Fase bulan dan gerhana

Bulan tidak pernah berubah bentuk. Setengah dari itu selalu dinyalakan oleh matahari; apa yang berubah adalah berapa banyak dari setengah yang menyala menghadap Anda. Setelah kau melihat mengapa, gerhana berhenti menjadi misterius dan mulai dapat diprediksi.

Setengah Bulan selalu berada di bawah sinar matahari. Fase-fase itu hanyalah sudut pandang kita.

Lihat

Bulan tidak membuat cahayanya sendiri. Dia bersinar karena cahaya matahari jatuh padanya. Pada setiap saat, satu setengah dari Bulan dinyalakan oleh Matahari dan setengah lainnya gelap, seperti Bumi memiliki siang dan malam.

Ketika Bulan mengelilingi Bumi, kita melihat jumlah yang berbeda dari setengahnya yang terbenam matahari:

• Bulan Baru: Bulan berada di antara Bumi dan Matahari. Setengah yang bercahaya menghadap ke luar, jadi kita tidak bisa melihatnya.
• Perempat pertama: kita melihat setengah dari cakram menyala.
• Bulan Penuh: Bumi berada di antara Matahari dan Bulan. Kita melihat seluruh setengah yang terang.
• Kuartal terakhir: setengah menyala lagi, sisi lain.

Dalam alat ini, gambar kiri melihat ke bawah pada Bumi dan Bulan dari jauh di atas, dengan Matahari di sebelah kiri. Gambar kanan menunjukkan apa yang Anda lihat dari Bumi. Pindah slider dan lihat keduanya berubah bersama-sama.

Kadang-kadang Matahari, Bumi dan Bulan berjajar tepat:

• Sebuah gerhana matahari terjadi ketika bayangan Bulan jatuh di Bumi pada bulan baru.
• Sebuah gerhana bulan terjadi ketika bayangan Bumi jatuh ke Bulan pada saat Bulan purnama.

Mengerti

Bulan mengelilingi Bumi sekali, diukur terhadap bintang-bintang, dalam 27.3 hari (bulan sidereal). Namun fase-fasenya berulang setiap 29.5 hari (bulan sinodik). Kenapa ada perbedaan? Sementara Bulan mengelilingi Bumi, Bumi bergerak sekitar 1/12 dari jalan di sekeliling Matahari. Bulan membutuhkan sekitar dua hari lagi untuk mengejar arah Matahari yang baru.

Fraksi dari cakram yang terlihat terang tergantung pada sudut antara Matahari dan Bulan seperti dilihat dari Bumi, disebut elongasi:

Elongasi	Fase	Baca pecahan
0°	Bulan Baru	0%
90°	Kuartal pertama	50%
180°	Bulan Penuh	100%
270°	Kuartal terakhir	50%

Jika Bulan berputar tepat pada bidang yang sama seperti Bumi mengelilingi Matahari, kita akan mendapatkan gerhana matahari setiap bulan baru dan gerhana bulanan setiap bulan purnama. Tapi orbit Bulan miring sekitar 5.1 derajat. Biasanya Bulan melewati sedikit di atas atau di bawah garis Matahari-Bumi, dan tidak terjadi apa-apa.

Dua titik di mana orbit Bulan melewati bidang orbit Bumi disebut node. Gerhana hanya dapat terjadi ketika bulan baru atau penuh jatuh dekat dengan sebuah node. Hal ini terjadi dalam dua “musim gerhana” setiap tahun, dengan jarak sekitar enam bulan.

Master

Fraksi k yang dinyalakan mengikuti dari sudut fase i (sudut Matahari-Bulan-Bumi):

k = (1 + cos i) / 2

Karena Matahari sekitar 390 kali lebih jauh dari Bulan, i ≈ 180° − elongasi. Alat ini menghitung i dengan deret Meeus (Astronomical Algorithms, eq. 48.4), yang memperbaiki elongasi rata-rata untuk istilah periodik utama orbit Bulan dan Matahari. Ini menempatkan bulan baru dan penuh dalam waktu sekitar setengah jam dari waktu yang tepat, cukup untuk belajar.

Bulan sinodik mengikuti dari dua kecepatan sudut: 1/P_syn = 1/P_sid − 1/P_year = 1/27.3217 − 1/365.256, memberikan 29.531 hari.

Apakah gerhana adalah mungkin tergantung pada Bulan argument of latitude F, sudutnya dari node naik. Meeus memberikan aturan pemindaian cepat: pada bulan baru atau penuh, jika |sin F| > 0.36 (F lebih dari sekitar 21° dari sebuah node), tidak ada gerhana. Alat ini menerapkan tepat tes ini. Ini adalah kondisi yang diperlukan, bukan prediksi dari jenis gerhana atau di mana ia terlihat: yang membutuhkan jarak Bulan, geometri bayangan Bumi dan posisi yang jauh lebih akurat.

Node tidak tetap. Mereka bergerak mundur di sekitar ekliptika sekali setiap 18,6 tahun, itulah mengapa gerhana musim tiba sekitar 19 hari lebih awal setiap tahun, dan bagian dari mengapa gerhana berulang dalam 18 tahun terkenal saros siklus.