Видимое движение и фазы Луны
Сидерический и синодический месяц — Движение Луны на небесной сфере — Смена лунных фаз
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′.
Наклон орбиты Луны к плоскости эклиптики
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.
Синодический и сидерический месяцы
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.
Положения и фазы
Луны (1 – новолуние, 2 – первая четверть, 3 – полнолуние, 4 – 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
marafonec
Марафонец
Бег на месте к горизонту
Луна не освещается Солнцем: чем же она освещается?
Хочу отметить один интересный юбилей – сегодня исполнилось 28 месяцев с того дня, когда я впервые обратил внимание, что Луна освещена неправильно. В дате юбилея никакой магии нет, просто Лунный месяц равен 28 дням.
А вот в освещении Луны действительно есть огромные странности. Даже больше – своей освещённой стороной Луна нарушает все законы распространения света, а также ломает ту стройную модель, которую построили астрономы. Для нас. Сами они, возможно, пользуются иной моделью. Думаю, что тут заговором попахивает…
Но прежде сделаю большой кивок всезнайкам, которые думают, что Луна уже давно изучена, и что туда слетали американцы. Подробно этот вопрос я осветил в своём бестселлере «Кувырок Луны», а здесь сошлюсь на недавнее выступление советник президента США по науке.
Он – действующий профессор Йельского университета и действующий советник президента США по науке – заявил, что идея полёта на Марс столь же смехотворна, как и администрация Обамы.
Более того, Давид Гелернтер, так зовут советника, добавил, что «Миссия Аполлон» является самым большим мошенничеством в истории человечества и ещё большей глупостью, чем концепция глобального потепления.
Вот такие лунные пироги. Так что, зомби со 100-бальными ЕГЭ, надо выключать зубрёж. Физику и астрономию нужно знать, понимая их суть. Даже если все 7 миллиардов землян будут верить, что человек летал на Луну, прав будет тот, кто знает, почему это невозможно.
Но возвращаемся к загадке лунного освещения. 29 апреля 2015 года вышла моя первая статья «Загадки привычного мира: что не так с нашей Луной?». Она была опубликована в газете «Президент».
В ней я впервые описал это странное явление. То есть сделал открытие. Суть его такова. Направление падения света на Луну не совпадает с положением Солнца. Говоря проще, свет от Солнца не освещает Луну.
28 апреля 2015 года я решился пройтись в районе Павелецкого вокзала в Москве. Проходя по Жукову проезду, я обратил внимание на Луну. И увиденное просто поразило меня. Я двигался в восточном направлении. Луна была прямо передо мной, чуть правее. То есть почти на востоке. Время – 17 часов по Москве.
Прямо по курсу передо мной в совершенно чистом голубом небе висела Луна. Примерно на 35 градусах над горизонтом. Она была освещена с верхней части, а нижняя часть Луны была в тени. Освещённая часть вдавалась в неосвещённую привычной выпуклостью.
Но проблема происходящего состояла в том, что Солнце на тот момент находилось у меня за спиной – на северо-западе, располагаясь на 10 – 12 градусов над горизонтом. И Солнце преспокойненько светило на эту же самую Луну.
Совершенно непонятно, почему Луна висела вверх тормашками? Почему была освещена верхняя часть Луны? Если считать, что Луна всё же освещается Солнцем и вспомнить законы отражения, то для того чтобы получить такую картину Луна должна быть вогнутой, а не выпуклой. Только если Луна вогнута, её верхняя половина будет отражать свет от Солнца, которое находится ниже самой Луны.
Интересно, что за время, прошедшее с момента публикации этих материалов, так никто и не смог объяснить открытый мной феномен. К настоящему времени появились аналогичные видео, которые тоже фиксируют такое же поведение Луны. Но ответа тоже не дают.
Можно было бы списать это поведение Луны на перспективу, но здесь это не прокатывает. Честно признаюсь: я не знаю ответа, почему так ведёт себя Луна.
Может, проблема не в Луне, а в том, что модель так называемой Солнечной системы неправильная. Судите сами, её придумали 500 лет назад. И мы всё её зубрим в наших школах.
Зубрим, а Луна не хочет следовать зазубренному. В своей книге «Кувырок Луны» (ЧИТАТЬ) я дал реальное описание Луны. Она вовсе не камень, летающий в небе.
Андрей Тюняев, главный редактор газеты «Президент», twitter, vk
Источник
Различение 1 (Interesting Distinguishing1).
