Статья публикуется в рамках переноса материалов с нашего предыдущего сайта Meteoweb.narod.ru
Наблюдения Луны невооруженным глазом: Наблюдая Луну невооруженным глазом, можно проследить за ее фазами и перемещением на фоне звездного неба. С целью изучения пути Луны среди звезд и угловой скорости ее движения зарисовываем видимое положение Луны на небе в определенный (лучше всего — один и тот же) момент времени, скажем, в 22 часа. После некоторого цикла наблюдений устанавливаем, что Луна перемещается среди звезд с запада на восток. Ее средняя угловая скорость 13,2° в сутки. К одной и той же звезде Луна возвращается через 27,322 сут (=27 сут 7 ч 43 мин 11,5 с), т.е. за сидерический месяц. Сопоставляя зарисовку положений Луны среди звезд с картой звездного неба, убеждаемся в том, что «в нулевом приближении» Луна движется вдоль эклиптики. Однако после более тщательных наблюдений устанавливаем, что этот вывод довольно груб и что отклонение Луны от эклиптики в ту и другую сторону достигает 5°, а это десять ее угловых диаметров. Напомним, что точка эклиптики, пересекая которую Луна приближается к Северному полюсу мира, называется восходящим узлом лунной орбиты, противоположная ей — нисходящим. Узлы лунной орбиты перемещаются по эклиптике навстречу Луне, т.е. к западу , совершая полный оборот за 18,61 г. За год расстояние восходящего узла от точки весеннего равноденствия изменяется на 19°, что любитель может заметить. Каждый последующий переход через эклиптику Луна совершает на 1,5° к западу по сравнению с предыдущим положением узла. Именно поэтому, хотя на картах звездного неба и изображена эклиптика, но траектория движения Луны не показывается: такая карта имела бы смысл лишь на протяжении одного месяца. Теперь обратим внимание на высоту Луны над горизонтом в первой и третьей (последней) четверти весной и осенью. Даже без специальных измерений легко обнаружить, что весной на вечернем небе Луна в первой четверти «ходит очень высоко», тогда как осенью — «поразительно низко». При наблюдениях же Луны утром, когда она бывает в третьей (последней) четверти, все оказывается наоборот. Причина этого понятна: весной, когда Солнце находится вблизи точки весеннего равноденствия, эклиптика на вечернем небе располагается над небесным экватором, осенью картина будет противоположной. А ведь «в нулевом приближении» Луна движется «придерживаясь эклиптики»!
Остается добавить, что последнее совпадение восходящего узла лунной орбиты и точки весеннего равноденствия произошло в августе 1987 г. Тогда-то весной высота Луны в первой четверти была равной hв.к = (90°- j )+23,5°+5°, т.е. при географической широте j =56° (Москва) достигала 62,5°, осенью же на вечернем небе Луну в первой четверти было видно на высоте hв.к = (90°- j )-23,5°-5°. При j =56° имеем всего 5,5°. Спустя 9,3 года, т.е. в начале 1997 г., с точкой весеннего равноденствия совпал уже нисходящий узел. Легко сообразить, что в первой четверти весной Луна была видна тогда на высоте hв.к = (90°- j )+23,5°-5°, т.е. для Москва на высоте 52,5°. Фазы Луны: Описывая внешний вид Луны, обычно говорят о ее фазе. Следует, однако, напомнить, что в строгом значении слова фаза — это отношение наибольшей ширины серпа Луны к диаметру ее диска. Так, в первой и третьей (последней) четверти фаза Луны Ф=0,5; в полнолунии Ф=1; в новолуние Ф=0. Отметим также, что видимый угловой диаметр Луны на небе колеблется от 29’28,1″ до 32’53,5″.
