Ziemia i Księżyc: rotacja i fazy. Orbita Księżyca. Własny ruch Księżyca. Pozorna orbita Księżyca

LIBRACJA KSIĘŻYCA: Księżyc wykonuje pełny obrót wokół Ziemi w ciągu 27,32166 dni. Dokładnie w tym samym czasie dokonuje rewolucji wokół własnej osi. Nie jest to przypadek, ale wiąże się z wpływem Ziemi na jej satelitę. Ponieważ okres obrotu Księżyca wokół własnej osi i wokół Ziemi jest taki sam, Księżyc powinien zawsze być zwrócony w stronę Ziemi jedną stroną. Istnieją jednak pewne niedokładności w rotacji Księżyca i jego ruchu wokół Ziemi.

Obrót Księżyca wokół własnej osi zachodzi bardzo równomiernie, jednak prędkość jego obrotu wokół naszej planety jest różna w zależności od odległości od Ziemi. Minimalna odległość Księżyca od Ziemi wynosi 354 tys. km, maksymalna to 406 tys. km. Punkt orbity Księżyca najbliższy Ziemi nazywany jest perygeum od „peri” (peri) - wokół, wokół (blisko i „re” (ge) - ziemia), punktem maksymalnej odległości jest apogeum [z greckiego „ apo” (aro) - powyżej, powyżej i „re”. W mniejszych odległościach od Ziemi prędkość orbity Księżyca wzrasta, więc jego obrót wokół własnej osi „nieco pozostaje w tyle”. W rezultacie staje się dla nas widoczny mała część Odwrotna strona Księżyc, jego wschodnia krawędź. W drugiej połowie swojej orbity wokół Ziemi Księżyc zwalnia, przez co „nieco się spieszy” z obrotem wokół własnej osi, a z zachodniej krawędzi możemy zobaczyć niewielką część jego drugiej półkuli. Osobie obserwującej Księżyc przez teleskop od nocy do nocy wydaje się, że księżyc powoli oscyluje wokół własnej osi, początkowo przez okres dwóch tygodni. kierunek wschodni, a następnie taka sama ilość w zachodniej. (Co prawda, takie obserwacje praktycznie utrudnia fakt, że zwykle część powierzchni Księżyca jest zasłonięta przez Ziemię. - przyp. red.) Również skale dźwigniowe oscylują przez pewien czas wokół położenia równowagi. W języku łacińskim łuski to „waga”, dlatego pozorne wibracje Księżyca, wynikające z nierównomierności jego ruchu na orbicie wokół Ziemi przy jednoczesnym równomiernym obrocie wokół własnej osi, nazywane są libracją Księżyca. Libacje Księżyca zachodzą nie tylko w kierunku wschód-zachód, ale także północ-południe, ponieważ oś obrotu Księżyca jest nachylona do płaszczyzny jego orbity. Następnie obserwator widzi niewielki fragment niewidocznej strony Księżyca w obszarach jego bieguna północnego i południowego. Dzięki obu rodzajom libracji z Ziemi widać prawie 59% powierzchni Księżyca (nie jednocześnie).

GALAKTYKA

Słońce jest jedną z setek miliardów gwiazd zgromadzonych w gigantycznej gromadzie w kształcie soczewki. Średnica tej gromady jest w przybliżeniu trzykrotnie większa od jej grubości. Nasz Układ Słoneczny znajduje się na jego zewnętrznej cienkiej krawędzi. Gwiazdy wyglądają jak pojedyncze jasne punkty rozproszone w otaczającej ciemności głębokiego kosmosu. Ale jeśli spojrzymy na średnicę soczewki złożonej gromady, zobaczymy niezliczoną liczbę innych gromad gwiazd, które tworzą migoczącą miękkim światłem wstęgę rozciągającą się po całym niebie.

Starożytni Grecy wierzyli, że tę „ścieżkę” na niebie utworzyły krople rozlanego mleka i nazywali ją galaktyką. „Galakticos” pochodzi z greckiego „mleczny” od „galaktos”, co oznacza mleko. Starożytni Rzymianie nazywali ją „via lactea”, co dosłownie oznacza Drogę Mleczną. Gdy tylko rozpoczęły się regularne badania teleskopowe, wśród odległych gwiazd odkryto gromady mgławicowe. Angielscy astronomowie, ojciec i syn Herschel, a także francuski astronom Charles Messier, byli jednymi z pierwszych, którzy odkryli te obiekty. Nazywano je mgławicami od łacińskiego określenia „mgławica” (mgławica). To łacińskie słowo zostało zapożyczone z języka greckiego. W języku greckim „nephele” oznaczało także chmurę, mgłę, a boginię chmur nazywano Nephele. Wiele z odkrytych mgławic okazało się obłokami pyłu, które pokrywały niektóre części naszej Galaktyki, blokując docierające do nich światło.

