Gledajući nepotpuni Mjesečev disk na nebu, ne može svatko točno odrediti je li to mladi mjesec ili je već u opadanju. Uski srp novorođenog mjeseca i srp starog Mjeseca razlikuju se samo po tome što su konveksni u suprotnim smjerovima. Na sjevernoj hemisferi, mladi mjesec uvijek je usmjeren svojom konveksnom stranom udesno, stari - ulijevo. Kako pouzdano i točno zapamtiti koji je mjesec na koju stranu okrenut?
Dopustite da ponudim ovaj znak.
Po sličnosti srpa ili polumjeseca sa slovima R ili S lako je utvrditi da li je mjesec pred nama u porastu (tj. mlad) ili star .
Francuzi također imaju mnemotehnički znak. Oni savjetuju mentalno pričvršćivanje ravne linije na rogove polumjeseca; Dobivaju se latinična slova d ili r. Pismo d – početno slovo u riječi “dernier” (zadnji) - označava zadnji kvartal, odnosno stari mjesec. Pismo R - početno slovo u riječi "premier" (prvi) označava da je Mjesec u fazi prve četvrtine, općenito mlad. Nijemci također imaju pravilo koje povezuje oblik Mjeseca s određenim slovima.
Ova pravila mogu se koristiti samo na sjevernoj Zemljinoj polutki. Za Australiju ili Transvaal značenje će biti upravo suprotno. Ali čak i na sjevernoj hemisferi možda neće biti primjenjivi - posebno na južnim geografskim širinama.
Već na Krimu i u Zakavkazju, srp i polumjesec se snažno naginju na jednu stranu, a još južnije leže potpuno ravno. U blizini ekvatora, polumjesec koji visi na horizontu pojavljuje se ili kao gondola koja se njiše na valovima ("mjesečev šatl" u arapskim bajkama) ili kao svjetlosni luk. Ovdje nisu prikladni ni ruski ni francuski znakovi - od ležećeg luka možete po želji napraviti oba para slova: R I S, str I d.
Kako se u ovom slučaju ne bi pogriješili u pogledu dobi Mjeseca, potrebno je obratiti se na astronomske znakove: mladi mjesec je vidljiv navečer na zapadnom dijelu neba; stari - ujutro na istočnom dijelu neba.
Mjesec na zastavamaNa sl. 30 ispred nas je turska zastava (bivša). Ima sliku polumjeseca i zvijezde. To nas dovodi do sljedećih pitanja:
1. Koji je polumjesec prikazan na zastavi - mladi ili stari?
2. Mogu li se polumjesec i zvijezda vidjeti na nebu onako kako su prikazani na zastavi?
Riža. 30. Zastava Turske (bivša).
1. Sjećajući se upravo navedenog znaka i uzimajući u obzir da zastava pripada državi na sjevernoj hemisferi, utvrđujemo da je mjesec na zastavi star.
Riža. 31. Zašto se zvijezda ne vidi između rogova mjeseca
2. Zvijezda nije vidljiva unutar Mjesečevog diska, dovršenog u krug (Sl. 31, A). Sva su nebeska tijela mnogo dalje od Mjeseca i stoga moraju biti zaklonjena od njega. Mogu se vidjeti samo iza ruba neosvijetljenog dijela Mjeseca, kao što je prikazano na sl. 31,6.
Zanimljivo je da je na modernoj zastavi Turske, koja također sadrži sliku lunarnog polumjeseca i zvijezde, zvijezda odmaknuta od polumjeseca točno kao na sl. 31, b.
Misterije mjesečevih mijenaMjesec prima svjetlost od Sunca, pa stoga konveksna strana lunarnih polumjeseca mora, naravno, biti okrenuta prema Suncu. Umjetnici to često zaboravljaju. Na izložbama slika nije rijetkost vidjeti krajolik s polumjesecom koji je ravnom stranom okrenut prema Suncu; nalazi se i lunarni polumjesec rogovima okrenut prema Suncu (sl. 32).
Riža. 32. Na pejzažu je napravljena astronomska greška. Koji? (Odgovor u tekstu).
Međutim, treba napomenuti da ispravno crtanje mladog mjeseca nije tako lako kao što se čini. Čak i iskusni umjetnici crtaju vanjske i unutarnje lukove polumjeseca u obliku polukruga (sl. 33, b). U međuvremenu, samo vanjski luk ima polukružni oblik, dok je unutarnji poluelipsa, jer je polukrug (rub osvijetljenog dijela) vidljiv u perspektivi (sl. 33, A).
Riža. 33. Kako (a), a kako ne (b) prikazati polumjesec
Nije lako polumjesecu dati ispravan položaj na nebu. Polumjesec i polumjesec često su postavljeni u odnosu na sunce na prilično zagonetan način. Čini se da, budući da je Mjesec obasjan Suncem, onda bi ravna crta koja povezuje krajeve mjeseca trebala činiti pravi kut sa zrakom koja dolazi od Sunca do njegove sredine (slika 34).
Riža. 34. Položaj mjesečevog srpa u odnosu na Sunce
Drugim riječima, središte Sunca mora biti na okomici povučenoj kroz sredinu ravne linije koja povezuje krajeve mjeseca. Međutim, ovo se pravilo poštuje samo za uski polumjesec koji se nalazi blizu Sunca. Na sl. Slika 35 prikazuje položaj mjeseca u različitim fazama u odnosu na sunčeve zrake. Dojam je kao da se zraka Sunca savija prije nego što stigne do Mjeseca.
Riža. 35. U kojem položaju u odnosu na Sunce vidimo Mjesec u različitim fazama.
Odgovor leži u sljedećem. Zraka koja ide od Sunca do Mjeseca zapravo je okomita na liniju koja spaja krajeve mjeseca, au svemiru predstavlja ravnu liniju. Ali naše oko ne crta ovu ravnu liniju na nebu, već njenu projekciju na konkavni svod neba, odnosno zakrivljenu liniju. Zbog toga nam se čini da je Mjesec "krivo obješen" na nebu. Umjetnik mora proučiti te značajke i znati ih prenijeti na platno.
Dvostruki planetDvostruki planet je Zemlja i Mjesec. Oni imaju pravo na ovo ime jer se naš satelit oštro ističe među satelitima drugih planeta zbog svoje značajne veličine i mase u odnosu na njegov središnji planet. Dostupno u Sunčev sustav sateliti su apsolutno veći i teži, ali u usporedbi sa svojim središnjim planetom puno su manji nego što je naš Mjesec u odnosu na Zemlju. Zapravo, promjer našeg Mjeseca veći je od četvrtine Zemljinog, a promjer u odnosu na najveći satelit drugih planeta samo je desetina promjera njegovog planeta (Triton je Neptunov satelit). Nadalje, Mjesečeva masa je 1/81 mase Zemlje; U međuvremenu, najteži od satelita koji postoji u Sunčevom sustavu, Jupiterov satelit III, manji je od 10 000. mase svog središnjeg planeta.
Ploča na stranici 86 pokazuje koliki je udio u masi središnjeg planeta masa velikih satelita.Iz ove usporedbe možete vidjeti da naš Mjesec svojom masom čini najveći udio svog središnjeg planeta.
Treća stvar koja sustavu Zemlja-Mjesec daje pravo na naziv "dvostruki planet" je neposredna blizina oba nebeska tijela. Mnogi sateliti drugih planeta kruže na mnogo većim udaljenostima: neki od Jupiterovih satelita (na primjer, deveti, sl. 36) kruže 65 puta dalje.
Riža. 36. Sustav Zemlja-Mjesec u usporedbi sa sustavom Jupiter (dimenzije samih nebeskih tijela prikazane su bez mjerila)
S tim u vezi je zanimljiva činjenica da se putanja koju opisuje Mjesec oko Sunca vrlo malo razlikuje od putanje Zemlje. Ovo će vam se činiti nevjerojatnim ako se sjetite da se Mjesec kreće oko Zemlje na udaljenosti od gotovo 400.000 km. Ne zaboravimo, međutim, da dok Mjesec napravi jednu revoluciju oko Zemlje, sama Zemlja uspije proći zajedno s njim otprilike 13. dio svoje godišnje putanje, odnosno 70.000.000 km. Zamislite kružnu putanju Mjeseca - 2 500 000 km - protegnutu duž udaljenosti 30 puta veće. Što će ostati od njegovog kružnog oblika? Ništa. Zbog toga se putanja Mjeseca u blizini Sunca gotovo spaja sa Zemljinom orbitom, odstupajući od nje samo za 13 jedva primjetnih izbočina. Jednostavnom računicom (čijim izlaganjem ovdje nećemo opterećivati) može se dokazati da je putanja Mjeseca posvuda usmjerena prema njegovu Suncu konkavnost . Grubo govoreći, izgleda kao konveksni trinaestostrani trokut s blago zaobljenim kutovima.
Na sl. 37 vidite točan prikaz putanje Zemlje i Mjeseca tijekom jednog mjeseca. Isprekidana linija je putanja Zemlje, puna linija je putanja Mjeseca. Toliko su blizu jedno drugome da smo, da bismo ih prikazali odvojeno, morali uzeti vrlo veliko mjerilo crteža: promjer Zemljine orbite ovdje je jednak? Ako smo za to uzeli 10 cm, tada je najveća udaljenost na crtežu između oba staze bi bile manje od debljine linija koje ih prikazuju. Gledajući ovaj crtež, jasno ste uvjereni da se Zemlja i Mjesec kreću oko Sunca gotovo istom putanjom i da su im astronomi s pravom dodijelili naziv dvostruki planet.
Riža. 37. Mjesečna putanja Mjeseca (puna linija) i Zemlje (isprekidana linija) oko Sunca
Dakle, promatraču postavljenom na Suncu, Mjesečeva putanja izgledala bi kao blago valovita linija, koja se gotovo poklapa sa Zemljinom orbitom. To uopće ne proturječi činjenici da se Mjesec u odnosu na Zemlju kreće duž male elipse.
Razlog je, naravno, taj što, gledajući sa Zemlje, ne primjećujemo prijenosno kretanje Mjeseca zajedno sa Zemljom u Zemljinoj orbiti, budući da i sami sudjelujemo u tome.
Zašto Mjesec ne pada na Sunce?Pitanje se možda čini naivnim. Zašto bi, zaboga, Mjesec pao na Sunce? Uostalom, Zemlja ga privlači jače od udaljenog Sunca i, naravno, tjera ga da se vrti oko sebe.
Čitatelji koji razmišljaju na ovaj način iznenadit će se kada saznaju da je istina upravo suprotna: Mjesec jače privlači Sunce, a ne Zemlja!
Računica pokazuje da je to tako. Usporedimo sile koje privlače Mjesec: silu Sunca i silu Zemlje. Obje sile ovise o dvije okolnosti: o veličini privlačne mase i o udaljenosti te mase od Mjeseca. Masa Sunca je 330 000 puta veća od mase Zemlje; Sunce bi privuklo Mjesec isto toliko puta jače nego Zemlju da je udaljenost do Mjeseca u oba slučaja ista.
Ali Sunce je oko 400 puta dalje od Mjeseca nego Zemlja. Privlačna sila opada proporcionalno kvadratu udaljenosti; dakle, privlačnost Sunca mora se smanjiti za 400 2, tj. 160 000 puta. To znači da je Sunčeva gravitacija jača od Zemljine za 330 000/160 000, odnosno više od dva puta.
Dakle, Mjesec privlači Sunce dvostruko više nego Zemlja. Zašto onda, zapravo, Mjesec ne pada na Sunce? Zašto Zemlja još uvijek prisiljava Mjesec da se okreće oko nje, umjesto da djelovanje Sunca preuzima?
Mjesec ne pada na Sunce iz istog razloga iz kojeg Zemlja ne pada na njega; Mjesec se okreće oko Sunca zajedno sa Zemljom, a privlačni učinak Sunca neostatno se troši u stalnom prenošenju oba ova tijela iz ravna staza u zakrivljenu orbitu, tj. zaokret pravocrtno kretanje u krivolinijski. Samo pogledajte sl. 38 da provjeri ono što je rečeno.
Neki čitatelji možda još uvijek imaju neke sumnje. Kako ovo uopće izlazi? Zemlja vuče Mjesec prema sebi. Sunce većom snagom vuče Mjesec, a Mjesec, umjesto da padne na Sunce, kruži oko Zemlje? Bilo bi doista čudno da Sunce privlači samo Mjesec. Ali on privlači Mjesec zajedno sa Zemljom, cijelim "dvostrukim planetom", i, da tako kažemo, ne ometa međusobne unutarnje odnose članova ovog para. Strogo govoreći, zajednički centar gravitacije sustava Zemlja-Mjesec privlači Sunce; Ovaj centar (koji se naziva baricentar) okreće se oko Sunca pod utjecajem Sunčeve gravitacije. Nalazi se na udaljenosti od 2/3 polumjera Zemlje od središta Zemlje prema Mjesecu. Mjesec i središte Zemlje kruže oko baricentra, dovršavajući jednu rotaciju svakog mjeseca.
Vidljive i nevidljive strane MjesecaMeđu efektima koje stvara stereoskop, ništa nije tako upečatljivo kao pogled na Mjesec. Ovdje vlastitim očima vidite da je Mjesec zapravo sferičan, dok na stvarnom nebu izgleda ravno, poput pladnja za čaj.
Ali koliko je teško dobiti takvu stereoskopsku fotografiju našeg satelita, mnogi niti ne slute. Da biste ga napravili, morate biti dobro upoznati s osobitostima kapricioznih kretanja noćne svjetiljke.
Činjenica je da Mjesec kruži oko Zemlje na način da mu je cijelo vrijeme okrenuta ista strana. Dok se kreće oko Zemlje, Mjesec se okreće i oko vlastite osi, a oba se kretanja dovršavaju u istom vremenskom razdoblju.
Na sl. 38 vidite elipsu koja bi trebala jasno prikazati orbitu Mjeseca. Crtež namjerno pojačava izduženost mjesečeve elipse; zapravo, ekscentricitet mjesečeve orbite je 0,055 ili 1/18. Nemoguće je točno prikazati Mjesečevu orbitu na malom crtežu tako da je oko može razlikovati od kruga: s velikom poluosom koja mjeri čak cijeli metar, mala poluos bi bila samo 1 mm kraća od nje; Zemlja bi od središta bila udaljena samo 5,5 cm.Za lakše razumijevanje daljnjeg objašnjenja na slici je nacrtana izduženija elipsa.
Riža. 38. Kako se Mjesec kreće oko Zemlje u svojoj orbiti (detalji u tekstu)
Dakle, zamislite da je elipsa na Sl. 38 je putanja Mjeseca oko Zemlje. Zemlja je postavljena u točku O - u jednom od žarišta elipse. Keplerovi zakoni vrijede ne samo za kretanje planeta oko Sunca, već i za kretanje satelita oko središnjih planeta, posebno za revoluciju Mjeseca. Prema Keplerovom drugom zakonu, Mjesec tu udaljenost prijeđe za četvrt mjeseca. AE, koje je područje OABCDE jednaka je 1/4 površine elipse, tj. površine MABCD(jednake površine OAU I LUD na našem crtežu potvrđuje približna jednakost površina MOQ I EQD). Dakle, u četvrt mjeseca putuje Mjesec iz A prije E. Rotacija Mjeseca, kao i rotacija planeta općenito, za razliku od njihove revolucije oko Sunca, događa se ravnomjerno: u 1/4 mjeseca on se okrene točno 90°. Stoga, kada je Mjesec in E, radijus Mjeseca okrenut prema Zemlji u točki A, opisat će luk od 90° i neće biti usmjeren prema točki M, i na neku drugu točku, lijevo M, u blizini drugog žarišta R lunarna orbita. Budući da je Mjesec malo okrenut licem od zemaljskog promatrača, on će s desne strane moći vidjeti uzak pojas njegove dotad nevidljive polovice. U točki ELupa pokazuje zemaljskom promatraču uži trak svoje obično nevidljive strane, jer kut OFP manji kut OER. U točki G – u apogeju orbite - Mjesec zauzima isti položaj u odnosu na Zemlju kao u perigeju A. Kako se dalje kreće, Mjesec se okreće od Zemlje u suprotnom smjeru, pokazujući našem planetu još jednu traku svoje nevidljive strane: ta se traka najprije širi, zatim sužava, a na točki A Mjesec zauzima svoj prethodni položaj.
