Виждайки непълния диск на Луната в небето, не всеки ще определи точно дали е млад месец или вече е в упадък. Тесният сърп на новородения месец и полумесецът на старата Луна се различават само по това, че са изпъкнали в противоположни посоки. В северното полукълбо младият месец винаги е насочен с изпъкналата си страна надясно, а старият - наляво. Как да запомните надеждно и точно кой месец къде изглежда?
Позволете ми да предложа такава поличба.
По сходството на сърпа или полумесеца с букви Рили ОТлесно е да се определи дали месецът пред нас расте (т.е. млад) или стар .
Французите също имат мнемоничен знак. Те съветват мислено да прикрепите права линия към рогата на полумесеца; вземете латински букви d или p.Писмо д-инициал в думата "dernier" (последен) - показва последното тримесечие, т.е. стария месец. Писмо R -инициалът в думата "premier" (първи) - показва, че Луната е във фаза първа четвърт, като цяло - млада. Германците също имат правило, което свързва формата на луната с определени букви.
Тези правила могат да се използват само в северното полукълбо на Земята. За Австралия или Трансваал значението ще бъде точно обратното. Но дори и в северното полукълбо те може да не са приложими - а именно в южните ширини.
Вече в Крим и Закавказието сърпът и полумесецът се накланят силно на една страна, а по-на юг те лягат напълно. Близо до екватора полумесецът на луната, висящ на хоризонта, изглежда или като гондола, която се люлее на вълните („совалката на луната“ от арабските приказки), или като ярка арка. Тук не са подходящи нито руски, нито френски знаци - и двете двойки букви могат да бъдат направени от легнал лък, ако желаете: Ри C, rи д.
За да не се заблуждаваме в възрастта на Луната в този случай, трябва да се обърнем към астрономически знаци: младият месец се вижда вечер в западната част на небето; стар - сутрин в източната част на небето.
луна върху знаменаНа фиг. 30 пред нас е флагът на Турция (бивш). Има изображение на полумесец и звезда. Това ни води до следните въпроси:
1. Сърпът на кой месец е изобразен на знамето - млад или стар?
2. Могат ли лунният сърп и звезда да се наблюдават на небето във вида, в който са показани на знамето?
Ориз. 30. Флаг на Турция (бивш).
1. Спомняйки си току-що споменатия знак и като вземем предвид, че знамето принадлежи на страната на северното полукълбо, установяваме, че месецът на знамето стар.
Ориз. 31. Защо звездата не се вижда между роговете на месеца
2. Звездата не може да се види вътре в диска на Луната, завършен до кръг (фиг. 31, а).Всички небесни тела са много по-далеч от Луната и следователно трябва да бъдат закрити от нея. Те могат да се видят само отвъд ръба на тъмната част на Луната, както е показано на фиг. 31,6.
Любопитно е, че на съвременното знаме на Турция, което също съдържа изображение на лунен полумесец и звезда, звездата е преместена от полумесеца точно както на фиг. 31, b.
Гатанки за лунните фазиЛуната получава светлината си от слънцето и следователно изпъкналата страна на полумесеците трябва, разбира се, да бъде обърната към слънцето. Художниците често забравят това. На художествени изложби не е необичайно да видите пейзаж с полумесец, обърнат към Слънцето с правата си страна; има и лунен сърп, обърнат с рогата си към Слънцето (фиг. 32).
Ориз. 32. Допусната е астрономическа грешка в пейзажа. Който? (Отговор в текст).
Все пак трябва да се отбележи, че правилното рисуване на млад месец не е толкова лесно, колкото изглежда. Дори опитни художници рисуват външните и вътрешните дъги на полумесеца под формата на полукръгове (фиг. 33, б).Междувременно само външната дъга има полукръгла форма, докато вътрешната е полуелипса, тъй като е полукръг (границата на осветената част), видима в перспектива (фиг. 33, а).
Ориз. 33. Как да (а) и как да не (б) изобразяваме полумесец
Не е лесно да се даде полумесец и правилната позиция в небето. Полумесецът и полумесецът често се поставят спрямо Слънцето по доста озадачаващ начин. Изглежда, че тъй като Луната е осветена от Слънцето, тогава правата линия, свързваща краищата на месеца, трябва да образува прав ъгъл с лъча, преминаващ от Слънцето към средата му (фиг. 34).
Ориз. 34. Положението на полумесеца спрямо Слънцето
С други думи, центърът на Слънцето трябва да е върху перпендикуляр, прекаран през средата на правата линия, свързваща краищата на месеца. Това правило обаче се спазва само за тесен полумесец, разположен близо до Слънцето. На фиг. 35 показва позицията на месеца в различни фази спрямо лъчите на Слънцето. Получава се впечатление, сякаш лъчите на Слънцето се огъват, преди да стигнат до Луната.
Ориз. 35. В какво положение спрямо Слънцето виждаме Луната в различни фази.
Решението се крие в следното. Лъчът, преминаващ от Слънцето към Луната, всъщност е перпендикулярен на линията, свързваща краищата на месеца, а в космоса е права линия. Но нашето око рисува в небето не тази права линия, а нейната проекция върху вдлъбнатата твърд, тоест крива линия. Ето защо ни се струва, че Луната на небето е "погрешно окачена". Художникът трябва да изучава тези характеристики и да може да ги пренесе върху платното.
двойна планетаДвойната планета е Земята с Луната. Те имат право на това име, защото нашият спътник се откроява рязко сред спътниците на други планети със значителни размери и маса по отношение на централната си планета. Е в слънчева системаспътниците са абсолютно по-големи и по-тежки, но в сравнение с тяхната централна планета, те са много по-малки от нашата луна по отношение на земята. Всъщност диаметърът на нашата Луна е повече от една четвърт от земния, а диаметърът спрямо най-големия спътник на други планети е само 10-та от диаметъра на нейната планета (Тритон е спътник на Нептун). Освен това масата на Луната е 1/81 от масата на Земята; междувременно най-тежкият от спътниците, който съществува в Слънчевата система, третият спътник на Юпитер, е по-малко от 10 000 от масата на централната му планета.
Каква част от масата на централната планета е масата на големите спътници е показано на табелата на страница 86. Можете да видите от това сравнение, че нашата Луна, по отношение на нейната маса, съставлява най-голямата част от нейната централна планета.
Третото нещо, което дава право на системата Земя-Луна да претендира за името на "двойна планета" е непосредствената близост на двете небесни тела. Много спътници на други планети кръжат на много по-големи разстояния: някои спътници на Юпитер (например деветият, фиг. 36) кръжат 65 пъти по-далеч.
Ориз. 36. Системата Земя-Луна в сравнение със системата Юпитер (размерите на самите небесни тела са показани без мащаб)
Във връзка с това е любопитният факт, че пътят, описан от Луната около Слънцето, се различава много малко от пътя на Земята. Това ще изглежда невероятно, ако си спомните, че Луната се движи около Земята на разстояние от почти 400 000 км. Да не забравяме обаче, че докато Луната прави една обиколка около Земята, самата Земя успява да се пренесе с нея около 13-та част от годишния си път, т.е. 70 000 000 км. Представете си кръгова траектория на Луната - 2 500 000 км - опъната на 30 пъти по-голямо разстояние. Какво ще остане от кръглата му форма? Нищо. Ето защо пътят на Луната близо до Слънцето почти се слива с орбитата на Земята, отклонявайки се от нея само с 13 едва забележими издатини. Може да се докаже чрез просто изчисление (с което няма да натоварваме изложението тук), че пътят на Луната в този случай е навсякъде обърнат към Слънцето на нейния вдлъбнатост . Грубо казано, изглежда като изпъкнал тринадесетстранен триъгълник с меко заоблени ъгли.
На фиг. 37 виждате точно изображение на пътищата на Земята и Луната в продължение на един месец. Пунктираната линия е пътя на Земята, плътната линия е пътя на Луната. Те са толкова близо един до друг, че за тяхното отделно изображение беше необходимо да се вземе много голям мащаб на чертежа: диаметърът на земната орбита тук е равен? Ако вземем 10 см за него, тогава най-голямото разстояние в чертежа между двата пътя ще бъде по-малко от дебелината на линиите, които ги изобразяват. Гледайки тази рисунка, вие сте ясно убедени, че Земята и Луната се движат около Слънцето почти по една и съща траектория и че името на двойна планета им е присвоено от астрономите съвсем основателно.
Ориз. 37. Месечен път на Луната (плътна линия) и Земята (пунктирана линия) около Слънцето
Така че за наблюдател, поставен на Слънцето, пътят на Луната ще изглежда като леко вълнообразна линия, почти съвпадаща с орбитата на Земята. Това ни най-малко не противоречи на факта, че Луната се движи по малка елипса спрямо Земята.
Причината, разбира се, е, че, гледайки от Земята, ние не забелязваме преносимото движение на Луната заедно със Земята по орбитата на Земята, тъй като ние самите участваме в него.
Защо луната не пада върху слънцето?Въпросът може да изглежда наивен. Защо луната пада върху слънцето? В крайна сметка Земята го привлича по-силно от далечното Слънце и естествено го кара да се върти около себе си.
Читателите, които мислят така, ще бъдат изненадани да научат, че е точно обратното: Луната е по-силно привлечена от Слънцето, отколкото от Земята!
Че това е така, показва изчислението. Нека сравним силите, които привличат Луната: силата на Слънцето и силата на Земята. И двете сили зависят от две обстоятелства: от големината на привличащата маса и от разстоянието на тази маса от Луната. Масата на Слънцето е 330 000 пъти по-голяма от масата на Земята; Слънцето би привличало Луната по-силно от Земята, ако разстоянието до Луната е еднакво и в двата случая.
Но Слънцето е около 400 пъти по-далеч от Луната, отколкото Земята. Силата на привличане намалява с квадрата на разстоянието; следователно привличането на Слънцето трябва да бъде намалено с коефициент 400 2, т.е. с коефициент 160 000. Това означава, че слънчевото привличане е по-силно от земното с 330 000/160 000, тоест повече от два пъти.
И така, Луната е привлечена от Слънцето два пъти повече от Земята. Защо тогава всъщност Луната не се срутва върху Слънцето? Защо Земята все още кара Луната да се върти около нея, а не действието на Слънцето да поеме?
Луната не пада върху Слънцето по същата причина, поради която Земята не пада върху него; Луната се върти около слънцето заедно със земята и притегателното действие на слънцето се изразходва без следа в постоянното прехвърляне на двете тела от директен пътв извита орбита, т.е праволинейно движениев криволинейна. Достатъчно е да погледнете фиг. 38 за проверка на казаното.
Други читатели може да имат известни съмнения. Как излиза все пак? Земята дърпа луната към себе си. Слънцето дърпа луната с по-голяма сила, а луната, вместо да пада върху слънцето, обикаля около земята? Това наистина би било странно, ако Слънцето привличаше към себе си само Луната. Но тя привлича Луната заедно със Земята, цялата „двойна планета“ и, така да се каже, не пречи на вътрешните отношения на членовете на тази двойка един с друг. Строго погледнато, общият център на тежестта на системата Земя-Луна е привлечен от Слънцето; този център (наречен барицентър) се върти около Слънцето под влияние на слънчевото привличане. Намира се на разстояние 2/3 от земния радиус от центъра на Земята към Луната. Луната и центърът на Земята се въртят около барицентъра, като правят едно завъртане всеки месец.
Видимата и невидимата страна на лунатаСред ефектите, предоставени от стереоскоп, нищо не е по-впечатляващо от гледката на луната. Тук виждате със собствените си очи, че луната наистина е сферична, докато в реалното небе изглежда плоска, като поднос за чай.
Но колко трудно е да се получи такава стереоскопична снимка на нашия спътник, мнозина дори не подозират. За направата му човек трябва да е добре запознат с особеностите на капризните движения на нощното светило.
Факт е, че Луната заобикаля Земята по такъв начин, че е обърната към нея през цялото време с една и съща страна. Обикаляйки около Земята, Луната се върти едновременно около оста си, като и двете движения се извършват за един и същи период от време.
На фиг. 38 виждате елипса, която визуално трябва да изобразява орбитата на луната. Чертежът умишлено засилва удължението на лунната елипса; всъщност ексцентрицитетът на лунната орбита е 0,055 или 1/18. Невъзможно е да се изобрази лунната орбита точно на малък чертеж, така че окото да я различи от кръг: при голяма полуос дори цял метър, малката полуос би била по-къса от нея само с 1 mm; Земята би била само на 5,5 см от центъра.За по-лесно разбиране на по-нататъшното обяснение, на фигурата е нарисувана по-удължена елипса.
Ориз. 38. Как Луната се движи около Земята по своята орбита (подробности в текста)
Представете си, че елипсата на фиг. 38 е пътят на Луната около Земята. Земята е поставена в точка О-в един от фокусите на елипсата. Законите на Кеплер се прилагат не само за движенията на планетите около Слънцето, но и за движенията на спътниците около централните планети, по-специално за революцията на Луната. Според втория закон на Кеплер Луната изминава този път за четвърт месец AE,каква област OABCDEсе равнява на 1/4 от площта на елипсата, т.е MABCD(равенство на площите ОАЕи ЛУД.в нашия чертеж се потвърждава от приблизителното равенство на площите MOQи EQD).И така, след четвърт месец луната пътува от НОпреди д.Въртенето на Луната, както и въртенето на планетите като цяло, за разлика от циркулацията им около Слънцето, се извършва равномерно: за 1/4 от месеца тя се върти точно на 90 °. Така че, когато луната е вътре Д,радиусът на луната, обърната към земята в точка НО,ще описва дъга от 90° и няма да е насочена към точка М,и до някаква друга точка, вляво М,близо до друг фокус Рлунна орбита. Тъй като Луната леко обръща лицето си настрани от земния наблюдател, той ще може да види от дясната страна тясна ивица от невидимата преди това половина. В точката Елупапоказва на земния наблюдател една вече по-тясна ивица от обикновено невидимата си страна, защото ъгълът OFPпо-малко от ъгъл OEP.В точката G-в апогея на орбитата - Луната заема същото положение спрямо Земята, както в перигея НО.С по-нататъшното си движение Луната се отклонява от Земята в обратна посока, показвайки на нашата планета друга ивица от нейната невидима страна: тази ивица първо се разширява, след това се стеснява и в точката НОЛуната е в първоначалната си позиция.