Kiedy je zaobserwowano, wyglądały jak czarne obiekty. Jednak wiele „chmur” znajduje się daleko poza granicami Galaktyki i są to gromady gwiazd tak duże jak nasz kosmiczny „dom”. Wydają się małe tylko ze względu na gigantyczne odległości, jakie nas dzielą. Najbliższą nam galaktyką jest słynna mgławica Andromedy. Takie odległe gromady gwiazd nazywane są także mgławicami pozagalaktycznymi „extra” (extra) po łacinie oznacza przedrostek „na zewnątrz”, „na górze”. Aby odróżnić je od stosunkowo małych formacji pyłowych wewnątrz naszej Galaktyki. Istnieją setki miliardów takich mgławic pozagalaktycznych - galaktyk, ponieważ teraz mówi się o galaktykach w mnogi. Co więcej: ponieważ same galaktyki tworzą gromady w przestrzeni kosmicznej, mówią o galaktykach galaktyk.

GRYPA

Starożytni wierzyli, że gwiazdy wpływają na losy ludzi, dlatego istniała nawet cała nauka poświęcona ustaleniu, jak to robią. Mówimy oczywiście o astrologii, której nazwa pochodzi od greckich słów „aster” (aster) - gwiazda i „logos” (logos) - słowo. Innymi słowy, astrolog to „mówiący o gwiazdach”. Zwykle „-logia” jest nieodzownym składnikiem nazw wielu nauk, ale astrolodzy zdyskredytowali tę „naukę” do tego stopnia, że ​​musieli znaleźć inny termin na prawdziwą naukę o gwiazdach: astronomię. Greckie słowo „nemein” oznacza rutynę, wzór. Dlatego astronomia jest nauką, która „porządkuje” gwiazdy, badając prawa ich ruchu, powstawania i wymierania. Astrolodzy wierzyli, że gwiazdy emitują tajemniczą siłę, która spływając na Ziemię, kontroluje losy ludzi. Po łacinie wlewać się, spływać, przenikać - „influere”, tego słowa używano, gdy chcieli powiedzieć, że moc gwiazd „wpływa” w człowieka. Wtedy prawdziwe powody Nie znali chorób i całkiem naturalne było usłyszenie od lekarza, że ​​choroba, która nawiedziła człowieka, była konsekwencją wpływu gwiazd. Dlatego jedną z najczęstszych chorób, którą znamy dzisiaj jako grypę, nazwano grypą (dosłownie wpływ). Imię to narodziło się we Włoszech (włoska grypa).

Włosi zauważyli związek między malarią a bagnami, ale przeoczyli komara. Dla nich był po prostu małym irytującym owadem; Prawdziwą przyczynę dostrzegli w wyziewach złego powietrza nad bagnami (bez wątpienia było ono „ciężkie” ze względu na dużą wilgotność i gazy wydzielane przez rozkładające się rośliny). Włoskie słowo oznaczające coś złego to „mala”, dlatego złe, ciężkie powietrze (aria) nazwano „malarią”, co ostatecznie stało się ogólnie przyjętą naukową nazwą dobrze znanej choroby. Dziś po rosyjsku nikt oczywiście nie nazwie grypy grypą, chociaż w języku angielskim tak się to nazywa, jednak w mowa potoczna najczęściej skracana do krótkiej „grypy”.

Peryhelium

Starożytni Grecy wierzyli, że ciała niebieskie poruszają się po orbitach, które są idealnymi kołami, ponieważ okrąg jest idealną zamkniętą krzywą, a same ciała niebieskie są doskonałe. Słowo łacińskie„orbita” oznacza tor, drogę, ale składa się z „orbis” – koła.

Jednak w 1609 roku niemiecki astronom Johannes Kepler udowodnił, że każda planeta porusza się wokół Słońca po elipsie, w jednym z ognisk, w którym znajduje się Słońce. A jeśli Słońce nie znajduje się w środku koła, wówczas planety w niektórych punktach swojej orbity zbliżają się do niego bardziej niż w innych. Punkt orbity ciała niebieskiego krążącego wokół niego najbliżej Słońca nazywa się peryhelium.

W grecki„peri-” (peri-) – cz trudne słowa, co oznacza blisko, wokół, a „helios” (witaj) oznacza Słońce, więc peryhelium można przetłumaczyć jako „blisko Słońca”. Podobnie punkt największe usunięcie Grecy zaczęli nazywać ciało niebieskie Słońca „aphelios” (archeliqs). Przedrostek „apo” (aro) oznacza z dala od, dlatego słowo to można przetłumaczyć jako „daleko od Słońca”. W rosyjskiej audycji słowo „aphelios” zamieniło się w aphelium: listy p i h obok siebie czyta się jako „f”. Eliptyczna orbita Ziemi jest bliska doskonałemu okręgowi (Grecy byli tutaj), więc na Ziemi różnica między peryhelium a aphelium wynosi tylko 3%. W podobny sposób powstały określenia dla ciał niebieskich opisujące orbity wokół innych ciał niebieskich. Zatem Księżyc krąży wokół Ziemi po orbicie eliptycznej, a Ziemia znajduje się w jednym z jego ognisk. Punkt największego zbliżenia Księżyca do Ziemi nazwano perygeum „re” (ge) na greckiej Ziemi, a punkt największej odległości od Ziemi nazwano apogeum. Astronomowie są zaznajomieni z gwiazdami podwójnymi. W tym przypadku dwie gwiazdy krążą po orbitach eliptycznych wokół wspólnego środka masy pod wpływem sił grawitacyjnych, a im większa masa gwiazdy towarzyszącej, tym mniejsza elipsa. Punkt największego zbliżenia krążącej gwiazdy do gwiazdy głównej nazywany jest periastronem, a punkt największej odległości nazywany jest po grecku apoasterem. „astron” – gwiazda.

