Articles

De wetenschap: maanmaanden

eclipsen worden natuurlijk veroorzaakt door de baan van de maan rond de aarde. Aangezien de maan eenmaal per maand rond de aarde gaat, lijkt dit nogal eenvoudig! Maar, zoals beschreven in cycli van eclipsen, dingen zijn quiteen beetje ingewikkelder dan dat.

het probleem is dat het idee van een maand niet zo eenvoudig is: in feite zijn er in de astronomie niet minder dan vijf soorten maand! De meeste hiervan hebben enige relevantie voor eclipsvoorspelling, en dus zal deze pagina proberen ze in meer detail uit te leggen.

siderische maand

De baanperiode van de maan is de tijd die de maan nodig heeft om een baan rond de aarde te voltooien; dat wil zeggen. om van “dueWest” van de aarde te gaan, laten we zeggen, in het diagram hieronder,eenmaal rond de aarde, en weer terug naar “PAL West”. Deze periode staat bekend als een Siderealmaand, en is 27.321661 dagen.

lijkt vrij eenvoudig — maar dat is het niet, helemaal! Bijvoorbeeld, je zou kunnen denken dat in een sterremaand, de maan zou gaan van een nieuwe maan naar de volgende nieuwe maan. Zoals je in het diagram kunt zien, werkt het echter niet; in de tijd die de maan nodig heeft om rond de aarde te draaien, is de aarde zelf bewogen, zodat de maan niet tussen de aarde en de zon staat wanneer de siderische maand op is — en daarom is het geen nieuwe maan. Hoewel de siderische maand de eenvoudigste weergave lijkt van wat een”maand” zou moeten betekenen, astronomisch, zullen we zien dat de andere soorten maanden eigenlijk interessanter zijn vanuit een aards oogpunt.

rotatieperiode: de rotatieperiode van de maan is de tijd die de maan nodig heeft om één rotatie op zijn as te voltooien. Interessant is dat, aangezien de rotatie van de maan door getijdekrachten gesynchroniseerd wordt met zijn orbitaround rond de aarde, de rotatieperiode precies hetzelfde is als de theorbitale periode: 27.321661 (aarde) dagen. Hierdoor kijkt de maan altijd hetzelfde gezicht naar ons toe (een paar graden van variatie, veroorzaakt door de baan van de maan).

de andere kant is daarom nooit zichtbaar vanaf de aarde, en staat daarom bekend als de” donkere kant ” — “donker” in de zin van Onbekend, obscuur, verborgen, enz.; pas toen het Sovjet ruimtevaartuig Luna 3 het in 1959 fotografeerde, kregen we ons eerste zicht op de donkere kant van de maan. Inmiddels is de hele maan grondig in kaart gebracht en gefotografeerd door baansondes en astronauten.

houd in gedachten dat de Maan in feite draait, en daarom ziet elke plek op de maan dag en nacht op dezelfde manier als een aarde — hoewel de gewone dagen en nachten elk 14,8 aardse dagen lang zijn. Er is dus geen permanente “donkere kant van de Maan” in termen van verlichting.

merk op dat de rotatieperiode niet hetzelfde is als alunar dag!

Anomalistische maand

de baan van de maan rond de aarde is in feite niet cirkelvormig, maar automatisch. Slechts een beetje, maar genoeg om te betekenen dat de maan niet altijd even ver van de aarde is.

twee punten in de baan van de maan zijn van bijzonder belang:

  • Apogeum is het punt in de baan van de maan dat het verst van de Aarde verwijderd is;
  • perigeum is het punt in de baan van de maan dat het dichtst bij de Aarde staat.

de punten van apogeum en perigeum zijn niet vast ten opzichte van de aarde. Dit is te wijten aan regressie van de baan van de maan; de “lange”dimensie van de elliptische baan, en dus de punten van het apogeum en perigeum, cirkelen ongeveer eens in de 9 jaar rond de aarde. De tijd die de maan nodig heeft om van het apogeum naar het perigeum en weer terug te reizen, is dus iets langer dan zijn baanperiode (de derde maand). Deze periode wordt een Anomalistische maand genoemd, en is 27.554549 dagen.

De Anomalistische maand is interessant voor zonsverduisteringen, omdat de “grootte” van de zonsverduistering die we zien —en het type zonsverduistering, of het nu partieel, totaal, ringvormig of hybride is — afhankelijk is van de afstand van de aarde tot de Maan tijdens de eclips; en deze afstand hangt af van het punt tijdens de Anomalistische maand waarop de eclips plaatsvindt. Forlunaire eclipsen, de duur van de Eclipse, en het verschijnen van de eclips, worden ook beïnvloed door dit.

maar om het voorkomen van een eclips te voorspellen, hebben we nog twee soorten maand nodig!

synodische maand

zoals we beschreven in de aarde en de maan,is een zeer duidelijke cyclus zichtbaar als je vanaf de aarde naar de maan kijkt:de cyclus van nieuwe maan, via halve maan, Halve Maan en maan, tot volle maan, en weer terug. Het lijkt misschien dat deze cyclus hetzelfde zou moeten zijn als de siderische maand, maar eenmaal zijn de dingen niet zo eenvoudig!

het probleem is dat als de maan rond de aarde draait, de aarde rond de zon gaat; en terwijl de maan bezig is zijn Orbit van de aarde te voltooien, beweegt de aarde een twaalfde van de weg rond de zon. Zoals je kunt zien in het diagram hierboven, betekent dit dat vanaf een nieuwe maan, de maan een volle baan moet gaan en een beetje meer om weer tussen de aarde en de zon terug te komen.

