Articles

Tiede: Kuukuukaudet

pimennykset johtuvat tietenkin kuun kiertoradasta maapallon ympäri. Koska kuu kiertää maapallon kerran kuussa, tämä tuntuu hyvin yksinkertaiselta! Mutta, kuten on kuvattu peräkkäisten pimennysten, asiat ovat melkoisesti monimutkaisempia kuin että.

ongelmana on,että kuukauden idea ei ole niin yksinkertainen: itse asiassa tähtitieteessä on peräti viisi erilaista kuukautta! Useimmilla näistä on jotain merkitystä pimennyksen ennustamisessa, joten tällä sivulla yritetään selittää niitä tarkemmin.

Sideerinen kuukausi

kuun kiertoaika on aika, joka kuluu Kuunkiertoon yhdellä Maata kiertävällä radalla; ts. jotta se menisi ”dueWest” of the Earth, sanokaamme alla olevassa kaaviossa, kerran maapallon ympäri, ja takaisin ”suoraan länteen” jälleen. Tämä ajanjakso tunnetaan Siderealmont, ja on 27.321661 päivää.

vaikuttaa aika yksinkertaiselta — mutta ei se ole, aivan! Saatat esimerkiksi ajatella, että kuu siirtyisi uudestakuusta seuraavaan Uudeenkuuhun. Kuten näet kaavio, vaikka, se ei toimi; sinä aikana, kun kuu kiertää Maata, maa itse on liikkunut, niin että kuu ei ole maan ja auringon välissä, kun Sideerinen kuukausi on ylhäällä — eikä siis ole Uusikuu. Sowhile sidereal kuukausi tuntuu yksinkertaisin näkemys siitä, mitä”kuukausi” pitäisi tarkoittaa, tähtitieteellisesti näemme, että muunlaiset kuukaudet ovat itse asiassa mielenkiintoisempia maalliselta kannalta.

Rotaatiokausi: Kuun rotaatiokausi on aika, joka kuluu Kuun yhden pyörähdyksen suorittamiseen akselillaan. Mielenkiintoista on, että koska vuorovesivoimat synkronisoivat kuun pyörimisen maapallon ympäri, pyörimisjakso on täsmälleen sama kuin orbitaalinen jakso: 27.321661 (Maan) päivää. Tämän vuoksi kuu aina sama kasvot kääntyi meitä kohti (antaa tai ottaa muutaman asteen ofvariation, aiheuttama kuun kiertoradan kaltevuus).

kaukainen puoli ei siis koskaan näy maasta, ja sitä kutsutaan ”pimeäksi puoleksi” — ”pimeäksi” tuntemattomaksi, hämäräksi, kätketyksi jne.; vasta kun Neuvostoliiton avaruusalus Luna 3 kuvasi sen vuonna 1959, saimme ensimmäisen näkymän kuun pimeälle puolelle. Tähän mennessä koko kuu on tietenkin kartoitettu ja valokuvattu perusteellisesti kiertävillä luotaimilla ja astronauteilla.

muista, että Kuu itse asiassa pyörii, ja tämän vuoksi jokainen kohta kuussa näkee päivän ja yön samalla tavalla kuin onEarth — vaikkakin unarin päivät ja yöt ovat kumpikin 14,8 maan päivän mittaisia. Ei siis ole olemassa pysyvää” pimeää puolta kuusta ” valaistuksen suhteen.

huomaa, että rotaatiokausi ei ole sama kuin alunarin päivä!

Anomalistinen kuukausi

kuun kiertorata Maan ympäri ei itse asiassa ole pyöreä, vaan se on ” selliptinen. Vain vähän, mutta sen verran, että kuu ei ole aina samalla etäisyydellä Maasta.

kaksi kohtaa Kuun kiertoradalla ovat erityisen kiinnostavia:

  • Apogee on kuun radan piste, joka on kauimpana maasta;
  • Perigee on kuun radan piste, joka on pisimmällä maasta.

