Лунная фаза - Lunar phase

Лунные фазы и либрации в 2020 году с точки зрения Северное полушарие с почасовыми интервалами, с заголовками и дополнительной графикой
Лунные фазы и либрации в 2020 году с точки зрения Южное полушарие с почасовыми интервалами, с заголовками и дополнительной графикой
А полнолуние позади Гора Сан-Горгонио (в Калифорнии) в летнее утро.

В лунная фаза или же Фаза луны форма Луна непосредственно освещенная солнцем часть, если смотреть со стороны земной шар. Фазы Луны постепенно сменяются синодический месяц (около 29,53 дня), так как орбитальные позиции Луны вокруг Земли и Земли вокруг Солнца меняются. Видимая сторона Луны освещается солнцем по-разному, в зависимости от положения Луны на ее орбите. Таким образом, освещенная солнцем часть лица может варьироваться от 0% (в новолуние) до 100% (в полнолуние). Каждая из четырех «промежуточных» лунных фаз (см. Ниже) составляет примерно 7,4 дня, с небольшими вариациями из-за Луны. эллиптическая форма орбиты.

Фазы Луны

Фазы Луны, если смотреть на юг со стороны Северное полушарие. Каждая фаза будет повернута на 180 °, если смотреть на север со стороны Южное полушарие. Верхняя часть диаграммы не в масштабе, так как Луна намного дальше от Земли, чем показано здесь.

Есть четыре главный лунные фазы: новая луна, Первая четверть, полнолуние, и последняя четверть (также известная как третья или последняя четверть), когда Луна эклиптическая долгота находится под углом к ​​Солнцу (если смотреть с Земли) 0 °, 90 °, 180 ° и 270 ° соответственно.[а] Каждая из этих фаз проявляется в несколько разное время в разных местах на Земле. В промежутках между основными фазами средний фазы, во время которых видимая форма Луны либо полумесяц или же нелепый. В среднем промежуточные фазы длятся четверть синодический месяц, или 7,38 суток.[b] Дескриптор воск используется для промежуточной фазы, когда видимая форма Луны утолщается, от новолуния до полнолуния, и убывающий когда форма истончается. Наибольшая продолжительность от полнолуния до новолуния (или от новолуния до полнолуния) длится около 15 дней и 14,5 часов, в то время как самая короткая продолжительность от полнолуния до новолуния (или от новолуния до полнолуния) длится всего около 13 дней и 22,5 часа. часы.

