создал свою лунную карту, удалив имена, которые дал ван Лангрен и вместо этого присвоил имена в основном известных астрономов. Его карта стала основой системы, сохранившейся по сей день. В 1939 году, Британская Астрономическая Ассоциация выпустила каталог официально названных лунных формирований. «Кто есть кто на Луне«, указав названия всех образований принятых Международным Астрономическим Союзом(МАС).
На сегодняшний день МАС продолжает решать, какие имена давать кратерам на Луне, наряду с именами для всех астрономических объектов. МАС организует именование каждого конкретного небесного тела вокруг конкретной темы.
Названия кратеров сегодня можно разделить на несколько групп. Как правило, кратеры Луны называли в честь умерших ученых, научных работников и исследователей, которые уже стали известны за свой вклад в соответствующих областях. Так кратеры вокруг кратера Аполло и Моря Москвы на Луне назовут в честь американских астронавтов и русских космонавтов.
На Луне огромный температурный диапазон
Если вы начнете искать в интернете данные о температуре на Луне, то, скорее всего, запутаетесь. Согласно данным NASA, температура на экваторе Луны варьирует от очень низкой (-173 градусов по Цельсию ночью) до очень высокой (127 градусов по Цельсию днем). В некоторых глубоких кратерах возле полюсов Луны, температура всегда около -240 градусов по Цельсию.
Во время лунного затмения, когда Луна движется к земной тени, всего за 90 минут, температура поверхности может упасть на 300 градусов по Цельсию .
На Луне свои часовые пояса
Вполне возможно сказать время на Луне. На самом деле, в 1970 году компания Хелброс Уотчес (Helbros Watches )попросила Кеннета Л.Франклина (Kenneth L. Franklin), который много лет был главным астрономом в Нью-Йоркском Планетарии Хайден создать часы для космонавтов, ступивших на поверхность Луны. Эти часы измеряли время в так называемых «Лунациях» — время, которое требуется Луне, чтобы обратится вокруг Земли. Каждая Лунация соответствует 29,530589 дням на Земле.
Для Луны Франклин разработал систему, называемую лунное время. Он представил себе местные лунные часовые пояса согласно стандартным часовым поясам на Земле, но основываясь на меридианах, шириной 12 градусов. Они будут называться незамысловато «36 градусов по восточному поясному времени» и т.д., но возможно, что будут адаптированы и другие более запоминающиеся названия, как например, «Коперниковское время«, или «время Западного спокойствия«.
Источник