Uvjereni smo da, zbog eliptičnog oblika Mjesečeve staze, naš satelit nije okrenut prema Zemlji baš istom polovicom. Mjesec uvijek gleda istom stranom ne prema Zemlji, već prema drugom žarištu svoje orbite. Kod nas se njiše oko srednjeg položaja kao vaga; otuda i astronomski naziv za ovo ljuljanje: “libracija” - od latinske riječi “libra”, što znači “vaga”. Količina libracije u svakoj točki mjeri se odgovarajućim kutom; na primjer, u točki je libracija jednaka kutu OER. Najveća vrijednost libracije je 7°53?, tj. gotovo 8°.
Zanimljivo je promatrati kako se kut libracije povećava i smanjuje kako se Mjesec kreće duž svoje orbite. Stavit ćemo ga D vrh šestara i opišite luk koji prolazi kroz žarišta OKO I R. Presijecat će orbitu u točkama B i F. Kutovi OVR I OFP kako je upisano jednako pola središnji kut ODP. Iz ovoga zaključujemo da kada se Mjesec kreće od A prije D libracija raste brzo u početku, u trenutku U doseže polovicu maksimuma, zatim nastavlja polako rasti; na putu od D prije F libracija se isprva polako smanjuje, zatim brzo. U drugoj polovici elipse libracija mijenja svoju vrijednost istom brzinom, ali pri obrnuta strana. (Količina libracije u svakoj točki orbite približno je proporcionalna udaljenosti Mjeseca od glavne osi elipse.)
To kolebanje Mjeseca, koje smo upravo ispitali, zove se libracija po dužini. Naš satelit također je podložan još jednoj libraciji - po geografskoj širini. Ravnina Mjesečeve orbite nagnuta je prema ravnini Mjesečeva ekvatora za 6?°. Dakle, Mjesec sa Zemlje vidimo u nekim slučajevima malo s juga, u drugima sa sjevera, gledajući malo u “nevidljivu” polovicu Mjeseca kroz njegove polove. Ova libracija u geografskoj širini doseže 6?°.
Objasnimo sada kako astronom-fotograf koristi opisano lagano njihanje Mjeseca oko njegove srednje pozicije da bi dobio njegove stereoskopske fotografije. Čitatelj vjerojatno pogađa da je za to potrebno čekati dva položaja Mjeseca u kojima bi u jednom bio zakrenut u odnosu na drugi pod dovoljnim kutom. U točkama A i B, B i C, C i D i itd. Mjesec zauzima toliko različite položaje u odnosu na Zemlju da su moguće stereoskopske fotografije. No, ovdje se susrećemo s novom poteškoćom: u tim je položajima razlika u dobi Mjeseca, 1?-2 dana, prevelika, tako da je traka Mjesečeve površine u blizini kruga osvjetljenja na jednoj slici već izlazi iz sjene. Ovo je neprihvatljivo za stereoskopske slike (traka će sjajiti poput srebra). Pojavljuje se težak zadatak: čekati identične Mjesečeve mijene, koje se razlikuju po veličini libracije (po dužini) tako da krug osvjetljenja prolazi preko istih dijelova Mjesečeve površine. Ali to nije dovoljno: u oba položaja također moraju postojati jednake libracije u širini.
Malo je vjerojatno da će naš čitatelj snimiti lunarne stereo fotografije. Metoda njihova dobivanja ovdje je objašnjena, naravno, ne u praktične svrhe, već samo kako bi se razmotrile značajke mjesečevog kretanja, koje astronomima daju priliku vidjeti mali trak na strani našeg satelita koji je obično nedostupan promatrač. Zahvaljujući obje lunarne libracije, vidimo, općenito, ne polovicu cijele mjesečeve površine, već 59% nje. Prije lansiranja trećeg u Sovjetskom Savezu svemirska raketa prema Mjesecu, 41% Mjesečeve površine bilo je nedostupno proučavanju.
Nitko nije znao kako je strukturiran ovaj dio mjesečeve površine. Učinjeni su genijalni pokušaji da se produžavanjem stražnjih dijelova Mjesečevih grebena i svjetlosnih pruga koje prelaze s nevidljivog dijela Mjeseca na vidljivi, ocrtaju neki detalji nama nedostupne polovice. Kao rezultat lansiranja automatske međuplanetarne stanice "Luna-3" 4. listopada 1959. godine, dobivene su fotografije daleke strane Mjeseca. Sovjetski znanstvenici dobili su pravo imenovati novootkrivene mjesečeve formacije. Krateri su nazvani po istaknute ličnosti znanosti i kulture - Lomonosov, Tsiolkovsky, Joliot-Curie i drugi, dva su nova mora dobila imena - Moskovsko more i More snova. Daleku stranu Mjeseca po drugi put je snimila sovjetska sonda Zond-3, lansirana 18. srpnja 1965. godine.
Godine 1966. Luna 9 lagano je sletjela na Mjesec i poslala sliku lunarnog krajolika na Zemlju. Godine 1969. lunarno More spokojstva doživjelo je nevolje. Sletna kabina američkog zrakoplova potonula je na suho dno ovog “mora”. svemirski brod"Apollo 11". Astronauti Neil Armstrong i Edwin Aldrin postali su prvi ljudi koji su kročili na Mjesec. Postavili su nekoliko instrumenata, uzeli uzorke Mjesečevog tla i vratili se na brod koji ih je čekao u orbiti. Apollom 11 upravljao je Michael Collins. Do kraja 1972. još je pet američkih ekspedicija posjetilo Mjesec.
Istodobno su u SSSR-u na Mjesec lansirane automatske stanice. Luna 16 je 1970. godine, spuštajući se na površinu Mjeseca, prvi put uzela uzorke Mjesečevog tla i dostavila ih na Zemlju. Iste godine Luna-17 lansirala je samohodni Lunohod-1 na površinu našeg satelita. Ovaj robot s osam kotača, koji izgleda i kao kornjača i kao vojna poljska kuhinja, prešao je gotovo 11 kilometara u 301 dan i poslao 20.000 slika, 200 panorama na Zemlju i proveo istraživanje tla na 500 točaka.
Nešto kasnije, Luna 20 vratila je na Zemlju uzorke tla iz planinskog područja Mjeseca, nedostupnog astronautima. Godine 1973. Luna-21 poslala je Lunokhod-2 u misiju, koja je prešla 37 km u 4,5 mjeseci, istražujući teren i sastav tla. Oba robota na kotačima kontrolirana su sa Zemlje putem radija i sustavno su slala slike lunarnih krajolika i rezultate analize tla u kontrolni centar. Bušila je automatska stanica Luna-24 (1976.). mjesečevo tlo do dubine od 2 m i na Zemlju dostavio 170 g svojih uzoraka.
Često izražena ideja o postojanju atmosfere i vode na drugoj strani Mjeseca je neutemeljena i proturječna zakonima fizike: ako nema atmosfere i vode na jednoj strani Mjeseca, ne može ih biti ni na drugoj (vratit ćemo se na ovo pitanje).
Drugi Mjesec i Lunarni MjesecS vremena na vrijeme u tisku se pojavljuju izvještaji da je jedan ili drugi promatrač uspio vidjeti drugi satelit Zemlje, njen drugi Mjesec.
Pitanje postojanja drugog satelita Zemlje nije novo. Iza sebe ima dugu povijest. Svatko tko je čitao roman Julesa Vernea "Od puške do Mjeseca" vjerojatno se sjeća da se tamo već spominje drugi Mjesec. Toliko je mali, a njegova brzina tolika da ga stanovnici Zemlje ne mogu promatrati. Francuski astronom Petit, kaže Jules Bern, posumnjao je u njegovo postojanje i odredio period njegove revolucije oko Zemlje na 3 sata i 20 m. Njegova udaljenost od površine Zemlje je 8140 km. Zanimljivo je da engleski časopis “Knowledge”, u članku o astronomiji Julesa Vernea, pozivanje na Petita, kao i samog Petita, smatra jednostavno izmišljenim. Ovog astronoma zapravo nema ni u jednoj enciklopediji. Pa ipak, romanopisčeva poruka nije izmišljena. Direktor Zvjezdarnice u Toulouseu, Petit, 50-ih godina prošlog stoljeća doista je branio postojanje drugog Mjeseca - meteorita s orbitalnim periodom od 3 sata i 20 m, koji kruži, međutim, ne 8000, nego 5000 km od Zemljine površinski. To mišljenje je već tada dijelilo samo nekoliko astronoma, a kasnije je potpuno zaboravljeno. Teoretski, nema ničeg neznanstvenog u pretpostavci postojanja drugog, vrlo malog satelita Zemlje. Ali takvo nebesko tijelo treba promatrati ne samo u onim rijetkim trenucima kada prolazi (prividno) preko diska Mjeseca ili Sunca. Čak i ako se okrene toliko blizu Zemlje da sa svakom rotacijom mora uroniti u široku zemljinu sjenu, tada bi ga i u tom slučaju bilo moguće vidjeti na jutarnjem i večernjem nebu kako sjaji kao sjajna zvijezda u zrakama Sunce. Svojim brzim kretanjem i čestim vraćanjima ova bi zvijezda privukla pažnju mnogih promatrača. U trenucima potpune pomrčine Sunca ni drugi Mjesec ne bi izmaknuo pogledima astronoma. Jednom riječju, kada bi Zemlja doista imala drugi satelit, događalo bi se da ga se promatra prilično često. U međuvremenu, nije bilo nijednog nespornog zapažanja.
Strogo govoreći, Zemlja ima, osim Mjeseca, još dva satelita. Ne umjetno, već potpuno prirodno. I to ne malen, već iste veličine kao sam Mjesec. No, iako su ovi “mjeseci” davno otkriveni (1956. godine od strane poljskog astronoma Kordylewskog), malo ih je ljudi uspjelo vidjeti. Stvar je u tome što se ti sateliti u potpunosti sastoje od prašine. Ovi prašnjavi "Mjeseci" kreću se među zvijezdama istom putanjom kao pravi Mjesec i istom brzinom. Jedan je 60 stupnjeva ispred Mjeseca, drugi isto toliko iza. A od Zemlje ih dijeli ista udaljenost kao i Mjesec. Rubovi ovih "Mjeseca" su zamućeni, što jako otežava promatranje.
Uz problem drugog Mjeseca, postavilo se i pitanje ima li naš Mjesec svoj mali satelit - “Mjesečev mjesec”.
Ali vrlo je teško izravno potvrditi postojanje takvog lunarnog satelita. Astronom Multon o tome iznosi sljedeća razmatranja:
“Kada Mjesec sjaji punom svjetlošću, njegova svjetlost ili svjetlost Sunca ne omogućavaju raspoznavanje vrlo malog tijela u njegovoj blizini. Samo u trenucima pomrčine Mjeseca bi Mjesečev satelit mogao biti obasjan Suncem, dok bi susjedni dijelovi neba bili oslobođeni utjecaja raspršene svjetlosti Mjeseca. Dakle, samo tijekom pomrčina Mjeseca moglo se nadati otkrivanju malog tijela koje kruži oko Mjeseca. Ovakva su istraživanja već provedena, ali nisu dala prave rezultate.”
Zašto Mjesec nema atmosferu?Ovo pitanje spada u ona koja postaju jasnija ako ih prije, da tako kažem, okrenemo. Prije nego što govorimo o tome zašto Mjesec ne zadržava atmosferu oko sebe, postavimo pitanje: zašto zadržava atmosferu oko našeg planeta? Prisjetimo se da je zrak, kao i svaki plin, kaos nepovezanih molekula koje se brzo kreću u različitim smjerovima. Njihova prosječna brzina pri t = 0 °C – oko? km u sekundi (brzina metka). Zašto se ne rasprše u svemir? Iz istog razloga iz kojeg puščani metak ne leti u svemir. Nakon što su iscrpile energiju svog kretanja za svladavanje sile gravitacije, molekule padaju natrag na Zemlju. Zamislite molekulu blizu Zemljine površine koja leti okomito prema gore velikom brzinom? km u sekundi. Koliko visoko može letjeti? Lako se izračunava: brzina v, visina dizanja h i gravitacijsko ubrzanje g povezani su sljedećom formulom:
v 2 = 2gh.
Zamijenimo umjesto v njegovu vrijednost - 500 m/s, umjesto g – 10 m/s 2, imamo
h = 12 500 m = 12? km.
Ali ako molekule zraka ne mogu letjeti iznad 12? km, odakle onda dolaze molekule zraka iznad ove granice? Uostalom, kisik koji čini našu atmosferu nastao je u blizini zemljine površine (iz ugljičnog dioksida kao rezultat aktivnosti biljaka). Koja ih je sila podigla i drži na visini od 500 kilometara ili više, gdje je sigurno utvrđeno prisustvo tragova zraka? Fizika ovdje daje isti odgovor koji bismo čuli od statističara da ga pitamo: “Prosječno trajanje ljudskog života je 70 godina; Odakle dolaze ljudi od 80 godina?” Stvar je u tome što se izračun koji smo napravili odnosi na prosjek, a ne na pravu molekulu. Prosječna molekula ima drugu brzinu od? km, ali prave se molekule kreću neke sporije, druge brže od prosjeka. Istina, postotak molekula čija brzina primjetno odstupa od prosjeka je mali i brzo opada kako se veličina tog odstupanja povećava. Od ukupnog broja molekula sadržanih u određenom volumenu kisika na 0°, samo 20% ima brzinu od 400 do 500 m u sekundi; približno isti broj molekula kreće se brzinom od 300-400 m/s, 17% - brzinom od 200-300 m/s, 9% - brzinom od 600-700 m/s, 8% - pri brzinom od 700-800 m/s, 1% - pri brzini od 1300-1400 m/s. Mali dio (manje od milijunti dio) molekula ima brzinu od 3500 m/s, a ta je brzina dovoljna da molekule odlete i do visine od 600 km.
Stvarno, 3500 2 = 20h, gdje h=12250000/20 tj preko 600 km.
Prisutnost čestica kisika na visini od stotina kilometara iznad Zemljine površine postaje jasna: to slijedi iz fizička svojstva plinovi Molekule kisika, dušika, vodene pare i ugljičnog dioksida, međutim, ne posjeduju brzine koje bi im omogućile da potpuno napuste Zemljinu kuglu. Za to je potrebna brzina od najmanje 11 km u sekundi, a takve brzine pri niskim temperaturama imaju samo pojedinačne molekule ovih plinova. Zbog toga Zemlja tako čvrsto drži svoj atmosferski omotač. Izračunato je da za gubitak polovice zaliha čak i najlakšeg plina u zemljinoj atmosferi - vodika - treba proći niz godina, izraženih u 25 znamenki. Milijuni godina neće napraviti nikakvu promjenu u sastavu i masi zemljine atmosfere.
Da bismo sada objasnili zašto Mjesec ne može održati sličnu atmosferu oko sebe, ostaje još malo reći.
