Φάσεις Σελήνης και εκλείψεις

Η Σελήνη δεν αλλάζει ποτέ σχήμα. Το μισό από αυτό φωτίζεται πάντα από τον ήλιο. Αυτό που αλλάζει είναι το πόσο από αυτό το φωτισμένο μισό βλέπει προς εσάς. Μόλις δείτε γιατί, οι εκλείψεις σταματούν να είναι μυστηριώδεις και αρχίζουν να γίνονται προβλέψιμες.

Το μισό της Σελήνης είναι πάντα στο φως του ήλιου. Οι φάσεις είναι μόνο η δική μας άποψη.

Κοίτα.

Η Σελήνη δεν παράγει το δικό της φως. Λάμπει επειδή το φως του ήλιου πέφτει πάνω του. Σε κάθε στιγμή, το ένα μισό της Σελήνης φωτίζεται από τον Ήλιο και το άλλο μισό είναι σκοτεινό, όπως ακριβώς η Γη έχει μέρα και νύχτα.

Καθώς η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τη Γη, βλέπουμε διαφορετικές ποσότητες του φωτισμένου μισού της:

• New Moon: the Moon is between Earth and the Sun. Το φωτισμένο μισό στρέφεται μακριά από εμάς, έτσι δεν μπορούμε να το δούμε.
• Πρώτο τρίμηνο: βλέπουμε το μισό δίσκο αναμμένο.
• Η πανσέληνοςΗ Γη βρίσκεται ανάμεσα στον Ήλιο και τη Σελήνη. Βλέπουμε όλο το φωτισμένο μισό.
• Το τελευταίο τρίμηνο: μισό φως πάλι, η άλλη πλευρά.

Στο εργαλείο, η αριστερή εικόνα κοιτάζει τη Γη και τη Σελήνη από πολύ ψηλά, με τον Ήλιο στα αριστερά. Η δεξιά εικόνα δείχνει αυτό που βλέπετε από τη Γη. Μετακινήστε το ρυθμιστικό και δείτε και τα δύο να αλλάζουν μαζί.

Μερικές φορές ο Ήλιος, η Γη και η Σελήνη ευθυγραμμίζονται ακριβώς:

• A solar eclipse happens when the Moon’s shadow falls on Earth at new Moon.
• Α Η σεληνική έκλειψη Η πανσέληνος συμβαίνει όταν η σκιά της Γης πέφτει πάνω στη Σελήνη κατά την πανσέληνο.

Καταλάβετε

Η Σελήνη κάνει μια περιφορά γύρω από τη Γη, μετρημένη σε σχέση με τα αστέρια, 27,3 ημέρες (ο αστρικός μήνας). Αλλά οι φάσεις επαναλαμβάνονται κάθε φορά 29,5 ημέρες (τον συνοδικό μήνα). Γιατί η διαφορά; Η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τη Γη, η οποία κινείται περίπου κατά το 1/12 της διαδρομής που κάνει γύρω από τον Ήλιο. Η Σελήνη χρειάζεται περίπου δύο ακόμη ημέρες για να καλύψει τη διαφορά με την νέα κατεύθυνση του Ήλιου.

Το τμήμα του δίσκου που φαίνεται φωτισμένο εξαρτάται από τη γωνία μεταξύ του Ήλιου και της Σελήνης όπως φαίνεται από τη Γη, που ονομάζεται η γωνία φωτισμού. επιμήκυνση:

Επιμήκυνση	Φάση	Κλάσμα
0°	New Moon	0%
90°	Πρώτο τρίμηνο	50%
180°	Η πανσέληνος	100%
270°	Το τελευταίο τρίμηνο	50%

Αν η Σελήνη περιφερόταν γύρω από τον Ήλιο ακριβώς στο ίδιο επίπεδο με τη Γη, θα είχαμε μια έκλειψη Ηλίου κάθε νέα Σελήνη και μια σεληνιακή έκλειψη κάθε πανσέληνο. Αλλά η τροχιά της Σελήνης έχει κλίση περίπου 5,1 μοίρες. Συνήθως η Σελήνη περνά λίγο πάνω ή κάτω από τη γραμμή Ήλιου-Γης και δεν συμβαίνει τίποτα.

Τα δύο σημεία όπου η τροχιά της Σελήνης διασταυρώνεται με το τροχαίο επίπεδο της Γης λέγονται κόμβοι. Οι εκλείψεις μπορούν να συμβούν μόνο όταν μια νέα ή πανσέληνος πέφτει κοντά σε έναν κόμβο. Αυτό συμβαίνει σε δύο “εποχές έκλειψης” κάθε χρόνο, περίπου έξι μήνες μεταξύ τους.

Κύριε.

Το φωτισμένο κλάσμα προκύπτει από τη γωνία φάσης i (η γωνία Ήλιος-Σελήνη-Γη):

k = (1 + cos i) / 2

Επειδή ο Ήλιος είναι περίπου 390 φορές πιο μακριά από τη Σελήνη, i ≈ 180° − επιμήκυνση. Το εργαλείο υπολογίζει το i με τη σειρά του Meeus (Αστρονομικοί Αλγόριθμοι, εξ. 48,4), η οποία διορθώνει τη μέση επιμήκυνση για τους κύριους περιοδικούς όρους των τροχιών της Σελήνης και του Ήλιου. Τοποθετεί νέες και πανσέληνους σε περίπου μισή ώρα από τους ακριβείς χρόνους, αρκετά για μάθηση.

Ο συνοδικός μήνας προκύπτει από τις δύο γωνιακές ταχύτητες: 1/P_syn = 1/P_sid − 1/P_year = 1/27,3217 − 1/365,256, δίνοντας 29,531 ημέρες.

Το αν μια έκλειψη είναι δυνατή εξαρτάται από την θέση της Σελήνης Επιχείρημα του γεωγραφικού πλάτους F, η γωνία του από τον ανερχόμενο κόμβο. Ο Μεέους δίνει έναν γρήγορο κανόνα διαλογής: σε μια νέα ή πανσέληνο, αν |sin F| > 0.36 (F περισσότερο από περίπου 21° από ένα κόμβο), δεν υπάρχει έκλειψη. Το εργαλείο εφαρμόζει ακριβώς αυτή τη δοκιμή. Είναι μια απαραίτητη προϋπόθεση, όχι πρόβλεψη του τύπου της έκλειψης ή του σημείου όπου θα είναι ορατή: αυτό απαιτεί την απόσταση της Σελήνης, τη γεωμετρία της σκιάς της Γης και πολύ πιο ακριβείς θέσεις.

Οι κόμβοι δεν είναι σταθεροί. Οι πλανήτες κινούνται προς τα πίσω γύρω από την εκλειπτική μία φορά κάθε 18,6 χρόνια, γι’ αυτό οι εποχές των εκλείψεων εμφανίζονται περίπου 19 ημέρες νωρίτερα κάθε χρόνο και εν μέρει για το λόγο που οι εκλείψεις επαναλαμβάνονται στο διάσημο κύκλο των 18 ετών. Σάρος κύκλος.