Planeta - definicja

Nawet w starożytności ludzie nie mogli nie zauważyć, że gwiazdy zajmują stałą pozycję na niebie. Poruszali się tylko w grupie i wykonywali jedynie niewielkie ruchy wokół określonego punktu na północnym niebie. Było bardzo daleko od punktów wschodu i zachodu słońca, gdzie pojawiały się i znikały Słońce i Księżyc.

Każdej nocy następowała niepozorna zmiana w całym obrazie gwiaździstego nieba. Każda gwiazda wschodziła 4 minuty wcześniej i zachodziła 4 minuty wcześniej w porównaniu do poprzedniej nocy, więc na zachodzie gwiazdy stopniowo znikały z horyzontu, a na wschodzie pojawiały się nowe. Rok później krąg się zamknął i obraz został przywrócony. Jednakże na niebie było pięć obiektów przypominających gwiazdy, które świeciły równie jasno, a nawet jaśniej niż gwiazdy, ale nie odpowiadały ogólnemu wzorowi. Jeden z takich obiektów mógłby dziś znajdować się pomiędzy dwiema gwiazdami, a jutro mógłby się przesunąć, następnej nocy przemieszczenie byłoby jeszcze większe itd. Trzy takie obiekty (nazywamy je Marsem, Jowiszem i Saturnem) również zatoczyły pełny okrąg na niebie, ale w dość skomplikowany sposób. A pozostałe dwie (Merkury i Wenus) nie oddaliły się zbyt daleko od Słońca. Inaczej mówiąc, obiekty te „wędrowały” pomiędzy gwiazdami.

Grecy nazywali swoich włóczęgów „planetami”, więc nazwali tych niebiańskich włóczęgów planetami. W średniowieczu za planety uważano Słońce i Księżyc. Ale już w XVII w. Astronomowie zdali już sobie sprawę, że Słońce jest centrum Układu Słonecznego, dlatego ciała niebieskie krążące wokół Słońca zaczęto nazywać planetami. Słońce utraciło swój status planety, a Ziemia, wręcz przeciwnie, go uzyskała. Księżyc przestał też być planetą, gdyż krąży wokół Ziemi i krąży wokół Słońca dopiero razem z Ziemią.

Księżyc towarzyszy naszej planecie w jej wielkiej podróży kosmicznej od kilku miliardów lat. I pokazuje nam, Ziemianom, od stulecia do stulecia zawsze ten sam księżycowy krajobraz. Dlaczego podziwiamy tylko jedną stronę naszego towarzysza? Czy Księżyc obraca się wokół własnej osi, czy też unosi się nieruchomo w przestrzeni?

Charakterystyka naszego kosmicznego sąsiada

W Układ Słoneczny istnieją satelity znacznie większe od Księżyca. Ganimedes to na przykład satelita Jowisza, dwukrotnie cięższy od Księżyca. Ale jest to największy satelita w stosunku do planety matki. Jego masa stanowi ponad procent masy Ziemi, a średnica wynosi około jednej czwartej średnicy Ziemi. W słonecznej rodzinie planet nie ma już takich proporcji.

Spróbujmy odpowiedzieć na pytanie, czy Księżyc obraca się wokół własnej osi, przyglądając się bliżej naszemu najbliższemu kosmicznemu sąsiadowi. Według teorii przyjętej dziś w kręgach naukowych, nasza planeta nabyła swojego naturalnego satelitę będąc jeszcze protoplanetą – nie do końca wychłodzoną, pokrytą oceanem płynnej gorącej lawy, w wyniku zderzenia z inną, mniejszą planetą. Dlatego składy chemiczne Gleby księżycowe i ziemskie różnią się nieco - ciężkie jądra zderzających się planet połączyły się, dlatego skały ziemskie są bogatsze w żelazo. Księżyc zdobył pozostałości górnych warstw obu protoplanet, jest tam więcej skał.

Czy Księżyc się obraca?

Mówiąc ściślej, pytanie, czy Księżyc się obraca, nie jest całkowicie poprawne. W końcu, jak każdy satelita w naszym systemie, obraca się wokół planety macierzystej i kręci się wraz z nią wokół gwiazdy. Ale Księżyc nie jest całkiem zwyczajny.

Nieważne, jak długo patrzysz na Księżyc, zawsze jest on zwrócony w naszą stronę przez krater Ciszy i Morze Spokoju. „Czy Księżyc obraca się wokół własnej osi?” – Ziemianie zadawali sobie to pytanie od stulecia do stulecia. Ściśle mówiąc, jeśli operujesz koncepcje geometryczne, odpowiedź zależy od wybranego układu współrzędnych. W stosunku do Ziemi Księżyc tak naprawdę nie ma rotacji osiowej.

Jednak z punktu widzenia obserwatora znajdującego się na linii Słońce-Ziemia, osiowy obrót Księżyca będzie wyraźnie widoczny, a jeden obrót biegunowy będzie trwał tyle samo, co obrót orbitalny do ułamka sekundy.