Видяхме, че поради елипсовата форма на лунната траектория нашият спътник не е обърнат към Земята със своята строго една и съща половина. Луната неизменно е обърната със същата страна не към Земята, а към друг фокус на своята орбита. За нас тя се люлее около средното положение като баланс; оттук и астрономическото име на това мърдане: "либрация" - от латинската дума "libra", което означава "везни". Степента на либрация във всяка точка се измерва чрез съответния ъгъл; например в точката либрацията е равна на ъгъла OEP.Най-голямата либрация е 7°53?, т.е. почти 8°.
Интересно е да се проследи как ъгълът на либрация нараства и намалява с движението на Луната по нейната орбита. Да сложим двърха на компаса и опишете дъгата, минаваща през фокусите Ои Р.Ще пресече орбитата на точки Б и Е.ъгли OVRи OFPкакто е вписано равен на половинатацентрален ъгъл ODP.От това заключаваме, че когато Луната се движи от НОпреди длибрацията нараства бързо в началото, в точката ATдостига половината от максимума, след което продължава бавно да се увеличава; по пътя от дпреди Елибрацията намалява отначало бавно, след това бързо. Във втората половина на елипсата либрацията променя стойността си със същата скорост, но навътре обратна страна. (Степента на либрация във всяка точка от орбитата е приблизително пропорционална на разстоянието на Луната от голямата ос на елипсата.)
Това колебание на Луната, което сега разгледахме, се нарича либрация по дължина. Нашият спътник е подложен и на друга либрация - по ширина. Равнината на лунната орбита е наклонена към равнината на екватора на Луната с 6°. Затова виждаме Луната от Земята в някои случаи малко от юг, в други – от север, като гледаме малко в „невидимата“ половина на Луната през нейните полюси. Тази либрация по географска ширина достига 6°.
Нека сега обясним как астрономът-фотограф използва описаните леки колебания на Луната около нейното средно положение, за да получи нейни стереоскопични снимки. Читателят вероятно се досеща, че за това е необходимо да се следят две такива позиции на Луната, при които в едната тя да бъде завъртяна спрямо другата на достатъчен ъгъл. По точки A и B, B и C, C и D ии т.н. Луната заема позиции, толкова различни от Земята, че са възможни стереоскопични изображения. Но тук се сблъскваме с нова трудност: в тези позиции разликата в възрастта на Луната, 1?-2 дни, е твърде голяма, така че лентата на лунната повърхност близо до кръга на осветеност в една снимка вече се появява от сянката. Това е неприемливо за стереоскопични изображения (лентата ще блести като сребро). Възниква трудна задача: да се наблюдават едни и същи фази на луната, които се различават по количеството на либрация (по дължина), така че кръгът на осветяване да минава през едни и същи детайли на лунната повърхност. Но дори това не е достатъчно: и в двете позиции все още трябва да има еднакви колебания в географската ширина.
Нашият читател едва ли ще направи лунни стереофотографии. Методът за получаването им е обяснен тук, разбира се, не с практическа цел, а само за да се вземат предвид особеностите на лунното движение, които дават възможност на астрономите да видят малка ивица от страната на нашия спътник, която обикновено е недостъпни за наблюдателя. Благодарение на двете лунни либрации ние виждаме като цяло не половината от цялата лунна повърхност, а 59% от нея. Преди пускането в Съветския съюз на третия космическа ракетакъм Луната 41% от лунната повърхност е била недостъпна за изследване.
Как е подредена тази част от повърхността на Луната, никой не знаеше. Правени са остроумни опити чрез продължаване назад на части от лунните гребени и светли ивици, преминаващи от невидимата към видимата част на Луната, да се скицират някакви догадки на детайлите на недостъпната за нас половина. В резултат на изстрелването на автоматичната междупланетна станция Луна-3 на 4 октомври 1959 г. са получени снимки на обратната страна на Луната. Съветските учени получиха правото да дават имена на новооткрити лунни образувания. Кратерите са наименувани видни личностинаука и култура – Ломоносов, Циолковски, Жолио-Кюри и др., получиха имена на две нови морета – Морето на Москва и Морето на мечтите. Обратната страна на Луната е заснета за втори път от съветската станция Зонд-3, изстреляна на 18 юли 1965 г.
През 1966 г. Луна 9 кацна меко на Луната и изпрати обратно на Земята изображение на лунния пейзаж. През 1969 г. лунното море на спокойствието трябваше да бъде разтревожено. На сухото дъно на това "море" е кабината за кацане на американеца космически кораб"Аполо 11". Астронавтите Нийл Армстронг и Едуин Олдрин станаха първите хора, стъпили на Луната. Те инсталираха няколко инструмента, взеха проби от лунната почва и се върнаха на кораба, който ги чакаше в орбита. Аполо 11 е пилотиран от Майкъл Колинс. До края на 1972 г. още пет американски експедиции посещават Луната.
По същото време в СССР бяха изстреляни автоматични станции към Луната. През 1970 г. Луна 16, след като кацна на повърхността на Луната, за първи път взе проби от лунна почва и ги достави на Земята. През същата година Луна-17 изстреля самоходния Луноход-1 на повърхността на нашия спътник. Този осемколесен робот, който прилича едновременно на костенурка и армейска полева кухня, измина почти 11 километра за 301 дни и предаде на Земята 20 000 изображения, 200 панорами и извърши изследване на почвата на 500 точки.
Малко по-късно Луна-20 донесе на Земята проби от почвата от планинския район на Луната, недостъпен за астронавтите. През 1973 г. Луна-21 изпраща Луноход-2 на поход, който изминава 37 км за 4,5 месеца, изследвайки терена и състава на почвата. И двата колесни робота бяха управлявани от Земята по радиото и систематично предаваха на MCC снимки на лунни пейзажи, резултатите от анализа на почвата. Пробита автоматична станция "Луна-24" (1976 г.). лунна почвана дълбочина 2 m и достави на Земята 170 g от своите проби.
Често изразяваната идея за съществуването на атмосфера и вода от обратната страна на Луната не е оправдана и противоречи на законите на физиката: ако няма атмосфера и вода от едната страна на Луната, то не може да ги има и от другата (ще се върнем към този въпрос).
Втората луна и луната на лунатаОт време на време в пресата се появяват съобщения, че този или онзи наблюдател е успял да види втория спътник на Земята, нейната втора Луна.
Въпросът за съществуването на втори спътник на Земята не е нов. Има дълга история зад гърба си. Всеки, който е чел романа на Жул Верн „От оръдието до Луната“, вероятно си спомня, че там вече се споменава втората луна. Той е толкова малък, а скоростта му е толкова голяма, че жителите на Земята не могат да го наблюдават. Френският астроном Пети, - казва Жул Берн, - подозира съществуването му и определя периода на въртенето му около Земята на 3 часа 20 м. Разстоянието му от повърхността на Земята е 8140 км. Любопитно е, че английското списание Znanie в статия за астрономията на Жул Верн смята споменаването на Пети, както и самия Пети, за просто измислени. Този астроном всъщност не се споменава в нито една енциклопедия. И все пак посланието на писателя не е измислено. През 50-те години на миналия век директорът на обсерваторията в Тулуза Пети наистина защити съществуването на втора луна, метеорит с орбитален период от 3 часа 20 метра, обикалящ обаче не на 8000, а на 5000 км от земната повърхност. Това мнение се споделяше още тогава само от няколко астрономи, но по-късно беше напълно забравено. Теоретично няма нищо ненаучно в предположението за съществуването на втори, много малък спътник на Земята. Но такова небесно тяло би трябвало да се наблюдава не само в онези редки моменти, когато преминава (привидно) през диска на Луната или Слънцето. Дори и да се завърти толкова близо до Земята, че трябва да се потопи в широката земна сянка при всяко завъртане, тогава дори и в този случай ще бъде възможно да го видите на сутрешното и вечерното небе да блести като ярка звезда в лъчите на слънце С бързото си движение и чести завръщания тази звезда би привлякла вниманието на много наблюдатели. В моментите на пълно слънчево затъмнение втората луна също не би убягнала от погледа на астрономите. С една дума, ако Земята наистина имаше втори спътник, той щеше да се наблюдава доста често. Междувременно нямаше безспорни наблюдения.
Строго погледнато, Земята има, в допълнение към Луната, още два спътника. Не изкуствени, а напълно естествени. И не мъничко, а със същия размер като самата луна. Но въпреки че тези "Луни" са открити отдавна (през 1956 г. от полския астроном Кордилевски), много малко хора са успели да ги видят. Работата е там, че тези сателити са изцяло съставени от прах. Тези прашни „Луни“ се движат сред звездите по същия път като истинската Луна и със същата скорост. Единият е на 60 градуса пред Луната, другият е на 60 градуса назад. И те са разделени от Земята на същото разстояние като Луната. Ръбовете на тези "Луни" са замъглени, което прави видимостта много трудна.
Наред с проблема за втората Луна беше повдигнат и въпросът дали нашата Луна има свой малък спътник - „луната на Луната“.
Но е много трудно директно да се установи съществуването на такъв лунен спътник. Астрономът Мултън изразява следните съображения относно това:
„Когато Луната свети с пълна светлина, нейната светлина или светлината на Слънцето не позволява да се различи много малко тяло в близост до нея. Само в моменти на лунни затъмнения спътникът на Луната може да бъде осветен от Слънцето, докато съседните части на небето ще бъдат свободни от влиянието на разсеяната светлина на Луната. Така само по време на лунни затъмнения човек може да се надява да открие малко тяло, обикалящо около Луната. Проучвания от този вид вече са провеждани, но не са дали реални резултати.
Защо няма атмосфера на Луната?Този въпрос принадлежи към онези, които се изясняват, ако първо, така да се каже, се обърнат. Преди да говорим за това защо Луната не задържа атмосфера около себе си, нека зададем въпроса: защо атмосферата около нашата собствена планета задържа? Спомнете си, че въздухът, като всеки газ, е хаос от несвързани молекули, които се движат бързо в различни посоки. Средната им скорост при t = 0 °C - около? км в секунда (скорост на куршум). Защо не се разпръснат в световното пространство? По същата причина, поради която куршум от пушка не лети в космоса. След като са изчерпали енергията на движението си за преодоляване на гравитацията, молекулите падат обратно на Земята. Представете си молекула близо до земната повърхност, летяща вертикално нагоре със скорост? км в секунда. Колко високо може да лети? Лесно се изчислява: скорост v, височина на повдигане чи ускорението на гравитацията жсвързани със следната формула:
v 2 = 2gh.
Нека заместим вместо v неговата стойност - 500 m/s, вместо g- 10 m / s 2, имаме
h = 12 500 м = 12 км.
Но ако въздушните молекули не могат да летят над 12? км,тогава откъде идват въздушните молекули над тази граница? В крайна сметка кислородът, който е част от нашата атмосфера, се е образувал близо до земната повърхност (от въглероден диоксид в резултат на дейността на растенията). Каква сила ги е вдигнала и задържа на надморска височина от 500 километра, където безусловно е установено наличието на следи от въздух? Тук физиката дава същия отговор, който бихме чули от някой статистик, ако го попитаме: „Средната продължителност на човешкия живот е 70 години; Откъде идват 80-годишните? Работата е там, че нашето изчисление се отнася за средна, а не за реална молекула. Средната молекула има втора скорост ? km, но реалните молекули се движат някои по-бавно, други по-бързо от средното. Вярно е, че процентът на молекулите, чиято скорост забележимо се отклонява от средната, е малък и бързо намалява с увеличаване на величината на това отклонение. От общия брой молекули, съдържащи се в даден обем кислород при 0°, само 20% имат скорост от 400 до 500 метра в секунда; приблизително същия брой молекули се движат със скорост 300-400 m/s, 17% - със скорост 200-300 m/s, 9% - със скорост 600-700 m/s, 8% - при скорост 700-800 m / s, 1% - при скорост 1300-1400 m / s. Малка част (по-малко от една милионна) от молекулите имат скорост от 3500 m/s, като тази скорост е достатъчна, за да могат молекулите да летят дори до 600 km височина.
Наистина ли, 3500 2 = 20ч, където h=12250000/20тоест над 600 км.
Наличието на кислородни частици на височина стотици километри над земната повърхност става ясно: това следва от физични свойствагазове. Молекулите на кислорода, азота, водната пара, въглеродния диоксид обаче нямат скорости, които да им позволят напълно да напуснат земното кълбо. Това изисква скорост от поне 11 км в секунда, а само единични молекули от тези газове имат такава скорост при ниски температури. Ето защо Земята държи толкова здраво своята атмосферна обвивка. Изчислено е, че за загубата на половината от запасите дори на най-лекия от газовете на земната атмосфера - водорода - трябва да минат няколко години, изразени в 25 цифри. Милиони години няма да направят никаква промяна в състава и масата на земната атмосфера.