Именно традиционная схема, приведённая ниже, и доказывает, что освещение Луны происходит отражённым от Земли светом, а не прямыми луч ами, чем имеет и обратное по отношению к земному вращение (по часовой стрелке с северного полюса). В положении «1» или новолуния Луна находится и перед Землёй и перед Солнцем, а потому начальный месяц никак не может быть следствием прямого солнечного освещения.
В положениях 2,3,4,6,7, и 8 солнечные лучи не могут делить диск Луны пополам перпендикулярно к линии Земля -Солнце. Ведь Солнце не ходит вверх-вниз. Относительно наблюдателя на Земле указанная осевая линия (делящая Луну пополам) будет направлено радиально к центру Земли. А это создавало бы сосем другой вид фаз Луны. Деление диска Луны пополам перпендикулярно к лини Земля- Солнце возможно только отражённым от Земли светом.
Потому традиционная схема — не отвечает действительности! Луна светит ночью отражённым от Земли светом, Луна не имеет атмосферы и не стеклянная чтобы самой так блестеть ночью! Свечение от освещения — это не отражение, а свечение, подобное свечению экрана в тёмном кинозале . При этом фоном для свечения или фоном, подобным экрану, и становится сам отражённый от атмосферы Земли свет.
Отражённый от атмосферы Земли луч идёт всегда фронтально к плоскости наблюдения Луны со стороны Земли, чем и образуются её ровные фазы. Кроме того, если бы Луна светила по традиционной версии лучами напрямую от Солнца (отражая их), то не светила бы в положении полнолуния, закрываясь от Солнца тенью от Земли. Ведь в этом случае каждый раз наблюдались бы моменты лунных затмений. А вот углы отражения как раз и могут приближаться к 180-и градусам, что позволяет освещать Луну, находящуюся за земным диском относительно Солнца, освещённой частью Земли. Этим светом Луна и светит на ночной стороне нашей планеты.
Наблюдение за фазами Луны показывает, что её растущий месяц, будучи в форме «)» (буква «Р» без палочки) в Северном полушарии, показывает не что иное, как правое вращение, т.е. обратное по отношению к Земле. Правая часть, освещённая со стороны Земли, и должна выходить справа, обозначая вращение по ходу часовой стрелки. Земля же, как известно, при виде над Северным полюсом вращается против хода часовой стрелки.
Но если производить демонстрацию лунного вращения на школьном макете, поставив вместо Солнца лампу, то освещение правой лунной части может быть только при левом вращении. Кроме того, и на ночном небе мы наблюдаем вращение Луны с запада на восток или в том же направлении, что и вращается Земля.
Казалось бы, вопрос исчерпан. Луна – это земной спутник. Однако обратим внимание, что идет лунное вращение в обратную сторону относительно звёздного неба. И правая часть лунного диска всё-таки не может выходить слева относительно земного наблюдателя. Потому, если вы нарисуете на листе бумаги окружность с направлением вращения и посмотрите на лист снизу и на свет, то оно уже будет направлено в другую сторону. Отсюда и истинное лунное вращение при взгляде над северным полюсом тоже будет направлено в обратную сторону по отношению к земному вращению. Такой эффект можно назвать как раз лунным эффектом.
Подтверждает обратное по отношению к Земле лунное вращение и вид фаз Венеры. У них совсем другой вид. Здесь, наоборот, растущий месяц уже представлен в виде буквы «С» или освещён слева, т.е. левая часть, как и «положено», и выходит слева
Однако и здесь надо учитывать то, что Венера, хотя и вращается относительно Солнца и Земли в одну сторону, но относительно нашей планеты она движется по своей орбите направо. И тогда получается, что орбитальное вращение Венеры соответствует школьному макету, поскольку её левая часть начинает освещаться Солнцем при движении направо.
Условия лунного затмения – это полнолуние и нахождение Луны у горизонта, что вытекает из прохождения её к лунным узлам или точкам пересечения Луны с плоскостью эклиптики. Лунные затмения наблюдаются два раза в год, а максимальная их фаза составляет около 108 минут. Каждый год происходят как минимум два лунных затмения. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 000 км (минимальное расстояние Луны от Земли) составляет около 2,5 диаметров Луны.
В пользу этого свидетельствует и эффект пепельного света Луны или видимое тусклое свечение неосвещённой лунной поверхности с характерным пепельным цветом. Наиболее отчётливо этот эффект наблюдается перед новолунием и после него.