  • Новолуние в день летнего солнцестояния появляется выше, чем во время зимнего.
  • Во время весеннего равноденствия Луна в первой четверти кажется выше, чем во время осеннего (осеннего) равноденствия.
  • Полнолуние в день зимнего солнцестояния появляется выше, чем во время летнего.
  • Луна в последней четверти в осеннее (осеннее) равноденствие появляется выше, чем во время весеннего равноденствия.
  • Растущий Серп Луны появляется выше в середине весны (5 мая в Северном полушарии или 7 ноября в Южном полушарии), чем в середине осени (7 ноября в Северном полушарии или 5 мая в Южном полушарии).
  • Растущая Луна появляется выше в середине зимы (4 февраля в Северном полушарии или 7 августа в Южном полушарии), чем в середине лета (7 августа в Северном полушарии или 4 февраля в Южном полушарии).
  • Убывающая Луна появляется выше в середине осени (7 ноября в Северном полушарии или 5 мая в Южном полушарии), чем в середине весны (5 мая в Северном полушарии или 7 ноября в Южном полушарии).
  • Убывающая Луна появляется выше в середине лета (7 августа в Северном полушарии или 4 февраля в Южном полушарии), чем в середине зимы (4 февраля в Северном полушарии или 7 августа в Южном полушарии).
Главная и промежуточная фазы Луны
Фаза луныСеверное полушариеЮжное полушариеВидимостьСредний
время восхода луны
Средняя фаза
стандартное время
Средний
время захода луны
Северный
Полушарие
Южный
Полушарие
Фотография
(вид из
Северное полушарие)
Новолуние
Диск полностью в тени Солнца
(горит земляной свет Только)
Невидимый (слишком близко к Солнцу)6 утраПолдень18:00
Фаза луны 0.svg
Фаза луны 0.svg
Невидимый
Восковая эпиляция полумесяцПравая сторона, 0,1% –49,9% освещенный дискЛевая сторона, 0,1% -49,9% освещенный дискПозднее утро до заката9 часов утра3 вечера21:00
Фаза луны 1.svg
Фаза луны 7.svg
Растущий полумесяц 20131108.jpg
Первая четвертьПравая сторона, 50% освещенный дискЛевая сторона, 50% освещенный дискДнем и ранним вечеромПолдень18:00Полночь
Фаза луны 2.svg
Фаза луны 6.svg
Дэниел Хершман - мартовская луна (автор) .jpg
Растущая лунаПравая сторона, 50,1–99,9% освещенного дискаЛевая сторона, 50,1–99,9% освещенного дискаПоздно днем ​​и большую часть ночи3 вечера21:003 часа ночи
Фаза луны 3.svg
Фаза луны 5.svg
Lune-Nikon-600-F4 Люк Виатур.jpg
Полнолуние
100% освещенный диск
От заката до восхода солнца (всю ночь)18:00Полночь6 утра
Фаза луны 4.svg
Фаза луны 4.svg
20110319 Supermoon.jpg
Убывающая лунаЛевая сторона, 99,9% –50,1% освещенный дискПравая сторона, 99,9% –50,1% освещенный дискБольшую часть ночи и рано утром21:003 часа ночи9 часов утра
Фаза луны 5.svg
Фаза луны 3.svg
2013-01-02 00-00-55-Waning-gibbous-moon.jpg
Последняя четвертьЛевая сторона, 50% освещенный дискПравая сторона, 50% освещенный дискПоздно ночью и утромПолночь6 утраПолдень
Фаза луны 6.svg
Фаза луны 2.svg
Убывающая луна около последней четверти - 23 сентября 2016.png
Убывающая ЛунаЛевая сторона, 49,9% –0,1% освещенный дискПравая сторона, 49,9% –0,1% освещенный дискОт рассвета до полудня3 часа ночи9 часов утра3 вечера
Фаза луны 7.svg
Фаза луны 1.svg
2011-11-19-Убывающий полумесяц.jpg
В этом видео показано, как Луна проходит через свои фазы - продукт ее орбиты, что позволяет Солнцу освещать различные части ее поверхности в течение месяца. Камера привязана к Луне, так как Земля быстро вращается на переднем плане.

В незападных культурах может использоваться другое количество лунных фаз; например, традиционный Гавайская культура всего 30 фаз (по одной в день).[1]

Растущая и убывающая

Схема фаз Луны: Земля находится в центре диаграммы, а Луна вращается вокруг нее.

Когда Солнце и Луна выровнен по одной стороне Земли Луна «новая», и сторона Луны, обращенная к Земле, не освещена Солнцем. Как луна воск (количество освещенной поверхности, видимой с Земли, увеличивается), фазы Луны прогрессируют через новолуние, полумесяц, луну в первой четверти, нелепый луна и полная луна. Затем говорят, что Луна убывать когда он проходит через полнолуние, луну в третьей четверти, полумесяц и обратно в новолуние. Условия старая луна и Новолуние не взаимозаменяемы. «Старая луна» представляет собой убывающую полосу (которая в конечном итоге становится незаметной невооруженным глазом) до момента, когда она выравнивается с Солнцем и не начинает расти, после чего она снова становится новой.[2] Месяц часто используется для обозначения лун первой и третьей четверти, в то время как термин четверть относится к продолжительности цикла Луны вокруг Земли, а не к ее форме.

Когда освещенное полушарие рассматривается под определенным углом, видимая часть освещенной области будет иметь двумерную форму, определяемую пересечением эллипс и круг (в котором эллипс большая ось совпадает с диаметром круга). Если полуэллипс выпуклый относительно полукруга, то форма будет выпуклой (выпуклой наружу),[3] тогда как если полуэллипс вогнут по отношению к полукругу, то форма будет полумесяц. Когда появляется полумесяц, явление земляной свет может быть очевидным, если ночная сторона Луны слабо отражает непрямой солнечный свет, отраженный от Земли.[4]

Ориентация по широте

в Северное полушарие, если левая (восточная) сторона Луны темная, то яркая часть утолщается, и Луна описывается как воск (переход к полнолунию). Если правая (западная) сторона Луны темная, то яркая часть истончается, и Луна описывается как убывающая (прошедшая полнолуние и переходящая в сторону новолуния). Если предположить, что зритель находится в Северном полушарии, правая сторона Луны - это часть, которая всегда растет. (То есть, если правая сторона темная, Луна становится темнее; если правая сторона освещена, Луна становится ярче.)