Gravitacijska sila na Mjesecu je šest puta slabija nego na Zemlji; Sukladno tome, brzina potrebna za svladavanje sile gravitacije tamo je također manja i iznosi samo 2360 m/s. A budući da brzina molekula kisika i dušika pri umjerenim temperaturama može premašiti tu vrijednost, jasno je da bi Mjesec morao kontinuirano gubiti svoju atmosferu ako bi je htio formirati.
Kada najbrža od molekula ispari, druge će molekule dobiti kritičnu brzinu (to je posljedica zakona raspodjele brzina među česticama plina), a sve više novih čestica atmosferskog omotača mora nepovratno pobjeći u svemir.
Nakon dovoljno vremena, beznačajnog u mjerilu svemira, cjelokupna atmosfera će napustiti površinu tako slabo privlačnog nebeskog tijela.
Matematički se može dokazati da ako je prosječna brzina molekula u atmosferi planeta čak tri puta manja od maksimalne (tj. za Mjesec je 2360: 3 = 790 m/s), tada bi se takva atmosfera trebala raspršiti. na pola u roku od nekoliko tjedana. (Atmosfera nebeskog tijela može biti stabilno očuvana samo ako je prosječna brzina njegovih molekula manja od jedne petine maksimalne brzine.) Predloženo je - ili bolje rečeno, san - da će tijekom vremena, kada zemaljsko čovječanstvo posjeti i osvoji Mjesec, okružit će ga umjetnom atmosferom i tako ga učiniti pogodnim za stanovanje. Nakon rečenog, čitatelju bi trebala biti jasna neostvarivost takvog pothvata.
Nepostojanje atmosfere na našem satelitu nije slučajnost, nije hir prirode, već prirodna posljedica fizikalnih zakona.
Također je jasno da razlozi zašto je postojanje atmosfere na Mjesecu nemoguće trebaju odrediti njegovu odsutnost općenito na svim svjetskim tijelima sa slabom gravitacijom: na asteroidima i na većini planetarnih satelita.
Dimenzije lunarnog svijetaO tome, naravno, jasno govore brojčani podaci: promjer Mjeseca (3500 km), površina, volumen. Ali brojevi, koji su neizostavni u izračunima, nemoćni su dati onaj vizualni prikaz veličina koji zahtijeva naša mašta. Za to će biti korisno obratiti se na konkretne usporedbe.
Usporedimo lunarni kontinent (ipak je Mjesec čvrsti kontinent) s kontinentima globusa (slika 39). To će nam reći više od apstraktne izjave da je ukupna površina Mjesečeve kugle 14 puta manja od površine Zemlje. Po broju četvornih kilometara površina našeg satelita tek je nešto manja od površine Amerike. A onaj dio Mjeseca koji je okrenut prema Zemlji i koji je dostupan našem promatranju gotovo je točno jednak površini Južne Amerike.
Riža. 39. Veličina Mjeseca u usporedbi s kontinentom Europa (ne treba, međutim, zaključiti da je površina lunarne kugle manja od površine Europe)
Da bi se razjasnila veličina Mjesečevih "mora" u usporedbi sa zemaljskim, na Sl. 40 na karti Mjeseca konture Crnog i Kaspijskog mora su superponirane u istom mjerilu. Odmah je jasno da Mjesečeva "mora" nisu osobito velika, iako zauzimaju primjetan dio diska. Sea of Clarity, na primjer (170.000 km 2 ), otprilike u 2? puta manje od Kaspijskog.
Ali među prstenastim planinama Mjeseca postoje pravi divovi, koji ne postoje na Zemlji. Na primjer, kružna osovina planine Grimaldi pokriva površinu veću od površine Bajkalskog jezera. Mala država, poput Belgije ili Švicarske, mogla bi u potpunosti stati unutar ove planine.
Riža. 40. Zemljina mora u usporedbi s Mjesečevima. Crno i Kaspijsko more, preneseno na Mjesec, bilo bi tamo veće od svih Mjesečevih mora (brojevi označavaju: 1 – More kiše, 2 – More jasnoće, 3 – More spokoja, 4 – More izobilja, 5 – More nektara)
Mjesečevi krajoliciFotografije mjesečeve površine reproduciraju se u knjigama tako često da je izgled karakterističnih obilježja mjesečevog reljefa - prstenastih planina (slika 41), "kratera" - vjerojatno poznat svakom našem čitatelju. Moguće je da su drugi promatrali Mjesečeve planine kroz malu cijev; Za to je dovoljna cijev s lećom od 3 cm.
Riža. 41. Tipične prstenaste planine Mjeseca
Ali niti fotografije niti promatranja kroz teleskop ne daju nikakvu ideju o tome kako bi mjesečeva površina izgledala promatraču na samom Mjesecu. Stojeći neposredno uz Mjesečeve planine, promatrač bi ih vidio iz drugačije perspektive nego kroz teleskop. Jedno je gledati na predmet velika nadmorska visina i nešto sasvim drugo - izbliza sa strane. Pokažimo na nekoliko primjera kako se ta razlika manifestira. Eratostenova planina izgleda sa Zemlje kao prstenasta osovina s vrhom iznutra. Kroz teleskop, izgleda hrabro i oštro zahvaljujući jasnim, nezamućenim sjenama. Međutim, pogledajte njegov profil (Sl. 42): vidite da je u usporedbi s ogromnim promjerom kratera - 60 km - visina osovine i unutarnjeg stošca vrlo mala; Blagost padina dodatno prikriva njihovu visinu.
Riža. 42. Profil Velikog prstenastog gorja
Zamislite sebe kako sada lutate unutar ovog kratera i zapamtite da je njegov promjer jednak udaljenosti od jezera Ladoga do Finskog zaljeva. Tada ćete teško uhvatiti prstenasti oblik osovine; osim toga, konveksnost tla će sakriti njegov donji dio od vas, budući da je lunarni horizont dvostruko uži od zemljinog (što odgovara četiri puta manjem promjeru lunarne kugle). Na Zemlji, osoba prosječne visine, koja stoji na ravnom tlu, ne vidi oko sebe dalje od 5 km. To proizlazi iz formule raspona horizonta
Gdje D – domet u km, h – visina očiju u km, R – radijus planeta u km.
Zamijenivši podatke za Zemlju i Mjesec u to, saznajemo da je za osobu prosječne visine udaljenost horizonta
na Zemlji………,4,8 km,
na Mjesecu……….2,5 km.
Slika koja bi se mogla pojaviti promatraču unutar velikog lunarnog kratera prikazana je na sl. 43. (Pejzaž je prikazan za još jedan veliki krater - Arhimed.) Nije li istina: golema ravnica s lancem brežuljaka na horizontu ima malo sličnosti s onim što se obično zamišlja kada se izgovore riječi "mjesečev krater"?
Riža. 43. Kakvu bi sliku vidio promatrač kada bi stajao u središtu velike prstenaste planine na Mjesecu.
Našavši se s druge strane okna, izvan kratera, promatrač bi također vidio nešto drugačije od onoga što je očekivao. Vanjska padina prstenaste planine (usp. sl. 42) uzdiže se tako blago da je putnik uopće neće vidjeti kao planinu, a što je najvažnije, neće se moći uvjeriti da je brdoviti greben koji vidi prstenasta planina s okruglom kotlinom. Da biste to učinili, morat ćete prijeći njegov vrh, a čak i ovdje, kao što smo već objasnili, lunarnog penjača ne čeka ništa posebno.
Osim golemih prstenastih Mjesečevih planina, na Mjesecu postoji mnogo malih kratera koje je lako vidjeti, čak i iz neposredne blizine. Ali njihova visina je beznačajna; malo je vjerojatno da će promatrača ovdje zateći nešto neobično. Ali mjesečevi planinski lanci, koji nose nazive zemaljskih planina: Alpe, Kavkaz, Apenini itd., natječu se s zemaljskim po visini i dosežu 7–8 km. Na relativno malom Mjesecu izgledaju prilično impresivno.
Riža. 44. Pola zrna graška baca dugu sjenu pri kosom osvjetljenju
Odsutnost atmosfere na Mjesecu i s tim povezana oštrina sjena stvara neobičnu iluziju kada se promatra kroz teleskop: i najmanje nepravilnosti u tlu se povećavaju i čine se vrlo istaknutima. Stavite polovicu zrna graška s ispupčenjem prema gore. Je li veliko? I pogledajte kakvu dugu sjenu baca (slika 44). Uz bočno osvjetljenje na Mjesecu, sjena je 20 puta veća od visine tijela koje je baca, a astronomima je to dobro poslužilo: zahvaljujući dugim sjenama, objekti visoki 30 m mogu se promatrati kroz teleskop na Mjesecu Ali ista nas okolnost tjera da preuveličamo neravnine mjesečeve površine. Planina Pico, na primjer, tako se oštro ocrtava kroz teleskop da je ne možete a da je ne zamislite kao oštru i strmu stijenu (Sl. 45). Ovako su je prikazivali u prošlosti. No, promatrajući ga s Mjesečeve površine, vidjeli biste potpuno drugačiju sliku - ono što je prikazano na Sl. 46.
Ali druge značajke lunarnog reljefa, naprotiv, podcjenjujemo. Kroz teleskop promatramo tanke, jedva primjetne pukotine na površini Mjeseca, a čini nam se da se ne mogu igrati značajnu ulogu u lunarnom krajoliku.
Riža. 45. Planina Pico se smatrala strmom i oštrom
Riža. 46. U stvari, planina Pico ima vrlo blage padine.
Riža. 47. Takozvani “Ravni zid” na Mjesecu; pogled teleskopom
Ali preneseni na površinu našeg satelita, vidjeli bismo na tim mjestima pod svojim nogama dubok crni ponor koji se proteže daleko iza horizonta. Još jedan primjer. Na Mjesecu postoji takozvani "Ravni zid" - strma izbočina koja presijeca jednu od njegovih ravnica. Gledajući ovaj zid kroz teleskop (si. 47.), zaboravimo, da je visok 300 m; stojeći u podnožju zida, bili bismo izvan sebe od njegove golemosti. Na sl. 48 umjetnik je pokušao prikazati ovaj strmi zid, vidljiv odozdo: kraj mu se gubi negdje iza horizonta: ipak se proteže 100 km! Na isti način, tanke pukotine, vidljive kroz jak teleskop na površini Mjeseca, trebale bi u stvarnosti predstavljati goleme kvarove (slika 49).
Riža. 48. Kako bi "Ravni zid" trebao izgledati promatraču koji se nalazi blizu njegove baze
Riža. 49. Jedna od lunarnih "pukotina" uočena u neposrednoj blizini.
Nebo obasjano mjesečinom
Crni nebeski svod
Kada bi se jedan stanovnik Zemlje mogao naći na Mjesecu, tri izvanredne okolnosti privukle bi njegovu pažnju prije ostalih.
Čudna boja dnevnog neba na Mjesecu bi odmah zapela za oko: umjesto uobičajene plave kupole, bilo bi potpuno crno nebo prošarano žarkim sjajem Sunca! - puno zvijezda, jasno vidljivih, ali uopće ne svjetlucaju. Razlog ovog fenomena je nepostojanje atmosfere na Mjesecu.
“Modri svod vedrog i čistog neba,” kaže Flammarion svojim karakterističnim slikovitim jezikom, “nježno rumenilo zore, veličanstveni sjaj večernjeg sumraka, očaravajuća ljepota pustinja, maglovita daljina polja i livada, i ti , zrcalne vode jezera, od davnina odražavaju daleka plavetnila neba, u svojim dubinama sadrže cijeli beskraj - vaše postojanje i sva vaša ljepota ovisi isključivo o toj svjetlosnoj ljusci koja se proteže nad kuglom zemaljskom. Bez nje, nijedna od ovih slika, nijedna od ovih bujnih boja ne bi postojala. Umjesto azurno plavog neba, bili biste okruženi beskrajnim crnim prostorom; umjesto veličanstvenih izlazaka i zalazaka sunca, dani bi naglo, bez prijelaza, ustupili mjesto noćima, a noći danima. Umjesto blagog polusvjetla koje vlada posvuda gdje blistave zrake Sunca ne padaju izravno, bilo bi jarke svjetlosti samo na mjestima izravno osvijetljenim dnevnim svjetlom, a u svemu ostalom bila bi gusta sjena.”
Zemlja na nebu mjeseca
Druga atrakcija na Mjesecu je ogromni disk Zemlje koji visi na nebu. Putniku će se učiniti čudnim da je globus koji je zaostao prilikom leta na Mjesec na dnu , odjednom sam se našao ovdje gore .
Ne postoji jedan vrh i dno u svemiru za sve svjetove, i ne treba vas iznenaditi da biste je, ako biste Zemlju ostavili ispod, vidjeli gore dok ste na Mjesecu.
Disk Zemlje koji visi na Mjesečevom nebu je ogroman: njegov promjer je otprilike četiri puta veći od promjera poznatog Mjesečevog diska na Zemljinom nebu. Ovo je treća nevjerojatna činjenica koja čeka lunarnog putnika. Ako su u lunarnim noćima naši krajolici dosta dobro osvijetljeni, onda bi noći na Mjesecu, sa zrakama pune Zemlje s diskom 14 puta većim od Mjesečevog, trebale biti neobično svijetle. Sjaj zvijezde ne ovisi samo o njezinu promjeru, već i o refleksiji njezine površine. U tom pogledu zemljina je površina šest puta veća od mjesečeve; dakle, svjetlost pune Zemlje trebala bi obasjati Mjesec 90 puta jače nego što cijeli mjesec obasjava Zemlju. U “zemaljskim noćima” na Mjesecu bi bilo moguće čitati sitna slova. Osvjetljenje Mjesečevog tla od strane Zemlje je toliko jako da nam omogućuje, s udaljenosti od 400 000 km, da razlikujemo noćni dio Mjesečevog globusa u obliku nejasnog treptanja unutar uskog polumjeseca; naziva se "pepeljasto svjetlo" Mjeseca. Zamislite 90 punih Mjeseca koji sipaju svoju svjetlost s neba, a uzmite u obzir i nepostojanje atmosfere na našem satelitu koja apsorbira dio svjetlosti, i dobit ćete neku predodžbu o očaravajućoj slici mjesečevih krajolika, preplavljenih usred noći sjajem pune Zemlje.
Bi li promatrač Mjeseca mogao razaznati obrise kontinenata i oceana na Zemljinom disku? Uvriježeno je pogrešno mišljenje da Zemlja na Mjesečevom nebu predstavlja nešto slično školskom globusu. Ovako ga umjetnici prikazuju kada trebaju nacrtati globus u svjetskom prostoru: s konturama kontinenata, sa snježnom kapom u polarnim područjima i drugim detaljima. Sve se to mora pripisati području fantazije. Na kugli zemaljskoj, kada se promatra izvana, takvi se detalji ne mogu razaznati. Da ne govorimo o oblacima, koji obično prekrivaju polovicu zemaljske površine, sama naša atmosfera jako raspršuje sunčeve zrake; stoga bi se Zemlja trebala činiti svijetlom i neprozirnom oku poput Venere. Pulkovski astronom G.A., koji je proučavao ovo pitanje. Tikhov je napisao:
“Gledajući Zemlju iz svemira, vidjeli bismo disk boje vrlo bjelkastog neba i jedva bismo razaznali detalje same površine. Značajan dio sunčeve svjetlosti koja pada na Zemlju uspije se raspršiti u svemiru pomoću atmosfere i svih njezinih nečistoća prije nego što stigne do same površine Zemlje. A ono što se reflektira na samoj površini opet će imati vremena da jako oslabi zbog novog raspršivanja u atmosferi.”