Apogeen ja perigeen pisteet eivät ole kiinteitä suhteessa Earthiin. Tämä johtuu Kuun radan taantumisesta; elliptisen radan”pitkä” ulottuvuus ja siten Apogeen ja perigeen pisteet kiertävät maapallon noin kerran 9 vuodessa. Näin ollen aika, jolloin Kuu matkustaa apogeesta perigeen ja takaisin, on hieman pidempi kuin sen kiertorata (theSidereal Month). Tätä ajanjaksoa kutsutaan Anomalistiseksi kuukaudeksi, ja se on 27,554549 päivää.

Anomalistinen kuukausi on mielenkiintoinen auringonpimennyksille, koska näkemämme auringonpimennyksen ”koko” —ja pimennyksen tyyppi, olipa se ispartaalinen, täydellinen, rengasmainen tai hybridi — riippuu etäisyydestä Maasta Kuuhun pimennyksen aikana; ja tämä etäisyys riippuu siitä, missä vaiheessa kuunpimennys tapahtuu. Tämä vaikuttaa myös auringon pimennyksiin, pimennyksen kestoon ja pimennyksen esiintymiseen.

mutta auringonpimennyksen ennustamiseen tarvitaan kaksi erilaista kuukautta!

synodinen kuukausi

kuten kuvasimme maassa ja kuussa,kuuta maasta katsottaessa näkyy hyvin selkeä sykli:kierto Uudestakuusta kuunsirpin, puolikuun ja gibbouksen kuiden kautta täysikuuhun ja takaisin. Voi tuntua siltä, että tämän syklin pitäisi olla sama kuin Sivukuukausi, mutta jälleen kerran asiat eivät ole niin yksinkertaisia!

ongelmana on, että kun kuu kiertää Maata, Maa kiertää Aurinkoa; ja samalla kun Kuu suorittaa maan kiertorataansa, maa liikkuu kahdestoistaosan matkasta Auringon ympäri. Kuten näet yllä olevasta kaaviosta, tämä tarkoittaa sitä, että Uudestakuusta alkaen Kuun on kierrettävä täysi kiertorata ja hieman enemmän palatakseen maan ja Auringon väliin uudelleen.

aika, joka kuluu Kuun kulkemiseen yhdestä uudesta kuusta seuraavaan, jota kutsutaan Synodiseksi kuukaudeksi, ja on keskimäärin 29,530589 päivää.Koska maan ja kuun kiertoradat eivät ole ympyränmuotoisia, eivätkä kappaleet liiku vakionopeudella, lunatioiden välinen aika voi vaihdella noin 29,27-29,83 päivän välillä.

kuun päivä: Päivän pituus kuulla on aika, joka kuluu auringon noustessa kuun pinnalla olevasta havainnosta. Tämäkään ei ole Kuun pyörimisjakso, koska kuu on liikkunut auringon ympäri kyseisenä aikana; joten Kuupäivä on sama kuin aika, jonka kuu kestää mennä täydestä täyteen: ts. yksi Synodikuukausi eli 29,530589 päivää.

yksi asia, joka voi tulla mieleen: jos kuun päivä ei ole samelength sen pyörimisjaksona, niin entä Maapallo? Vastaus on, että sama pätee maan päällä: Koska Maa kiertää Auringon ympäri samaan aikaan kuin se pyörii, maan sideereaalinen päivä-joka on yksi täydellinen kierto maan akselilla-on 23 tuntia, 56 minuuttia, 4,06 sekuntia, mikä on vähemmän kuin 24 tunnin aurinkopäivä.