Это и означает 7-и процентное освещение лунной поверхности прямыми солнечными лучами и её яркое освещение отражённым земным светом. Кроме того, вблизи новолуния (с той и другой стороны) происходит вторичное отражение света, как уже освещённой отражённым атмосферным земным светом дуги Луны, от её атмосферы. При этом степень освещённости Луны прямыми солнечными лучами совпадает со степенью её освещения этим вторичным отражённым светом. Объяснение пепельного света Луны дал ещё Леонардо да Винчи в начале XVI века.
Согласно википедии «свечение неосвещённой прямым солнечным светом поверхности Луны образуется солнечным светом, рассеянным Землёй, а затем вторично отражённым Луной на Землю. Таким образом, маршрут фотона пепельного света Луны таков: Солнце -> Земля -> Луна -> глаз наблюдателя на Земле». Это и значит, что солнечный свет, не рассеянный, а отражённый атмосферой Земли, освещает ближнюю к Земле дуговую поверхность Луны, а свет это освещения уже вторично отражается от земной атмосферы, создавая эффект пепельного света. Потому маршрут фотона в более подробном виде – это Солнце – Земля – Луна – Земля – Луна – глаз наблюдателя на Земле, что и означает именно двойное отражение, как и писал Леонардо да Винчи.
Посмотрите и на снимок, полученный в 1994 с борта космического аппарата Клементина, предназначенного для исследования Луны. Камера гидирующего телескопа астронавигационной системы Клементины запечатлела (справа налево) пепельный свет Луны, солнечную корону, вздымающуюся над темным краем лунного диска, а также планеты: Сатурн, Марс и Меркурий.
И здесь видно, что светлая часть Луны освещается отражённым от земной атмосферы солнечным светом в виде пепельного света.
Т.о., Луна сама не отражает и не может отражать солнечный свет, поглощая его до 97%. Оказывается, на ней, как на огромном экране демонстрируются отражённые от Земли солнечные лучи.
Вернёмся к лунному затмению. Как пишет википедия, «во время затмения (даже полного) Луна не исчезает полностью, а становится тёмно-красной. Этот факт объясняется тем, что Луна даже в фазе полного затмения продолжает освещаться. Солнечные лучи, проходящие по касательной к земной поверхности, рассеиваются в атмосфере Земли и за счёт этого рассеяния частично достигают Луны. Поскольку земная атмосфера наиболее прозрачна для лучей красно-оранжевой части спектра, именно эти лучи в большей мере достигают поверхности Луны при затмении, что и объясняет окраску лунного диска. По сути, это тот же эффект, что и оранжево-красное свечение неба у горизонта (заря) перед восходом или сразу после заката».
Таким образом, солнечные лучи, проходя к земной поверхности, именно отражаются от неё и освещают лунную поверхность даже при полном затмении Луны. Причина затмения состоит в качательном движении плоскости эклиптики или в том, что отмечается «периодическое изменение наклона лунной орбиты по отношению к эклиптике от 4°59′ до 5°19′» ( Луна — Википедия ).
Т.е. во время лунного затмения на поверхность Луны почти не поступает отражённый от земной атмосферы солнечный свет. В периоды же между затмениями Луна значительно приподнимается над горизонтом, а потому и освещается. Кроме того, колебание плоскости лунной орбиты относительно земного экватора приводит к впечатлению приближения и удаления Луны от поверхности Земли.
И если бы Луна освещалась только прямыми солнечными лучами, то она и не смогла бы полностью выйти из земной тени в положении полнолуния. Об освещении Луны отражённым светом говорит и движение тени по её поверхности, как отпечаток суточного земного вращения. В случае же прямого освещения её солнечными лучами теневой отпечаток показывал бы только орбитальное вращение Земли. Кроме того, стоит обратить внимание и на то,что тень от Земли убывает в направлении слева-направо, явно показывая действительное вращение Луны по ходу часовой стрелки в северном полушарии или ка раз слева-направо .
Из всего этого следует вывод, что ярко светящие лунные серпы – это отражённый земной свет.
В этом случае вполне объясним выход правой части Луны также в правом направлении или в обратную по отношению к земному вращению сторону, как направленной к Земле части лунного шара. При этом Луна освещается и прямыми солнечными лучами, но очень тускло в виде пепельного света, что связано с наружным по отношению к Солнцу вращением и лишь с 7-и процентным отражением её прямого солнечного света.