За да обясним сега защо Луната не може да поддържа подобна атмосфера около себе си, остава да кажем малко.
Привличането на гравитацията на Луната е шест пъти по-слабо, отколкото на Земята; съответно скоростта, необходима за преодоляване на силата на гравитацията там също е по-малка и е само 2360 m/s. И тъй като скоростта на молекулите на кислорода и азота при умерена температура може да надвиши тази стойност, ясно е, че Луната ще трябва непрекъснато да губи своята атмосфера, ако трябва да я образува.
Когато най-бързата от молекулите избяга, други молекули ще придобият критична скорост (това е следствие от закона за разпределение на скоростите между газовите частици) и все повече и повече частици от атмосферната обвивка трябва безвъзвратно да избягат в световното пространство.
След достатъчен период от време, пренебрежимо малък в мащаба на Вселената, цялата атмосфера ще напусне повърхността на такова слабо привличащо небесно тяло.
Може да се докаже математически, че ако средната скорост на молекулите в атмосферата на планетата е дори три пъти по-малка от граничната (т.е. тя е 2360: 3 = 790 m/s за Луната), тогава такава атмосфера трябва да се разсее с наполовина в рамките на няколко седмици. (Атмосферата на небесното тяло може да се поддържа само ако средната скорост на неговите молекули е по-малка от една пета от максималната скорост.) Беше изразена идеята - или по-скоро мечтата - че във времето, когато земното човечество посети и завладее Луната, ще я обгради с изкуствена атмосфера и ще я направи обитаема. След казаното за читателя трябва да стане ясна неосъществимостта на такова начинание.
Липсата на атмосфера в нашия спътник не е случайност, не е прищявка на природата, а естествено следствие от физическите закони.
Също така е ясно, че причините, поради които е невъзможно съществуването на атмосфера на Луната, трябва да определят липсата й като цяло на всички световни тела със слаба сила на гравитация: на астероиди и на повечето спътници на планетите.
Измерения на лунния святТова, разбира се, се посочва с пълна сигурност от числени данни: големината на диаметъра на Луната (3500 км), повърхността, обема. Но числата, незаменими в изчисленията, са безсилни да дадат това визуално представяне на измеренията, което изисква нашето въображение. Ще бъде полезно да се обърнете към конкретни сравнения за това.
Нека сравним лунния континент (все пак Луната е непрекъснат континент) с континентите на земното кълбо (фиг. 39). Това ще ни каже повече от абстрактното твърдение, че общата повърхност на лунното кълбо е 14 пъти по-малка от земната. По отношение на броя на квадратните километри повърхността на нашия спътник е само малко по-малка от повърхността на двете Америки. И тази част от Луната, която е обърната към Земята и е достъпна за нашето наблюдение, е почти точно равна на площта на Южна Америка.
Ориз. 39. Размери на Луната в сравнение с континенталната част на Европа (не трябва обаче да се заключава, че повърхността на лунната топка е по-малка от повърхността на Европа)
За да визуализирате размерите на лунните "морета" в сравнение с тези на земята, на фиг. 40 контурите на Черно и Каспийско море са наложени върху картата на Луната в същия мащаб. Веднага става ясно, че лунните "морета" не са особено големи, въпреки че заемат забележима част от диска. Sea of Clarity, например (170 000 км 2 ), относно 2? пъти по-малко от Каспийско море.
Но сред пръстеновидните планини на Луната има истински гиганти, които не са на Земята. Например, кръглата крепостна стена на връх Грималди покрива повърхност, по-голяма от площта на езерото Байкал. Вътре в тази планина една малка държава, например Белгия или Швейцария, може да се побере изцяло.
Ориз. 40. Сухоземни морета в сравнение с лунните. Черно и Каспийско море, прехвърлени на Луната, биха били там повече от всички лунни морета (цифрите показват: 1 - Морето на дъждовете, 2 - Морето на яснотата, 3 - Морето на спокойствието, 4 - Морето на изобилието, 5 - Морето на нектара)
Лунни пейзажиСнимките на лунната повърхност се възпроизвеждат в книги толкова често, че появата на характерните черти на лунния релеф - пръстеновидни планини (фиг. 41), "кратери" - вероятно е позната на всеки от нашите читатели. Възможно е други да са наблюдавали лунните планини през малка тръба; за това е достатъчна тръба с 3 см обектив.
Ориз. 41. Типични пръстеновидни планини на Луната
Но нито снимките, нито наблюденията на телескопа дават представа как би изглеждала лунната повърхност за наблюдател на самата Луна. Стоейки точно до лунните планини, наблюдателят би ги видял в различна перспектива, отколкото през телескоп. Едно е да гледаш предмет голяма надморска височинаи съвсем различно - отстрани близо. Нека покажем с няколко примера как се проявява тази разлика. Планината Ератостен изглежда от Земята като пръстеновидна шахта с връх вътре. В телескоп изглежда релефно и рязко благодарение на ясни, неразмазани сенки. Погледнете обаче профила му (фиг. 42): виждате, че в сравнение с огромния диаметър на кратера - 60 km - височината на шахтата и вътрешния конус е много малка; нежността на склоновете още повече прикрива тяхната височина.
Ориз. 42. Профил на голямата пръстеновидна планина
Представете си, че сега се скитате в този кратер и не забравяйте, че неговият диаметър е равен на разстоянието от езерото Ладога до Финския залив. Тогава трудно можете да уловите пръстеновидната форма на вала; освен това изпъкналостта на почвата ще скрие долната й част от вас, тъй като лунният хоризонт е два пъти по-тесен от земния (съответно диаметърът на лунната топка е четири пъти по-малък). На Земята човек със среден ръст, стоящ на равна площ, вижда около себе си не повече от 5 км. Това следва от формулата за разстоянието на хоризонта
където Д-разстояние в км, ч-височина на очите в км, Р-радиус на планетата в км.
Замествайки в него данните за Земята и Луната, откриваме, че за човек със среден ръст обхватът на хоризонта
на Земята………,4,8 км,
на Луната……….2,5 км.
Каква картина би изглеждала за наблюдател в голям лунен кратер, Фиг. 43. (Пейзажът е изобразен за друг голям кратер - Архимед.) Не е ли вярно: огромна равнина с верига от хълмове на хоризонта малко прилича на това, което обикновено се представя с думите "лунен кратер"?
Ориз. 43. Каква картина би видял наблюдател, стоящ в центъра на голяма пръстеновидна планина на Луната?
Озовавайки се от другата страна на шахтата, извън кратера, наблюдателят също би видял не това, което очаква. Външният склон на пръстеновидната планина (вж. фиг. 42) се издига толкова леко, че изобщо не изглежда на пътника като планина и най-важното е, че той няма да може да се увери, че хълмистият хребет, който вижда, е пръстеновидна планина с кръгъл басейн. За да направите това, ще трябва да прескочите билото му и тук, както вече обяснихме, лунният алпинист не го очаква нищо забележително.
В допълнение към огромните пръстеновидни лунни планини обаче има много малки кратери на Луната, които са лесни за заснемане с поглед, дори да стоите в непосредствена близост. Но височината им е незначителна; наблюдателят едва ли ще бъде поразен от нещо изключително тук. От друга страна, лунните планински вериги, които носят името на земните планини: Алпи, Кавказ, Апенините и др., съперничат на земните по височина и достигат 7–8 км. На сравнително малка луна те изглеждат доста впечатляващи.
Ориз. 44. Половин грахово зърно хвърля дълга сянка при косо осветление
Липсата на атмосфера на Луната и произтичащата от това рязкост на сенките създават любопитна илюзия, когато се гледа през комин: най-малките неравности в почвата се засилват и изглеждат много изпъкнали. Поставете половината грах с издутината нагоре. голяма ли е И вижте каква дълга сянка хвърля (фиг. 44). При странично осветление на Луната сянката е 20 пъти по-голяма от височината на тялото, което я хвърля, и това е послужило добре на астрономите: благодарение на дългите сенки с телескоп на Луната могат да се наблюдават обекти с височина 30 м. Но същото обстоятелството ни кара да преувеличаваме нередностите на лунната почва. Планината Пико, например, е толкова ясно очертана през телескоп, че човек неволно си я представя като остра и стръмна скала (фиг. 45). Така са я представяли в миналото. Но, наблюдавайки го от лунната повърхност, ще видите съвсем различна картина - това, което е показано на фиг. 46.
Но други характеристики на лунния релеф, напротив, се подценяват от нас. Чрез телескоп наблюдаваме тънки, едва забележими пукнатини на повърхността на луната и ни се струва, че те не могат да играят значителна роляв лунен пейзаж.
Ориз. 45. Планината Пико се смяташе за стръмна и остра.
Ориз. 46. Всъщност планината Пико има много леки склонове.
Ориз. 47. Така наречената "Права стена" на Луната; поглед през телескоп
Но прехвърлени на повърхността на нашия спътник, щяхме да видим на тези места в краката си дълбока черна бездна, простираща се далеч отвъд хоризонта. Друг пример. На Луната има така наречената „Права стена“ – отвесна издатина, която прорязва една от нейните равнини. Виждайки тази стена през телескоп (фиг. 47), ние забравяме, че тя е висока 300 m; бидейки в основата на стената, щяхме да бъдем поразени от нейната необятност. На фиг. 48 художникът се опита да изобрази тази отвесна стена, видима отдолу: краят й се губи някъде зад хоризонта: все пак тя се простира на 100 км! По същия начин тънките пукнатини, забелязани в силен телескоп на лунната повърхност, в природата трябва да представляват огромни спадове (фиг. 49).
Ориз. 48. Как трябва да изглежда „Правата стена“ за наблюдател, разположен близо до нейната основа
Ориз. 49. Една от лунните "пукнатини", наблюдавана в непосредствена близост.
лунно небе
черна твърд
Ако жител на Земята можеше да се озове на Луната, три изключителни обстоятелства биха привлекли вниманието му преди всичко.
Странният цвят на дневното небе на Луната веднага ще привлече вниманието ви: вместо обичайния син купол ще се разпростре напълно черно небе, осеяно с яркото сияние на Слънцето! - много звезди, които се открояват ясно, но изобщо не блещукат. Причината за това явление е липсата на атмосфера на Луната.
„Синият свод на ясното и чисто небе“, казва Фламарион на характерния си живописен език, „нежната руменина на зората, величественият блясък на вечерния здрач, очарователната красота на пустините, мъгливата далечина на полетата и ливадите и вие , огледалните води на езера, отразяващи далечни лазурни небеса от древни времена, съдържащи цяла безкрайност в дълбините си - твоето съществуване и цялата ти красота зависят единствено от онази светла черупка, която се простира над земното кълбо. Без нея нито една от тези картини, нито един от тези великолепни цветове нямаше да съществува. Вместо лазурно синьо небе, ще бъдете заобиколени от безкрайно черно пространство; вместо величествени изгреви и залези, дните рязко, без преходи, ще бъдат заменени от нощи, а нощите - дни. Вместо нежна полусветлина, която цари навсякъде, където ослепителните лъчи на Слънцето не падат директно, ще има ярка светлина само на места, пряко осветени от дневната светлина, а във всички останали ще царува плътна сянка.
Земя в небето на луната
Втората атракция на Луната е огромен диск на Земята, висящ в небето. На пътешественика ще изглежда странно, че земното кълбо, което, когато лети до Луната, е оставено на дъното , неочаквано се озовах тук нагоре .
Няма никой горе и долу във Вселената за всички светове и не трябва да се изненадвате, че напускайки Земята долу, ще я видите горе, на Луната.
Дискът на Земята, висящ в лунното небе, е огромен: диаметърът му е приблизително четири пъти по-голям от диаметъра на лунния диск, познат ни в земното небе. Това е третият стряскащ факт, който очаква лунния пътешественик. Ако в лунни нощи нашите пейзажи са достатъчно добре осветени, тогава нощите на Луната, с лъчите на пълната Земя с диск 14 пъти по-голям от Луната, трябва да бъдат необичайно ярки. Яркостта на една звезда зависи не само от нейния диаметър, но и от отразяващата способност на нейната повърхност. В това отношение земната повърхност е шест пъти по-голяма от лунната; следователно светлината на пълна Земя трябва да осветява Луната 90 пъти повече, отколкото пълната луна осветява Земята. В "Земните нощи" на Луната можеше да се прочете дребен шрифт. Осветяването на лунната почва от Земята е толкова ярко, че ни позволява от разстояние 400 000 км да различим нощната част на лунната топка под формата на неясен блясък в тесен полумесец; тя се нарича "пепелна светлина" на луната. Представете си 90 пълни луни, които изливат светлината си от небето и вземете предвид липсата на атмосфера на нашия сателит, която да поглъща част от светлината, и ще получите известна представа за очарователната картина на лунните пейзажи, наводнени в в средата на нощта със сиянието на пълна Земя.
