Articles

Nauka: miesiące księżycowe

zaćmienia są oczywiście spowodowane orbitą Księżyca wokół Ziemi. Ponieważ księżyc okrąża Ziemię raz w miesiącu, wydaje się to proste! Ale, jak opisano incykle zaćmień, rzeczy są dośćtutaj nieco bardziej skomplikowane niż to.

problem polega na tym,że idea miesiąca nie jest taka prosta: w rzeczywistości w astronomii istnieje nie mniej niż pięć rodzajów miesiąca! Większość z nich ma pewne znaczenie dla prognozowania zaćmienia, więc ta strona spróbuje wyjaśnić je bardziej szczegółowo.

okres orbitalny Księżyca

okres orbitalny Księżyca to czas potrzebny na ukończenie jednej orbity wokół Ziemi, tj. aby przejść z „dueWest” Ziemi, powiedzmy, na poniższym diagramie, raz wokół Ziemi i z powrotem do „due West” ponownie. Okres ten jest znany jako SiderealMonth i wynosi 27.321661 dni.

wydaje się dość proste — ale nie jest, całkiem! Na przykład, można by pomyśleć, że za miesiąc poboczny Księżyc zmieniłby się z nowego do następnego nowiu. Jak widać na schemacie, jednak nie działa; w czasie, w którym Księżyc okrąża Ziemię, sama ziemia się poruszyła, tak że Księżyc nie znajduje się między Ziemią a Słońcem, gdy miesiąc boczny się wznosi — a zatem nie jest Księżycem w nowiu. Sowhile the sidereal month seems like the simple view of what a „month” should mean, astronomically, we ’ ll see that the other kinds of month are actually more interesting from a ziemskiego punktu widzenia.

okres rotacji: okres rotacji Księżyca to czas potrzebny Księżycowi na ukończenie jednego obrotu na swojej osi. Co ciekawe, ponieważ rotacja moona jest synchronizowana przez siły pływowe z orbitą wokół Ziemi, okres rotacji jest dokładnie taki sam jak okres teoretyczny: 27,321661 (ziemskich) dni. Z tego powodu księżyc zawsze ma tę samą twarz zwróconą w naszą stronę (plus minus kilka stopni odchylenia, spowodowanego nachyleniem orbity Księżyca).

dalsza strona nie jest zatem nigdy widoczna z ziemi, a jest tak zwana „ciemna strona” — „ciemna” w sensie nieznanym, niejasnym, ukrytym itp.; dopiero Radziecka sonda Łuna 3 sfotografowała ją w 1959 roku, otrzymaliśmy pierwszy widok Ciemnej Strony Księżyca. Do tej pory, oczywiście, wholeMoon został dokładnie zmapowany i sfotografowany przez sondy orbitujące i astronautów.

należy pamiętać, że księżyc faktycznie się obraca i z tego powodu każdy punkt na Księżycu widzi dzień i noc w taki sam sposób jak onEarth — chociaż dni i noce są długie na 14,8 ziemskich dni. Nie ma więc trwałej „ciemnej strony Księżyca” pod względem oświetlenia.

zauważ, że okres rotacji nie jest tym samym co dzień alunar!

miesiąc Anomalistyczny

orbita Księżyca wokół Ziemi nie jest w rzeczywistości kołowa, lecz ma kształt eliptyczny. Tylko nieznacznie, ale wystarczająco, aby oznaczać, że Księżyc nie jestzawsze w tej samej odległości od Ziemi.

dwa punkty na orbicie Księżyca są szczególnie interesujące:

  • apogeum to punkt na orbicie Księżyca, który jest najdalej od Ziemi;
  • perygeum to punkt na orbicie Księżyca, który jest najbardziej zbliżony do ziemi.

punkty apogeum i perygeum nie są stałe w stosunku do punktu. Wynika to z regresji orbity Księżyca;”długi” wymiar orbity eliptycznej, a co za tym idzie punkty apogeum i apogeum, krążą wokół Ziemi mniej więcej raz na 9 lat. Tak więc czas, w którym Księżyc podróżuje od apogeum do perygeum i z powrotem, jest nieco dłuższy niż jego okres orbitalny (miesiąc). Okres ten nazywany jest miesiącem Anomalistycznym i wynosi 27,554549 dni.

miesiąc Anomalistyczny jest interesujący dla zaćmień Słońca, ponieważ „wielkość” zaćmienia Słońca, które widzimy —i rodzaj zaćmienia, niezależnie od tego, czy jest to zaćmienie cząstkowe, całkowite, pierścieniowe czy hybrydowe — zależą od odległości od ziemi do księżyca podczas zaćmienia; a ta odległość zależy od punktu podczas miesiąca Anomalistycznego, w którym zaćmienie występuje. Ma to również wpływ na zaćmienie słońca, Czas trwania zaćmienia oraz wygląd zaćmienia.

ale żeby właściwie przewidzieć wystąpienie zaćmienia, potrzebujemy jeszcze dwóch rodzajów miesiąca!

miesiąc synodyczny

jak opisaliśmy w ziemi i Księżycu,bardzo wyraźny cykl jest widoczny, gdy patrzysz na Księżyc z ziemi:cykl od nowiu, przez półksiężyc, półksiężyc i gibki, do Pełni Księżyca iz powrotem. Może się wydawać, że ten cykl powinien być taki sam, jak miesiąc poboczny, ale raz, wszystko nie jest takie proste!

problem polega na tym, że ponieważ księżyc krąży wokół Ziemi, Ziemia krąży wokół Słońca; a podczas gdy Księżyc jest zajęty wykonywaniem orbity Ziemi, Ziemia porusza się dwunastą częścią drogi wokół Słońca. Jak widać na powyższym diagramie, oznacza to, że począwszy od nowiu księżyc musi okrążać pełną orbitę i trochę więcej, aby ponownie dostać się między ziemię a słońce.

