La scienza: Mesi lunari
Le eclissi sono, ovviamente, causate dall’orbita della Luna intorno alterra. Dal momento che la Luna gira intorno alla Terra una volta al mese, questo sembraabbastanza semplice! Ma, come descritto in cicli di eclissi, le cose sono un po ‘ più complicate di così.
Il problema è che l’idea di un mese non è così semplice: infatti,in astronomia, ci sono non meno di cinque tipi di mese! La maggior parte di questi hanno una certa rilevanza per la previsione di eclissi, e quindi questa pagina proverà a spiegarli in modo più dettagliato.
Mese siderale
Il periodo orbitale della Luna è il tempo necessario per la Luna per completare un’orbita attorno alla Terra; cioè. per andare da” dueWest “della Terra, diciamo, nel diagramma qui sotto, una volta intorno alla Terra,e di nuovo a” due West ” di nuovo. Questo periodo è noto come sideramese, ed è 27.321661 giorni.
Sembra piuttosto semplice — ma non lo è, abbastanza! Per esempio, si potrebbe pensare che in un mese siderale, la Luna sarebbe andato da una nuova Luna alla prossima Luna Nuova. Come puoi vedere nel diagramma, però, non funziona; nel tempo necessario alla Luna per orbitare intorno alla Terra, la Terra Stessa si è mossa, in modo che la Luna non sia tra la Terra e il Solequando il mese siderale è scaduto — e, quindi, non è una Luna Nuova. Se il mese siderale sembra la visione più semplice di ciò che un”mese” dovrebbe significare, astronomicamente, vedremo che gli altri tipi di mese sono in realtà più interessanti da un punto di vista terreno.
Periodo di rotazione: Il periodo di rotazione della Luna è il tempo necessario alla Luna per completare una rotazione sul suo asse. È interessante notare che, poiché la rotazione di theMoon è sincronizzata, dalle forze di marea, con la sua orbita intorno alla Terra, il periodo di rotazione è esattamente lo stesso del periodo orbitale: 27.321661 (Terra) giorni. Per questo motivo, la Luna mantiene sempre la stessa faccia rivolta verso di noi (dare o prendere alcuni gradi di variazione, causati dall’inclinazione orbitale della Luna).
Il lato lontano non è quindi mai visibile dalla Terra, e isconsequently conosciuto come il “lato oscuro” — “oscuro” nel senso di sconosciuto, oscuro, nascosto, ecc.; non è stato fino a quando la navicella spaziale sovietica Luna 3 lo ha fotografato nel 1959 che abbiamo ottenuto la nostra prima visione del lato oscuro della Luna. Ormai, naturalmente, l’intera luna è stata accuratamente mappata e fotografata dalle sonda orbitanti e dagli astronauti.
Tenete a mente che la Luna fa, infatti, ruotare, e per questo ogni punto sulla Luna vede giorno e notte nello stesso modo come onEarth — anche se che thelunar giorni e notti sono ogni 14.8 giorni terrestri lunghi. Quindi non esiste un “lato oscuro permanente dila Luna” in termini di illuminazione.
Si noti che il periodo di rotazione non è lo stesso di alunar day!
Mese anomalistico
L’orbita della Luna attorno alla Terra non è, infatti, circolare; è ellittica. Solo leggermente, ma abbastanza per significare che la Luna non è sempre la stessa distanza dalla Terra.
Due punti nell’orbita della Luna sono di particolare interesse:
- L’apogeo è il punto nell’orbita della Luna che è più lontano dalla Terra;
- Il perigeo è il punto nell’orbita della Luna che è più vicino alla Terra.
I punti di apogeo e perigeo non sono fissi rispetto alla Terra. Ciò è dovuto alla regressione dell’orbita lunare; la dimensione “lunga”dell’orbita ellittica, e quindi i punti di apogeo eperigeo, circolano intorno alla Terra circa una volta ogni 9 anni. Quindi, iltempo che impiega la Luna per viaggiare dall’apogeo al perigeo e viceversa è leggermente più lungo del suo periodo orbitale (ilmese meridionale). Questo periodo di tempo è chiamato un mese anomalistico ed è di 27,554549 giorni.
Il mese Anomalistico è interessante per le eclissi solari, perchéla “dimensione” dell’eclissi solare che vediamo —e il tipo di eclissi, sia essa parziale, totale, anulare o ibrida — dipende dalla distanza dalla Terra alla Luna durante l’eclissi; e questa distanza dipende dal punto durante il mese Anomalistico in cui si verifica l’eclissi. Anche le eclissi lunari, la durata delclipse e l’aspetto dell’eclissi, sono influenzate da questo.
Ma per prevedere effettivamente il verificarsi di un’eclissi, abbiamo bisogno di altri due tipi di mese!
Mese sinodico
Come abbiamo descritto in La Terra e la Luna,un ciclo molto chiaro è visibile quando si guarda la Luna dalla Terra:il ciclo dalla Luna Nuova, attraverso la mezzaluna, la metà e le lune gibbose, ala Luna piena e viceversa. Può sembrare che questo ciclo dovrebbe bethe stesso come il mese siderale, ma onceagain, le cose non sono così semplici!
Il problema è che mentre la Luna sta orbitando attorno alla Terra, la Terra sta girando attorno al Sole; e mentre la Luna è impegnata a completare la sua orbita attorno alla Terra, la Terra si muove un dodicesimo del modo intorno al Sole. Come si può vedere nel diagramma sopra, questo significa che a partire da una luna nuova, la Luna deve andare intorno a un’orbita completa e un po ‘ di più per tornare tra la Terra e il Sole di nuovo.