Draconic Month

yllä olevat kaaviot näyttävät maan ja kuun ylhäältä katsottuna; tässä näkymässä asiat näyttävät melko yksinkertaisilta ja kaksiulotteisilta. Valitettavasti todellisuus on vain hieman monimutkaisempi kuin tämä. Ymmärtääksemme seuraavan kuukuukauden tyypin meidän on otettava hieman erilainen näkemys.

kuten pimennysten jaksoissa on kuvattu, kuun kiertorata on kallellaan ekliptikan tasoon nähden; niitä kahta pistettä, joissa ekliptika leikkaa, kutsutaan solmuiksi. Jotta kuu olisi suoraan maan ja auringon välissä, sen on oltava ekliptikan tasossa, ja siksi sen on oltava jommassakummassa kahdesta ekliptikasta. Joten aika, jonka kuu kestää matkustaa solmusta, sen ympäri ja takaisin, on erittäin kiinnostava.

tämäkään jakso ei ole aivan sama kuin yksittäinen kiertorata, johtuen Kuun radan prekessiosta; kuun kiertorata ja solmut kiertävät maapallon ympäri noin kerran 18,6 vuodessa. Aika, jonka kuu kestää palata solmuun, on siis lyhyempi kuin sen kiertoaika; tätä aikaa kutsutaan adrakoniseksi kuukaudeksi, ja se on 27,212220 päivää. Tätä kutsutaan joskus Solmukuuksi.

muuten termi ”Draconic” viittaa mytologiseen lohikäärmeeseen, joka oletettavasti elää solmukohdissa ja syö säännöllisesti aurinkoa tai kuuta auringonpimennyksen aikana.

Saros

joten mihin tämä kaikki jää? Kuten olemme nähneet, kuunpimennys tapahtuu, kun kuu on jommassakummassa solmukohdassa, ja ajanjakso, joka määrittää tämän, on Draconinen kuukausi.Kuun on kuitenkin myös oltava linjassa maan ja auringon kanssa,ts. kun uusi kuu (tuottaa auringonpimennys) tai täysikuu (varten alunar eclipse); ja ajanjakso, joka hallitsee tätä on theSynodic kuukausi. Kun nämä kaksi sykliä yhtyvät, tapahtuu auringonpimennys!

nyt käy niin, että 223 synodista kuukautta on 6585,321 päivää; ja 242drakonista kuukautta on 6585,357 päivää, mikä on lähes sama, ja riittävän tarkka pimennyksen aikaansaamiseksi. Tämä ajanjakso, 18 vuotta, 10 jaakolmas päivä, tunnetaan Saros; tämä on ajanjakso, jona samanlaisia pimennykset (ts. samaan Saroskykliin kuuluvat pimennykset) uusiutuvat.

pieni ero näiden kahden kokonaisuuden välillä on se, miksi Saros-sarjassa esiintyvät suvessiiveklipsit itse asiassa eroavat toisistaan; aSeries-sarjassa olevat pimennykset siirtyvät vähitellen pohjoisesta etelään tai päinvastoin.

pariton kolmannes päivästä (karkeasti) on syy siihen, miksi peräkkäisiä Saroseklipsejä esiintyy täysin eri puolilla maapalloa: maapallo on pyörinyt kokonaisen määrän päiviä plus kolmanneksen kahden eklipsin välillä. Toisaalta tämä tarkoittaa sitä, että 54 vuotta ja 32 tai 33 päivää (karkausvuosista riippuen) pimennyksen jälkeen tapahtuu toinen auringonpimennys samassa Saros-sarjassa, ja maapallo on pyörinyt lujasti takaisin siihen, mistä se alkoi. Tämä johtaa toiseen pimennysjaksoon-kolmois-Saros-jaksoon, joka on kolminkertainen Saros-jaksoon verrattuna.Tämä on aikaväli, jonka aikana samanlaisia pimennyksiä tapahtuu samalla puolella maapalloa, mutta siirtynyt merkittävästi pohjoiseen tai etelään.

lopulta on olemassa monia erilaisia aihetodisteiden yhdistelmiä, jotka voivat aiheuttaa pimennyksen: Kuu nousevassa solmussa, Kuu putoavassa solmussa jne.; ja tämän vuoksi on 42 Saros sykliä käynnissä milloin tahansa, ja siksi saamme useita pimennyksiä (aurinko andlunar) vuodessa.

trooppinen kuukausi

täydellisyyden vuoksi vielä yksi kuukausi, johon saatat törmätä, on theetropical Month, joka on ajanjakso yhdestä Kuun päiväntasauksesta seuraavaan ja on 27.321582 päivää.