Dakle, dok nam Mjesec jasno pokazuje sve detalje svoje površine, Zemlja skriva svoje lice od Mjeseca, pa i od cijelog svemira, pod sjajnim pokrivačem atmosfere.
Ali to nije jedina razlika između lunarne noćne svjetiljke i zemaljske. Na našem nebu mjesec izlazi i zalazi, opisujući svoj put zajedno sa zvjezdanom kupolom. Na Mjesečevom nebu Zemlja ne čini takvo kretanje. Ona tamo ne ustaje i ne zalazi, ne sudjeluje u urednoj, krajnje sporoj povorci zvijezda. Gotovo nepomično visi na nebu, zauzimajući određeni položaj za svaku točku Mjeseca, dok zvijezde polako klize iza njega. To je posljedica osobine kretanja Mjeseca koju smo već razmatrali, a to je da je Mjesec uvijek istim dijelom svoje površine okrenut prema Zemlji. Za lunarnog promatrača, Zemlja gotovo nepomično visi na nebeskom svodu. Ako Zemlja stoji u zenitu nekog lunarnog kratera, tada ona nikada ne napušta svoj zenit. Ako se s neke točke vidi na horizontu, zauvijek ostaje na horizontu tog mjesta. Samo lunarne libracije, o kojima smo već govorili, donekle smetaju ovoj nepokretnosti. Zvjezdano nebo čini svoju polaganu rotaciju iza Zemljinog diska, na 27 1/3 našeg dana; Sunce obilazi nebo na 29? dana, planeti čine slične pokrete, a samo jedna Zemlja miruje gotovo nepomično na crnom nebu.
Ali, ostajući na jednom mjestu, Zemlja se brzo, svaka 24 sata, okrene oko svoje osi, a kada bi naša atmosfera bila prozirna, Zemlja bi mogla poslužiti kao najprikladniji nebeski sat za buduće putnike međuplanetarnih letjelica. Osim toga, Zemlja ima iste mijene kakve pokazuje Mjesec na našem nebu. To znači da naš svijet ne svijetli uvijek na mjesečevom nebu kao puni disk: pojavljuje se ponekad u obliku polukruga, ponekad u obliku srpa, više ili manje uskog, ponekad u obliku nepotpunog kruga, ovisno o tome koji je dio polovice Zemlje osvijetljen Suncem okrenut prema Mjesecu. Nakon što je nacrtao međusobni dogovor Sunce, Zemlja i Mjesec, možete lako vidjeti da Zemlja i Mjesec moraju pokazivati suprotne faze jedan prema drugom.
Kada promatramo mladi Mjesec, promatrač Mjeseca trebao bi vidjeti puni disk Zemlje - "punu Zemlju"; naprotiv, kad imamo pun Mjesec, na Mjesecu je “nova zemlja” (slika 50). Kad vidimo uski srp novog mjeseca, s Mjeseca bismo se mogli diviti Zemlji u propasti, a punom disku nedostaje upravo takav srp kakav nam u tom trenutku pokazuje Mjesec. Međutim, faze Zemlje nisu tako oštro definirane kao lunarne: Zemljina atmosfera zamagljuje granicu svjetlosti, stvarajući onaj postupni prijelaz iz dana u noć i natrag, koji na Zemlji promatramo u obliku sumraka.
Riža. 50. “Nova Zemlja” na Mjesecu. Crni disk Zemlje okružen je svijetlom granicom Zemljine sjajne atmosfere
Još jedna razlika između Zemljinih i Mjesečevih faza je sljedeća. Na Zemlji nikada ne vidimo Mjesec u trenutku mladog Mjeseca. Iako obično stoji iznad ili ispod Sunca (ponekad za 5°, tj. 10 njegovih promjera), kako bi se mogao vidjeti uski rub Mjesečeve kugle obasjan Suncem, on je još uvijek nedostupan našem vidu: sjaj Sunce bije skromni sjaj srebrne niti mladog mjeseca. Mladi Mjesec obično primjećujemo tek u dobi od dva dana, kada ima vremena da se dovoljno udalji od Sunca, a samo u rijetkim slučajevima (u proljeće) - u dobi od jednog dana. To nije slučaj kada se “nova zemlja” promatra s Mjeseca: tamo nema atmosfere, rasipajući sjajnu aureolu oko dnevnog svjetla. Zvijezde i planeti tamo se ne gube u zrakama Sunca, već se jasno ističu na nebu u njegovoj neposrednoj blizini. Stoga, kada Zemlja nije izravno ispred Sunca (tj. ne tijekom pomrčina), već malo iznad ili ispod njega, uvijek je vidljiva na crnom, zvjezdanim nebu našeg satelita u obliku tankog srpa s rogovima okrenutim od Sunca (slika 51). Dok se udaljava od Zemlje lijevo od Sunca, čini se da se srp kotrlja udesno.
Riža. 51. “Mlada” Zemlja na nebu Mjeseca. Bijeli krug pod zemljinim srpom je Sunce
Fenomen koji odgovara upravo opisanom može se vidjeti promatranjem Mjeseca kroz mali teleskop: za punog Mjeseca disk noćne zvijezde ne vidimo u obliku punog kruga; budući da središta Mjeseca i Sunca ne leže na istoj ravnoj liniji s okom promatrača, Mjesečevom disku nedostaje uski polumjesec, koji kao tamna traka klizi blizu ruba osvijetljenog diska ulijevo kako se Mjesec pomiče nadesno. Ali Zemlja i Mjesec uvijek pokazuju suprotne faze jedan prema drugome; stoga je u opisanom trenutku lunarni promatrač trebao vidjeti tanki polumjesec "nove zemlje".
Riža. 52. Spora kretanja Zemlje u blizini lunarnog horizonta zbog libracije. Isprekidane linije – putanja središta zemljinog diska
Već smo usput primijetili da bi Mjesečeve libracije trebale utjecati na to da Zemlja nije potpuno nepomična na Mjesečevom nebu: ona fluktuira oko svog prosječnog položaja u smjeru sjever-jug za 14°, a u smjeru zapad-istok za 16°. Za one točke na Mjesecu gdje je Zemlja vidljiva na samom horizontu, naš bi se planet ponekad trebao činiti kao da zalazi, a ubrzo potom ponovno izlazi, opisujući čudne krivulje (Sl. 52). Ovakav izlazak ili zalazak Zemlje na jednom mjestu na horizontu, bez obilaska cijelog neba, može trajati mnogo zemaljskih dana.
Pomrčine na Mjesecu
Dopunimo sada skiciranu sliku mjesečevog neba opisom onih nebeskih spektakala koji se nazivaju pomrčine. Na Mjesecu postoje dvije vrste pomrčina: solarne i "zemaljske". Prve nisu slične nama poznatim pomrčinama Sunca, ali su iznimno spektakularne na svoj način. Na Mjesecu se događaju u onim trenucima kada su na Zemlji pomrčine Mjeseca, jer se tada Zemlja nalazi na liniji koja spaja središta Sunca i Mjeseca. U tim trenucima naš satelit uranja u sjenu koju baca globus. Svatko tko je slučajno vidio Mjesec u takvim trenucima zna da on nije potpuno lišen svjetla, ne nestaje iz oka; obično se vidi u trešnjastocrvenim zrakama koje prodiru unutar stošca zemljine sjene. Kad bismo se u ovom trenutku prenijeli na površinu Mjeseca i odatle pogledali Zemlju, jasno bismo razumjeli razlog crvenog osvjetljenja: na nebu Mjeseca, globus, postavljen ispred svijetle, iako mnogo manjeg Sunca, pojavljuje se kao crni disk okružen grimiznim rubom svoje atmosfere. Upravo ta granica obasjava Mjesec, uronjen u sjenu, crvenkastom svjetlošću (slika 53).
Riža. 53. Tijek pomrčine Sunca na Mjesecu: Sunce C postupno zalazi iza zemljinog diska 3, nepomično visi na mjesečevom nebu.
Pomrčine Sunca na Mjesecu ne traju nekoliko minuta, kao na Zemlji, nego više od 4 sata - koliko i naše pomrčine Mjeseca, jer, u biti, to su naše pomrčine Mjeseca, samo promatrane ne sa Zemlje, nego s Mjeseca. .
Što se tiče "zemaljskih" pomrčina, one su toliko beznačajne da jedva da zaslužuju naziv pomrčine. Javljaju se u onim trenucima kada su na Zemlji vidljive pomrčine Sunca. Na velikom disku Zemlje promatrači Mjeseca tada bi vidjeli mali pokretni crni krug – to su sretna područja zemljine površine odakle se mogu diviti pomrčini Sunca.
Valja napomenuti da se pomrčine poput naših ne mogu promatrati nigdje drugdje u planetarnom sustavu. Ovaj izniman spektakl dugujemo jednoj slučajnoj okolnosti: Mjesec, koji nam zaklanja Sunce, nalazi nam se točno onoliko puta bliže od Sunca, koliko je puta mjesečev promjer manji od solarnog - slučajnost koja se ne ponavlja na bilo kojoj drugoj planeti.
Zašto astronomi promatraju pomrčine?Zahvaljujući sada zabilježenoj nesreći, dugi stožac sjene, koji naš satelit neprestano vuče za sobom, dopire samo do Zemljine površine (Sl. 54). Naime, prosječna duljina stošca Mjesečeve sjene manja je od prosječne udaljenosti Mjeseca od Zemlje, a kada bismo radili samo o prosječnim vrijednostima, došli bismo do zaključka da je ukupna pomrčine Sunca Kod nas se to nikad ne događa. One se zapravo događaju jer se Mjesec oko Zemlje kreće po elipsi i na nekim je dijelovima orbite 42.200 km bliži zemljinoj površini nego na drugima: udaljenost Mjeseca varira od 363.300 do 405.500 km.
Riža. 54. Kraj stošca mjesečeve sjene klizi po zemljinoj površini; na mjestima koja su njime pokrivena opaža se pomrčina Sunca
Klizeći duž Zemljine površine, kraj Mjesečeve sjene iscrtava na sebi “liniju vidljivosti pomrčine Sunca”. Ovaj pojas nije širi od 300 km, pa broj naseljena područja, nagrađen spektaklom pomrčine Sunca, svaki put je prilično ograničen. Ako tome dodamo da se trajanje potpune pomrčine Sunca računa u minutama (ne više od osam), postaje jasno da je potpuna pomrčina Sunca iznimno rijedak spektakl. Za bilo koju točku na kugli zemaljskoj to se događa jednom u dva ili tri stoljeća.
Znanstvenici stoga doslovno love pomrčine Sunca, opremajući posebne ekspedicije na ona, ponekad za njih vrlo udaljena, mjesta na kugli zemaljskoj odakle se taj fenomen može promatrati. Pomrčina Sunca 1936. (19. lipnja) bila je vidljiva kao potpuna samo unutar Sovjetski Savez, a radi promatranja na dvije minute, došlo nam je 70 stranih znanstvenika iz deset različitih zemalja. Istovremeno, napori četiriju ekspedicija bili su uzalud zbog oblačnog vremena. Opseg rada sovjetskih astronoma na promatranju ove pomrčine bio je iznimno velik. Oko 30 sovjetskih ekspedicija poslano je na potpunu pomrčinu.
Godine 1941., unatoč ratu, sovjetska vlada organizirala je niz ekspedicija duž pojasa potpune pomrčine od Azovskog mora do Almatija. A 1947. godine sovjetska ekspedicija otišla je u Brazil promatrati potpunu pomrčinu 20. svibnja. Posebno velike razmjere u SSSR-u poprimila su promatranja pomrčina Sunca 25. veljače 1952., 30. lipnja 1954. i 15. veljače 1961. Sovjetska je ekspedicija 30. svibnja 1965. promatrala pomrčinu na malenom otoku Manuae na jugozapadu dio tihi ocean.
Iako se pomrčine Mjeseca događaju jedan i pol puta rjeđe od pomrčina Sunca, promatraju se puno češće. Ovaj astronomski paradoks objašnjava se vrlo jednostavno.
Pomrčina Sunca može se promatrati na našem planetu samo u ograničenoj zoni za koju je Sunce zaklonjeno Mjesecom; unutar ovog uskog pojasa za neke je točke potpun, a za druge djelomičan (tj. Sunce je samo djelomično zaklonjeno). Trenutak početka pomrčine Sunca također je različit za različite točke trake, ne zato što postoji razlika u računanju vremena, već zato što se mjesečeva sjena kreće duž Zemljine površine i različite točke su njome pokrivene na različitim mjestima. puta.
Pomrčina Mjeseca odvija se potpuno drugačije. Promatra se odmah preko cijele polovice globusa, gdje je u ovom trenutku vidljiv Mjesec, odnosno nalazi se iznad horizonta.
Uzastopne faze pomrčine Mjeseca događaju se za sve točke na zemljinoj površini u istom trenutku; razlika je samo zbog razlike u vremenu.
Zbog toga astronom ne treba “loviti” pomrčine Mjeseca: one mu dolaze same. Ali da biste "uhvatili" pomrčinu Sunca, ponekad morate putovati jako daleko. Astronomi šalju ekspedicije na tropske otoke, daleko na zapad ili istok, samo da nekoliko minuta promatraju prekrivanje solarnog diska crnim krugom Mjeseca.
Ima li smisla opremati skupe ekspedicije za takva kratkotrajna promatranja? Nije li moguće izvršiti ista promatranja bez čekanja da Mjesec slučajno zakloni Sunce? Zašto astronomi umjetno ne proizvedu pomrčinu Sunca zaklanjajući sliku Sunca u teleskopu neprozirnim krugom? Tada bi, čini se, bilo moguće bez muke promatrati onu okolinu Sunca koja toliko zanima astronome tijekom pomrčina.
Takva umjetna pomrčina Sunca ne može, međutim, proizvesti ono što se opaža kada je Sunce zaklonjeno Mjesecom. Činjenica je da sunčeve zrake, prije nego što dopru do naših očiju, prolaze kroz zemljinu atmosferu i ovdje se raspršuju česticama zraka. Zato nam se nebo danju čini kao svijetloplavi svod, a ne crno, prošarano zvijezdama, kako bi nam se činilo i danju u nedostatku atmosfere. Prekrivajući Sunce krugom, ali ostajući na dnu oceana zraka, iako štitimo oko od izravnih zraka dnevnog svjetla, atmosfera iznad nas i dalje je preplavljena sunčevom svjetlošću i nastavlja raspršivati zrake, zasjenjujući zvijezde. To se ne događa ako je zaslon koji zamračuje izvan atmosfere. Mjesec je upravo takav ekran, smješten stotinu puta dalje od opipljive granice atmosfere. Ovaj zaslon zadržava sunčeve zrake prije nego što prodru kroz zemljinu atmosferu, pa stoga nema raspršenja svjetlosti u zasjenjenoj traci. Istina, ne potpuno: malo zraka prodire u područje sjene, raspršuju se okolnim svjetlosnim područjima, pa stoga nebo u trenutku potpune pomrčine Sunca nikada nije tako crno kao u ponoć; Vidljive su samo najsjajnije zvijezde.
Koje si zadatke postavljaju astronomi pri promatranju potpune pomrčine Sunca? Napomenimo one glavne.
Prvi je promatranje takozvanog "preokreta" spektralnih linija u vanjskoj ljusci Sunca. Linije sunčevog spektra, koje su u normalnim uvjetima tamne na svijetlom pojasu spektra, postaju svijetle nekoliko sekundi na tamnoj pozadini nakon trenutka potpunog prekrivanja Sunca Mjesečevim diskom: apsorpcijski spektar pretvara u emisijski spektar. Ovo je takozvani "flash spektar". Iako se ovaj fenomen, koji pruža dragocjen materijal za prosuđivanje prirode vanjskog omotača Sunca, može, pod određenim uvjetima, promatrati ne samo tijekom pomrčine, on se tako jasno otkriva tijekom pomrčina da astronomi nastoje ne propustiti takvu priliku .