Може ли лунен наблюдател да различи очертанията на континенти и океани върху земния диск? Често срещано погрешно схващане е, че Земята в небето на Луната е нещо като училищен глобус. Ето как го изобразяват художниците, когато трябва да нарисуват земното кълбо в световното пространство: с контурите на континентите, със снежна шапка в полярните области и т.н. в детайли. Всичко това трябва да се припише на сферата на фантазията. На земното кълбо, когато се наблюдава отвън, е невъзможно да се различат такива детайли. Да не говорим за облаците, които обикновено покриват половината от земната повърхност, самата наша атмосфера силно разсейва слънчевите лъчи; следователно земята трябва да изглежда светла и непрозрачна за окото като Венера. Пулковският астроном Г.А. Тихов написа:
„Гледайки Земята от космоса, ще видим диск с цвета на много белезникаво небе и едва ли ще различаваме детайли от самата повърхност. Значителна част от слънчевата светлина, падаща върху Земята, успява да бъде разпръсната в космоса от атмосферата и всички нейни примеси, преди да достигне повърхността на самата Земя. И това, което се отразява от самата повърхност, отново ще има време да отслабне значително поради ново разсейване в атмосферата.
И така, докато Луната ни показва ясно всички детайли на повърхността си, Земята крие лицето си от Луната и от цялата вселена под лъчист воал на атмосферата.
Но това не е единствената разлика между лунната нощна звезда и земната. В нашето небе луната изгрява и залязва, описвайки пътя си заедно със звездния купол. В лунното небе Земята не извършва такова движение. Тя не изгрява там и не залязва, не участва в хармоничното, изключително бавно шествие на звездите. Той виси почти неподвижно в небето, заемайки определена позиция за всяка точка на луната, докато звездите бавно се плъзгат зад него. Това е следствие от особеността на лунното движение, която вече разгледахме, която се състои в това, че Луната винаги е обърната към Земята с една и съща част от повърхността си. За лунен наблюдател Земята виси почти неподвижно в небето. Ако Земята стои в зенита на някакъв лунен кратер, тогава тя никога не напуска своето зенитно положение. Ако от която и да е точка се вижда на хоризонта, той остава завинаги на хоризонта на това място. Само лунните либрации, за които вече говорихме, донякъде нарушават тази неподвижност. Звездното небе прави своето бавно въртене зад земния диск, на 27 1/3 от нашите дни, Слънцето обикаля небето на 29? дни планетите извършват подобни движения и само една Земя почива почти неподвижно в черното небе.
Но оставайки на едно място, Земята бързо, за 24 часа, се върти около оста си и ако нашата атмосфера беше прозрачна, Земята можеше да служи като най-удобния небесен часовник за бъдещите пътници на междупланетни космически кораби. Освен това Земята има същите фази, каквито показва Луната на нашето небе. Това означава, че нашият свят не винаги блести в лунното небе с пълен диск: той се появява или под формата на полукръг, или под формата на полумесец, повече или по-малко тесен, или под формата на непълен кръг, в зависимост от това коя част от осветената от Слънцето половина на Земята е обърната към Луната. като нарисува взаимно споразумениеСлънце, Земя и Луна, можете лесно да видите, че Земята и Луната трябва да показват противоположни фази една на друга.
Когато наблюдаваме новолунието, лунният наблюдател трябва да вижда пълния диск на Земята – „пълна земя“; напротив, когато имаме пълнолуние, на Луната има „нова земя“ (фиг. 50). Когато видим тесния полумесец на новия месец, от Луната може да се любуваме на Земята в ущърб и точно такъв полумесец липсва до пълния диск, който Луната ни показва в този момент. Фазите на Земята обаче не са така рязко очертани като тези на Луната: земната атмосфера размива границата на светлината, създава онзи постепенен преход от деня към нощта и обратно, който наблюдаваме на Земята под формата на здрач.
Ориз. 50. Нова Земя на Луната. Черният диск на Земята е заобиколен от ярка граница на лъчистата земна атмосфера
Друга разлика между земните и лунните фази е следната. На Земята никога не виждаме Луната точно в момента на новолунието. Въпреки че обикновено стои над или под Слънцето (понякога с 5 °, т.е. 10 от диаметъра му), така че да може да се види тесният ръб на лунната топка, осветена от Слънцето, тя все още е недостъпна за нашето зрение: блясъкът на Слънцето запушва скромното сияние на сребърната нишка на новолунието. Обикновено забелязваме новолуние едва на два дни, когато то успее да се отдалечи на достатъчно разстояние от Слънцето и само в редки случаи (през пролетта) – на един ден. Това не е така при наблюдението на „новата земя“ от Луната: там няма атмосфера, разпръскваща сияен ореол около дневната светлина. Звездите и планетите не се губят там в лъчите на Слънцето, а се открояват ясно в небето в непосредствена близост до него. Следователно, когато Земята не е точно пред Слънцето (т.е. не в моментите на затъмнения), а малко над или под него, тя винаги се вижда в черното, обсипано със звезди небе на нашия спътник под формата на тънък полумесец с рогца, обърнати към Слънцето (фиг. 51). Докато се отдалечава от Земята вляво от Слънцето, сърпът сякаш се търкаля надясно.
Ориз. 51. "Млада" Земя в небето на Луната. Бял кръг под земния полумесец - Слънцето
Феномен, съответстващ на току-що описания, може да се види чрез наблюдение на Луната през малка тръба: при пълнолуние дискът на нощната звезда не се вижда от нас под формата на пълен кръг; тъй като центровете на Луната и Слънцето не лежат на една и съща линия с окото на наблюдателя, на лунния диск липсва тесен полумесец, който се плъзга в тъмна ивица близо до ръба на осветения диск вляво, докато Луната се движи към десния. Но Земята и Луната винаги показват противоположни фази една спрямо друга; следователно в описания момент лунният наблюдател би трябвало да е видял тънък полумесец на "нова земя".
Ориз. 52. Бавни движения на Земята в близост до лунния хоризонт поради либрация. Прекъснати линии - пътя на центъра на земния диск
Вече забелязахме между другото, че либрациите на Луната трябва да се отразяват във факта, че Земята не е напълно неподвижна в лунното небе: тя осцилира около средното положение в посока север-юг с 14 °, а на запад -източна посока с 16°. За онези точки на Луната, където Земята се вижда на самия хоризонт, нашата планета трябва да изглежда понякога залязваща и скоро след това да изгрява отново, описвайки странни криви (фиг. 52). Такова своеобразно изгряване или залязване на Земята на едно място на хоризонта, без да заобикаля цялото небе, може да продължи много земни дни.
Затъмнения на Луната
Нека допълним очертаната сега картина на лунното небе с описание на онези небесни зрелища, които се наричат затъмнения. Има два вида затъмнения на Луната: слънчеви и земни. Първите не са като познатите ни слънчеви затъмнения, но са изключително зрелищни по свой начин. Те се случват на Луната в онези моменти, когато на Земята има лунни затъмнения, тъй като тогава Земята е поставена на линията, свързваща центровете на Слънцето и Луната. Нашият спътник се потапя в тези моменти в сянката, хвърлена от земното кълбо. Който е виждал Луната в такива моменти, знае, че тя не губи напълно светлината си, не изчезва от окото; обикновено се вижда в вишневочервените лъчи, проникващи в конуса на земната сянка. Ако в този момент се пренесем на повърхността на Луната и погледнем оттам към Земята, ясно бихме разбрали причината за червеното осветление: в небето на Луната земното кълбо, поставено пред яркия, макар и много по-малко Слънце, изглежда като черен диск, заобиколен от пурпурна граница на атмосферата си. Именно тази граница осветява Луната, потънала в сянка, с червеникава светлина (фиг. 53).
Ориз. 53. Ход на слънчево затъмнение на Луната: Слънце С плавно залязва зад земния диск 3, който е неподвижен на лунното небе.
Слънчевите затъмнения на Луната продължават не няколко минути, както на Земята, а повече от 4 часа, колкото имаме лунни затъмнения, защото по същество това са нашите лунни затъмнения, само че се наблюдават не от Земята, а от Луната.
Що се отнася до "земните" затъмнения, те са толкова оскъдни, че едва ли заслужават името затъмнения. Те се случват в онези моменти, когато на Земята се виждат слънчеви затъмнения. На големия диск на Земята лунните наблюдатели биха видели малък движещ се черен кръг - тоест щастливи части от земната повърхност, откъдето човек може да се любува на затъмнението на Слънцето.
Трябва да се отбележи, че такива затъмнения като нашите слънчеви затъмнения изобщо не могат да се наблюдават на никое друго място в планетарната система. Дължим този изключителен спектакъл на едно случайно обстоятелство: Луната, която закрива Слънцето от нас, е точно толкова пъти по-близо до нас от Слънцето, с колко пъти лунният диаметър е по-малък от слънчевия - съвпадение, което не се повтаря на друга планета.
Защо астрономите наблюдават затъмнения?Благодарение на отбелязаната сега авария, дългият конус от сянка, който нашият спътник постоянно влачи зад себе си, достига чак до земната повърхност (фиг. 54). Строго погледнато, средната дължина на конуса на лунната сянка е по-малка от средното разстояние на Луната от Земята и ако имахме работа само със средни стойности, щяхме да стигнем до извода, че общият слънчеви затъмненияникога не сме имали. Те всъщност се случват, защото Луната се движи около Земята по елипса и в някои части на орбитата е с 42 200 км по-близо до повърхността на Земята, отколкото в други: разстоянието на Луната варира от 363 300 до 405 500 км.
Ориз. 54. Краят на конуса на лунната сянка се плъзга по земната повърхност; на места, покрити с него, се наблюдава слънчево затъмнение
Плъзгайки се по земната повърхност, краят на лунната сянка рисува върху себе си „лента на видимост на слънчево затъмнение“. Тази ивица не е по-широка от 300 км, така че броят на населените места, възнаградени със зрелището на слънчево затъмнение, е доста ограничен всеки път. Ако добавим към това, че продължителността на пълното слънчево затъмнение се изчислява в минути (не повече от осем), тогава става ясно, че пълното слънчево затъмнение е изключително рядка гледка. За всяка дадена точка от земното кълбо това се случва веднъж на два или три века.
Ето защо учените буквално преследват слънчевите затъмнения, оборудвайки специални експедиции до тези места на земното кълбо, понякога много отдалечени за тях, откъдето може да се наблюдава това явление. Слънчевото затъмнение от 1936 г. (19 юни) се виждаше като пълно само отвътре съветски съюз, а за едно двуминутно наблюдение у нас дойдоха 70 чуждестранни учени от десет различни страни. В същото време работата на четири експедиции беше пропиляна поради облачно време. Обхватът на работата на съветските астрономи за наблюдение на това затъмнение беше изключително голям. На пълното затъмнение са изпратени около 30 съветски експедиции.
През 1941 г., въпреки войната, съветското правителство организира редица експедиции покрай пълното затъмнение от Азовско море до Алма-Ата. А през 1947 г. съветска експедиция отива в Бразилия, за да наблюдава пълното затъмнение на 20 май. Особено голям мащаб в СССР придобиват наблюденията на слънчевите затъмнения на 25 февруари 1952 г., 30 юни 1954 г. и 15 февруари 1961 г. На 30 май 1965 г. съветска експедиция наблюдава затъмнение на малкия остров Мануе в югозападната част на част Тихи океан.
Лунните затъмнения, въпреки че се случват един път и половина по-рядко от слънчевите, се наблюдават много по-често. Този астрономически парадокс се обяснява много просто.
Слънчево затъмнение може да се наблюдава на нашата планета само в ограничена зона, за която Слънцето е скрито от Луната; в тази тясна ивица тя е пълна за някои точки и частична за други (т.е. Слънцето е затъмнено само частично). Моментът на настъпване на слънчевото затъмнение също не е еднакъв за различните точки от лентата, не защото има разлика в изчисляването на времето, а защото лунната сянка се движи по земната повърхност и различни точки са покрити от нея по различно време.
Лунното затъмнение протича по съвсем различен начин. Наблюдава се веднага на цялата половина на земното кълбо, където по това време Луната се вижда, тоест стои над хоризонта.
Последователните фази на лунното затъмнение настъпват за всички точки на земната повърхност в един и същи момент; разликата се дължи само на разликата в отчитането на времето.
Ето защо астрономът не трябва да „ловува“ лунни затъмнения: те идват при него сами. Но за да се „хване“ слънчево затъмнение, понякога се налага да се правят много дълги пътувания. Астрономите изпращат експедиции до тропически острови, далеч на запад или изток, само за да наблюдават за няколко минути покриването на слънчевия диск от черния кръг на Луната.
Има ли смисъл да се екипират скъпи експедиции в името на такива мимолетни наблюдения? Не е ли възможно да се направят същите наблюдения, без да се чака Слънцето случайно да бъде скрито от Луната? Защо астрономите изкуствено не създадат слънчево затъмнение, като скрият изображението на Слънцето в телескоп с непрозрачен кръг? Тогава ще бъде възможно, изглежда, да се наблюдават безпроблемно тези квартали на Слънцето, които са толкова интересни за астрономите по време на затъмнения.
Подобно изкуствено слънчево затъмнение обаче не може да даде това, което се наблюдава, когато Слънцето е скрито от Луната. Факт е, че слънчевите лъчи, преди да стигнат до очите ни, преминават през земната атмосфера и се разпръскват тук от частиците на въздуха. Ето защо небето през деня ни изглежда яркосин свод, а не черен, осеян със звезди, както би ни изглеждало дори през деня при липса на атмосфера. Покривайки Слънцето в кръг, но оставайки на дъното на въздушния океан, въпреки че предпазваме окото от преките лъчи на дневната светлина, атмосферата над нас все още е наводнена със слънчева светлина и продължава да разпръсква лъчите, засенчвайки звездите . Това не се случва, ако екраниращият екран е извън атмосферата. Луната е точно такъв екран, разположен сто пъти по-далеч от осезаемата граница на атмосферата. Слънчевите лъчи се спират от този екран, преди да проникнат в земната атмосфера, и следователно светлината не се разпръсква в засенчената лента. Вярно, не напълно: въпреки това малко лъчи проникват в областта на сянката, разпръснати от околните светлинни области, и следователно небето по време на пълно слънчево затъмнение никога не е толкова черно, колкото в полунощ; Виждат се само най-ярките звезди.