в Южное полушарие Луна наблюдается с точки зрения, перевернутой или повернутой на 180 °, относительно северной и всех изображений в этой статье, так что противоположные стороны кажутся растущими или убывающими.

Ближе к Экватор, то лунный терминатор будет казаться горизонтальным утром и вечером. Поскольку приведенные выше описания фаз Луны применимы только в середина или же высокие широты, наблюдатели движутся к тропики из северных или южных широт можно увидеть, как Луна вращается против часовой стрелки или по часовой стрелке относительно изображений в этой статье.

Лунный серп может открываться вверх или вниз, а «рога» полумесяца направлены вверх или вниз соответственно. Когда Солнце появляется над Луной в небе, полумесяц открывается вниз; когда Луна над Солнцем, полумесяц открывается вверх. Полумесяц наиболее отчетливо и ярко виден, когда Солнце находится ниже горизонта, что означает, что Луна должна быть выше Солнца, а полумесяц должен открываться вверх. Следовательно, это ориентация, при которой полумесяц чаще всего виден из тропиков. Растущий и убывающий полумесяцы очень похожи. Вечером на западном небе появляется растущий полумесяц, а утром на восточном небе - убывающий полумесяц.

Earthshine

An передержанный На фотографии полумесяца видны земной свет и звезды.

Когда Луна, если смотреть с Земли, тонкая полумесяц, Земля, если смотреть с Луны, почти полностью освещена Солнцем. Часто темная сторона Луны слабо освещена непрямым солнечным светом, отраженным от Земли, но достаточно яркая, чтобы ее можно было легко увидеть с Земли. Это явление называется земляной свет и иногда живописно описывается как «старая луна в руках новой луны» или «новая луна в руках старой луны».

Календарь

Календарь лунных фаз с мая по июнь 2005 г.

В Григорианский календарь месяц, который112 из тропический год, составляет около 30,44 суток, а цикл лунных фаз (лунный синодический период ) повторяется каждые 29,53 дней в среднем. Следовательно, время лунных фаз сдвигается в среднем почти на один день каждый последующий месяц. (А лунный год длится около 354 дней.)

Фотосъемка фазы Луны каждый день в течение месяца (начиная с вечера после закат солнца, и повторяется примерно через 24 часа 50 минут и заканчивается утром перед Восход солнца ) и размещение серии фотографий в календаре создаст составное изображение как в примере календаря (8 мая - 6 июня 2005 г.), показанном слева. 20 мая не указано, потому что снимок будет сделан до полуночи 19 мая, а следующий после полуночи 21 мая.

Точно так же в календаре с указанием времени восхода или захода луны некоторые дни будут пропущены. Когда восход луны предшествует полночь Однажды ночью следующий восход луны будет следовать за полуночью следующей ночи (то же самое и с заходом луны). «Пропущенный день» - это просто особенность лунного движение на восток по отношению к Солнцу, которое на большинстве широт заставляет Луну восходить позже каждый день. Каждый месяц Луна движется по предсказуемой орбите.

Расчетная фаза

Полумесяц над Кингман, Аризона

Каждая из четырех промежуточных фаз длится примерно семь дней (в среднем 7,38 дня), но немного варьируется из-за лунного апогей и перигей.

Количество дней, отсчитываемых с момента Новолуние это «возраст» Луны. Каждый полный цикл фаз называется "луна ".[5]

Приблизительный возраст Луны и, следовательно, приблизительная фаза, может быть рассчитан для любой даты, вычислив количество дней после известного новолуния (например, 1 января 1900 г. или 11 августа 1999 г.) и уменьшив это значение. по модулю 29,530588853 (длина синодический месяц ). Разницу между двумя датами можно рассчитать, вычитая Число юлианского дня одного из другого, или существуют более простые формулы, дающие (например) количество дней, прошедших с 31 декабря 1899 года. Однако этот расчет предполагает совершенное круговая орбита и не учитывает время дня, в которое произошло новолуние, и поэтому может быть неверным на несколько часов. (Точность также становится меньше, чем больше разница между требуемой датой и контрольной датой). Он достаточно точен, чтобы использовать его в новом приложении часов, показывающем лунную фазу, но для использования специалистами с учетом апогея и перигея Луны требуется более сложный расчет.