Riža. 55. U trenutku potpune pomrčine Sunca, "solarna korona" se rasplamsava oko crnog Mjesečevog diska
Drugi zadatak je istraživanje. solarna korona . Korona je najznamenitiji fenomen opažen tijekom potpune pomrčine Sunca: oko potpuno crnog kruga Mjeseca, obrubljenog vatrenim izbočinama (prominencijama) vanjske ljuske Sunca, sjaji biserna aureola različitih veličina i oblika. različite pomrčine (slika 55). Duge zrake ovog sjaja često su nekoliko puta veće od sunčevog promjera, a sjaj je obično samo polovica sjaja punog Mjeseca.
Tijekom pomrčine 1936. Sunčeva kruna bila je izuzetno svijetla, sjajnija od punog Mjeseca, što se rijetko događa. Duge, pomalo mutne zrake korone protezale su se preko tri ili više solarnih promjera; cijela se kruna pojavila u obliku petokrake zvijezde, čije je središte zauzimao tamni Mjesečev disk.
Tijekom pomrčina, astronomi fotografiraju koronu, mjere njen sjaj i proučavaju njen spektar. Sve to pomaže u proučavanju njegove fizičke strukture.
Riža. 56. Jedna od posljedica opća teorija relativnost – skretanje svjetlosnih zraka pod utjecajem gravitacijske sile Sunca. Prema teoriji relativnosti, zemaljski promatrač na G vidi zvijezdu u točki E u smjeru ravne linije TDFE, dok se u stvarnosti zvijezda nalazi u točki E i šalje svoje zrake duž zakrivljene putanje EBFDT. U nedostatku Sunca, svjetlosni snop od zvijezde prema Zemlji T bio bi usmjeren pravocrtno
Treći zadatak, postavljen tek posljednjih desetljeća, jest ispitati jednu od posljedica opće teorije relativnosti. Prema teoriji relativnosti, zrake zvijezda prolaze pored Sunca pod utjecajem njegove snažne privlačnosti i podvrgavaju se otklonu, što bi se trebalo otkriti u prividnom pomaku zvijezda u blizini Sunčevog diska (slika 56). Provjera ove posljedice moguća je samo tijekom potpune pomrčine Sunca.
Mjerenja za vrijeme pomrčina 1919., 1922., 1926. i 1936. godine. nije dalo, strogo govoreći, odlučujuće rezultate, a pitanje eksperimentalne potvrde naznačene posljedice iz teorije relativnosti ostaje otvoreno do danas.
Ovo su glavni razlozi zbog kojih astronomi napuštaju svoje zvjezdarnice i odlaze u udaljena, ponekad vrlo negostoljubiva mjesta kako bi promatrali pomrčine Sunca.
Što se tiče same slike potpune pomrčine Sunca, u našoj književnosti postoji izvrstan opis ovog rijetkog prirodnog fenomena (V.G. Korolenko „Kod pomrčine“; opis se odnosi na pomrčinu u kolovozu 1887.; promatranje je obavljeno na obalama Volge, u gradu Yuryevets.) Evo ulomka iz Korolenkove priče s malim izostavljanjima:
“Sunce na minutu tone u široko, maglovito mjesto i pojavljuje se iz oblaka već znatno oštećeno...
Sada je to vidljivo golim okom, čemu pomaže tanka para koja se još dimi u zraku, ublažavajući blistavi sjaj.
Tišina. Tu i tamo čuje se nervozno, teško disanje...
Prođe pola sata. Dan sja gotovo jednako, oblaci prekrivaju i otkrivaju sunce koje sada lebdi iznad u obliku srpa.
Među mladima vlada bezbrižno uzbuđenje i radoznalost.
Starci uzdišu, starice nekako histerično stenju, a neke i vrište i jauču, kao od zubobolje.
Dan počinje primjetno blijedjeti. Lica ljudi poprimaju uplašenu boju, sjene ljudskih likova leže na tlu, blijede i nejasne. Parobrod koji se spušta plovi pokraj njega kao nekakav duh. Njegovi su obrisi postali svjetliji i izgubili definiciju boja. Količina svjetla se prividno smanjuje, ali kako nema zgusnutih večernjih sjena, nema igre svjetlosti koja se reflektira na nižim slojevima atmosfere, ovaj sumrak djeluje neobično i čudno. Krajolik kao da se zamaglio u nešto; trava gubi svoje zelenilo, planine kao da gube svoju tešku gustoću.
No, dok ostaje tanki polumjesečasti rub sunca, i dalje vlada dojam vrlo blijedog dana, a činilo mi se da su priče o mraku tijekom pomrčine pretjerane. “Je li doista moguće”, pomislio sam, “da ova preostala beznačajna iskra sunca, koja gori kao posljednja zaboravljena svijeća u golemom svijetu, toliko znači?.. Je li doista moguće da kad se ugasi, noć iznenada pad?"
Ali ta je iskra nestala. Nekako naglo, kao da je s naporom izbila iza tamne zavjese, zaiskrila je još jednim zlatnim pljuskom i ugasila se. I s tim se gusti mrak izlio na zemlju. Uhvatio sam trenutak kada se u tami pojavila potpuna sjena. Pojavio se na jugu i poput golemog pokrivača brzo preletio preko planina, uz rijeke, preko polja, raspirio cijeli nebeski prostor, obavio nas i u trenu zatvorio na sjeveru. Sada sam stajao dolje, na plićaku obale, i osvrnuo se na gomilu. U njoj je vladala smrtna tišina... Likovi ljudi stapali su se u jednu mračnu masu...
Ali ovo nije bila obična noć. Bilo je tako svijetlo da je oko nehotice tražilo srebrnastu mjesečinu koja se probijala kroz plavu tamu obične noći. Ali nigdje nije bilo sjaja, ni plavetnila. Činilo se kao da je tanki pepeo, nerazaznatan okom, rasut iznad zemlje, ili kao da je najtanja i gusta mreža visjela u zraku. A tamo negdje sa strane, u gornjim slojevima, osjeća se osvijetljena zračna daljina koja probija u našu tamu, stapajući sjene, oduzimajući tami oblik i gustoću. A nad svom zbrkanom prirodom čudesne panorame, trče oblaci, a među njima se odvija borba koja oduzima dah... Okruglo, tamno, neprijateljsko tijelo, poput pauka, bijesnu na žarko sunce, i zajedno hrle nebom -visoke visine. Neka vrsta sjaja, koja u promjenjivim nijansama struji iza tamnog štita, daje spektaklu pokret i život, a oblaci dodatno pojačavaju iluziju svojim alarmantnim, tihim trčanjem.”
Pomrčine Mjeseca za suvremene astronome ne predstavljaju izniman interes koji se povezuje s pomrčinama Sunca. Naši preci vidjeli su pomrčine Mjeseca kao zgodnu priliku za potvrdu sferičnog oblika Zemlje. Poučno je prisjetiti se uloge koju su ti dokazi igrali u povijesti. obilazak svijeta Magellan. Kad su nakon napornog dugog putovanja pustim vodama Tihog oceana mornari pali u očaj, zaključivši da su se nepovratno udaljili od čvrstog kopna u vodeno prostranstvo koje nikada neće završiti, jedino Magellan nije izgubio hrabrost. “Iako je crkva stalno inzistirala na temelju Svetog pisma da je Zemlja golema ravnica okružena vodama”, kaže suputnik velikog moreplovca, “Magellan je crpio čvrstinu iz sljedećeg razmatranja: tijekom pomrčine Mjeseca, sjena koju baca Zemlja je okrugla, a što je sjena, takav mora postojati i predmet koji je baca...” U starim knjigama o astronomiji čak nalazimo crteže koji objašnjavaju ovisnost oblika mjesečeve sjene o obliku Zemlje (slika 57).
Riža. 57. Drevni crtež koji objašnjava ideju da se prema izgledu Zemljine sjene na Mjesečevom disku može procijeniti oblik Zemlje
Sada nam više ne trebaju takvi dokazi. Ali pomrčine Mjeseca omogućuju procjenu strukture gornjih slojeva zemaljski atmosfera temeljena na sjaju i boji Mjeseca. Kao što znate, Mjesec ne nestaje bez traga u zemljinoj sjeni, već je i dalje vidljiv u sunčevim zrakama, savijajući se unutar stošca sjene. Jačina Mjesečevog osvjetljenja u tim trenucima i njegove nijanse boja od velikog su interesa za astronomiju i, kako je utvrđeno, u neočekivanoj su vezi s brojem sunčane pjege. Osim toga, fenomen pomrčine Mjeseca nedavno se koristi za mjerenje brzine hlađenja Mjesečevog tla kada je lišeno sunčeve topline (o tome ćemo se vratiti kasnije).
Zašto se pomrčine ponavljaju nakon 18 godina?Davno prije naše ere, babilonski promatrači neba primijetili su da se niz pomrčina - i solarnih i lunarnih - ponavlja svakih 18 godina i 10 dana. Ovo razdoblje nazvano je "Saros". Koristeći ga, stari su predviđali početak pomrčina, ali nisu znali što je odredilo takvu pravilnu periodičnost i zašto "saros" ima upravo ovo, a ne neko drugo trajanje. Obrazloženje za periodičnost pomrčina pronađeno je mnogo kasnije, kao rezultat pažljivog proučavanja kretanja Mjeseca.
Koje je Mjesečevo orbitalno vrijeme? Odgovor na ovo pitanje može varirati ovisno o trenutku u kojem se Mjesečeva revolucija oko Zemlje smatra završenom. Astronomi razlikuju pet vrsta mjeseci, od kojih nas sada zanimaju samo dvije:
1. Takozvani “sinodički” mjesec, tj. vremensko razdoblje tijekom kojeg Mjesec napravi punu revoluciju u svojoj orbiti, ako to kretanje pratite sa Sunca. To je vremenski period koji prolazi između dvije identične Mjesečeve mijene, na primjer, od mladog mjeseca do mladog mjeseca. To je jednako 29,5306 dana.
2. Takozvani drakonski mjesec, tj. period nakon kojeg se Mjesec vraća u isti „čvor“ svoje orbite ( čvor – sjecište mjesečeve putanje s ravninom zemljine putanje). Trajanje takvog mjeseca je 27,2122 dana.
Pomrčine se, kao što je lako razumjeti, događaju samo u trenucima kada se Mjesec, u fazi punog Mjeseca ili mladog Mjeseca, nalazi u jednom od svojih čvorova: tada je njegovo središte na istoj ravnoj liniji sa središtima Zemlje i Sunca. . Očito, ako se danas dogodi pomrčina, mora se ponoviti nakon takvog vremenskog razdoblja da cijeli broj sinodičkih i drakonskih mjeseci : tada će se ponoviti uvjeti u kojima nastaju pomrčine.
Kako pronaći slična vremenska razdoblja? Da bismo to učinili, moramo riješiti jednadžbu
Gdje x I y – cijeli brojevi. Predstavljajući to kao proporciju
vidimo da je najmanji točan rješenja ove jednadžbe su:
x = 272 122………. y = 295,306.
Ispostavilo se da je to ogroman, desetke tisuća godina, vremenski period, praktički beskoristan. Drevni astronomi bili su zadovoljni rješenjem Zatvoriti . Najprikladnije sredstvo za pronalaženje aproksimacija u takvim slučajevima su kontinuirani razlomci. Proširimo razlomak
na kontinuirano. Radi ovako. Eliminirajući cijeli broj, imamo
U posljednjem razlomku podijelite brojnik i nazivnik s brojnikom:
Brojnik i nazivnik razlomka
podijelite s brojnikom i učinite isto u budućnosti. Na kraju dobijemo
Iz ovog razlomka, uzimajući njegove prve karike i odbacujući ostale, dobivamo sljedeće uzastopne aproksimacije:
Peti razlomak u ovom nizu već daje dovoljnu točnost. Ako se zadržite na tome, tj. prihvatite x = 223, a y = 242, tada će period ponavljanja pomrčina biti jednak 223 sinodička mjeseca, odnosno 242 drakonska.
To iznosi 6585 1/3 dana, tj. 18 godina 11,3 dana (ili 10,3 dana).
Ovo je podrijetlo sarosa. Znajući odakle je došao, možemo razumjeti koliko se točno mogu predvidjeti pomrčine uz njegovu pomoć. Vidimo da, uzimajući u obzir saros jednak 18 godina i 10 dana, 0,3 dana se odbacuju. To bi trebalo značiti da će se pomrčine planirane za tako skraćeno razdoblje dogoditi u drugi satovi dan nego prethodni put (oko 8 sati kasnije), a samo ako se koristi period jednak trostruko točnom Sarosu, pomrčine će se ponoviti u gotovo istim trenucima dana. Osim toga, Saros ne uzima u obzir promjene udaljenosti Mjeseca od Zemlje i Zemlje od Sunca, promjene koje imaju svoju periodičnost; Ove udaljenosti određuju hoće li pomrčina Sunca biti potpuna ili ne. Dakle, Saros omogućuje predviđanje samo da će se pomrčina dogoditi određenog dana, ali da li će biti potpuna, djelomična ili prstenasta, te da li se može promatrati na istim mjestima kao i prethodni put, ne može se reći.
Napokon, događa se i da neznatna djelomična pomrčina Sunca nakon 18 godina svede svoju fazu na nulu, odnosno da se uopće ne promatra; i, obrnuto, ponekad male djelomične pomrčine Sunca postaju vidljive, a prije nisu opažene.
Astronomi danas ne koriste saros. Hirovita kretanja zemljinog satelita toliko su dobro proučena da se pomrčine sada predviđaju do najbliže sekunde. Da se predviđena pomrčina nije dogodila, moderni bi znanstvenici bili spremni priznati sve osim pogreške u proračunima. To je prikladno primijetio Jules Verne, koji u svom romanu “Zemlja krzna” govori o astronomu koji je otišao na polarno putovanje kako bi promatrao pomrčinu Sunca. Suprotno predviđanjima, to se nije dogodilo. Kakav je zaključak astronom izvukao iz ovoga? Obznanio je onima oko sebe da ledeno polje na kojem se nalaze nije kontinent, već plutajuća ledena santa koju nosi morska struja za eclipse bend. Ta se izjava ubrzo opravdala. Evo primjera duboke vjere u snagu znanosti!
Da li je moguće?Očevici kažu da su tijekom pomrčine Mjeseca slučajno promatrali disk Sunca na jednoj strani neba u blizini horizonta, a u isto vrijeme na drugoj strani zatamnjeni disk Mjeseca.
Slični fenomeni uočeni su 1936. godine – na dan djelomične pomrčine Mjeseca 4. srpnja. “4. srpnja navečer u 20 sati. 31 min. Mjesec je izašao, a u 20 sati. 46 min. Sunce je zalazilo, au trenutku izlaska Mjeseca dogodila se pomrčina Mjeseca, iako su Mjesec i Sunce bili vidljivi istovremeno iznad horizonta. To me jako iznenadilo, jer svjetlosne zrake putuju pravocrtno”, napisala mi je jedna od čitateljica ove knjige.
Slika je doista misteriozna: iako je, suprotno uvjerenju Čehovljeve djevojke, nemoguće "vidjeti crtu koja spaja središte Sunca i Mjeseca" kroz zatamnjeno staklo, ali mentalno je nacrtati pored Zemlje s takvim rasporedom sasvim moguće. Može li doći do pomrčine ako Zemlja ne zaklanja Mjesec od Sunca? Može li se vjerovati takvom iskazu očevidaca?