Какви задачи си поставят астрономите при наблюдение на пълно слънчево затъмнение? Нека да отбележим основните.
Първият е наблюдението на така нареченото "обръщане" на спектралните линии във външната обвивка на Слънцето. Линиите на слънчевия спектър при нормални условия са тъмни на лента със светлинен спектър, стават ярки за няколко секунди на тъмен фон след момента, в който Слънцето е напълно покрито от диска на Луната: абсорбционният спектър се превръща в емисионен спектър . Това е така нареченият "спектър на пламъка". Въпреки че това явление, което предоставя ценен материал за преценка на природата на външната обвивка на Слънцето, може да бъде наблюдавано при определени условия и не само по време на затъмнение, то се разкрива по време на затъмнения толкова ясно, че астрономите се стремят да не пропуснат такава възможност.
Ориз. 55. По време на пълно слънчево затъмнение "слънчева корона" мига около черния диск на Луната.
Втората задача е изследователската слънчева корона . Короната е най-забележителното от явленията, наблюдавани в моменти на пълно слънчево затъмнение: около напълно черния кръг на Луната, ограден от огнени проекции (изпъкналости) на външната обвивка на Слънцето, перлен ореол с различни размери и форми блести в различни затъмнения (фиг. 55). Дългите лъчи на това сияние често са няколко пъти по-големи от диаметъра на слънцето, а яркостта обикновено е само половината от яркостта на пълната луна.
По време на затъмнението през 1936 г. слънчевата корона беше изключително ярка, по-ярка от пълната луна, което е рядкост. Дългите, донякъде замъглени лъчи на короната се простираха на три или повече слънчеви диаметъра; цялата корона беше представена като петлъчева звезда, чийто център беше зает от тъмния диск на луната.
Астрономите правят снимки на короната по време на затъмнения, измерват нейната яркост и изучават нейния спектър. Всичко това помага да се проучи неговата физическа структура.
Ориз. 56. Едно от последствията обща теориятеория на относителността - отклонението на светлинните лъчи под въздействието на гравитационната сила на слънцето. Според теорията на относителността земен наблюдател в D вижда звездата в точка E по посока на правата линия TDFE, докато в действителност звездата е в точка E и изпраща лъчите си по извития път EBFDT. В отсъствието на Слънцето светлинният лъч от звездата към Земята T би бил насочен по права линия
Третата задача, поставена едва през последните десетилетия, е да се провери едно от следствията на общата теория на относителността. Според теорията на относителността лъчите на звездите, преминавайки покрай Слънцето, се влияят от неговото силно привличане и претърпяват отклонение, което трябва да се разкрие във видимото изместване на звездите в близост до слънчевия диск (фиг. 56). Проверката на това следствие е възможна само в моменти на пълно слънчево затъмнение.
Измервания по време на затъмненията от 1919, 1922, 1926 и 1936 г. не даде, строго погледнато, решаващи резултати и въпросът за експериментално потвърждение на посоченото следствие от теорията на относителността остава открит и до днес.
Това са основните цели, заради които астрономите напускат своите обсерватории и отиват на отдалечени, понякога много негостоприемни места, за да наблюдават слънчевите затъмнения.
Що се отнася до самата картина на пълно слънчево затъмнение, в нашата художествена литература има отлично описание на този рядък природен феномен (В. Г. Короленко „На затъмнението“; описанието се отнася за затъмнението през август 1887 г.; наблюдението е направено на бреговете на Волга, в град Юриевец .) Ето откъс от историята на Короленко с малки пропуски:
„Слънцето потъва за минута в широко мъгливо петно и се появява от облака вече значително повредено ...
Сега вече се вижда с невъоръжено око, подпомагано от тънка пара, която все още дими във въздуха, омекотявайки ослепителния блясък.
Тишина. Някъде се чува нервно, тежко дишане...
Мина половин час. Денят блести почти по същия начин, облаците покриват и отварят слънцето, което вече се носи в небето под формата на сърп.
Сред младежите цари небрежно оживление и любопитство.
Старците въздишат, стариците пъшкат някак истерично, а някои дори крещят и пъшкат, като от зъбобол.
Денят започва забележимо да избледнява. Лицата на хората придобиват уплашен тон, сенките на човешки фигури лежат на земята, бледи, неясни. Слизащият параход се носи от някакъв призрак. Очертанията му станаха по-леки, загубиха сигурността на цветовете. Количеството светлина очевидно намалява, но тъй като няма кондензирани вечерни сенки, няма игра на светлина, отразена в долните слоеве на атмосферата, тези здрачи изглеждат необичайни и странни. Пейзажът сякаш се размива в нещо; тревата губи зеленината си, планините сякаш губят тежката си плътност.
Въпреки това, докато тънкият ръб на слънцето във формата на полумесец остава, все още цари впечатлението за много блед ден и ми се стори, че историите за тъмнина по време на затъмнение са преувеличени. „Наистина“, помислих си, „тази все още незначителна слънчева искра, горяща като последната забравена свещ в огромен свят, означава толкова много? .. Наистина, когато угасне, трябва внезапно да настъпи нощ?“
Но тази искра я няма. То някак стремглаво, сякаш се измъкна с усилие иззад тъмна кепенка, блесна с още една златиста пръска и угасна. И в същото време гъст мрак падна върху земята. Улових момента, в който цяла сянка пробяга през здрача. Появи се на юг и като огромно одеяло бързо прелетя над планините, покрай реките, през полята, раздуха цялото небесно пространство, обви ни и в миг се затвори на север. Сега стоях долу, на брега, и гледах назад към тълпата. В него се възцари гробна тишина... Фигурите на хора се сляха в една тъмна маса...
Но това не беше обикновена нощ. Беше толкова ярко, че окото неволно потърси сребристата лунна светлина, която пронизваше синия мрак на обикновена нощ. Но никъде нямаше сияние, нямаше синева. Изглеждаше онази тънка, неразличима за окото пепел, разпръсната отгоре на земята, или сякаш най-тънката и най-дебела мрежа висеше във въздуха. А там, някъде отстрани, в горните слоеве, се усеща осветената въздушна далечина, която прозира в нашата тъмнина, слива сенките, лишава тъмнината от нейната форма и плътност. И над цялата объркана природа облаци тичат в прекрасна панорама и сред тях има вълнуваща борба ... Кръгло, тъмно, враждебно тяло, като паяк, се е забило в яркото слънце и те се втурват заедно в трансцеденталните висини. Някакво сияние, изливащо се в променливи нюанси иззад тъмен щит, придава движение и живот на спектакъла, а облаците допълнително подсилват илюзията с обезпокоителното си безшумно движение.
Лунните затъмнения не са от изключителния интерес за съвременните астрономи, който се свързва със слънчевите затъмнения. Нашите предци са виждали лунните затъмнения като възможност да проверят сферичната форма на Земята. Поучително е да си припомним ролята на това доказателство в историята. околосветско плаванеМагелан. Когато след уморително дълго пътуване през пустинните води на Тихия океан, моряците изпаднаха в отчаяние, решавайки, че са се оттеглили безвъзвратно от твърдата земя във водна шир, която никога няма да свърши, Магелан сам не загуби кураж. „Въпреки че църквата постоянно твърди въз основа на Светото писание, че Земята е огромна равнина, заобиколена от вода“, казва спътникът на великия мореплавател, „Магелан черпи твърдост от следното съображение: по време на затъмненията на Луната сянката хвърляше Земята е кръгла и каква сянка, такъв трябва да бъде и обектът, който я хвърля ... ". В стари книги по астрономия дори намираме рисунки, обясняващи зависимостта на формата на лунната сянка от формата на Земята (фиг. 57).
Ориз. 57. Стара рисунка, обясняваща идеята, че формата на Земята може да се съди по външния вид на земната сянка върху диска на Луната
Вече нямаме нужда от подобни доказателства. Но лунните затъмнения позволяват да се прецени структурата на горните слоеве земен атмосфера от яркостта и цвета на луната. Както знаете, Луната не изчезва безследно в земната сянка, а продължава да се вижда в слънчевите лъчи, огъвайки се вътре в конуса на сянката. Силата на осветеността на луната в тези моменти и нейните цветови нюанси са от голям интерес за астрономията и, както е установено, са в неочаквана връзка с числото слънчеви петна. В допълнение, феноменът на лунните затъмнения наскоро се използва за измерване на скоростта на охлаждане на лунната почва, когато тя е лишена от слънчева топлина (ще се върнем към това по-късно).
Защо затъмненията се повтарят след 18 години?Много преди нашата ера вавилонските наблюдатели на небето забелязаха, че поредица от затъмнения - както слънчеви, така и лунни - се повтарят на всеки 18 години и 10 дни. Този период е наречен "Сарос". Използвайки го, древните са предсказали началото на затъмненията, но не са знаели какво е причинило такава правилна периодичност и защо „саросът” има точно тази, а не друга продължителност. Обосновката за периодичността на затъмненията е открита много по-късно, в резултат на задълбочено изследване на движението на Луната.
Какво е времето, необходимо на луната да обиколи своята орбита? Отговорът на този въпрос може да бъде различен в зависимост от това в кой момент революцията на Луната около Земята се счита за завършена. Астрономите разграничават пет вида месеци, от които сега се интересуваме само от два:
1. Така нареченият "синодичен" месец, тоест периодът от време, през който Луната прави пълна революция в своята орбита, ако следвате това движение от Слънцето. Това е периодът от време между две еднакви фази на луната, например от новолуние до новолуние. То е равно на 29,5306 дни.
2. Така нареченият драконов месец, т.е. интервалът, след който Луната се връща в същия "възел" на своята орбита ( възел - пресечната точка на лунната орбита с равнината на земната орбита). Продължителността на такъв месец е 27,2122 дни.
Затъмненията, както е лесно да се разбере, се случват само в моментите, когато Луната във фаза на пълнолуние или новолуние е в един от своите възли: тогава нейният център е на една линия с центровете на Земята и слънцето. Очевидно е, че ако днес се случи затъмнение, то трябва да се появи отново след такъв период от време, който приключва цяло число синодични и драконови месеци : тогава ще се повторят условията, при които има затъмнения.
Как да намерим такива интервали? За да направим това, трябва да решим уравнението
където хи y -цели числа. Представяйки го като пропорция
виждаме, че най-малкият точен решенията на това уравнение са:
x = 272 122………. y = 295 306.
Оказва се огромен, десетки хилядолетия, период от време, практически безполезен. Древните астрономи били доволни от решението приблизителен . Най-удобният начин за намиране на приближения в такива случаи се дава чрез непрекъснати дроби. Разширете фракцията
в непрекъснато. Прави се така. Елиминирайки цялото число, имаме
В последната дроб разделяме числителя и знаменателя на числителя:
Числител и знаменател на дроб
разделете на числителя и го направете в бъдеще. В крайна сметка получаваме
От тази фракция, като вземем първите й връзки и изхвърлим останалите, получаваме следните последователни приближения:
Петата фракция в тази серия вече дава достатъчна точност. Ако се спрете на него, т.е x = 223, и y = 242, тогава периодът на повторение на затъмненията ще бъде равен на 223 синодични месеца или 242 драконови.
Това е 6585 1/3 дни, т.е. 18 години 11,3 дни (или 10,3 дни).
Това е произходът на сарос. Знаейки откъде идва, можем също така да сме наясно колко точно може да се използва за предсказване на затъмнения. Виждаме, че като се има предвид сарос, равен на 18 години и 10 дни, 0,3 дни се изхвърлят. Това трябва да повлияе на факта, че затъмненията, предвидени за толкова съкратен период, ще се случат през други часовницидни от предишния път (около 8 часа по-късно) и само при използване на период, равен на тройния точен сарос, затъмненията ще се повторят в почти същите моменти от деня. Освен това saros не отчита промените в разстоянието на Луната от Земята и Земята от Слънцето, промени, които имат своя собствена периодичност; от тези разстояния зависи дали слънчевото затъмнение ще бъде пълно или не. Следователно saros позволява да се предскаже само, че затъмнението трябва да настъпи в определен ден, но дали то ще бъде пълно, частично или пръстеновидно и дали ще бъде възможно да се наблюдава на същите места като предишния път, не може да се определи твърди.
И накрая, случва се също така, че незначително частично затъмнение на Слънцето след 18 години намалява фазата му до нула, т.е. изобщо не се наблюдава; и, обратно, понякога стават видими малки частични затъмнения на Слънцето, които преди това не са наблюдавани.
Днес астрономите не използват сарос. Капризните движения на земния спътник са проучени толкова добре, че сега затъмненията се предсказват с точност до секунда. Ако прогнозираното затъмнение не се беше случило, съвременните учени биха били готови да признаят всичко, но не и грешните изчисления. Това е уместно отбелязано от Жул Верн, който в романа "Земята на кожите" разказва за астроном, който тръгнал на полярно пътешествие, за да наблюдава слънчево затъмнение. Противно на прогнозите, това не се случи. Какво заключение направи астрономът от това? Той обяви на околните, че леденото поле, на което се намират, не е континент, а плаващ леден къс морско течениеза затъмнението. Това твърдение скоро се оправда. Ето пример за дълбока вяра в силата на науката!
