Видимое движение Луны. Солнечные и месячные затемнения

Главная - Астрономия, авиация, космонавтика - Видимое движение Луны. Солнечные и месячные затемнения

1. Видимое движение Луны. Месяц - наиближе к нам небесное тело, естественный спутник Земли. Изменением своего внешнего вида он предрасполагал к себе внимание людей из древнейших времен. Заметить движение Луны на небе можно уже за 10-15 мин, так как его смещение среди звезд происходит очень быстро: за 1 час он проходит из мероприятия восточнее почти 0,5°. Угловая скорость Луны через сутки представляет от 11° до 15°.

Промежуток времени, за которое Луна, описывая полный круг на небесной сфере, возвращает к той самой точке, называется сидеричним или звездным месяцем (от лат. «сідус» - «звезда»). Сидеричний месяц равняется 271/3 сутки.

Тщательное изучение видимого движения Луны среди звезд с нанесением его пути на звездную карту приводит к выводу, что Луна двигается на небесной сфере по большому кругу, наклоненному к эклиптике приблизительно на 5°, что почти равняется 10 его угловым диаметрам. Это круг пересекает эклиптику в двух диаметрально противоположных точках, которые называются узлами месячной орбиты. Узел, в котором Луна, двигаясь небом, опускается под эклиптику и отвергается на юг, называется нисходящим, а тот, в котором через 13,6 сутки он поднимается над эклиптикой и отвергается на север, называется висхідним.

Легко заметить, что условия видимости Луны в разные поры года очень отличаются. Летом в полные Луна находится на небе низко и недолго, а зимой сияет высоко и подолгу, так как дуга эклиптики

на ночном пожилом небе лежит под небесным экватором, а зимой - над ним. Наименьшая высота Луны летом для широты φ = 50° может составлять 11°, наибольшая его высота зимой для широты φ = 50° может составлять 68°.

2. Фазы Луны. Поверхность Луны светится отраженным солнечным светом, поэтому его внешний вид изменяется в зависимости от того, какое положение он занимает относительно Солнца. Такое изменение внешнего вида Луны для наблюдателя на Земле называется фазами Луны. Различают четыре главнейшие фазы: новая Луна - 1, первая четверть - 3, полнолуние (полная Луна) - 5, третья (последняя) четверть - 7.

Исследуя положение Луны среди звезд в моменты повторения одной и той же фазы, можно сделать вывод: одинаковые фазы Луны повторяются приблизительно через каждые S = 29,5 сутки, но наступают они в разных точках месячной орбиты - в каждом следующем месяце на 30° восточнее сравнительно с попереднім.

Промежуток времени S между двумя одноименными фазами Луны называется синодическим месяцем (от грец. «синодос» - «сближение», имеется в виду сближения новой Луны с Солнцем).

Как видим, продолжительность синодического месяца больше сидеричного. Нетрудно выяснить, чему это так. Пусть в начальный момент Луна в полные находится возле какой-то звезды. Через 27,3 сутки он снова сблизится с ней. Однако, Земля за это время сместится по своей орбите (а соответственно и Солнце на небесной сфере) на угол около 27,3°. Поэтому, чтобы занять то же самое положение относительно Солнца и снова быть в полные, Луна должен двигаться Еще 2¼ сутки. Эта величина в самый раз и составляет разность между сидеричним месяцами.

3. Затемнение Солнца и Луны. Земля и Луна, освещаясь Солнцем, отбрасывают тени в виде конусов в сторону, противоположная от Солнца. Конус земной тени длиннее за месячный, а его диаметр на расстоянии Луны превосходит диаметр Луны более чем в 2,5 раза. Двигаясь вокруг Земли, Луна дважды на месяц оказывается на линии Земля-Солнце. В такие моменты и может настать солнечное или месячное затемнения.

Солнечное затемнение происходит тогда, когда тень от Луны попадается на поверхность Земли. Оно наблюдается по-разному в разных точках земной поверхности. Диск Солнца будет полностью закрытым только для наблюдателя, который находится внутри месячной тени, среднее значение диаметра которой на поверхности Земли -100 км. В этой узкой зоне будет наблюдаться полное солнечное затемнение.

На участках земной поверхности, куда падает полутень от Луны, внутри так называемого конуса месячной полутени, будет наблюдаться частичное солнечное затемнение.

Поскольку расстояние Луны от Земли вследствие эллиптичности его орбиты изменяется от 405 500 км до 363 300 км, а длина конуса его полной тени составляет 374 000 км, то иногда вершина этого конуса не достигает поверхности Земли. В таком случае края солнечного диска останутся открытыми и будут образовывать тонкое с блеском кольцо вокруг темного диска Луны. Такое затемнение называется кільцевим.