U stvarnosti, međutim, nema ničeg nevjerojatnog u takvom promatranju. Činjenica da su Sunce i zatamnjeni Mjesec vidljivi na nebu u isto vrijeme posljedica je savijanja svjetlosnih zraka u Zemljinoj atmosferi. Zahvaljujući ovoj zakrivljenosti, koja se naziva "atmosferska refrakcija", svako nam se svjetlo čini viši njegov pravi položaj (str. 48, sl. 15). Kada vidimo Sunce ili Mjesec blizu horizonta, oni su geometrijski smješteni ispod horizont. Stoga nije nemoguće da su disk Sunca i zatamnjeni Mjesec istovremeno vidljivi iznad horizonta.
“Obično”, kaže Flammarion u vezi s tim, “oni upućuju na pomrčine 1666., 1668. i 1750., kada se ova čudna značajka najoštrije očitovala. Međutim, nema potrebe ići tako daleko. 15. veljače 1877. Mjesec je izašao u Parizu u 5 sati. 29 min. Sunce je zašlo u 5 sati. 39 minuta, au međuvremenu je već počela potpuna pomrčina. Dana 4. prosinca 1880. dogodila se u Parizu potpuna pomrčina Mjeseca: toga dana Mjesec je izašao u 4 sata, a Sunce zašlo u 4 sata i 2 minute, a to je bilo gotovo u sredini pomrčine, koja je trajala od 3 sata. 3 min. do 4 sata 33 min. Ako se to ne promatra mnogo češće, to je samo zbog nedostatka promatrača. Da biste vidjeli Mjesec u potpunoj pomrčini prije zalaska ili nakon izlaska Sunca, samo trebate odabrati mjesto na Zemlji tako da Mjesec bude na horizontu blizu sredine pomrčine.”
Ono što ne znaju svi o pomrčinama1. Koliko dugo mogu trajati pomrčine Sunca i Mjeseca?
2. Koliko se pomrčina može dogoditi u jednoj godini?
3. Ima li godina bez pomrčine Sunca? A bez lunarnih?
4. Kada će biti sljedeća potpuna pomrčina Sunca vidljiva u Rusiji?
5. Za vrijeme pomrčine, s koje se strane crni Mjesečev disk približava Suncu - s desne ili s lijeve?
6. Na kojem rubu počinje pomrčina Mjeseca - na desnom ili na lijevom?
7. Zašto svjetlosne mrlje u sjeni lišća imaju oblik srpova tijekom pomrčine Sunca (slika 58)?
8. Koja je razlika između oblika sunčevog polumjeseca tijekom pomrčine i oblika normalnog mjesečevog srpa?
9. Zašto se pomrčina Sunca promatra kroz zatamnjeno staklo?
1. Najduže trajanje puna faza pomrčina Sunca 7 3/4 m (na ekvatoru; na višim geografskim širinama - manje). Ipak, faze pomrčine mogu trajati do 3? sati (na ekvatoru).
Trajanje svih faza pomrčina Mjeseca – do 4 sata; vrijeme potpunog zatamnjenja Mjeseca traje ne više od 1 sata 50 minuta.
2. Broj svih pomrčina tijekom godine – i Sunčevih i Mjesečevih – ne može biti veći od 7 ni manji od 2. (1935. godine bilo je 7 pomrčina: 5 Sunčevih i 2 Mjesečeve.)
Riža. 58. Svjetlosne točke u sjeni lišća drveća tijekom djelomične faze pomrčine imaju oblik polumjeseca
3. Bez solarni Niti jedna godina ne prolazi pored pomrčina: godišnje se dogode najmanje 2 pomrčine Sunca. Godine bez lunarni Pomrčine se događaju prilično često, otprilike svakih 5 godina.
4. Najbliža potpuna pomrčina Sunca vidljiva u Rusiji dogodit će se 1. kolovoza 2008. Niz potpune pomrčine proći će kroz Grenland, Arktik, istočni Sibir i Kinu.
5. Na sjevernoj polutki Zemlje, Mjesečev disk se približava Suncu s desna na lijevo. Prvi kontakt Mjeseca sa Suncem uvijek treba očekivati s pravo strane. Na južnoj hemisferi - od lijevo (Sl. 59).
Riža. 59. Zašto promatrač na sjevernoj Zemljinoj polutki za vrijeme pomrčine vidi kako se Mjesečev disk približava Suncu? desno, a za promatrača na južnoj hemisferi – lijevo?
6. Na sjevernoj hemisferi Mjesec svojim ulazi u zemljinu sjenu lijevo rub, na jugu - pravo.
7. Svjetlosne mrlje u sjeni lišća nisu ništa više od slike Sunca. Tijekom pomrčine, Sunce ima oblik srpa i njegove slike u sjeni lišća trebale bi imati isti izgled (slika 58).
8. lunarni srp je izvana ograničen polukrugom, iznutra poluelipsom. Solarni srp je ograničen s dva luka kružnice istog polumjera (vidi str. 59, „Zagonetke mjesečevih mijena“).
9. Sunce, čak i ako je djelomično zaklonjeno Mjesecom, ne možete gledati nezaštićenim očima. Sunčeve zrake prže najosjetljiviji dio mrežnice oka, značajno smanjujući vidnu oštrinu na duže vrijeme, a ponekad i za cijeli život.
Još početkom 13.st. Novgorodski kroničar je zabilježio: "Od ovog istog znaka u Velikom Novgorodu, rijetko tko je izgubio osobu iz vida." Međutim, lako je izbjeći opekline ako se opskrbite jako dimljenim staklom. Trebate ga dimiti na svijeću tako gusto da se kroz takvo staklo pojavi disk Sunca oštro ocrtan krug , bez zraka i aureole; radi praktičnosti, dimljena strana prekrivena je drugim, čistim staklom i zalijepljena oko rubova papirom. Budući da je nemoguće unaprijed predvidjeti kakvi će biti uvjeti vidljivosti Sunca u satima pomrčine, korisno je pripremiti nekoliko stakala s različitim gustoćama tame.
Također možete koristiti staklo u boji ako spojite dvije čaše različitih boja (po mogućnosti "komplementarne"). U tu svrhu nisu dovoljne obične tamne čaše u konzervi.
Kakvo je vrijeme na Mjesecu?Strogo govoreći, na Mjesecu nema vremena, ako se ova riječ shvati u uobičajenom smislu. Kakvo vrijeme može biti tamo gdje nema apsolutno nikakve atmosfere, oblaka, vodene pare, oborina i vjetra? Jedino o čemu možemo razgovarati je temperatura tla.
Dakle, koliko je vruće Mjesečevo tlo? Astronomi sada imaju instrument koji omogućuje mjerenje temperature ne samo udaljenih tijela, već i njihovih pojedinačnih dijelova. Dizajn uređaja temelji se na fenomenu termoelektriciteta: u vodiču zalemljenom od dva različita metala, struja kada je jedan spoj topliji od drugog; snaga rezultirajuće struje ovisi o temperaturnoj razlici i omogućuje vam mjerenje količine apsorbirane topline.
Osjetljivost uređaja je nevjerojatna. Uz mikroskopske dimenzije (kritični dio uređaja nije veći od 0,2 mm i teži 0,1 mg), reagira čak i na učinak zagrijavanja zvijezda 13. magnitude, što povećava temperaturu desetmilijunti dio stupnja . Ove zvijezde nisu vidljive bez teleskopa; sjaje 600 puta slabije od zvijezda koje se nalaze na granici vidljivosti golim okom. Hvatanje tako malene količine topline je kao otkrivanje topline svijeće s udaljenosti od nekoliko kilometara.
S takvim gotovo čudesnim instrument za mjerenje, astronomi su ga unijeli u posebna područja teleskopske slike Mjeseca, izmjerili toplinu koju je primio i na temelju toga procijenili temperaturu raznih dijelova Mjeseca (s točnošću od 10°). Evo rezultata (slika 60): u središtu diska punog Mjeseca temperatura je iznad 100°; Voda izlivena ovdje na Mjesečevo tlo proključala bi čak i pod normalnim pritiskom. “Na Mjesecu ne bismo morali kuhati ručak na štednjaku,” piše jedan astronom, “bilo koji kamen u blizini mogao bi ispuniti njegovu ulogu.” Počevši od središta diska, temperatura ravnomjerno opada u svim smjerovima, ali još 2700 km od središta nije niža od 80°. Tada temperatura pada brže, a blizu ruba osvijetljenog diska prevladava mraz od -50°. Još je hladnije na tamnoj strani Mjeseca, okrenutoj od Sunca, gdje mraz doseže -170°.
Riža. 60. Temperatura na Mjesecu doseže +125 ° C u središtu vidljivog diska tijekom punog Mjeseca i brzo pada prema rubovima do -50 ° i niže
Ranije je spomenuto da se tijekom pomrčina, kada mjesečeva kugla uroni u Zemljinu sjenu, tlo Mjeseca, lišeno sunčeve svjetlosti, brzo ohladi. Izmjereno je koliko je to hlađenje bilo veliko: u jednom slučaju utvrđen je pad temperature tijekom pomrčine od +125 do -115 °, tj. gotovo 240 ° u nekih 1 1/-2 sata. U međuvremenu, na Zemlji u sličnim uvjetima, odnosno tijekom pomrčine Sunca, dolazi do smanjenja temperature za samo dva, pa čak i tri stupnja. Ova se razlika mora pripisati zemljinoj atmosferi, koja je relativno prozirna za vidljive zrake Sunca i blokira nevidljive "toplinske" zrake zagrijanog tla.
Činjenica da Mjesečevo tlo tako brzo gubi akumuliranu toplinu ukazuje i na mali toplinski kapacitet i na lošu toplinsku vodljivost Mjesečevog tla, zbog čega, kada se zagrijava, ima samo malu rezervu topline vrijeme za nakupljanje.
Mjesec je Zemlji najbliže nebesko tijelo, njen jedini prirodni satelit. Budući da se nalazi na udaljenosti od oko 380 tisuća km od Zemlje, Mjesec se okreće oko nje u istom smjeru u kojem se Zemlja okreće oko svoje osi. Svaki dan se pomiče u odnosu na zvijezde za oko 13°, čineći puni krug za 27,3 dana. Ovo vremensko razdoblje - razdoblje revolucije Mjeseca oko Zemlje u referentnom sustavu povezanom sa zvijezdama - naziva se sideričkim ili sideričkim mjesecom (od latinskog sidus - zvijezda) mjesecom.
Mjesec nema vlastiti sjaj, a Sunce osvjetljava samo polovicu Mjesečeve kugle. Stoga, dok se kreće po orbiti oko Zemlje, izgled Mjeseca se mijenja - promjena mjesečevih mijena. U koje je doba dana Mjesec iznad horizonta, kako vidimo polutku Mjeseca okrenutu prema Zemlji - potpuno ili djelomično osvijetljenu - sve to ovisi o položaju Mjeseca u orbiti.
Ako je postavljen tako da je njegova tamna, neosvijetljena strana okrenuta prema Zemlji (položaj 1), tada ne možemo vidjeti Mjesec, ali znamo da je negdje na nebu blizu Sunca. Ova mjesečeva faza naziva se mladi mjesec. Krećući se po orbiti oko Zemlje, Mjesec će za otprilike tri dana doći do položaja 2. U to vrijeme se u večernjim satima može vidjeti u blizini zalazećeg Sunca u obliku uskog polumjeseca, konveksno okrenutog udesno. Pritom je često vidljiv i ostatak Mjeseca koji svijetli mnogo slabije, takozvana pepeljasta svjetlost. Upravo naš planet, reflektirajući sunčeve zrake, osvjetljava noćnu stranu svog satelita.
Iz dana u dan, mjesečev srp se povećava u širinu, a povećava se i njegova kutna udaljenost od Sunca. Tjedan dana nakon mladog mjeseca vidimo polovicu osvijetljene polutke Mjeseca – počinje faza koja se naziva prva četvrt. Nakon toga, udio osvijetljene polutke Mjeseca vidljive sa Zemlje nastavlja rasti sve dok ne nastupi puni Mjesec. U ovoj fazi Mjesec je na nebu u smjeru suprotnom od Sunca i vidljiv je iznad horizonta cijelu noć – od zalaska do izlaska Sunca. Nakon punog mjeseca mjesečeva se faza počinje smanjivati. Također mu se smanjuje kutna udaljenost od Sunca. Prvo se pojavljuje malo oštećenje na desnom rubu Mjesečevog diska, koji ima oblik srpa. Postupno se ta šteta povećava (položaj 6), a tjedan dana nakon punog Mjeseca počinje faza zadnje četvrtine. U ovoj fazi, kao iu prvoj četvrtini, opet vidimo polovicu osvijetljene Mjesečeve polutke, ali sada drugu, koja je u prvoj četvrtini bila neosvijetljena. Mjesec izlazi kasno i vidljiv je u ovoj fazi ujutro. Potom se njegov polumjesec, sada konveksno okrenut ulijevo, sve više sužava (pozicija 8), postupno se približava Suncu. Na kraju nestaje u zrakama izlazećeg Sunca - ponovno dolazi mladi mjesec.
Puni ciklus Promjena mjesečevih mijena je 29,5 dana. Ovaj vremenski period između dvije uzastopne identične faze naziva se sinodički mjesec (od grčkog synodos - veza). Još u antičko doba za mnoge je narode mjesec, uz dan i godinu, postao jedna od glavnih kalendarskih jedinica. Nije teško razumjeti zašto je sinodički mjesec duži od zvjezdanog ako se sjetimo da se Zemlja kreće oko Sunca. Nakon 27,3 dana, Mjesec će zauzeti prijašnji položaj na nebu u odnosu na zvijezde i bit će u točki L1. Za to vrijeme će Zemlja, krećući se za 1° dnevno, proći luk od 27° duž svoje orbite i završiti u točki T1. Mjesec će, da bi ponovno bio na L2 mlađaku, morati proći kroz isti luk u svojoj orbiti (27°). To će trajati nešto više od dva dana, budući da se Mjesec pomakne za 13° dnevno. Sa Zemlje je vidljiva samo jedna strana Mjeseca, ali to ne znači da se on ne okreće oko svoje osi. Provedimo pokus s Mjesečevom kuglom, pomičući je oko Zemljine kugle tako da je jedna strana lunarne kugle uvijek okrenuta prema njoj. To se može postići samo ako ga rotiramo u odnosu na sve ostale objekte u klasi.
Potpuni okret Mjesečeve kugle oko svoje osi bit će dovršen istovremeno sa završetkom jedne revolucije oko Zemljine kugle. To dokazuje da je period rotacije Mjeseca oko svoje osi jednak sideričkom periodu njegove revolucije oko Zemlje - 27,3 dana. Kad bi se orbitalna ravnina po kojoj se Mjesec kreće oko Zemlje poklapala s orbitalnom ravninom po kojoj se Zemlja okreće oko Sunca, tada bi se pomrčina Sunca događala svakog mjeseca u trenutku mladog Mjeseca, a pomrčina Mjeseca u trenutku pun mjesec. To se ne događa jer je ravnina mjesečeve orbite nagnuta u odnosu na ravninu Zemljine orbite pod kutom od oko 5°. Zato za mladog Mjeseca Mjesečeva sjena može proći iznad Zemlje, a za punog Mjeseca sam Mjesec može proći ispod Zemljine sjene. U ovom trenutku položaj Mjesečeve orbite je takav da siječe ravninu Zemljine orbite u prvoj i posljednjoj četvrtini faze. U kojim slučajevima može doći do pomrčine Sunca i Mjeseca? Već znate da smjer Zemljine osi rotacije u svemiru ostaje nepromijenjen kada se naš planet kreće oko Sunca.