Възможно ли е да?Очевидци разказват, че по време на лунно затъмнение се случило да наблюдават диска на Слънцето от едната страна на небето близо до хоризонта, а в същото време от другата страна - потъмнял диск на Луната.
Подобни явления са наблюдавани и през 1936 г., в деня на частично лунно затъмнение на 4 юли. 4 юли вечерта в 20ч. 31 мин. Луната изгря и в 20ч. 46 мин. слънцето залязваше и в момента на изгрева на луната имаше лунно затъмнение, въпреки че луната и слънцето се виждаха едновременно над хоризонта. Бях много изненадан от това, защото лъчите на светлината всъщност се разпространяват по права линия “, ми писа един от читателите на тази книга.
Картината е наистина мистериозна: въпреки че, противно на вярванията на момичето на Чехов, е невъзможно да се „види линията, свързваща центъра на Слънцето и Луната“ през саждиво стъкло, но е напълно възможно мислено да се начертае покрай нея. Земя с такова разположение. Може ли да настъпи затъмнение, ако Земята не предпазва Луната от Слънцето? Може ли да се вярва на подобни показания на очевидци?
В действителност обаче в подобно наблюдение няма нищо невероятно. Фактът, че Слънцето и затъмнената Луна се виждат на небето едновременно, се дължи на кривината на светлинните лъчи в земната атмосфера. Благодарение на тази кривина, наречена "атмосферна рефракция", всяко светило ни изглежда по-горе истинската му позиция (стр. 48, фиг. 15). Когато видим Слънцето или Луната близо до хоризонта, те са геометрично По-долу хоризонт. Следователно няма нищо невъзможно във факта, че дискът на Слънцето и скритата Луна са видими над хоризонта едновременно.
„Обикновено“, казва Фламарион по този повод, „те посочват затъмненията от 1666, 1668 и 1750 г., когато тази странна характеристика се проявява най-рязко. Няма нужда обаче да се стига толкова далеч. 15 февруари 1877 г. Луната изгря в Париж в 5 часа. 29 мин. Слънцето залязваше в 5 часа. 39 мин., а междувременно пълното затъмнение вече е започнало. На 4 декември 1880 г. в Париж имаше пълно лунно затъмнение: на този ден Луната изгря в 4 часа, а Слънцето залезе в 4 часа 2 минути и това беше почти в средата на затъмнението, която продължи от 3ч. 3 мин. до 4 часа. 33 мин. Ако това не се наблюдава много по-често, то само поради липсата на наблюдатели. За да видите Луната в пълно затъмнение преди залез или след изгрев, просто трябва да изберете място на Земята, така че Луната да е на хоризонта близо до средата на затъмнението.
Какво не всеки знае за затъмненията1. Колко дълго могат да продължат слънчевите и колко дълго лунните затъмнения?
2. Колко затъмнения могат да се случат за една година?
3. Има ли години без слънчеви затъмнения? И без луни?
4. Кога ще може да се види следващото пълно слънчево затъмнение в Русия?
5. От коя страна по време на затъмнение черният диск на Луната се приближава към Слънцето - отдясно или отляво?
6. От кой ръб започва затъмнението на Луната - отдясно или отляво?
7. Защо светлинните петна в сянката на листата имат формата на полумесец по време на слънчево затъмнение (фиг. 58)?
8. Каква е разликата между формата на слънчевия полумесец по време на затъмнение и формата на обикновен лунен сърп?
9. Защо слънчевото затъмнение се гледа през опушено стъкло?
1. Най-голяма продължителност пълна фаза слънчево затъмнение 7 3/4 m (на екватора; на по-високи географски ширини - по-малко). И все пак фазите на затъмнението могат да уловят до 3? часа (на екватора).
Продължителност на всички фази лунно затъмнение - до 4 часа; времето на пълно потъмняване на луната продължава не повече от 1 час 50 m.
2. Броят на всички затъмнения през годината - както слънчеви, така и лунни - не може да бъде повече от 7 и по-малко от 2. (През 1935 г. е имало 7 затъмнения: 5 слънчеви и 2 лунни.)
Ориз. 58. Петна от светлина в сянката на листата на дърво по време на частичната фаза на затъмнението са с форма на полумесец.
3. Без слънчева Затъмненията не преминават една година: всяка година има поне 2 слънчеви затъмнения. Години без лунен Затъмненията се случват доста често, приблизително на всеки 5 години.
4. Следващото пълно слънчево затъмнение, видимо в Русия, ще се състои на 1 август 2008 г. Ивицата на пълното затъмнение ще премине през Гренландия, Арктика, Източен Сибир и Китай.
5. В северното полукълбо на Земята дискът на Луната се движи към Слънцето отдясно наляво. Първият контакт на Луната със Слънцето винаги трябва да се очаква с точно страни. В южното полукълбо, с наляво (фиг. 59).
Ориз. 59. Защо за наблюдател в северното полукълбо на Земята дискът на Луната по време на затъмнение се доближава до Слънцето на дясно, а за наблюдател в южното полукълбо - наляво?
6. В северното полукълбо Луната навлиза в земната сянка със своята левичар край, на юг - точно.
7. Светлинни петна в сянката на листата не са нищо друго освен изображения на Слънцето. По време на затъмнение Слънцето изглежда като полумесец и неговите изображения в сянката на листата трябва да имат същия вид (фиг. 58).
8. Лунен полумесецът е ограничен отвън с полукръг, отвътре с полуелипса. Слънчева полумесецът е ограничен от две дъги на окръжност със същия радиус (вижте стр. 59, „Мистериите на фазите на луната“).
9. Слънцето, дори и частично да е скрито от Луната, не може да се гледа с незащитени очи. Слънчевите лъчи изгарят най-чувствителната част на ретината, което значително намалява зрителната острота за дълго време, а понякога и за цял живот.
Още в началото на XIII век. Новгородският летописец отбелязва: "От този знак във Велики Новгород едва ли някой от лицето е загубил да види." Избягването на изгаряния обаче е лесно, ако се запасите с плътно опушено стъкло. Трябва да се пуши на свещ толкова гъсто, че дискът на Слънцето да се показва през такова стъкло. рязко очертан кръг , без лъчи и ореол; за удобство опушената страна се покрива с друго, чисто стъкло и се залепва с хартия около краищата. Тъй като е невъзможно да се предвиди предварително какви ще бъдат условията за видимост на Слънцето в часовете на затъмнението, е полезно да се приготвят няколко стъкла с различна непрозрачност.
Можете да използвате и цветни чаши, ако сглобите две чаши с различни цветове (за предпочитане "допълнителни"). Обикновените консервирани слънчеви очила са недостатъчни за тази цел.
Какво е времето на Луната?Строго погледнато, на Луната няма време, ако тази дума се разбира в обичайния смисъл. Какво може да бъде времето, когато няма абсолютно никаква атмосфера, облаци, водни пари, валежи, вятър? Единственото, което може да се обсъжда, е температурата на почвата.
Колко гореща е почвата на Луната? Астрономите вече разполагат с инструмент, който дава възможност да се измерва температурата не само на далечни светила, но и на отделни техни участъци. Дизайнът на устройството се основава на явлението термоелектричество: в проводник, запоен от два различни метала, преминава през електричествокогато едно кръстовище е по-топло от другото; силата на получения ток зависи от температурната разлика и ви позволява да измервате количеството абсорбирана топлина.
Чувствителността на устройството е невероятна. С микроскопични размери (критичната част на устройството е не повече от 0,2 mm и тежи 0,1 mg), той реагира дори на ефекта на нагряване на звезди от 13-та величина, което повишава температурата десет милионни от градуса . Тези звезди не се виждат без телескоп; те светят 600 пъти по-слабо от звездите, които са на границата на видимост с просто око. Улавянето на такова незначително количество топлина е като откриване на топлината на свещ от разстояние няколко километра.
С такова почти чудотворно измервателен уред, астрономите го въведоха в отделни участъци от телескопичното изображение на Луната, измериха получената топлина и на тази база оцениха температурата на различни части на Луната (с точност до 10 °). Ето резултатите (фиг. 60): в центъра на диска на пълнолунието температурата е над 100°; водата, излята тук върху лунната почва, би кипнала дори при нормално налягане. „На Луната не би трябвало да готвим вечерята си на печката“, пише един астроном, „всеки близък камък би могъл да изпълни ролята му.“ Започвайки от центъра на диска, температурата намалява равномерно във всички посоки, но дори на 2700 км от централната точка не е по-ниска от 80°. Тогава температурата пада по-бързо и близо до ръба на осветения диск преобладава слана при -50°. Още по-студено е на тъмната страна на Луната, обърната от Слънцето, където студът достига -170 °.
Ориз. 60. Температурата на Луната достига +125 ° C в центъра на видимия диск на пълнолуние и бързо пада до краищата до -50 ° и по-долу
По-рано беше споменато, че по време на затъмнения, когато лунната сфера се потопи в земната сянка, почвата на луната, лишена от слънчева светлина, бързо се охлажда. Беше измерено колко голямо е това охлаждане: в един случай беше установено спадане на температурата по време на затъмнение от +125 до -115 °, т.е. почти 240 ° за около 1 1 /-2 часа. Междувременно на Земята при подобни условия, т.е. по време на слънчево затъмнение, има понижение на температурата само с два, много - с три градуса. Тази разлика трябва да се дължи на земната атмосфера, която е сравнително прозрачна за видимите лъчи на Слънцето и блокира невидимите "топлинни" лъчи на нагрятата почва.
Фактът, че почвата на Луната толкова бързо губи топлината, която е натрупала, показва както ниския топлинен капацитет, така и лошата топлопроводимост на лунната почва, в резултат на което, когато се нагрява, само малко количество топлина има време да се натрупват.
Луната е най-близкото небесно тяло до Земята, единственият й естествен спътник. Намирайки се на разстояние около 380 хиляди км от Земята, Луната се върти около нея в същата посока, в която Земята се върти около оста си. За всеки ден той се движи спрямо звездите с около 13 °, като прави пълна революция за 27,3 дни. Този период от време - периодът на въртене на Луната около Земята в референтна система, свързана със звездите - се нарича звезден или сидеричен (от лат. sidus - звезда) месец.
Луната няма собствено сияние, а Слънцето осветява само половината от лунната топка. Следователно, докато се движи в орбита около Земята, външният вид на Луната се променя - промяна на лунните фази. По кое време на деня Луната е над хоризонта, как виждаме полукълбото на Луната, обърнато към Земята - напълно осветено или частично осветено - всичко това зависи от положението на Луната в орбита.
Ако е разположена така, че да е обърната към Земята с тъмната си неосветена страна (позиция 1), тогава не можем да видим Луната, но знаем, че тя е в небето някъде близо до Слънцето. Тази фаза на луната се нарича новолуние. Движейки се в орбита около Земята, Луната ще стигне до позиция 2 за около три дни.В този момент тя може да се види вечер близо до залязващото слънце под формата на тесен сърп, изпъкнал надясно. В същото време често се вижда останалата част от Луната, която свети много по-слабо, така наречената пепелява светлина. Това е нашата планета, отразявайки слънчевите лъчи, осветява нощната страна на своя спътник.
Ден след ден полумесецът на Луната се увеличава по ширина и ъгловото му разстояние от Слънцето се увеличава. Седмица след новолунието виждаме половината от осветеното полукълбо на Луната – започва фаза, наречена първа четвърт. В бъдеще делът на осветеното полукълбо на Луната, видимо от Земята, продължава да нараства до настъпването на пълнолунието. В тази фаза Луната е на небето от противоположната страна на Слънцето и се вижда над хоризонта през цялата нощ – от залеза до изгрева. След пълнолуние фазата на луната започва да намалява. Ъгловото му разстояние от Слънцето също е намалено. Първо, на десния ръб на лунния диск се появява малка повреда, която има формата на сърп. Постепенно тази вреда се увеличава (позиция 6) и седмица след пълнолунието започва фазата на последната четвърт. В тази фаза, както и през първата четвърт, отново виждаме половината от осветеното полукълбо на Луната, но вече другата половина, която през първата четвърт е била неосветена. Луната изгрява късно и се вижда в тази фаза сутрин. Впоследствие полумесецът му, вече обърнат с изпъкналост наляво, става все по-тесен (позиция 8), като постепенно се приближава към Слънцето. Накрая се скрива в лъчите на изгряващото слънце - новолунието идва отново.
Пълен цикълсмяната на лунните фази е 29,5 дни. Този период от време между две последователни еднакви фази се нарича синодичен месец (от гръцки synodos - връзка). Още в древността за много народи месецът, наред с деня и годината, става една от основните календарни единици. Не е трудно да разберем защо синодичният месец е по-дълъг от звездния, ако си припомним, че Земята се движи около Слънцето. След 27,3 дни Луната ще заеме предишната си позиция на небето спрямо звездите и ще бъде в точка L1. През това време Земята, движейки се с 1° на ден, ще премине дъга от 27° по своята орбита и ще се озове в точка Т1. Луната, за да се озове отново в новолунието L2, ще трябва да премине същата дъга (27 °) в своята орбита. Това ще отнеме малко повече от два дни, тъй като Луната се измества с 13 ° на ден. От Земята се вижда само едната страна на Луната, но това не означава, че тя не се върти около оста си. Нека проведем експеримент с глобуса на Луната, като го преместим около кълбото на Земята, така че едната страна на лунното кълбо винаги да е обърната към него. Това може да се постигне само ако го завъртим спрямо всички други обекти в класа.