Эффект параллакс

В земной шар при взгляде с Луны образует угол около двух градусов. Это означает, что наблюдатель на Земле, который видит Луну, когда она находится близко к восточному горизонту, видит ее под углом, который примерно на 2 градуса отличается от луча зрения наблюдателя, который видит Луну на горизонте. западный горизонт. Луна движется вокруг своей орбиты примерно на 12 градусов за день, поэтому, если бы эти наблюдатели были неподвижны, они бы видели фазы Луны временами, которые отличаются примерно на одну шестую дня, или на 4 часа. Но на самом деле наблюдатели находятся на поверхности вращающейся Земли, поэтому тот, кто видит Луну на восточный горизонт в какой-то момент видит его на западном горизонте примерно через 12 часов. Это добавляет колебания к кажущейся прогрессии лунных фаз. Похоже, что они происходят медленнее, когда Луна находится высоко в небе, чем когда она находится ниже горизонта. Кажется, что Луна движется рывками, и фазы движутся так же. Амплитуда этого колебания никогда не превышает четырех часов, что составляет небольшую долю от месяц. Это не оказывает очевидного влияния на появление Луны. Тем не менее, это влияет на точные вычисления времен лунных фаз.

Заблуждения

Орбитальный период

Может сбивать с толку тот факт, что орбитальный период Луны составляет 27,3 дня, в то время как фазы завершают цикл один раз каждые 29,5 дней. Это связано с вращением Земли вокруг Солнца. Луна обращается вокруг Земли 13,4 раза в год, но только 12,4 раза проходит между Землей и Солнцем.

Затмения

В лунная фаза зависит от положения Луны на орбите вокруг Земли и положения Земли на орбите вокруг Солнца. Эта анимация (не в масштабе) смотрит на Землю сверху вниз с северного полюса эклиптики.

Можно было бы ожидать, что раз в месяц, когда Луна проходит между Землей и Солнцем во время новолуния, ее тень будет падать на Землю, вызывая солнечное затмение, но это происходит не каждый месяц. Неправда и то, что во время каждого полнолуния Тень земли падает на Луну, вызывая лунное затмение. Солнечных и лунных затмений не наблюдается каждый месяц, потому что самолет Орбита луны вокруг Земли наклонен примерно на 5 ° по отношению к плоскости Орбита Земли вокруг Солнца (плоскость эклиптика ). Таким образом, когда наступает новолуние и полнолуние, Луна обычно лежит к северу или к югу от прямой линии, проходящей через Землю и Солнце. Хотя затмение может произойти только тогда, когда Луна либо новая (солнечная), либо полная (лунная), она также должна быть расположена очень близко к пересечению плоскости орбиты Земли вокруг Солнца и плоскости орбиты Луны вокруг Земли (то есть в одном из его узлы ). Это происходит примерно два раза в год, так что в календарном году бывает от четырех до семи затмений. Большинство этих затмений частичны; полные затмения Луны или Солнца менее часты.

Смотрите также

Сноски

  1. ^ Четвертьфазы происходят, когда угол между наблюдателем, Луной и Солнцем равен 90 °, также известный как квадратура. Это не то же самое, что прямой угол, но разница очень небольшая.
  2. ^ Их продолжительность немного отличаться поскольку Орбита луны несколько эллиптический, так что это орбитальная скорость не является постоянным.

Рекомендации

  1. ^ "Гавайские имена Луны". Имилоа, Развлечения Хило. Архивировано из оригинал на 2014-01-02. Получено 2013-07-08.
  2. ^ "Бесплатный урок астрономии 7 - Фазы Луны". Synapses.co.uk. Получено 2015-12-28.
  3. ^ Происхождение: 1350–1400 гг .; Среднеанглийский gibbōsus горбатый, что эквивалентно гибб "(а) горб" + -sus "-ous"; "Луна". Dictionary.com.
  4. ^ CNN, Лия Асмелаш и Дэвид Аллан. «31 июля приближается черная луна. Вот что это значит». CNN.
  5. ^ "Фазы Луны и процент освещенности Луны". aa.usno.navy.mil. Получено 2018-02-12.

Библиография

внешняя ссылка

Общий

Учебные пособия