Položaj Mjesečeve orbitalne ravnine ostaje gotovo nepromijenjen tijekom cijele godine. Razmotrimo kako će to utjecati na mogućnost pomrčina. Za tri mjeseca Zemlja će prijeći četvrtinu svog puta oko Sunca i zauzeti svoj položaj. Sada će ravnina mjesečeve orbite biti smještena tako da je linija njezina sjecišta s ravninom zemljine orbite usmjerena prema Suncu. Dakle, Mjesec će prijeći ravninu Zemljine orbite (ili biti blizu nje) za vrijeme mladog i punog Mjeseca. Drugim riječima, krećući se po nebu, Mjesec dolazi do one točke na ekliptici u kojoj se u tom trenutku nalazi Sunce i zakloni je od nas. Ako je Sunce potpuno prekriveno Mjesecom, pomrčina se naziva potpunom. Ako se dogodi da prekrije samo dio Sunca, tada će pomrčina biti djelomična. Kada Mjesec prijeđe ekliptiku u točki dijametralno suprotno od Sunca, sam je potpuno ili djelomično skriven u Zemljinoj sjeni.
Pomrčine Mjeseca, kao i pomrčine Sunca, mogu biti potpune ili djelomične. Povoljni uvjeti za pojavu pomrčina traju oko mjesec dana. Tijekom tog vremena može se dogoditi barem jedna pomrčina Sunca ili dvije pomrčine Sunca i jedna pomrčina Mjeseca. Sljedeće mjesto Mjesečeve orbite potrebno za početak pomrčina ponovit će se tek nakon otprilike šest mjeseci (177 - 178 dana), kada Zemlja prijeđe polovicu svoje staze oko Sunca. Tijekom godine na Zemlji se obično dogode dvije do tri pomrčine Sunca i jedna do dvije pomrčine Mjeseca. Najveći broj pomrčina godišnje je sedam. Pomrčine Mjeseca, iako se događaju rjeđe od pomrčina Sunca, češće su vidljive. Mjesec, koji za vrijeme pomrčine padne u Zemljinu sjenu, vidljiv je na cijeloj zemljinoj polutki, gdje se u tom trenutku nalazi iznad horizonta.
Uranjajući u zemljinu sjenu, Mjesec dobiva crvenkastu boju raznih nijansi. Boja ovisi o stanju zemljine atmosfere, koja, dok lomi i raspršuje Sunčeve zrake, ipak propušta crvene zrake unutar sjenovitog stošca. Mjesecu je potrebno nekoliko sati da prijeđe Zemljinu sjenu. Ukupna faza pomrčine traje oko sat i pol. Potpuna pomrčina Sunca može se promatrati samo tamo gdje mala (ne veća od 270 km u promjeru) točka mjesečeve sjene padne na Zemlju. Mjesečeva se sjena kreće brzinom od približno 1 km/s Zemljinom površinom od zapada prema istoku, pa na svakoj točki na Zemlji potpuna pomrčina traje samo nekoliko minuta (na ekvatoru maksimalno trajanje je 7 minuta 40 s) . Put kojim prijeđe Mjesečeva sjena naziva se pruga potpune pomrčine Sunca.
U različitim godinama, mjesečeva sjena prolazi kroz različite regije svijeta, tako da su potpune pomrčine Sunca rjeđe vidljive od mjesečevih. Na primjer, u blizini Moskve u posljednji put Pomrčina se dogodila 19. kolovoza 1887., a sljedeći put će se dogoditi tek 16. rujna 2126. Mjesečeva polusjena ima promjer znatno veći od sjene - oko 6000 km. Tamo gdje padne Mjesečeva polusjena dolazi do djelomične pomrčine Sunca. Mogu se vidjeti svake dvije do tri godine. Svakih 6585,3 dana (18 godina 11 dana 8 sati) pomrčine se ponavljaju istim redoslijedom. To je vremenski period tijekom kojeg ravnina Mjesečeve orbite napravi potpunu revoluciju u svemiru. Poznavanje obrazaca kretanja Mjeseca i Zemlje omogućuje znanstvenicima da visok stupanj točno izračunati trenutke pomrčina stotinama godina unaprijed i znati gdje će na kugli zemaljskoj biti vidljive. Informacije o pomrčinama za iduću godinu i uvjetima njihove vidljivosti sadržane su u Astronomskom kalendaru, a ovdje za duže razdoblje. Imajući potrebne podatke o nadolazećim pomrčinama, znanstvenici imaju priliku organizirati ekspedicije tijekom potpune pomrčine Sunca. U trenutku pune faze mogu se promatrati vanjski, najrazrijeđeniji slojevi Sunčeve atmosfere - Sunčeva korona, koja se u normalnim uvjetima ne vidi. U prošlosti su mnoge važne informacije o prirodi Sunca dobivane tijekom potpunih pomrčina.
Kao što znate, Mjesec ne emitira svjetlost, već je samo reflektira. I stoga je na nebu uvijek vidljiva samo ona njegova strana koja je obasjana Suncem. Ova strana se zove dnevna strana. Krećući se nebom od zapada prema istoku, Mjesec tijekom mjeseca sustiže i prestiže Sunce. Dolazi do promjene relativnih položaja Mjeseca, Zemlje i Sunca. U tom slučaju sunčeve zrake mijenjaju upadni kut na mjesečevu površinu i stoga se mijenja dio Mjeseca vidljiv sa Zemlje. Kretanje Mjeseca po nebu obično se dijeli na faze koje su izravno povezane s njegovom modifikacijom: mlađak, mlađak, prva četvrt, pun mjesec i zadnja četvrt.
Promatranja Mjeseca
Mjesec je nebesko tijelo sfernog oblika. Zbog toga, kada je djelomično osvijetljen sunčevom svjetlošću sa strane, pojavljuje se izgled "srp". Usput, po osvijetljenoj strani Mjeseca uvijek možete odrediti u kojem se smjeru nalazi Sunce, čak i ako je skriveno iza horizonta.
Trajanje potpune promjene svih lunarnih faza obično se naziva sinodički mjesec i kreće se od 29,25 do 29,83 zemaljskih solarnih dana. Duljina sinodičkog mjeseca varira zbog eliptičnog oblika Mjesečeve orbite.
Tijekom mladog mjeseca, Mjesečev disk je potpuno nevidljiv na noćnom nebu, jer se u to vrijeme nalazi što je moguće bliže Suncu, a istovremeno je okrenut prema Zemlji svojom noćnom stranom.
Slijedi faza mladog mjeseca. Tijekom tog vremenskog razdoblja, Mjesec postaje vidljiv na noćnom nebu po prvi put u sinodičkom mjesecu u obliku uskog polumjeseca i može se promatrati u sumrak nekoliko minuta prije njegovog zalaska.
Slijedi prva četvrtina. To je faza u kojoj je osvijetljena točno polovica njegovog vidljivog dijela, kao u zadnjoj četvrtini. Jedina razlika je u tome što se u prvom kvartalu udio osvijetljenog dijela u ovom trenutku povećava.
Pun Mjesec je faza u kojoj je Mjesečev disk jasno i potpuno vidljiv. Tijekom punog Mjeseca nekoliko sati možete promatrati takozvani efekt opozicije, u kojem se osvjetljenje lunarnog diska primjetno povećava, dok njegova veličina ostaje ista. Ovaj fenomen se objašnjava vrlo jednostavno: za zemaljskog promatrača, u ovom trenutku sve sjene na površini Mjeseca nestaju.
Postoje i faze rastućeg, opadajućeg i starog mjeseca. Sve njih karakterizira vrlo uzak Mjesečev srp sivkasto-pepeljaste boje tipične za ove faze.
Iz svega navedenog možemo zaključiti da, zapravo, ništa ne zaklanja Mjesec. Kut njegovog osvjetljenja sunčevim zrakama jednostavno se mijenja.
Izvori:
- Rituali za puni mjesec i mjesec koji raste
Svi znaju da uspjeh određenog poduzeća ne ovisi samo o prisutnosti svih potrebnih uvjeta i psihološkoj usklađenosti ljudi koji su spremni krenuti u posao. Uspjeh također ovisi o pravom trenutku odabranom za realizaciju posla. Drevni su se ljudi uvijek usredotočili na položaj nebeskih tijela prije nego što započnu bilo kakav posao. Posebno su obratili pozornost na mjesečeve mijene.
Trebat će vam
- - astrološki časopisi i web stranice;
- - promatranje mjeseca.
upute
Pogledaj. Ovo će biti najpouzdaniji način za određivanje mjesečeve faze. Obično se takvi kalendari mogu pronaći na posebnim web stranicama ili u vijestima (pogledajte odjeljak "Vrijeme"). U tome vam mogu pomoći i razne publikacije za vrtlare. Mjesec pomaže vrtlarima odabrati pravi dan za sadnju cvijeća, povrća ili drveća. Smatra se da je drveće najbolje postaviti na Mjesec jer će tako brže rasti.
Koristite metodu poznatu svima iz djetinjstva. Odredite fazu mjeseca metodom prsta. Postavite kažiprst prema polumjesecu. Ako rezultirajuća figura tvori slovo "P" (polumjesec djeluje kao "ruka"), tada Mjesec raste. Ako je polumjesec okrenut u drugom smjeru i nalikuje slovu "C", to znači da Mjesec opada. Ova metoda je prikladna ako upravo sada trebate utvrditi opada li Mjesec ili ne, ali nema prilike okreni se internetu ili bilo kojem časopisu: pred tobom su samo nebo i polumjesec.
Ne započinjite nove stvari tijekom opadajućeg mjeseca. Položaj noćne zvijezde utječe na svakodnevne aktivnosti bilo koje osobe puno više nego položaj Sunca. Kad god se spremate poduzeti bilo kakav ozbiljan pothvat, obratite pažnju na mjesečeve mijene. Odaberite trenutak kada raste, ali u isto vrijeme postoje situacije u kojima je Mjesec u opadanju povoljan. “Podzemno” povrće bolje raste, poslovi su također povoljno riješeni, a svi kućanski poslovi idu dobro.
Analizirajte snove koje sanjate u fazi kada Mjesec opada. Možda sanjate o stvarima koje treba dovršiti. Obratite pozornost na takve snove, koristite ih kao vodič za sebe. Na opadajućem Mjesecu često imate vrlo emotivne snove, prožete lirskim raspoloženjem. Ova mjesečeva faza izaziva aktivan rad živčani sustav. Upravo u ovoj polovici mjeseca čovjek (kroz osjećaje i emocije) dolazi do odluka i odgovora do kojih prije, uz pomoć razuma, nije mogao doći.
Video na temu
Bilješka
Uključite se u liječenje svog tijela, uzimajući u obzir mjesečeve mijene. Ima ih 4. Pažljivo proučite karakteristike svakog kako biste postigli najbolji ljekoviti učinak.
Obratite pozornost na značenje lunarnih dana, svaki od njih je povoljan za određenu vrstu aktivnosti.
Izvori:
- Sve o lunarnom kalendaru
- Koji mjesec raste ili opada?
Mjesec je Zemljin prirodni satelit čiji je radijus otprilike četvrtina Zemljinog. Noću vidimo njegov disk, različito osvijetljen Suncem koje je u to vrijeme nevidljivo. Stupanj osvijetljenosti ovisi o međusobnom položaju Zemlje, Mjeseca i Sunca. Ukupno postoje četiri stupnja osvjetljenja, koji se nazivaju "faze".
Ciklus mjesečevih mijena ponavlja se nakon 30-ak dana – točnije od 29,25 do 29,83 dana. Linija osvjetljenja - terminator - glatko se kreće duž površine Zemljinog prirodnog satelita, ali je uobičajeno razlikovati samo četiri položaja, klasificirajući sve međuopcije kao jednu od njih. Stoga se vjeruje da tijekom svakog ciklusa postoje četiri mjesečeve mijene, koje se također nazivaju "četvrti". Vizualno možete odrediti u kojoj je fazi Mjesec trenutno - za to postoje jednostavna mnemonička pravila.
Svaki novi ciklus počinje s mladim mjesecom - zapadni rub Prvog dana vidljivog diska vidljiv je vrlo uzak osvijetljeni polumjesec, a svakim narednim danom širina mu se povećava. Tijekom ove prve faze ciklusa, kao iu drugoj koja slijedi, Mjesec se naziva rastućim. Ako povučete okomitu crtu do vidljivog srpa, dobit ćete "P" - prvo u "". Kada vidljivi polumjesec prirodnog satelita na svom najširem dijelu naraste do polovice diska, završit će prva i započeti druga faza - to se događa za otprilike 7,5 dana. Druga faza - ili druga četvrtina - traje isto toliko vremena i na njenom kraju cijeli vidljivi disk Zemljinog satelita ispada svjetleći. Posljednjeg dana druge faze dolazi pun Mjesec, a prirodni satelit najviše opravdava "noćno svjetlo".
Sljedeće dvije četvrtine Mjeseca nazivaju se "opadajući" ili "stareći". Tijekom tog razdoblja njezino svjetlosno područje svake noći sve više nalikuje slovu "C" - prvom u riječi "starenje". Proces se odvija obrnutim redoslijedom - širina osvijetljenog dijela diska svake noći se smanjuje, a kada ostane samo polovica, završit će treća faza i započeti posljednja. Na kraju četvrte četvrti Mjesec je neosvijetljenom stranom okrenut prema Zemlji.
Video na temu
Mjesec, ili mjesec, kako ga narodski zovu, oduvijek je privlačio ljude, mamio svojom tajanstvenošću, njemu i njegovoj sposobnosti mijenjanja veličine i oblika pridavao se mistični značaj. Različite Mjesečeve faze imaju svoje značenje u astrologiji, magiji, religiji i znanosti.
Budući da je noćna svjetiljka, Mjesec zapravo ne svijetli, a to je dokazano prije mnogo stoljeća. Ono što čovjek noću vidi na nebu je refleksija sunčevih zraka od njegove površine. Kako se Mjesec kreće u prostoru u odnosu na Zemlju i Sunce, on mijenja svoj oblik, prelazeći iz rastućeg u opadajući. Svaka od tri faze vidljivosti i sjaja Mjeseca u astronomiji i astrologiji odgovara kalendarskoj vrijednosti lunarnog dana. U misticizmu i magiji ove faze imaju svoje nazive, odgovaraju ritualima i vjerovanjima dopuštenim u određenom razdoblju. Znanstvenici iz različitih područja nisu zanemarili Mjesečeve mijene, a svi su tumačili njegove promjene kao kut pod kojim je vidljiv sa Zemlje.
Kako odrediti "starost" mjeseca
Gotovo svaki čovjek je fasciniran noćnim nebom obasjanim Mjesecom i sa zanimanjem promatra promjene obrisa ove noćne zvijezde, ali ne znaju svi u kojoj je fazi Mjesec u ovom trenutku, pa čak i nemaju pojma o “ novi mjesec”.Postoje mnoga tumačenja ovog izraza u vezi s Mjesecom. Ali, u biti, to znači da noćna zvijezda tek počinje izlaziti iz sjene planete Zemlje, a samo je mali dio njene površine dostupan zrakama Sunca. U tom razdoblju sa Zemlje se može promatrati samo tanka polukružna traka sa šiljastim rubovima okrenutim ulijevo, u obliku polukruga od slova P.
U religijskom smislu, novi mjesec simbolizira početak novog razdoblja. Faza novog mjeseca, prema crkvenim kanonima, najuspješnija je za krštenje, vjenčanje, zamonašenje i polaganje zavjeta.