Co ciekawe, zjawisko to nie jest unikalne w Układzie Słonecznym. Zatem satelita Plutona Charon zawsze patrzy na swoją planetę z jednej strony, a satelity Marsa - Deimos i Fobos - zachowują się w ten sam sposób.

W żargonie naukowym nazywa się to rotacją synchroniczną lub przechwytywaniem pływów.

Co to jest przypływ?

Aby zrozumieć istotę tego zjawiska i z całą pewnością odpowiedzieć na pytanie, czy Księżyc obraca się wokół własnej osi, należy zrozumieć istotę zjawisk pływowych.

Wyobraźmy sobie dwie góry na powierzchni Księżyca, z których jedna „patrzy” bezpośrednio na Ziemię, a druga znajduje się w przeciwległym punkcie globu księżycowego. Oczywiście, gdyby obie góry nie były częścią tego samego ciała niebieskiego, ale obracały się wokół naszej planety niezależnie, ich obrót nie mógłby być synchroniczny, ta bliżej, zgodnie z prawami mechaniki Newtona, powinna obracać się szybciej. Dlatego masy kuli księżycowej, położone w punktach przeciwnych do Ziemi, mają tendencję do „uciekania od siebie”.

Jak Księżyc „zatrzymał się”

Wygodnie jest zrozumieć, jak siły pływowe działają na określone ciało niebieskie, na przykładzie naszej własnej planety. Przecież my też kręcimy się wokół Księżyca, a raczej Księżyc i Ziemia, jak przystało na astrofizykę, „tańczą po okręgu” wokół fizycznego środka masy.

W wyniku działania sił pływowych, zarówno w punkcie najbliższym, jak i najbardziej odległym od satelity, podnosi się poziom wody pokrywającej Ziemię. Co więcej, maksymalna amplituda odpływu i odpływu może osiągnąć 15 metrów lub więcej.

Kolejna funkcja ten fenomen jest to, że te pływowe „garby” codziennie zaginają się wokół powierzchni planety wbrew jej obrotowi, tworząc tarcie w punktach 1 i 2, a tym samym powoli zatrzymując obrót Ziemi.

Uderzenie Ziemi w Księżyc jest znacznie silniejsze ze względu na różnicę mas. I chociaż na Księżycu nie ma oceanu, siły pływowe nie działają gorzej na skały. A wynik ich pracy jest oczywisty.

Czy Księżyc obraca się wokół własnej osi? Odpowiedź brzmi tak. Ale ten obrót jest ściśle związany z ruchem wokół planety. Przez miliony lat siły pływowe dostosowały obrót osiowy Księżyca do jego obrotu orbitalnego.

A co z Ziemią?

Astrofizycy twierdzą, że zaraz po wielkim zderzeniu, które spowodowało powstanie Księżyca, rotacja naszej planety była znacznie większa niż obecnie. Dzień trwał nie dłużej niż pięć godzin. Ale w wyniku tarcia fal pływowych o dno oceanu, rok po roku, tysiąclecie po tysiącleciu, rotacja zwalniała, a obecny dzień trwa już 24 godziny.

Średnio każde stulecie dodaje 20-40 sekund do naszego dnia. Naukowcy sugerują, że za kilka miliardów lat nasza planeta będzie patrzeć na Księżyc w taki sam sposób, w jaki Księżyc na niego patrzy, czyli po tej samej stronie. To prawda, że ​​​​najprawdopodobniej tak się nie stanie, ponieważ jeszcze wcześniej Słońce, zamieniając się w czerwonego olbrzyma, „połknie” zarówno Ziemię, jak i jej wiernego satelitę, Księżyc.

Nawiasem mówiąc, siły pływowe dają Ziemianom nie tylko wzrost i spadek poziomu oceanów świata w regionie równikowym. Wpływając na masy metali w jądrze Ziemi, deformując gorące centrum naszej planety, Księżyc pomaga utrzymać je w stanie ciekłym. A dzięki aktywnemu ciekłemu rdzeniu nasza planeta ma własne pole magnetyczne, chroniące całą biosferę przed śmiercionośnym wiatrem słonecznym i śmiercionośnymi promieniami kosmicznymi.

Naturalnym satelitą Ziemi jest Księżyc – nieświecące ciało odbijające światło słoneczne.

Badania Księżyca rozpoczęły się w 1959 r., kiedy radziecka sonda Luna 2 po raz pierwszy wylądowała na Księżycu, a sonda Luna 3 po raz pierwszy wykonała zdjęcia niewidocznej strony Księżyca z kosmosu.

W 1966 roku Łuna 9 wylądowała na Księżycu i utworzyła solidną strukturę gleby.

Pierwszymi ludźmi, którzy chodzili po Księżycu, byli Amerykanie Neil Armstrong i Edwin Aldrin. Stało się to 21 lipca 1969 roku. Radzieccy naukowcy do dalszych badań Księżyca woleli używać pojazdów automatycznych - łazików księżycowych.

Ogólna charakterystyka Księżyca

Masa Księżyca stanowi 1/81 masy Ziemi. Pozycja Księżyca na orbicie odpowiada tej czy innej fazie (ryc. 1).

