Månefaser og formørkelser

Månen ændrer aldrig form. Halvdelen af den er altid oplyst af Solen; det, der ændrer sig, er hvor meget af den oplyste halvdel, der vender mod dig. Når du først forstår hvorfor, holder formørkelser op med at være mystiske og begynder at blive forudsigelige.

Halvdelen af Månen er altid i sollys. Faserne er bare vores synspunkt.

Se.

Månen laver ikke sit eget lys. Det skinner, fordi sollyset falder på det. På et givet tidspunkt er den ene halvdel af Månen oplyst af Solen, og den anden halvdel er mørk, ligesom Jorden har dag og nat.

Når Månen kredser om Jorden, ser vi forskellige mængder af dens solbeskinnede halvdel:

• Nymåne: Månen er mellem Jorden og Solen. Den oplyste halvdel vender væk fra os, så vi kan ikke se den.
• Første kvartal: vi ser halvdelen af disken tændt.
• Fuldmåne i dag: Jorden er mellem Solen og Månen. Vi ser hele den oplyste halvdel.
• Sidste kvartal: halvt tændt igen, den anden side.

I værktøjet ser det venstre billede ned på Jorden og Månen langt oppefra, med Solen til venstre. Billedet til højre viser, hvad du ser fra Jorden. Flyt skyderen, og se begge ændre sig sammen.

Nogle gange er Solen, Jorden og Månen på linje med hinanden:

• A Solformørkelse Månens skygge falder på Jorden ved nymåne.
• A Måneformørkelse Det sker, når Jordens skygge falder på Månen ved fuldmåne.

Forstået.

Månen kredser om Jorden én gang, målt i forhold til stjernerne, på 27,3 dage (den sideriske måned). Men faser gentages hver 29,5 dage (den synodiske måned). Hvorfor forskellen? Mens Månen går rundt om Jorden, bevæger Jorden sig omkring 1/12 af vejen rundt om Solen. Månen har brug for omkring to dage mere til at indhente den nye solretning.

Den del af skiven, der ser oplyst ud, afhænger af vinklen mellem Solen og Månen set fra Jorden. forlængelse:

Forlængelse	Fase	Lit fraktion
0°	Nymåne	0%
90°	Første kvartal	50%
180°	Fuldmåne i dag	100%
270°	Sidste kvartal	50%

Hvis Månen bevægede sig rundt i nøjagtigt samme plan som Jorden gør omkring Solen, ville vi få en solformørkelse hver nymåne og en måneformørkelse hver fuldmåne. Men Månens bane er vippet med omkring 5,1 grader. Normalt passerer Månen lidt over eller under Sol-Jord linjen, og der sker ikke noget.

De to punkter, hvor Månens bane krydser Jordens kredsløbsplan kaldes noder. Formørkelser kan kun ske, når en ny eller fuldmåne falder tæt på en knude. Dette sker i to “formørkelsessæsoner” hvert år, med omkring seks måneders mellemrum.

Master

Den oplyste brøkdel k følger af fasevinklen i (Sol-Måne-Jord-vinklen):

k = (1 + cos i) / 2

Fordi Solen er omkring 390 gange længere væk end Månen, i ≈ 180° − elongationen. Værktøjet beregner i med Meeus’ serie (Astronomical Algorithms, eq. 48,4), som korrigerer den gennemsnitlige elongation for de vigtigste periodiske termer i Månens og Solens baner. Det placerer nye og fuldmåner til inden for omkring en halv time af de præcise tidspunkter, masser til at lære.

Den synodiske måned følger af de to vinkelhastigheder: 1/P_syn = 1/P_sid − 1/P_år = 1/27,3217 − 1/365,256, hvilket giver 29,531 dage.

Om en formørkelse er mulig afhænger af Månens position. argument af breddegrad F, dens vinkel fra den stigende knude. Meeus giver en hurtig screeningsregel: Ved nymåne eller fuldmåne, hvis |sin F| > 0.36 (F mere end ca. 21° fra en knude), er der ingen formørkelse. Værktøjet anvender præcis denne test. Det er en nødvendig betingelse, ikke en forudsigelse af formørkelsestypen eller hvor den vil være synlig: det kræver Månens afstand, Jordens skyggegeometri og meget mere præcise positioner.

Noderne er ikke faste. De bevæger sig baglæns omkring ekliptika en gang hvert 18,6 år, hvilket er grunden til at formørkelsessæsonerne kommer ca. 19 dage tidligere hvert år, og delvist hvorfor formørkelser gentages i den berømte 18-års cyklus. saros cyklus.