И самым явным и самым неоспоримым признаком обратного вращения Луны можно назвать то, что при солнечном затмении в северном полушарии тень Луны движется по Земле с запада на восток со скоростью около 1 км/сек. Т.е., мы смотрим в направлении Луны и Солнца, а лунная тень перемещается как раз по часовой стрелке при взгляде с Северного полюса. Движение же тени повторяет направление движения освещаемого объекта. А вращение Земли также с запада на восток, указанное ещё Коперником, относится при этом к задней, т.е. — к не освещённой части земной окружности (в суточном вращении Земли)!
Выходит, что у Луны всё-таки обратное по отношению к Земле вращение. И она не является спутником, а образует с Землёй взаимно-центрическое вращение. Такое же вращение – и у Солнца с Землёй, изложенное в астрономии различения ( Занимательное Различение, книга 1-я. ). У Солнца и Земли – однонаправленное вращение. А у Луны и Земли, как и у Солнца с Меркурием, разнонаправленное вращение потому, что оно находится как бы внутри солнечно-земного вращения.
К Земле обращена, как известно, одна сторона Луны. Относительно же Солнца Луна поворачивает свои стороны, несмотря на отсутствие вращения вокруг её оси. И освещение отражённым светом не означает освещение всей стороны Луны в любом её положении, поскольку угол падения луча равен углу его отражения, а Луна — круглая. Это значит, что при новолунии отражённые лучи не попадают на Луну, а при четверти её фазы, хотя угол отражения здесь и составляет 90 градусов, отражённые от Земли лучи освещают её половину, поскольку Луна — это сфера.
Обратное по отношению к Земле лунное вращение означает и отсутствие у неё вращения вокруг оси. При этом Луна, хотя и обращена к Земле всегда одной и той же стороной, не обращена всегда одной стороной и к Солнцу, как считается. Т.е. при новолунии освещена Солнцем одна часть Луны, наружная по отношению к Земле, а в противоположном положении при полнолунии освещена уже другая часть, как внутренняя сторона по отношению к Земле, и постоянно к ней повёрнутая.
На этом рисунке правильно показан выход растущего лунного месяца вправо. Но при этом из-за поворота орбиты совершает соответствующий поворот и сторона Луны, всегда направленная к Земле.
Отсутствие вращения Луны вокруг оси подтверждается и эффектом либрации Луны. Это как покачивание её из стороны в сторону.
Что же это означает? Луна в центре её гравитонной сферы ( Занимательное Различение, книга 1-я. ) стремится вращаться соответственно вращению по орбите, обратному по отношению к Земле. Силовые же гравитонные линии земного вращения, обратно направленные силовым лунным линиям, возвращают начавшееся обратное вращение Луны вокруг оси на свое место. Потому Луна и вращается туда-сюда.
Бытующее же мнение, что «вращение Луны вокруг Земли и вокруг собственной оси синхронизировано» не соответствует действительности, поскольку длительность лунного месяца, как период вращения Луны вокруг Земли, меньше земного. И в случае наличия вращения Луны вокруг оси постепенно показывалась бы и невидимая с Земли лунная сторона.
Обратным лунным вращением объясняются и земные приливы и отливы. При этом отмечается деформация покрывающей земную поверхность водной оболочки, превращающей её в эллипсоид. А это происходит вследствие противодействия уже лунного вращения вращению земному, обратно направленному к лунному.
Луна, будучи не в силах препятствовать земному вращению, зато увлекает в суточном земном вращении толщи океанской воды.
Обратным вращением Луны объясняется и долгое отсутствие экспедиций туда. Ведь при этом необходимо совершать манёвры подлёта и вылета из обратного лунного вращения. А это приводит к удорожанию проектов, которые становятся сравнимыми с полётом на Марс.
Т.о. Луна — это не спутник Земли, а равноправная планета во взаимно-центрическом вращении наряду с Меркурием , которые вращаются по орбите в другую сторону в отличие от других планет всей Солнечной системы.
Этот факт говорит и о том, что тяготение — это лишь один из видов гравитации, как пространственных взаимодействий, за счёт которого образуется вес на планетах, а не сама гравитация. Гравитация же, будучи ещё и проявлением пространственной структуры, наглядна как раз взаимно-центрическим планетным вращением. Но это уже друго й разговор.
Источник