Fázy Mesiaca a zatmenia

Mesiac nikdy nemení tvar. Polovica je vždy osvetlená Slnkom; čo sa mení, je to, koľko z tejto osvetlenej polovice smeruje k vám. Keď už raz pochopíte prečo, zatmenia prestanú byť tajomné a začnú byť predvídateľné.

Polovica Mesiaca je vždy v slnečnom svetle. Fázy sú len náš pohľad na vec.

Pozri.

Mesiac nevytvára svoje vlastné svetlo. Žiari, pretože na ňu padá slnečné svetlo. V každom okamihu je jedna polovica Mesiaca osvetlená Slnkom a druhá polovica je tmavá, rovnako ako Zem má deň a noc.

Keďže Mesiac obieha okolo Zeme, vidíme rôzne množstvá jeho slnkom osvetlenej polovice:

• Nový mesiac: Mesiac je medzi Zemou a Slnkom. Osvetlená polovica je od nás odvrátená, takže ju nevidíme.
• Prvý kvartál: vidíme, že polovica disku svieti.
• Spln mesiaca: Zem je medzi Slnkom a Mesiacom. Vidíme celú osvetlenú polovicu.
• Posledná štvrtina: opäť polovica svieti, druhá strana.

V nástroji sa ľavý obrázok pozerá na Zem a Mesiac z ďaleko vyššieho miesta, so Slnkom vľavo. Pravý obrázok ukazuje, čo vidíte zo Zeme. Presuňte posuvník a sledujte, ako sa obidve zmenia spoločne.

Niekedy sa Slnko, Zem a Mesiac zarovnajú presne:

• A solar eclipse happens when the Moon’s shadow falls on Earth at new Moon.
• A Zatmenie Mesiaca Spln sa stane, keď zemský tieň padne na Mesiac pri splne.

Pochopte to.

Mesiac obieha okolo Zeme raz, merané voči hviezdam, v 27,3 dní (hviezdny mesiac). Ale fázy sa opakujú každých 29,5 dní (synodný mesiac). Prečo je rozdiel? Zatiaľ čo Mesiac obieha okolo Zeme, Zem sa pohybuje asi o 1/12 cesty okolo Slnka. Mesiac potrebuje asi dva dni na to, aby dohonil nový smer Slnka.

Zložka disku, ktorá vyzerá ako svietiaca, závisí od uhla medzi Slnkom a Mesiacom pri pohľade zo Zeme, ktorý sa nazýva elongacia:

Predĺženie	Fáza	Zlomky
0°	Nový mesiac	0%
90°	Prvý štvrťrok	50%
180°	Spln mesiaca	100%
270°	Posledný štvrťrok	50%

Ak by Mesiac obiehal presne v tej istej rovine ako Zem okolo Slnka, dostali by sme zatmenie Slnka pri každom novom mesiaci a zatmenie Mesiaca pri každom splne. Ale obežná dráha Mesiaca je naklonená asi 5,1 stupňa. Zvyčajne Mesiac prechádza trochu nad alebo pod líniou Slnko-Zem a nič sa nestane.

Dva body, kde sa obežná dráha Mesiaca pretínajú s obežnou dráhou Zeme, sa nazývajú uzly. Zatmenia sa môžu stať len vtedy, keď nový alebo spln Mesiaca padne blízko uzla. Toto sa deje v dvoch “zatmeniach” každý rok, približne šesť mesiacov od seba.

Majster

Osvietený zlomok k vyplýva z fázového uhla i (uhol Slnko-Mesiac-Zem):

k = (1 + cos i) / 2

Pretože Slnko je asi 390-krát vzdialenejšie ako Mesiac, i ≈ 180° − elongačná vzdialenosť. Nástroj vypočíta i pomocou Meeusovej rady (Astronomical Algorithms, eq. 48,4), ktorý koriguje priemernú elongaciu pre hlavné periodické členy obežných dráh Mesiaca a Slnka. To umiestňuje nový a spln Mesiaca do približne pol hodiny od presných časov, veľa pre učenie.

Z dvoch uhlových rýchlostí vyplýva synodický mesiac: 1/P_syn = 1/P_sid − 1/P_rok = 1/27,3217 − 1/365,256, čo je 29,531 dní.

Či je možné zatmenie, závisí od polohy Mesiaca. Argument zemepisnej šírky F, jeho uhol od vzostupného uzla. Meeus dáva rýchle pravidlo: pri novom alebo splnenom Mesiaci, ak |sin F| > 0.36 (F viac ako asi 21° od uzla), nie je zatmenie. Nástroj aplikuje presne tento test. Je to nevyhnutná podmienka, nie predpoveď typu zatmenia alebo miesta, kde bude viditeľné: na to je potrebná vzdialenosť Mesiaca, geometria tieňa Zeme a oveľa presnejšie polohy.

Uzly nie sú pevné. Okolo ekliptiky sa pohybujú dozadu raz za 18,6 rokov, čo je dôvod, prečo obdobia zatmenia prichádzajú každý rok o 19 dní skôr a čiastočne aj dôvod, prečo sa zatmenia opakujú v známom 18-ročnom cykle. saros cyklus.