Il tempo necessario alla Luna per passare da una Luna Nuova alla prossimaè chiamato un mese sinodico ed è in media di 29,530589 giorni.Poiché le orbite della Terra e della Luna non sono circolari, e quindi i due corpi non si muovono a velocità costante, il tempo effettivo tra le lunazioni può variare da circa 29,27 a circa 29,83 giorni.
Giorno lunare: La lunghezza di un giorno su theMoon è il tempo che ci vuole per il Sole, come visto da un observerstanding sulla Luna, per passare da overhead a overhead. Di nuovo, questo isnot il periodo di rotazione della Luna, perché la Luna ha movedround il Sole durante quel periodo; così, un giorno lunare è lo stesso come thetime che prende per la Luna per andare da pieno a pieno: ie. un SynodicMonth, o 29.530589 giorni.
Una cosa che può accadere a voi: se il giorno della Luna non è la stessa lunghezza come il suo periodo di rotazione, che dire della Terra? La risposta èche la stessa cosa si applica sulla Terra: poiché la Terra sta orbitando intorno al Sole nello stesso momento in cui sta ruotando, un giorno siderale sulla Terra — che è una rotazione completa della Terra sul suo asse —è di 23 ore, 56 minuti, 4,06 secondi, che è meno di un giorno solare di 24 ore.
Draconic Month
I diagrammi sopra mostrano la Terra e la Luna come viste dall’alto; in thisview, le cose sembrano piuttosto semplici e bidimensionali. Sfortunatamente, la realtà è solo un po ‘ più complicata di questa. Per capireil prossimo tipo di mese lunare, avremo bisogno di prendere una visione leggermente diversa.
Come descritto nei cicli delle Eclissi, l’orbita della Luna si inclina al piano dell’eclittica; i due punti in cui l’orbita interseca l’eclittica sono noti come nodi. In ordine toget direttamente fra la Terra ed il Sole, la Luna deve essere nel piano dell’eclittica; e perciò deve essere ad uno dei twonodes. Quindi il tempo che la Luna impiega per viaggiare da un nodo, attorno all’orbita, e viceversa, è di grande interesse.
Ancora una volta, questo periodo non è esattamente lo stesso di una singola orbita, a causa della precessione dell’orbita della Luna; il piano orbitale della Luna, e quindi i nodi, ruotano all’indietro attorno alla Terra circa una volta ogni 18,6 anni. Il tempo impiegato dalla Luna per tornare a un nodo è quindi più breve del suo periodo orbitale; questa volta è nota come Mese adraconico ed è di 27,212220 giorni. Questo è a voltechiamato il mese Nodale.
Per inciso, il termine “Draconico” si riferisce a un drago mitologico,che presumibilmente vive nei nodi e mangia regolarmente il Sole o la Lunaa un’eclissi.
Il Saros
Quindi dove ci lascia tutto questo? Bene, come abbiamo visto, un’eclissi si verifica quando la Luna si trova in uno dei due nodi; e il periodo che determina questo è il Mese Draconico.Tuttavia, la Luna deve anche essere allineata con la Terra e il Sole,cioè. in una Luna Nuova (producendo un’eclissi solare) o Luna piena (per eclissi alunare); e il periodo che governa questo è il mese sinodico. Quando questi due cicli coincidono, si verifica un’eclissi!
Ora, succede che 223 mesi sinodici sono 6585,321 giorni; e 242 mesi draconici sono 6585,357 giorni, che è quasi lo stesso, e in effetti abbastanza vicino da produrre un’eclissi. Questo periodo, di 18 anni, 10 eun terzo giorno, è conosciuto come il Saros; questo è il periodo atwhich eclissi simili (ie. eclissi appartenenti allo stesso Sarosciclo) si ripresentano.
La leggera differenza tra i due totali è il motivo per cui le successive eclissi in una serie di Saros differiscono; le eclissi in aseries migrano gradualmente da Nord a Sud o viceversa.
Il terzo dispari di un giorno (approssimativamente) è il motivo per cui i Saroseclipsi successivi si verificano su parti completamente diverse della Terra: la Terra ha ruotato un numero intero di giorni più un terzo tra i due eclipsi. D’altra parte, questo significa che 54 anni e 32 o 33 giorni (a seconda degli anni bisestili) dopo un’eclissi, si verificherà un’altra eclissi nella stessa serie di Saros, e la Terra sarà ruotata indietro fino al punto in cui è iniziata. Questo porta ad un altro ciclo di eclissi— il Triplo Saros, che è tre volte il periodo Saros.Questo è l’intervallo su cui si verificheranno eclissi simili sullo stesso lato della Terra, ma spostato significativamente a nord oa Sud.
Infine, ci sono molte diverse combinazioni di circostanze che possono causare un’eclissi: Luna al suo nodo in aumento, Luna alnodo in caduta, ecc.; e questo è il motivo per cui ci sono 42 cicli di Saros in esecuzione in qualsiasi momento, e quindi perché otteniamo diverse eclissi (solare e lunare) all’anno.
Mese tropicale
Solo per completezza, un altro mese che potresti incontrare è il Mese tropicale, che è il periodo che va da un equinozio lunare a quello successivo, ed è 27.321582 giorni.
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