De tijd die nodig is voor de maan om van de ene nieuwe maan naar de Nextis te gaan die een synodische maand wordt genoemd, is gemiddeld 29,530589 dagen.Omdat de banen van de aarde en de maan niet cirkelvormig zijn, en de twee hemellichamen niet met een constante snelheid bewegen, kan de werkelijke tijd tussen lunaties variëren van ongeveer 29,27 tot ongeveer 29,83 dagen.

Maandagname: De lengte van een dag op de maan is de tijd die nodig is voor de zon, gezien vanaf een waarnemer op de maan, om van boven naar boven te gaan. Nogmaals, dit is niet de rotatieperiode van de maan, omdat de maan rond de zon heeft bewogen gedurende die periode; dus, een maandag is hetzelfde als de tijd die het duurt voor de maan om te gaan van vol naar vol: dat wil zeggen. een SynodicMonth, of 29.530589 dagen.

een ding dat bij je op kan komen: als de dag van de maan niet dezelfde lengte heeft als zijn rotatieperiode, hoe zit het dan met de aarde? Het antwoord is dat hetzelfde op aarde van toepassing is: omdat de aarde tegelijkertijd rond de zon ronddraait, is een siderische dag op aarde — een volledige rotatie van de aarde op zijn as —23 uur, 56 minuten, 4,06 seconden, wat minder is dan een zonnedag van 24 uur.

draconische maand

de diagrammen hierboven tonen de aarde en de maan van bovenaf gezien; in deze weergave zien de dingen er vrij eenvoudig en tweedimensionaal uit. Helaas is de realiteit iets ingewikkelder dan dit. Om de volgende maanmaand te begrijpen, moeten we een iets andere kijk hebben.

zoals beschreven inCycles van eclipsen, is de baan van de maan gekanteld naar het vlak van de ecliptica; de twee punten waarop theorbit de ecliptica snijdt staan bekend als knopen. Om direct tussen de aarde en de zon te komen, moet de maan zich in het vlak van de ecliptica bevinden en dus op een van de twee-nodes staan. Dus de tijd die de maan nodig heeft om van een knoop te reizen, om hem heen en weer terug, is van groot belang.

nogmaals,deze periode is niet helemaal hetzelfde als een enkele baan, als gevolg van precessie van de baan van de maan; het baanvlak van de Maan en de knooppunten draaien ongeveer eens in de 18,6 jaar terug rond de aarde. De tijd die de maan nodig heeft om terug te keren naar een knoop is daarom korter dan zijn baanperiode; deze tijd staat bekend als adraconische maand, en is 27.212220 dagen. Dit wordt soms de Knooppuntmaand genoemd.

overigens verwijst de term “draconische” naar een mythologische draak, die vermoedelijk in de knooppunten leeft en regelmatig de zon of de maan eet bij een eclips.

de Saros

dus wat betekent dit alles voor ons? Nou, zoals we hebben gezien, een eclipsehappens wanneer de Maan op een van de twee knooppunten; en de periode die dit bepaalt is de draconische maand.Echter, de maan moet ook worden uitgelijnd met de aarde en de zon,dat wil zeggen. bij een nieuwe maan (die een zonsverduistering veroorzaakt) of volle maan (voor alunar eclips); en de periode die dit bestuurt is de synodische maand. Wanneer deze twee cycli samenvallen, treedt er een eclips op!

nu gebeurt het dat 223 synodische maanden 6585,321 dagen zijn; en 242draconische maanden is 6585,357 dagen, wat bijna hetzelfde is en voldoende dicht genoeg is om een eclips te veroorzaken. Deze periode, van 18 jaar, 10 ende derde dagen, staat bekend als de Saros; dit is de periode opwaar vergelijkbare eclipsen (dwz. eclipsen die tot dezelfde Saroscyclus behoren) komen opnieuw voor.

het kleine verschil tussen de twee totalen is de reden waarom successieve eclipsen in een Saros-reeks in feite verschillen; de eclipsen in aseries migreren geleidelijk van noord naar Zuid of vice versa.

het oneven derde van een dag (grofweg) is de reden waarom opeenvolgende Saroseclipsen over totaal verschillende delen van de aarde voorkomen: de aarde heeft een heel aantal dagen plus een derde gedraaid tussen de twee tweeclipsen. Aan de andere kant betekent dit dat 54 jaar en 32 of 33 dagen (afhankelijk van schrikkeljaren) na een eclips, een andere eclips in dezelfde Saros serie zal plaatsvinden, en de aarde grondig zal zijn gedraaid naar waar hij begon. Dit leidt tot een andere eclipse cyclus— De Drievoudige Saros, dat is drie keer de Saros periode.Dit is het interval waarover soortgelijke eclipsen zullen plaatsvinden over dezelfde kant van de aarde, maar aanzienlijk naar het noorden of Zuiden verschoven.

ten slotte zijn er veel verschillende combinaties van omstandighedendie een eclips kunnen veroorzaken: Maan op zijn stijgende knoop, Maan op de dalende knoop, enz.; en dit is de reden waarom er 42 saroscycli draaien op een bepaald moment, en daarom krijgen we verschillende eclipsen (zon en maan) per jaar.

tropische maand

alleen voor de volledigheid, één maand die je nog tegenkomt is detropische maand, die de periode is van de ene maanevening tot de volgende, en is 27.321582 dagen.