U raznim astrološkim kalendarima novi mjesec potiče rast i formiranje, te je u tom razdoblju najbolje promijeniti nešto u svom životu, primjerice mjesto rada ili stanovanja. Čak i oni koji se provode tijekom faze rastućeg Mjeseca donijet će najveću korist, a sjeme biljaka posađeno u tlo proizvest će prijateljske izdanke koji će donijeti veliku žetvu.
U magiji se tijekom rađanja mjeseca i njegovog rasta izvode različiti rituali, čitaju se čarolije za ljubavne čini i poboljšanje financijske situacije na mladom Mjesecu i izvode se druge magijske radnje.
Ostala značenja izraza "mladi mjesec"
Rastući Mjesec vrlo je popularan ne samo među astrolozima, ljubiteljima crne ili bijele magije i ministrima vjere, već i među lirskim pjesnicima. Među djelima klasika mogu se pronaći mnogi primjeri, gdje je ljubavnik uspoređivao sebe ili predmet svoje strasti s mladim mjesecom, ili gdje je netko tko pati od neuzvraćene ljubavi dijelio svoju tugu s novorođenim Mjesecom.U običnom narodu ovaj epitet dodijeljen je voljenoj djeci, mladim talentima na koje su se polagale velike nade; tako su nazivali neobično lijepe mladiće i djevojke.
Izvori:
- Što je mladi mjesec
- Tri mjesečeve mijene
Sekvencijalna promjena vidljiv mjesec na nebu
Mjesec prolazi kroz sljedeće faze osvjetljenja:
- mladi mjesec- stanje kada se Mjesec ne vidi. Mladi Mjesec je Mjesečeva faza u kojoj je njegova ekliptička dužina ista kao i Sunčeva. Dakle, u ovom trenutku Mjesec je između Zemlje i Sunca približno na istoj ravnoj liniji s njima. Ako su točno na istoj liniji, događa se pomrčina Sunca. Mjesec nije vidljiv na noćnom nebu za vrijeme mladog Mjeseca jer je u to vrijeme vrlo blizu Sunca. nebeska sfera(ne dalje od 5°) i istodobno noćnom stranom okrenut prema nama. Ali ponekad se može vidjeti na pozadini sunčevog diska (pomrčina Sunca). Osim toga, neko vrijeme (obično oko dva dana) nakon ili prije mladog mjeseca, uz vrlo čistu atmosferu, još uvijek možete primijetiti Mjesečev disk, obasjan slabom svjetlošću reflektiranom od Zemlje (pepeljasto svjetlo Mjeseca). Interval između mlađaka je prosječno 29,530589 dana (sinodički mjesec). Na mladom mjesecu židovski Nova godina i kineska (japanska, korejska, vijetnamska) Nova godina 60-godišnjeg ciklusa.
- mladi mjesec- prva pojava Mjeseca na nebu nakon mladog Mjeseca u obliku uskog polumjeseca.
- prva četvrtina- stanje kada je polovina Mjeseca osvijetljena.
- rastući mjesec
- Puni mjesec- stanje kada je cijeli Mjesec obasjan. Pun Mjesec je Mjesečeva faza u kojoj je razlika između ekliptičkih dužina Sunca i Mjeseca 180°. To znači da je ravnina povučena kroz Sunce, Zemlju i Mjesec okomita na ravninu ekliptike. Ako su sva tri objekta u istoj liniji, događa se pomrčina Mjeseca. Mjesec pri punom Mjesecu izgleda kao običan svjetleći disk. U astronomiji se trenutak punog Mjeseca računa s točnošću od nekoliko minuta; Punim Mjesecom se u svakodnevnom životu obično naziva razdoblje od nekoliko dana tijekom kojeg se Mjesec vizualno gotovo ne razlikuje od punog. Tijekom punog Mjeseca može se dogoditi takozvani efekt opozicije koji traje nekoliko sati, tijekom kojeg se osvjetljenje diska primjetno povećava, unatoč nepromijenjenoj veličini. Učinak se objašnjava potpunim nestankom (za zemaljskog promatrača) sjena na površini Mjeseca u trenutku opozicije. Maksimalni sjaj Mjeseca za vrijeme punog Mjeseca je -12,7m.
- mjesec u opadanju
- zadnja četvrtina- stanje kada je polovica mjeseca ponovno osvijetljena.
- stari mjesec
Kako bi razlikovao prvu četvrtinu od posljednje, promatrač koji se nalazi na sjevernoj hemisferi može koristiti sljedeća mnemonička pravila. Ako lunarni polumjesec na nebu izgleda kao slovo "C (d)", onda je to mjesec "starenje" ili "opadanje", to jest, ovo je posljednja četvrtina (dernier na francuskom). Ako se okrene u suprotnom smjeru, tada, mentalno stavljajući štap na njega, možete dobiti slovo "P (p)" - mjesec "Rastući", to jest, ovo je prva četvrtina (premijera na francuskom) .
Rastući mjesec obično se promatra navečer, a stari mjesec ujutro.
Treba napomenuti da je u blizini ekvatora mjesec uvijek vidljiv "leži na boku", a ova metoda nije prikladna za određivanje faze. Na južnoj hemisferi, orijentacija polumjeseca u odgovarajućim fazama je suprotna: rastući mjesec (od mladog do punog mjeseca) izgleda kao slovo "C" (Crescendo,<), а убывающий (от полнолуния до новолуния) похож на букву «Р» без палочки (Diminuendo, >). Zanimljivosti Tipično, svaki kalendarski mjesec ima jedan pun mjesec, ali budući da se mjesečeve mijene mijenjaju nešto brže od 12 puta godišnje, ponekad se dogodi drugi pun mjesec u mjesecu, koji se naziva plavi mjesec.
Mjesec se kreće oko Zemlje u istom smjeru u kojem se Zemlja okreće oko svoje osi. Odraz ovog kretanja, kao što znamo, je vidljivo kretanje Mjeseca na pozadini zvijezda prema rotaciji neba. Mjesec se svaki dan pomakne istočno u odnosu na zvijezde za otprilike 13°, a nakon 27,3 dana vraća se istim zvijezdama, opisavši puni krug na nebeskoj sferi.
Razdoblje kruženja Mjeseca oko Zemlje u odnosu na zvijezde(u inercijalnom referentnom okviru) zove se zvjezdani ili zvjezdani(od latinskog sidus - zvijezda) mjesec. To je 27,3 dana.
Prividno kretanje Mjeseca prati stalna promjena njegovog izgleda - promjena faze. To se događa jer Mjesec zauzima različite položaje u odnosu na Sunce i Zemlju koje ga osvjetljavaju. Dijagram koji objašnjava promjenu Mjesečevih mijena prikazan je na slici 20.
Kada nam se Mjesec čini kao uski polumjesec, ostatak njegovog diska također blago svijetli. Ova pojava se zove pepeljasto svjetlo a objašnjava se činjenicom da Zemlja osvjetljava noćnu stranu Mjeseca reflektiranom sunčevom svjetlošću.
Razdoblje između dvije uzastopne identične Mjesečeve mijene naziva se sinodički mjesec(od grčkog synodos - veza); To je razdoblje Mjesečeve revolucije oko Zemlje u odnosu na Sunce. Jednako je (kao što promatranja pokazuju) 29,5 dana.
Stoga je sinodički mjesec duži od zvjezdanog. To je lako razumjeti, znajući da se iste mijene Mjeseca pojavljuju na istim položajima u odnosu na Zemlju i Sunce. Na slici 21. relativni položaj Zemlje T i Mjeseca L odgovara trenutku mladog Mjeseca. Nakon 27,3 dana, Mjesec L će, nakon pune revolucije, zauzeti svoj prethodni položaj u odnosu na zvijezde. Za to vrijeme će Zemlja T, zajedno s Mjesecom, proći kroz svoju orbitu u odnosu na Sunce luk TT 1 jednak gotovo 27°, budući da se svaki dan pomiče za oko 1°. Da bi Mjesec L 1 zauzeo prijašnji položaj u odnosu na Sunce i Zemlju T 1 (došao na mladi mjesec), trebat će još dva dana. Zaista, Mjesec prijeđe 360° u jednom danu: 27,3 dana = 13°/dan, da bi prošao luk od 27°, treba. 27°: 13°/dan=2 dana. Dakle, ispada da je sinodički mjesec Mjeseca oko 29,5 zemaljskih dana.
Uvijek vidimo samo jednu polutku Mjeseca. To se ponekad percipira kao nedostatak aksijalne rotacije. Zapravo, to se objašnjava jednakošću razdoblja rotacije Mjeseca oko svoje osi i njegove revolucije oko Zemlje.
To provjerite tako što ćete kružiti oko sebe i istovremeno o rotirati oko svoje osi s periodom jednakom periodi prijelaza.
Rotirajući oko svoje osi, Mjesec naizmjenično okreće različite strane prema Suncu. Posljedično, na Mjesecu dolazi do izmjene dana i noći, a solarni dan je jednak sinodičkom periodu (njegova revolucija u odnosu na Sunce). Dakle, na Mjesecu je duljina dana jednaka dva zemaljska tjedna, a naša dva tjedna tamo čine noć.
Lako je razumjeti da su mijene Zemlje i Mjeseca međusobno suprotne. Kada je Mjesec gotovo pun, Zemlja je vidljiva s Mjeseca kao uski polumjesec. Na slici 42 prikazana je fotografija neba i lunarnog horizonta sa Zemljom od koje se vidi samo njen osvijetljeni dio - manje od polukruga.
Vježba 5
1. Mjesečev srp navečer je konveksan udesno i blizu horizonta. S koje je strane horizonta?
2. Danas se u ponoć dogodila gornja Mjesečeva kulminacija. Kada je Mjesečev sljedeći gornji klimaks?
3. U kojim razmacima zvijezde kulminiraju na Mjesecu?
2. Pomrčine Mjeseca i Sunca
Zemlja i Mjesec, osvijetljeni Suncem (slika 22), bacaju čunjeve sjene (konvergiraju) i čunjeve polusjene (divergiraju). Kada Mjesec potpuno ili djelomično padne u Zemljinu sjenu, potpuna ili djelomična pomrčina Mjeseca. Sa Zemlje je vidljiv istovremeno sa svih strana gdje je Mjesec iznad horizonta. Faza potpune pomrčine Mjeseca traje sve dok Mjesec ne počne izlaziti iz Zemljine sjene, a može trajati do 1 sat i 40 minuta. Sunčeve zrake, prelomljene u Zemljinoj atmosferi, padaju u stožac Zemljine sjene. U tom slučaju atmosfera jako apsorbira plave i susjedne zrake (vidi sliku 40), a propušta uglavnom crvene zrake, koje se slabije apsorbiraju, u stožac. Zbog toga Mjesec postaje crvenkast tijekom velike faze pomrčine i ne nestaje u potpunosti. Nekada su se pomrčine Mjeseca bojali kao strašnog znaka, vjerovali su da “mjesec krvari”. Pomrčine Mjeseca događaju se do tri puta godišnje, u razmacima od gotovo šest mjeseci, i, naravno, samo za punog Mjeseca.
Pomrčina Sunca vidljiva je kao potpuna pomrčina samo tamo gdje mrlja Mjesečeve sjene padne na Zemlju.. Promjer pjege ne prelazi 250 km, pa je u isto vrijeme potpuna pomrčina Sunca vidljiva samo na malom području Zemlje. Kako se Mjesec kreće kroz svoju orbitu, njegova se sjena pomiče Zemljom od zapada prema istoku, prateći sukcesivno uski pojas potpune pomrčine (Sl. 23).
Tamo gdje Mjesečeva polusjena pada na Zemlju, opaža se djelomična pomrčina Sunca.(slika 24).
Zbog neznatne promjene udaljenosti Zemlje od Mjeseca i Sunca, prividni kutni promjer Mjeseca je nekad nešto veći, nekad nešto manji od Sunčevog, nekada mu je jednak. U prvom slučaju, potpuna pomrčina Sunca traje do 7 minuta 40 sekundi, u trećem - samo jedan trenutak, au drugom slučaju Mjesec ne prekriva u potpunosti Sunce, promatra se prstenasta pomrčina. Tada je oko tamnog Mjesečevog diska vidljiv sjajni rub Sunčevog diska.
Na temelju preciznih saznanja o zakonima gibanja Zemlje i Mjeseca, stotinama godina unaprijed izračunavaju se trenuci pomrčina te gdje i kako će biti vidljivi. Sastavljene su karte koje prikazuju traku potpune pomrčine, linije (izofaze) na kojima će pomrčina biti vidljiva u istoj fazi te linije u odnosu na koje se za svako područje mogu računati trenuci početka, kraja i sredine pomrčine. .
Godišnje za Zemlju može biti od dvije do pet pomrčina Sunca, u potonjem slučaju sigurno su djelomične. U prosjeku se potpuna pomrčina Sunca vidi izuzetno rijetko na istom mjestu - samo jednom u 200-300 godina.
Za znanost su od posebnog interesa potpune pomrčine Sunca, koje su prije izazivale praznovjerni užas kod neukih ljudi. Takve pomrčine smatrale su se predznakom rata, smaka svijeta.
Astronomi poduzimaju ekspedicije u zonu potpune pomrčine kako bi proučavali vanjske, rijetke ljuske Sunca, nevidljive neposredno izvan pomrčine, unutar sekundi, rijetko minuta od potpune faze. Tijekom potpune pomrčine Sunca nebo se zatamni, uz horizont gori sjajni prsten - sjaj atmosfere obasjan sunčevim zrakama u područjima gdje je pomrčina nepotpuna; biserne zrake takozvane sunčeve korone protežu se oko crni solarni disk (vidi sliku 69).
Kada bi se ravnina Mjesečeve orbite poklapala s ravninom ekliptike, tada bi se pomrčina Sunca dogodila na svaki mladi Mjesec, a pomrčina Mjeseca na svaki puni Mjesec. Ali ravnina mjesečeve orbite siječe ravninu ekliptike pod kutom od 5°9". Stoga Mjesec obično prolazi sjeverno ili južno od ravnine ekliptike, a pomrčine se ne događaju. Samo tijekom dva razdoblja u godini , u razmaku od gotovo pola godine, kada je za punog Mjeseca i mladog Mjeseca Mjesec blizu ekliptike, moguća je pomrčina.
Ravnina Mjesečeve orbite rotira u prostoru (to je jedna od vrsta poremećaja u kretanju Mjeseca uzrokovanih privlačenjem Sunca) * i napravi potpunu rotaciju za 18 godina. Stoga se razdoblja mogućih pomrčina pomiču prema datumima u godini. Znanstvenici iz antike primijetili su periodičnost u pomrčinama povezanim s ovim 18-godišnjim razdobljem, te su stoga mogli približno predvidjeti pojavu pomrčina. Sada su pogreške u predračunavanju trenutaka pomrčine manje od 1 s.
Informacije o nadolazećim pomrčinama i uvjetima njihove vidljivosti nalaze se u “Školskom astronomskom kalendaru”.
Vježba 6
1. Jučer je bio pun mjesec. Može li sutra biti pomrčina Sunca? tjedan poslije?
2. Prekosutra će biti pomrčina Sunca. Hoće li danas biti noć obasjana mjesečinom?
3. Je li moguće promatrati pomrčinu Sunca 15. studenog sa sjevernog pola Zemlje? 15. travnja? Obrazložite odgovor.
4. Je li moguće vidjeti pomrčine Mjeseca koje se događaju u lipnju i studenom sa sjevernog pola Zemlje? Obrazložite odgovor.
5. Kako razlikovati fazu pomrčine Mjeseca od jedne njegove uobičajene mijene?
6. Koliko traju pomrčine Sunca na Mjesecu u odnosu na njihovo trajanje na Zemlji?