Ryż. 1. Fazy księżyca

Fazy ​​księżyca- różne pozycje względem Słońca - nów, pierwsza kwadra, pełnia i ostatnia kwadra. Podczas pełni księżyca widoczny jest oświetlony dysk Księżyca, ponieważ Słońce i Księżyc znajdują się po przeciwnych stronach Ziemi. Podczas nowiu Księżyc znajduje się po stronie Słońca, więc strona Księżyca zwrócona w stronę Ziemi nie jest oświetlona.

Księżyc zawsze jest zwrócony w stronę Ziemi jedną stroną.

Linia oddzielająca oświetloną część Księżyca od nieoświetlonej części nazywa się terminatora.

W pierwszej kwadrze Księżyc jest widoczny w odległości kątowej 90 cali od Słońca promienie słoneczne Oświetlają tylko prawą połowę Księżyca skierowaną w naszą stronę. W innych fazach Księżyc jest dla nas widoczny w postaci sierpa. Dlatego, aby odróżnić wschodzący Księżyc od starego, należy pamiętać: stary Księżyc przypomina literę „C”, a jeśli Księżyc rośnie, możesz w myślach narysować pionową linię przed Księżycem i ty otrzyma literę „P”.

Ze względu na bliskość Księżyca do Ziemi i jego dużą masę tworzą one układ Ziemia-Księżyc. Księżyc i Ziemia obracają się wokół swoich osi w tym samym kierunku. Płaszczyzna orbity Księżyca jest nachylona do płaszczyzny orbity Ziemi pod kątem 5°9”.

Nazywa się przecięcie orbit Ziemi i Księżyca węzły orbity księżycowej.

Gwiezdny(od łac. sideris - gwiazda) miesiąc to okres obrotu Ziemi wokół własnej osi i tego samego położenia Księżyca na sferze niebieskiej w stosunku do gwiazd. To 27,3 ziemskich dni.

Synodyczny(z greckiego synodu - połączenie) miesiąc to okres całkowitej zmiany fazy księżyca, tj. okres powrotu Księżyca do swojej pierwotnej pozycji względem Księżyca i Słońca (na przykład od nowiu do nowiu). Średnio trwa 29,5 ziemskich dni. Miesiąc synodyczny jest o dwa dni dłuższy niż miesiąc gwiezdny, ponieważ Ziemia i Księżyc obracają się wokół swoich osi w tym samym kierunku.

Grawitacja na Księżycu jest 6 razy większa mniejsza siła grawitacja na Ziemi.

Rzeźba satelity Ziemi jest dobrze zbadana. Widoczne ciemne obszary na powierzchni Księżyca nazywane są „morzami” - są to rozległe, bezwodne równiny nizinne (największa to „Oksan Bur”), a jasne obszary nazywane są „kontynentami” - są to obszary górzyste, wzniesione. Głównymi strukturami planetarnymi powierzchni Księżyca są kratery pierścieniowe o średnicy do 20-30 km i cyrki wielopierścieniowe o średnicy od 200 do 1000 km.

Pochodzenie struktur pierścieniowych jest różne: meteorytowe, wulkaniczne i wybuchowe. Ponadto na powierzchni Księżyca występują pęknięcia, przesunięcia, kopuły i systemy uskoków.

Badania przeprowadzone przez statki kosmiczne Luna-16, Luna-20 i Luna-24 wykazały, że powierzchniowe skały klastyczne Księżyca są podobne do ziemskich skał magmowych - bazaltów.

Znaczenie Księżyca w życiu Ziemi

Chociaż masa Księżyca jest 27 milionów razy mniejsza od masy Słońca, to znajduje się on 374 razy bliżej Ziemi i ma silny wpływ na planetę, powodując w niektórych miejscach przypływy, a w innych odpływy. Dzieje się tak co 12 godzin i 25 minut, ponieważ Księżyc dokonuje pełnego obrotu wokół Ziemi w ciągu 24 godzin i 50 minut.

Ze względu na grawitacyjne oddziaływanie Księżyca i Słońca na Ziemię, odpływ i przypływ(ryc. 2).

Ryż. 2. Schemat występowania przypływów i odpływów na Ziemi

Najbardziej wyraźne i najważniejsze w swoich konsekwencjach są zjawiska pływowe w powłoce falowej. Reprezentują okresowe wzniesienia i spadki poziomu oceanów i mórz, spowodowane siłami grawitacyjnymi Księżyca i Słońca (2,2 razy mniejsze niż księżycowe).

W atmosferze zjawiska pływowe objawiają się półdobowymi zmianami ciśnienia atmosferycznego i skorupa Ziemska- w deformacji solidny Ziemia.

Na Ziemi występują 2 przypływy w punkcie położonym najbliżej i najdalej od Księżyca oraz 2 odpływy w punktach znajdujących się w odległości kątowej 90° od linii Księżyc-Ziemia. Atrakcja przypływy cygijskie, które występują podczas nowiu i pełni księżyca oraz kwadratura- w pierwszym i ostatnim kwartale.