Едно пълно завъртане на лунното кълбо около своята ос ще бъде завършено едновременно с завършването на едно завъртане около земното кълбо. Това доказва, че периодът на въртене на Луната около оста й е равен на звездния период на нейното въртене около Земята – 27,3 дни. Ако равнината на орбитата, по която Луната се движи около Земята, съвпадаше с равнината на орбитата, по която Земята се върти около Слънцето, то всеки месец по време на новолуние би имало слънчево затъмнение, а на момент на пълнолуние - лунно затъмнение. Това не се случва, защото равнината на лунната орбита е наклонена спрямо равнината на земната орбита под ъгъл около 5°. Ето защо сянката на Луната при новолуние може да мине над Земята, а при пълнолуние самата Луна може да мине под сянката на земята. По това време положението на орбитата на Луната е такова, че тя пресича равнината на орбитата на Земята във фазите на първата и последната четвърт. В какви случаи могат да възникнат затъмнения на Слънцето и Луната? Вече знаете, че посоката на оста на въртене на Земята в космоса остава непроменена, когато нашата планета се движи около Слънцето.
Положението на равнината на лунната орбита практически не се променя през годината. Помислете как това ще повлияе на възможността за затъмнения. За три месеца Земята ще измине една четвърт от пътя си около Слънцето и ще заеме позиция. Сега равнината на лунната орбита ще бъде разположена така, че линията на нейното пресичане с равнината на земната орбита да е насочена към Слънцето. Следователно Луната ще пресече равнината на земната орбита (или ще бъде близо до нея) на новолуние и пълнолуние. С други думи, движейки се по небето, Луната стига до тази точка от еклиптиката, където в този момент се намира Слънцето, и я блокира от нас. В случай, че Слънцето е напълно покрито от Луната, затъмнението се нарича пълно. Ако се случи да затвори само част от Слънцето, тогава затъмнението ще бъде частично. Когато Луната пресича еклиптиката в точка, диаметрално противоположна на Слънцето, самата тя е напълно или частично скрита в сянката на Земята.
Лунните затъмнения, както и слънчевите, могат да бъдат пълни или частични. Благоприятните условия за настъпване на затъмнения продължават около месец. През това време може да се случи поне едно слънчево затъмнение или две слънчеви и едно лунно затъмнение. Следващото положение на лунната орбита, необходимо за настъпването на затъмненията, ще се повтори отново едва след около половин година (177 - 178 дни), когато Земята измине половината от пътя си около Слънцето. През годината на Земята обикновено има две или три слънчеви затъмнения и едно или две лунни затъмнения. Максималният брой затъмнения за една година е седем. Лунните затъмнения, макар и по-рядко срещани от слънчевите, се виждат по-често. Луната, попаднала в сянката на Земята по време на затъмнение, се вижда в цялото полукълбо на Земята, където е над хоризонта по това време.
Потапяйки се в земната сянка, луната придобива червеникав цвят с различни нюанси. Цветът зависи от състоянието на земната атмосфера, която, докато пречупва слънчевите лъчи и ги разпръсква, въпреки това пропуска червените лъчи вътре в конуса на сянката. На Луната са нужни няколко часа, за да пресече сянката на Земята. Пълната фаза на затъмнението продължава около час и половина. Пълно слънчево затъмнение може да се наблюдава само там, където малко петно от лунната сянка пада върху Земята (не повече от 270 км в диаметър). Сянката на Луната се движи по земната повърхност от запад на изток със скорост около 1 km/s, така че във всяка точка на Земята пълното затъмнение трае само няколко минути (на екватора максималната продължителност е 7 минути 40 s). Пътят, по който преминава сянката на луната, се нарича лента на пълно слънчево затъмнение.
През различните години лунната сянка преминава през различни региони на земното кълбо, така че пълните слънчеви затъмнения се наблюдават по-рядко от лунните. Така например в околностите на Москва в последен пътзатъмнението е на 19 август 1887 г., а следващия път ще се случи едва на 16 септември 2126 г. Лунната полусянка е с диаметър много по-голям от сянката - около 6000 км. Там, където попада полусянката на Луната, настъпва частично слънчево затъмнение. Те могат да се видят на всеки две или три години. На всеки 6585,3 дни (18 години 11 дни 8 часа) затъмненията се повтарят в същия ред. Това е периодът от време, през който равнината на лунната орбита прави пълен оборот в пространството. Познаването на законите за движение на Луната и Земята позволява на учените да висока степенТочност за стотици години, за да изчислите моментите на началото на затъмненията и да знаете къде по земното кълбо ще бъдат видими. Информация за затъмненията за следващата година и условията за тяхната видимост се съдържат в Астрономическия календар, а тук за по-дълъг период. Разполагайки с необходимите данни за предстоящите затъмнения, учените са в състояние да организират експедиции до лентата на пълно слънчево затъмнение. В момента на пълната фаза могат да се наблюдават външните, най-разредените слоеве на слънчевата атмосфера - слънчевата корона, която не се вижда при нормални условия. В миналото много важна информация за природата на Слънцето е била получена по време на пълно затъмнение.
Както знаете, Луната не излъчва светлина, а само я отразява. И затова в небето винаги се вижда само тази негова страна, която е осветена от Слънцето. Тази страна се нарича дневна. Движейки се по небето от запад на изток, Луната изпреварва и изпреварва Слънцето през месеца. Има промяна във взаимното положение на Луната, Земята и Слънцето. В този случай слънчевите лъчи променят ъгъла на падане върху лунната повърхност и следователно частта от Луната, видима от Земята, се променя. Движението на луната по небето обикновено се разделя на фази, които са пряко свързани с нейната модификация: новолуние, млада луна, първа четвърт, пълнолуние и последна четвърт.
Лунни наблюдения
Луната е сферично небесно тяло. Ето защо, когато е частично осветен от слънчева светлина отстрани, се появява появата на „сърп“. Между другото, по осветената страна на Луната винаги можете да определите от коя страна е Слънцето, дори ако е скрито зад хоризонта.
Продължителността на пълната смяна на всички лунни фази обикновено се нарича синодичен месец и варира от 29,25 до 29,83 земни слънчеви дни. Продължителността на синодичния месец варира поради елиптичната форма на лунната орбита.
На новолуние дискът на Луната е абсолютно невидим на нощното небе, тъй като по това време той се намира възможно най-близо до Слънцето и в същото време е обърнат към Земята през нощта.
Следва фазата на новолуние. През този период от време за първи път в един синодичен месец Луната става видима на нощното небе под формата на тесен полумесец и може да се наблюдава привечер няколко минути преди да залезе.
Следва първата четвърт. Това е фазата, в която точно половината от видимата му част е осветена, както в последната четвърт. Единствената разлика е, че през първото тримесечие делът на осветената част в този момент се увеличава.
Пълнолунието е фазата, в която лунният диск се вижда ясно и напълно. По време на пълнолуние в продължение на няколко часа можете да наблюдавате така наречения опозиционен ефект, при който яркостта на лунния диск забележимо се увеличава, докато размерът му остава същият. Това явление се обяснява съвсем просто: за земен наблюдател в този момент всички сенки на повърхността на Луната изчезват.
Има и фази на нарастваща, намаляваща и стара луна. Всички те се характеризират с много тесен сърп на Луната, типичен за тези фази сиво-пепеляв цвят.
От всичко казано по-горе можем да заключим, че всъщност нищо не закрива Луната. Просто променя ъгъла на осветяване от слънчевите лъчи.
източници:
- Ритуали за пълнолуние и нарастваща луна
Всеки знае, че успехът на едно предприятие зависи не само от наличието на всички необходими условия и психологическата настройка на хората, които са готови да се заемат с бизнеса. Успехът зависи и от подходящия момент за изпълнение на делото. Древните винаги са се фокусирали върху позицията на небесните тела, преди да се захванат с какъвто и да е бизнес. По-специално те обърнаха внимание на фазата на луната.
Ще имаш нужда
- - астрологични списания и уебсайтове;
- - наблюдение на луната.
Инструкция
Поглеждам в . Това ще бъде най-надеждният начин за определяне на фазата на луната. Обикновено такива календари могат да бъдат намерени на специални сайтове или в новините (вижте раздела „Времето“). Различни публикации за градинари също могат да помогнат. Луната помага на градинарите да изберат подходящия ден за засаждане на цветя, зеленчуци или дървета. Смята се, че дърветата са най-добри на Луната, защото така ще растат по-бързо.
Използвайте метода, познат на всички от детството. Определете фазата на луната с помощта на метода на пръста. "Заменете" показалеца на полумесеца. Ако получената фигура образува буквата "P" (в ролята на "лък" е полумесец), тогава луната расте. Ако полумесецът е обърнат в другата посока и прилича на буквата „C", тогава луната намалява. Методът е подходящ, ако трябва да определите точно сега дали луната намалява или намалява, но няма възможност да се обърне към интернет или някакво списание: пред вас е само небето и полумесецът.
Не започвайте нов бизнес на намаляваща луна. Позицията на нощната звезда засяга ежедневните дейности на всеки човек много повече от позицията на Слънцето. Винаги, когато имате сериозно начинание, обърнете внимание на фазата на луната. Изберете момента, в който расте.Но в същото време има ситуации, при които намаляващата луна е благоприятна. „Подземните“ зеленчуци растат по-добре, операциите също са решени благоприятно, всички домакински задължения вървят добре.
Анализирайте сънищата, които имате на етапа, когато луната намалява. Може да мечтаете за неща, които трябва да бъдат завършени. Обърнете внимание на такива сънища, използвайте ги като ръководство за себе си. На намаляващата луна сънищата често са много емоционални, пропити с лирично настроение. Тази лунна фаза провокира активна работа нервна система. Именно в тази половина на месеца човек (чрез чувства и емоции) стига до решения и отговори, които не е могъл да намери преди, с помощта на ума.
Подобни видеа
Забележка
Участвайте в лечението на тялото, като вземете предвид лунните фази. Те са 4. Проучете внимателно характеристиките на всеки, за да постигнете най-добър лечебен ефект.
Обърнете внимание на значението на лунните дни, всеки от тях е благоприятен за определен вид дейност.
източници:
- Всичко за лунния календар
- коя луна е растяща или намаляваща
Луната е естествен спътник на Земята, чийто радиус е около една четвърт от земния. През нощта виждаме неговия диск, различно осветен от невидимото по това време Слънце. Степента на осветеност зависи от взаимното разположение на Земята, Луната и Слънцето. Общо има четири степени на осветяване, които се наричат "фази".
Цикълът на лунните фази се повтаря след около 30 дни - по-точно от 29,25 до 29,83 дни. Линията на осветяване - терминаторът - в същото време се движи плавно по повърхността на естествения спътник на Земята, но се приемат да се разграничат само четири позиции, като се отнасят всички междинни опции към една от тях. Затова се смята, че за всеки цикъл има четири лунни фази, които се наричат още "четвърти". Можете визуално да определите в коя от фазите е Луната в момента - има прости мнемонични правила за това.
Всеки нов цикъл започва с новолуние - западен ръбвидим диск през първия ден се вижда много тесен осветен полумесец, като с всеки следващ ден ширината му се увеличава. През тази първа фаза от цикъла, както и през втората след нея, Луната се нарича нарастваща. Ако условно начертаете вертикална линия към видимия сърп, ще получите „P“ - първото в „“. Кога видим полумесецна естествения спътник ще нарасне до половината на диска в най-широката част, първата фаза ще приключи и ще започне втората - това се случва за около 7,5 дни. Втората фаза - или второто тримесечие - продължава същото време и до края й целият видим диск на спътника на Земята се оказва светещ. В последния ден от втората фаза настъпва пълнолуние, а естественият спътник в най-голяма степен оправдава "нощното светило".
Следващите две четвърти на Луната се наричат "намаляваща" или "стареене". През този период нейната светеща зона всяка вечер все повече заприличва на буквата "С" - първата в думата "стареене". Процесът протича в обратен ред - ширината на осветената част от диска намалява всяка вечер и когато остане само половината от нея, ще приключи третата фаза и ще започне последната. В края на четвъртата четвърт Луната е обърната към Земята с неосветената си страна.
Подобни видеа
Луната, или месецът, както я наричат обикновените хора, винаги е привличала човек, привличала със своята мистерия, тя и способността й да променя размера и формата си са получавали мистично значение. Различните фази на луната имат собствено значение в астрологията, магията, религията и науката.
Тъй като е нощно светило, всъщност Луната не свети и това е доказано преди много векове. Това, което човек вижда в небето през нощта, е отражението на слънчевите лъчи от повърхността му. Докато Луната се движи в пространството спрямо Земята и Слънцето, тя променя формата си, преминавайки от нарастваща към намаляваща. Всяка от трите фази на видимостта и блясъка на Луната в астрономията и астрологията съответства на календарната стойност на лунния ден. В мистицизма и магията тези фази имат свои имена, отговарят на ритуалите и вярванията, разрешени в даден период. Лунните фази не бяха пренебрегнати от учени от различни области и всички те тълкуваха нейните промени като ъгъла, под който се вижда от Земята.
Как да определим "възрастта" на месеца
Почти всеки човек е очарован от нощното небе, осветено от Луната, и наблюдава с интерес промените във формата на тази нощна звезда, но не всеки знае в каква фаза е Луната в момента и дори няма представа за „младия месец ”.Има много тълкувания на този израз по отношение на Луната. Но по същество това означава, че нощното светило едва започва да излиза от сянката на планетата Земя и само малка част от повърхността му е достъпна за лъчите на Слънцето. През този период от Земята може да се наблюдава само тънка полукръгла ивица със заострени ръбове, обърната наляво, под формата на полукръг от буквата R.