Czas potrzebny na przejście Księżyca z jednego nowiu do następnego miesiąca nazywany jest miesiącem synodycznym i wynosi średnio 29,530589 dni.Ponieważ orbity Ziemi i księżyca nie są kołowe, a oba ciała nie poruszają się ze stałą prędkością, czas pomiędzy lunacjami może wynosić od około 29,27 do około 29,83 dni.

księżycowy dzień: Długość dnia na Księżycu to czas, jaki potrzeba, aby słońce, widziane z obserwatora na Księżycu, przechodziło od góry do góry. Ponownie, nie jest to okres obrotu Księżyca, ponieważ księżyc poruszał się wokół Słońca w tym okresie; więc dzień księżycowy jest taki sam, jak czas potrzebny na Księżyc, aby przejść z pełni do pełni: tj. jeden Synod, czyli 29.530589 dni.

jedna rzecz, która może Ci się przydarzyć: jeśli dzień księżyca nie jest taki sam jak okres obrotu, to co z ziemią? Odpowiedź jest taka, że to samo dotyczy Ziemi: ponieważ Ziemia krąży wokół Słońca w tym samym czasie, w którym się obraca, dzień boczny na ziemi — czyli jeden pełny obrót Ziemi względem jej osi —wynosi 23 godziny, 56 minut, 4,06 sekundy, czyli mniej niż dzień słoneczny 24 godziny.

drakoński miesiąc

powyższe diagramy pokazują ziemię i Księżyc widziane z góry; w tym widoku rzeczy wyglądają dość prosto i dwuwymiarowo. Niestety, rzeczywistość jest nieco bardziej skomplikowana. Aby zrozumieć następny typ miesiąca księżycowego, musimy przyjąć nieco inny pogląd.

zgodnie z opisem zaćmienia, orbita Księżyca nachylona jest do płaszczyzny ekliptyki; dwa punkty, w których przecinają się ekliptyki, nazywane są węzłami. Aby księżyc znajdował się bezpośrednio pomiędzy Ziemią a Słońcem, musi znajdować się w płaszczyźnie ekliptyki, a zatem musi znajdować się w jednej z dwóch gwiazd. Tak więc czas, jaki Księżyc potrzebuje na podróż z węzła, wokół niego i z powrotem, jest bardzo interesujący.

Po raz kolejny okres ten nie jest taki sam jak pojedyncza Orbita, ze względu na precesję orbity Księżyca; płaszczyzna orbitalna Księżyca i węzły obracają się do tyłu wokół Ziemi raz na 18,6 roku. Czas potrzebny na powrót Księżyca do węzła jest zatem krótszy niż jego okres orbitalny; czas ten jest znany jako miesiąc adrakoniczny i wynosi 27,212220 dni. Jest to niekiedy miesiąc węzłowy.

nawiasem mówiąc, termin „Draconic” odnosi się do mitologicznego smoka,który podobno mieszka w węzłach i regularnie zjada słońce lub księżyc podczas zaćmienia.

Saros

więc gdzie to wszystko nas zostawia? Cóż, jak widzieliśmy, zaćmienie następuje, gdy Księżyc znajduje się w jednym z dwóch węzłów, a okres, który to określa, to drakoński miesiąc.Jednak Księżyc musi być również wyrównany z ziemią i słońcem, tj. w nowiu (przy zaćmieniu Słońca) lub w pełni (Przy zaćmieniu alunaru); a okresem rządzącym jest miesiąc. Kiedy te dwa cykle się zbiegają, następuje zaćmienie!

teraz zdarza się, że 223 miesiące Synodyczne to 6585.321 dni, a 242 miesiące synodyczne to 6585.357 dni, czyli prawie tyle samo i tyle, że da się wytworzyć zaćmienie. Ten okres, 18 lat, 10 i3 dni, jest znany jako Saros; jest to okres, w którym podobne zaćmienia (tj. zaćmienia należące do tego samego Saroskopu) występują ponownie.

niewielka różnica między tymi dwoma sumami jest powodem, dla którego sukcesywne zaćmienia w serii Saros w rzeczywistości się różnią; zaćmienia w serii migrują stopniowo z północy na południe lub odwrotnie.

nieparzysta3a trzecia dnia (z grubsza) jest powodem, dla którego kolejne Saroseklipy wystêpuj ± nad zupe3nie ró ¿nymi czê ¶ ciami Ziemi: Ziemia obraca siê o ca3 ± liczbê dni plus jedna trzecia pomiêdzy dwoma saroseklipami. Z drugiej strony oznacza to, że 54 lata i 32 lub 33 dni (w zależności od lat przestępnych) po zaćmieniu nastąpi kolejne zaćmienie w tej samej serii Saros, a ziemia obróci się wstecz do miejsca, w którym się zaczęła. Prowadzi to do kolejnego cyklu zaćmienia— potrójnego Sarosa, który jest trzykrotnie dłuższy od okresu Sarosa.Jest to przedział, w którym podobne zaćmienia będą miały miejsce nad tą samą stroną ziemi, ale przesunięte znacząco na północ lub południe.

wreszcie, istnieje wiele różnych kombinacji okoliczności, które mogą powodować zaćmienie: Księżyc w węźle wschodzącym, Księżyc w węźle wschodzącym itp.; i dlatego są 42 cykle Saros uruchomione w jednym czasie, i dlatego mamy kilka zaćmień (słonecznych i słonecznych) rocznie.

miesiąc tropikalny

tak dla kompletności, jeszcze jednym miesiącem, który można spotkać, jest miesiąc tropikalny, który jest okresem od jednej równonocy księżycowej do następnej i wynosi 27,321582 dni.