Na otwartym oceanie ruchy pływowe są niewielkie. Wahania poziomu wody sięgają 0,5-1 m. W morzach śródlądowych (czarnym, bałtyckim itp.) prawie nie są odczuwalne. Jednak w zależności od szerokość geograficzna i zarysy linii brzegowej kontynentów (szczególnie w wąskich zatokach), woda podczas przypływów może podnieść się do 18 m (Zatoka Fundy na Oceanie Atlantyckim u wybrzeży Ameryki Północnej), 13 m na Zachodnie Wybrzeże Morze Ochockie. W tym przypadku powstają prądy pływowe.

Główne znaczenie fal pływowych polega na tym, że przemieszczając się ze wschodu na zachód zgodnie z pozornym ruchem Księżyca, spowalniają osiowy obrót Ziemi i wydłużają dzień, zmieniają kształt Ziemi poprzez zmniejszenie kompresji polarnej, powodują pulsację powłoki ziemskie, przemieszczenia pionowe powierzchnia ziemi, półdobowe zmiany ciśnienia atmosferycznego, zmieniają warunki życia organicznego w przybrzeżnych częściach Oceanu Światowego i ostatecznie wpływają na działalność gospodarczą krajów przybrzeżnych. Statki morskie mogą wpływać do niektórych portów tylko podczas przypływu.

Po pewnym czasie na Ziemi powtarzają się zaćmienia słońca i księżyca. Można je zobaczyć, gdy Słońce, Ziemia i Księżyc znajdują się na tej samej linii.

Zaćmienie- sytuacja astronomiczna, w której jedno ciało niebieskie blokuje światło innego ciała niebieskiego.

Zaćmienie Słońca występuje, gdy Księżyc znajduje się pomiędzy obserwatorem a Słońcem i blokuje je. Ponieważ Księżyc przed zaćmieniem jest zwrócony do nas nieoświetloną stroną, przed zaćmieniem zawsze następuje nów, czyli Księżyc nie jest widoczny. Wydaje się, że Słońce jest zakryte czarnym dyskiem; obserwator z Ziemi postrzega to zjawisko jako zaćmienie słońca (ryc. 3).

Ryż. 3. Zaćmienie Słońca (względne rozmiary ciał i odległości między nimi są względne)

Zaćmienie Księżyca ma miejsce, gdy Księżyc, ustawiony w jednej linii ze Słońcem i Ziemią, wpada w cień w kształcie stożka rzucany przez Ziemię. Średnica plamy cienia Ziemi jest równa minimalnej odległości Księżyca od Ziemi – 363 000 km, co stanowi około 2,5 średnicy Księżyca, dzięki czemu Księżyc może być całkowicie zasłonięty (patrz ryc. 3).

Rytmy księżycowe to powtarzające się zmiany intensywności i charakteru procesów biologicznych. Istnieją rytmy księżycowo-miesięczne (29,4 dnia) i księżycowo-dobowe (24,8 godziny). Wiele zwierząt i roślin rozmnaża się w określonej fazie cyklu księżycowego. Rytmy księżycowe są charakterystyczne dla wielu zwierząt morskich i roślin strefy przybrzeżnej. Tym samym ludzie zauważyli zmiany w swoim samopoczuciu w zależności od faz cyklu księżycowego.

Orbita Księżyca to trajektoria, po której Księżyc obraca się wokół wspólnego z Ziemią środka masy, położonego około 4700 km od środka Ziemi. Każdy obrót trwa 27,3 ziemskich dni i nazywany jest miesiącem gwiazdowym.
Księżyc jest naturalnym satelitą Ziemi i najbliższym jej ciałem niebieskim.

Ryż. 1. Orbita Księżyca


Ryż. 2. Miesiące gwiezdne i synodyczne
Krąży wokół Ziemi po orbicie eliptycznej w tym samym kierunku, co Ziemia wokół Słońca. Średnia odległość Księżyca od Ziemi wynosi 384 400 km. Płaszczyzna orbity Księżyca jest nachylona do płaszczyzny ekliptyki o 5,09’ (ryc. 1).
Punkty, w których orbita Księżyca przecina ekliptykę, nazywane są węzłami orbity Księżyca. Ruch Księżyca wokół Ziemi jawi się obserwatorowi jako jego widzialny ruch po sferze niebieskiej. Pozorna droga Księżyca po sferze niebieskiej nazywana jest pozorną orbitą Księżyca. W ciągu dnia Księżyc porusza się po swojej widzialnej orbicie względem gwiazd o około 13,2°, a względem Słońca o 12,2°, ponieważ w tym czasie Słońce również porusza się wzdłuż ekliptyki średnio o 1°. Okres, w którym Księżyc dokonuje pełnego obrotu na swojej orbicie względem gwiazd, nazywany jest miesiącem gwiazdowym. Jego czas trwania wynosi 27,32 przeciętnych dni słonecznych.
Okres, w którym Księżyc dokonuje pełnego obrotu na swojej orbicie względem Słońca, nazywany jest miesiącem synodycznym.