В религиозната концепция новият месец символизира началото на нов период. Фазата на новия месец според църковните канони е най-успешна за кръщене, венчавка, монашески постриг и полагане на обети.
В различни астрологични календари младият месец насърчава растежа и формирането и през този период е най-добре да промените нещо в живота си, например мястото на работа или пребиваване. Дори тези, които се провеждат във фазата на нарастващата луна, ще донесат най-голяма полза, а семената на растенията, засадени в почвата, ще дадат приятелски издънки, които ще донесат голяма реколта.
В магията, в периода на раждане на месеца и неговия растеж, се извършват различни ритуали, четат се конспирации на младата луна за любовно заклинание и подобряване на финансовото състояние и се извършват други магически действия.
Други значения на израза "млад месец"
Растящата Луна е много популярна не само сред астролозите, сред феновете на черната или бялата магия и служителите на религията, но и сред лиричните поети. Сред произведенията на класиците могат да се намерят много примери, когато влюбеният сравнява себе си или обекта на страстта си с новолунието или когато страдащият от несподелена любов споделя своите мъки с изгряващата луна.В обикновените хора този епитет беше присъден на любими деца, млади таланти, на които се възлагаха големи надежди, тъй като те наричаха необичайно красиви млади мъже и жени.
източници:
- Какво е млад месец
- Три фази на луната
Последователна промяна на видимата луна в небето
Луната преминава през следните фази на осветеност:
- Новолуние- състояние, когато луната не се вижда. Новолуние е фазата на Луната, когато нейната еклиптична дължина е същата като тази на Слънцето. Така по това време Луната е между Земята и Слънцето приблизително на една права линия с тях. Ако са точно на една права линия, настъпва слънчево затъмнение. Луната при новолуние не се вижда на нощното небе, защото по това време е много близо до Слънцето при небесна сфера(не повече от 5 °) и в същото време се обърна към нас от нощната страна. Но понякога може да се види на фона на слънчевия диск (слънчево затъмнение). В допълнение, след известно време (обикновено около два дни) след или преди новолунието, с много чиста атмосфера, все още можете да видите диска на Луната, осветен от слаба светлина, отразена от Земята (пепелна светлина на Луната) . Интервалът между новолунията е средно 29,530589 дни (синодичен месец). На новолуние евреинът Нова годинаи китайска (японска, корейска, виетнамска) Нова година от 60-годишния цикъл.
- млада луна- първата поява на луната на небето след новолуние под формата на тесен сърп.
- първа четвърт- състояние, когато половината от луната е осветена.
- нарастваща луна
- пълнолуние- състояние, когато цялата луна е осветена като цяло. Пълнолунието е фазата на луната, когато разликата между еклиптичните дължини на слънцето и луната е 180°. Това означава, че равнината през Слънцето, Земята и Луната е перпендикулярна на равнината на еклиптиката. Ако и трите обекта са на една линия, настъпва лунно затъмнение. Луната в пълнолуние изглежда като обикновен светещ диск. В астрономията моментът на пълнолуние се изчислява с точност до няколко минути; в ежедневието пълнолунието обикновено се нарича период от няколко дни, през които луната визуално почти не се различава от пълната. По време на пълнолуние може да възникне така нареченият опозиционен ефект за няколко часа, при който яркостта на диска забележимо се увеличава, въпреки непроменения му размер. Ефектът се обяснява с пълното изчезване (за земен наблюдател) на сенките върху повърхността на Луната в момента на противопоставяне. Максималната яркост на Луната по време на пълнолуние е -12,7m.
- намаляваща луна
- последно тримесечие- състояние, когато половината от луната отново е осветена.
- стара луна
За да разграничи първата четвърт от последната, наблюдател, намиращ се в северното полукълбо, може да използва следните мнемонични правила. Ако лунният полумесец в небето изглежда като буквата "C (d)", тогава това е луната "Стареене" или "Спускане", тоест това е последната четвърт (на френски dernier). Ако е обърната в обратна посока, тогава, мислено слагайки пръчка към нея, можете да получите буквата „P (p)“ - луната е „Растеща“, тоест това е първата четвърт (на френски премиер) .
Месецът на растеж обикновено се наблюдава вечер, а месецът на стареене обикновено се наблюдава сутрин.
Трябва да се отбележи, че близо до екватора луната винаги се вижда "лежаща на една страна" и този метод не е подходящ за определяне на фазата. В южното полукълбо ориентацията на полумесеца в съответните фази е противоположна: нарастващият месец (от новолуние до пълнолуние) изглежда като буквата "C" (Crescendo,<), а убывающий (от полнолуния до новолуния) похож на букву «Р» без палочки (Diminuendo, >). Интересни фактиОбикновено има едно пълнолуние за всеки календарен месец, но тъй като фазите на луната се сменят малко по-бързо от 12 пъти в годината, понякога има второ пълнолуние в месеца, наречено синя луна.
Луната се движи около земята в същата посока, в която земята се върти около оста си. Отражението на това движение, както знаем, е видимото движение на Луната на фона на звездите спрямо въртенето на небето. Всеки ден Луната се движи на изток спрямо звездите с около 13 ° и след 27,3 дни се връща към същите звезди, описвайки пълен кръг на небесната сфера.
Периодът на въртене на Луната около Земята спрямо звездите(във инерционна системасправка) наречени звездни или звездни(от лат. sidus - звезда) месец. Това е 27,3 дни.
Видимото движение на луната е придружено от непрекъсната промяна на нейния външен вид - промяна на фазата. Това се случва, защото Луната заема различни позиции спрямо Слънцето и Земята, която я осветява. Диаграма, обясняваща промяната във фазите на луната, е показана на фигура 20.
Когато Луната е видима за нас като тесен полумесец, останалата част от нейния диск също леко свети. Това явление се нарича пепелява светлинаи се обяснява с факта, че Земята осветява нощната страна на Луната чрез отразена слънчева светлина.
Интервалът от време между две последователни еднакви фази на луната се нарича синодичен месец.(от гръцки synodos - връзка); е периодът на въртене на луната около земята спрямо слънцето. Той е (както показват наблюденията) 29,5 дни.
Така синодичният месец е по-дълъг от звездния. Това е лесно за разбиране, като се знае, че едни и същи фази на Луната се срещат в едни и същи позиции спрямо Земята и Слънцето. На фигура 21 относителната позиция на Земята T и Луната L съответства на момента на новолунието. Луната L след 27,3 дни, след като направи пълна революция, ще заеме предишната си позиция спрямо звездите. През това време Земята T, заедно с Луната, ще премине по своята орбита спрямо Слънцето дъга TT 1, равна на почти 27 °, тъй като всеки ден се измества с около 1 °. За да може Луната L 1 да заеме предишната си позиция спрямо Слънцето и Земята T 1 (дойде на новолуние), ще са необходими още два дни. Наистина, Луната преминава 360 ° за един ден: 27,3 дни = 13 ° / ден, за да премине дъга от 27 °, тя се нуждае. 27°: 13°/ден=2 дни. Така се оказва, че синодичният месец на Луната е около 29,5 земни дни.
Винаги виждаме само едно полукълбо на Луната. Понякога това се възприема като липса на аксиално въртене. Всъщност това се дължи на равенството на периодите на въртене на Луната около оста й и нейната революция около Земята.
Проверете това, като обиколите обект около вас и същевременно o го завъртите около ос с период, равен на периода на кръга.
Въртейки се около оста си, Луната последователно обръща различните си страни към Слънцето. Следователно на Луната има смяна на деня и нощта, а слънчевият ден е равен на синодичния период (неговата революция спрямо Слънцето). Така на Луната продължителността на един ден е равна на две земни седмици, а нашите две седмици съставляват една нощ там.
Лесно е да се разбере, че фазите на Земята и Луната са взаимно противоположни. Когато Луната е почти пълна, Земята се вижда от Луната като тесен полумесец. Фигура 42 показва снимка на небето и лунния хоризонт със Земята, на която се вижда само нейната осветена част - по-малко от полукръг.
Упражнение 5
1. Полумесецът вечер е изпъкнал вдясно и близо до хоризонта. От коя страна на хоризонта е?
2. Днес горната кулминация на Луната настъпи в полунощ. Кога е следващата горна кулминация на луната?
3. През какви интервали от време звездите кулминират на Луната?
2. Лунни и слънчеви затъмнения
Земята и Луната, осветени от Слънцето (фиг. 22), хвърлят конуси на сянка (конвергентни) и конуси на полусянка (разминаващи се). Когато Луната попадне в сянката на Земята, изцяло или частично, пъленили частично лунно затъмнение. От Земята може да се види едновременно отвсякъде, където Луната е над хоризонта. Фазата на пълно лунно затъмнение продължава, докато Луната започне да излиза от сянката на Земята и може да продължи до 1 час и 40 минути. Слънчевите лъчи, пречупени в земната атмосфера, попадат в конуса на земната сянка. В този случай атмосферата силно поглъща сините и съседните лъчи (виж фиг. 40) и пропуска в конуса предимно червените, които се поглъщат по-слабо. Ето защо Луната по време на голяма фаза на затъмнението става червеникава, а не изчезва напълно. В старите времена лунното затъмнение се страхуваше като ужасна поличба, вярваше се, че „месецът кърви“. Лунните затъмнения се случват до три пъти в годината, разделени с интервали от почти половин година и, разбира се, само на пълнолуние.
Слънчевото затъмнение може да се види само като пълно затъмнение, когато петно от лунната сянка падне върху Земята.. Диаметърът на петното не надвишава 250 км и следователно пълно слънчево затъмнение се вижда едновременно само на малка част от Земята. Когато Луната се движи по своята орбита, нейната сянка се движи по Земята от запад на изток, рисувайки последователно тясна ивица на пълно затъмнение (фиг. 23).
Там, където полусянката на Луната пада върху Земята, има частично слънчево затъмнение.(фиг. 24).
Поради малка промяна в разстоянията на Земята от Луната и Слънцето, видимият ъглов диаметър на Луната е или малко по-голям, или малко по-малък от слънчевия, или равен на него. В първия случай пълното слънчево затъмнение продължава до 7 минути 40 секунди, в третия - само един миг, а във втория случай Луната изобщо не закрива напълно Слънцето, наблюдава се пръстеновидно затъмнение. Тогава около тъмния диск на Луната се вижда блестящ ръб на слънчевия диск.
Въз основа на точното познаване на законите на движение на Земята и Луната се изчисляват моментите на затъмненията и къде и как ще бъдат видими за стотици години напред. Съставени са карти, показващи лентата на пълно затъмнение, линии (изофази), където затъмнението ще бъде видимо в същата фаза, и линии, спрямо които за всяко място могат да се преброят моментите на началото, края и средата на затъмнението. .
Слънчевите затъмнения годишно за Земята могат да бъдат от две до пет, в последния случай със сигурност частни. Средно на едно и също място пълно слънчево затъмнение се наблюдава изключително рядко - само веднъж на 200-300 години.
От особен интерес за науката са пълните слънчеви затъмнения, които преди са вдъхвали суеверен ужас у невежите хора. Такива затъмнения се смятаха за предзнаменование за война, края на света.
Астрономите предприемат експедиции до зоната на пълното затъмнение, за да изследват външните разредени черупки на Слънцето, невидими директно извън затъмнението, за секунди, рядко минути от пълната фаза. По време на пълно слънчево затъмнение небето потъмнява, светещ пръстен гори по хоризонта - сиянието на атмосферата, осветено от слънчевите лъчи в областите, където затъмнението е непълно, перлените лъчи на така наречената слънчева корона се простират наоколо черния слънчев диск (виж фиг. 69).
Ако равнината на лунната орбита съвпадаше с равнината на еклиптиката, тогава на всяко новолуние щеше да има слънчево затъмнение, а на всяко пълнолуние - лунно затъмнение. Но равнината на лунната орбита пресича равнината на еклиптиката под ъгъл от 5 ° 9. Следователно Луната обикновено преминава на север или на юг от равнината на еклиптиката и затъмненията не се случват. , затъмнение е възможно.
Равнината на лунната орбита се върти в пространството (това е един от видовете смущения в движението на Луната, причинени от привличането на Слънцето) * и прави пълен завой за 18 години. Следователно периодите на възможните затъмнения се изместват според датите на годината. Учените от древността са забелязали периодичността на затъмненията, свързани с този 18-годишен период, и следователно са могли приблизително да предскажат началото на затъмненията. Сега грешките в прогнозирането на моментите на затъмнението са по-малко от 1 s.
Информация за предстоящите затъмнения и условията за тяхната видимост са дадени в „Училищен астрономически календар“.
Упражнение 6
1. Вчера имаше пълнолуние. Възможно ли е утре да има слънчево затъмнение? седмица по-късно?
2. Вдругиден ще има слънчево затъмнение. Тази вечер ще има ли лунна нощ?
3. Възможно ли е да се наблюдава слънчевото затъмнение на 15 ноември от Северния полюс на Земята? 15 април? Обяснете отговора.
4. Възможно ли е да се видят лунни затъмнения през юни и ноември от Северния полюс на Земята? Обяснете отговора.
5. Как да различим фазата на затъмнението на Луната от една от обичайните й фази?
6. Каква е продължителността на слънчевите затъмнения на Луната в сравнение с продължителността им на Земята?