Odpowiada to 29,53 przeciętnym dniom słonecznym. Miesiące gwiazdowe i synodyczne różnią się o około dwa dni ze względu na ruch Ziemi na orbicie wokół Słońca. Na ryc. Rycina 2 pokazuje, że gdy Ziemia znajduje się na orbicie w punkcie 1, Księżyc i Słońce obserwuje się na sferze niebieskiej w tym samym miejscu, np. na tle gwiazdy K. Po 27,32 dniach, tj. kiedy Księżyc dokona pełnego obrotu wokół Ziemi, będzie ponownie obserwowany na tle tej samej gwiazdy. Ponieważ jednak Ziemia wraz z Księżycem przesunie się w tym czasie po swojej orbicie względem Słońca o około 27° i znajdzie się w punkcie 2, Księżyc nadal musi przebyć 27°, aby zająć swoją poprzednią pozycję względem Ziemi i Słońce, co zajmie około 2 dni. Zatem miesiąc synodyczny jest dłuższy niż miesiąc gwiezdny o czas potrzebny Księżycowi na ruch o 27°.
Okres obrotu Księżyca wokół własnej osi jest równy okresowi jego obrotu wokół Ziemi. Dlatego Księżyc zawsze jest zwrócony w stronę Ziemi tą samą stroną. W związku z tym, że w ciągu jednego dnia Księżyc przemieszcza się po sferze niebieskiej z zachodu na wschód, czyli w kierunku przeciwnym do dziennego ruchu sfery niebieskiej, o 13,2°, jego wschody i zachody są opóźnione co około 50 minut. dzień. To codzienne opóźnienie powoduje, że Księżyc stale zmienia swoje położenie względem Słońca, jednak po ściśle określonym czasie powraca do swojego pierwotnego położenia. W wyniku ruchu Księżyca po jego widzialnej orbicie następuje ciągła i szybka zmiana jego równika
współrzędne Rektascensja Księżyca zmienia się średnio dziennie o 13,2°, a deklinacja o 4°. Zmiana współrzędnych równikowych Księżyca następuje nie tylko ze względu na jego szybki ruch na orbicie wokół Ziemi, ale także z powodu niezwykłej złożoności tego ruchu. Na Księżyc działa wiele sił o różnej wielkości i okresie, pod wpływem których wszystkie elementy orbity Księżyca ulegają ciągłym zmianom.
Nachylenie orbity Księżyca względem ekliptyki waha się od 4°59' do 5°19' w okresie nieco krótszym niż sześć miesięcy. Zmieniają się kształty i rozmiary orbity. Położenie orbity w przestrzeni zmienia się w sposób ciągły przez okres 18,6 lat, w wyniku czego węzły orbity księżycowej przesuwają się w kierunku ruchu Księżyca. Prowadzi to do ciągłej zmiany kąta nachylenia widzialnej orbity Księżyca do równika niebieskiego z 28°35’ na 18°17’. Dlatego granice zmian deklinacji Księżyca nie pozostają stałe. W niektórych okresach waha się w granicach ±28°35', a w innych - ±18°17'.
Deklinacja Księżyca i jego kąt godzinny w Greenwich podane są w codziennych tabelach MAE dla każdej godziny czasu Greenwich.
Ruchowi Księżyca na sferze niebieskiej towarzyszy ciągła zmiana jego wygląd. Następuje tak zwana zmiana faz księżyca. Faza Księżyca to widoczna część powierzchni Księżyca oświetlana przez promienie słoneczne.
Zastanówmy się, co powoduje zmianę faz Księżyca. Wiadomo, że Księżyc świeci odbitym światłem słonecznym. Połowa jego powierzchni jest zawsze oświetlona przez Słońce. Jednak ze względu na różne względne położenia Słońca, Księżyca i Ziemi, oświetlona powierzchnia jawi się ziemskiemu obserwatorowi różne rodzaje(ryc. 3).
Zwyczajowo rozróżnia się cztery fazy księżyca: nów, pierwsza kwadra, pełnia i ostatnia kwadra.
Podczas nowiu Księżyc przechodzi pomiędzy Słońcem a Ziemią. W tej fazie Księżyc jest zwrócony w stronę Ziemi nieoświetloną stroną i dlatego nie jest widoczny dla obserwatora na Ziemi. W pierwszej kwadrze Księżyc znajduje się w takiej pozycji, że obserwator widzi go jako połowę oświetlonego dysku. Podczas pełni księżyca Księżyc znajduje się w kierunku przeciwnym do Słońca. Dlatego cała oświetlona strona Księżyca jest zwrócona w stronę Ziemi i jest widoczna jako pełny dysk.


Ryż. 3. Pozycje i fazy Księżyca:
1 - księżyc w nowiu; 2 - pierwsza kwarta; 3 - pełnia księżyca; 4 - ostatnia kwarta
Po pełni księżyca oświetlona część Księżyca widoczna z Ziemi stopniowo maleje. Kiedy Księżyc osiąga ostatnią ćwiartkę fazy, jest ponownie widoczny jako na wpół oświetlony dysk. Na półkuli północnej w pierwszej kwadrze oświetlona jest prawa połowa tarczy Księżyca, a w ostatniej kwadrze oświetlona jest lewa połowa.
W przerwie między nowiem a pierwszą kwadrą oraz w przerwie między ostatnią kwadrą a nowiem niewielka część oświetlonego Księżyca jest zwrócona w stronę Ziemi, co obserwuje się w formie półksiężyca. W przerwach pomiędzy pierwszą kwadrą a pełnią księżyca, pełnią księżyca a ostatnią kwadrą Księżyc widoczny jest w postaci uszkodzonego dysku. Pełny cykl zmian faz księżyca następuje w ściśle określonym przedziale czasu. Nazywa się to okresem fazowym. Jest on równy miesiącowi synodycznemu, czyli 29,53 dni.
Odstęp czasu pomiędzy głównymi fazami Księżyca wynosi około 7 dni. Liczbę dni, które minęły od nowiu księżyca, nazywa się zwykle wiekiem księżyca. Wraz ze zmianą wieku zmieniają się także punkty wschodu i zachodu księżyca. Daty i momenty początku głównych faz Księżyca według czasu Greenwich podane są w MAE.
Ruch Księżyca wokół Ziemi powoduje zaćmienia Księżyca i Słońca. Zaćmienia występują tylko wtedy, gdy Słońce i Księżyc znajdują się jednocześnie w pobliżu węzłów orbity Księżyca. Zaćmienie Słońca ma miejsce, gdy Księżyc znajduje się pomiędzy Słońcem a Ziemią, czyli podczas nowiu Księżyca, natomiast zaćmienie Księżyca ma miejsce, gdy Ziemia znajduje się pomiędzy Słońcem a Księżycem, czyli podczas pełni księżyca.

Na naszej stronie możesz niedrogo zamówić napisanie eseju z astronomii. Antyplagiat. Gwarancje. Realizacja w krótkim czasie.

Można powiedzieć, że na pierwszy rzut oka Księżyc po prostu porusza się wokół Ziemi z określoną prędkością i po określonej orbicie.

W rzeczywistości jest to bardzo złożony proces ruchu ciała kosmicznego, trudny do opisania z naukowego punktu widzenia, zachodzący pod wpływem wielu różnych czynników. Takie jak na przykład kształt Ziemi, jeśli pamiętamy program nauczania, jest lekko spłaszczony, a bardzo duży wpływ na to ma też fakt, że np. Słońce przyciąga ją 2,2 razy silniej niż nasza rodzima planeta.

Obrazy z sekwencji ruchu Księżyca wykonanej przez sondę kosmiczną Deep Impact

Jednocześnie produkując dokładne obliczenia ruchu, należy również wziąć pod uwagę, że poprzez interakcję pływową Ziemia przenosi moment pędu na Księżyc, tworząc w ten sposób siłę, która zmusza go do odsunięcia się od siebie. Jednocześnie oddziaływanie grawitacyjne tych ciał kosmicznych nie jest stałe i wraz ze wzrostem odległości maleje, co prowadzi do zmniejszenia prędkości cofania się Księżyca. Obrót Księżyca wokół Ziemi względem gwiazd nazywany jest miesiącem gwiazdowym i wynosi 27,32166 dni.

Dlaczego ona świeci?

Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego czasami widzimy tylko część Księżyca? Albo dlaczego świeci? Rozwiążmy to! Satelita odzwierciedla tylko 7% światło słoneczne spadając na nią. Dzieje się tak dlatego, że w okresach wzmożonej aktywności słonecznej tylko określone fragmenty jego powierzchni są w stanie absorbować i akumulować energię słoneczną, a następnie słabo ją emitować.

Światło Popielate - Odbite Światło od Ziemi

Sama w sobie nie może świecić, może jedynie odbijać światło Słońca. Dlatego widzimy tylko tę jego część, która była wcześniej oświetlona przez Słońce. Satelita ten porusza się po określonej orbicie wokół naszej planety, a kąt między nim, Słońcem a Ziemią stale się zmienia, w efekcie widzimy różne fazy Księżyca.

Infografika faz księżyca

Czas pomiędzy nowiami księżyca wynosi 28,5 dnia. Fakt, że jeden miesiąc jest dłuższy od drugiego, można wytłumaczyć ruchem Ziemi wokół Słońca, to znaczy, gdy satelita wykonuje pełny obrót wokół Ziemi, sama planeta w tym momencie porusza się o 1/13 swojej orbity . Aby Księżyc ponownie znalazł się między Słońcem a Ziemią, potrzebuje jeszcze około dwóch dni.

Pomimo tego, że stale obraca się wokół własnej osi, zawsze patrzy na Ziemię tą samą stroną, co oznacza, że ​​obrót, jaki wykonuje wokół własnej osi i wokół samej planety jest synchroniczny. Ta synchroniczność jest spowodowana przez pływy.

tylna strona

tylna strona

Nasz satelita obraca się równomiernie wokół własnej osi, a wokół Ziemi według pewnego prawa, którego istota jest następująca: ruch ten jest nierówny – w pobliżu perygeum jest szybszy, ale w pobliżu apogeum jest nieco wolniejszy.

Czasami można spojrzeć na niewidoczną stronę Księżyca, jeśli jesteś na wschodzie lub na przykład na zachodzie. Zjawisko to nazywa się libracją optyczną na długości geograficznej; występuje również libracja optyczna na szerokości geograficznej. Powstaje w wyniku nachylenia osi Księżyca względem Ziemi, co można zaobserwować na południu i północy.