Наблюдения Луны в бинокль и телескоп: Обладатели уже шестикратных биноклей могут наблюдать наиболее интересные детали на поверхности Луны — кратеры. Бинокль дает прямое изображение, то есть вы видите в него Луну в таком же положении, как и невооруженным глазом. На современных лунных картах ориентация стран света аналогична принятой на земных картах (север — вверху, юг -внизу, восток — справа, запад — слева). Когда вы начнете телескопические наблюдения, не забудьте, что телескоп дает перевернутое изображение. Юг будет вверху, север — внизу, восточные области Луны окажутся слева, а западные — справа. Помните об этом, рассматривая Луну во время полнолуния и в различных фазах и сравнивая то, что вы увидели с лунной картой. Незаменимую помощь при первом знакомстве с Луной вам окажут пособия: П.Г.Куликовский «Справочник любителя астрономии» (изд-во «Наука», 1971); В.П.Цесевич «Что и как наблюдать на небе» («Наука», 1973). Изучение отдельных деталей видимой стороны Луны — кратеров, гор и Морей — проводим с помощью бинокля и телескопа, сопоставляя вид лунной поверхности с уже имеющейся картой Луны. Отметим, что на видимой стороне Луны имеются пять кратеров диаметром свыше 200 км, всего же с диаметрами от 1 до 100 км их насчитывается около 300 000. Моря и крупнейшие кратеры имеют собственные названия. Первым, кто начал такую работу, был бельгийский ученый ван Лангрен (1600 — 1675). На его карте Луны (1645 г.) около 300 объектов были названы именами библейских пророков, христианских святых, членов испанской королевской семьи и т.д. Из них сохранились всего три наименования — Катарина, Кирилл и Теофил. И все же некоторые кратеры даже диаметром 50 км остаются безымянными. Объекты, не имеющие наименований, принято обозначать по названию ближайшего кратера с добавлением: 1) для кратеров и долин — латинских букв, 2) для высот — греческих букв, 3) для трещин — римских цифр с буквой r (rima — трещина). Кстати, трещина лишь на видимой стороне Луны насчитывается около 500, причем некоторые из них достигают 300 км в длину, до 5 км в ширину и нескольких сотен метров в глубину. Достопримечательностью здесь является Прямая стена, находящаяся в юго-восточной части Моря Облаков; ее длина около 100 км, высота 300 м. Начинать изучение Луны лучше с шестикратного бинокля, в который видны все самые крупные детали ее поверхности. Далее нужно переходить уже к телескопическим наблюдениям, изучая более мелкие детали лунной поверхности. С помощью бинокля можно разглядеть крупнейшие кратеры, выделяющиеся в полнолуние в виде черных точек (Гримальди, Риччоли, Платон, Шиккард) либо в виде светлых пятнышек (Коперник, Кеплер, Аристарх, Тихо, Манилий и др.). В бинокль видны и светлые лучи, отходящие в разные стороны от кратера Тихо. Но лучше наблюдать кратеры вблизи терминатора в периоды первой и последней четвертей, когда все детали лунной поверхности отбрасывают более длинные тени. Все наблюдаемые детали лучше зарисовывать в виде эскизной схемы и сопоставлять с картой Луны для изучения их названия. Пусть сначала рисунки будут не совсем удачными и подробными — набравшись опыта, вы сможете делать более подробные и удачные зарисовки деталей поверхности Луны. Главное — это неторопливость, сосредоточенность и аккуратность в их зарисовке. Лишь в этом случае можно надеяться на успех при изучении «кратковременных лунных явлений». А ведб Луна действительно не является «мертвым миром», как об этом думали долгое время. Вот один пример. Сто с небольшим лет назад немецкий астроном Иоганн Шмидт (1825-1884), начавший с 14-летнего возраста наблюдать Луну и занимавшийся этим всю жизнь, издал большой атлас Луны, на котором отметил 32 856 кратеров. Этот ученый однажды зарисовал кратер Линнея, который резко выделялся на фоне лунного Моря Ясности. Но когда через 20 лет Шмидт произвел зарисовку той же области Луны, то на месте упомянутого кратера, имевшего диаметр около 10 км и отбрасывавшего хорошо видимую черную тень, было видно всего лишь нерезко очерченное светлое пятно, сам же кратер исчез! Полагают, что он был залит выступившей из недр Луны лавой. По-видимому, на Луне еще не прекратилась вулканическая деятельность. Об этом свидетельствуют наблюдения, выполненные в ночь на 3 ноября 1958 г. советскими учеными Н.А.Козыревым и В.И.Езерским. Они получили спектрограмму излучения кратера Альфонс в тот момент, когда в нем появилось красноватое пятно. В спектре были обнаружены полосы молекул углерода, которые обычно наблюдаются, если этот газ разогрет до температуры около 2000 К.
Источник
Почему Луну не видно днём?
Вчера один из наших читателей прислал нам следующий вопрос:
Давайте разбираться вместе. Автор вопроса прав в том, что мы видим Луну, потому что она освещена Солнцем. Но он ошибается, когда считает, что мы видим месяц, потому что часть солнечного света, падающего на Луну Земля перекрывает своей тенью. Это, к слову, одно из самых распространённых заблуждений о космосе.
Тень Земли действительно может падать на Луну и закрывать часть её от лучей Солнца. Это происходит во время полных либо частичных лунных затмений. Но случаются они довольно редко, в то время как смена фаз Луны происходит ежедневно.
Смена фаз луны вызвана исключительно взаимным расположением Солнца, Луны и Земли. Собственно месяц — это граница освещенной и неосвещенной Солнцем частей Луны. Когда Луна, Солнце и Земля находятся на одной линии случается новолуние (когда Луна и Солнце по одну сторону от Земли) или полнолуние (когда Луна и Солнце по разные стороны от Земли).
Что касается видимости Луны в дневное время, то также тезис о том, что Луна днём не видна ошибочен. Луна в дневное время может быть прекрасно видна. В дневное время если Луна и Солнце находятся высоко в небе — Луна будет в фазе новой Луны или близка к ней, т.е. будет обращена к Земле преимущественно неосвещённой стороной и только маленькая часть освещенной стороны Луны будет обращена к Земле.
В дневное время на ярком небе и вблизи во много раз более яркого Солнца разглядеть такую Луну невооруженным глазом действительно невозможно. А вот когда Луна находится низко над горизонтом сделать это гораздо проще, нужно только знать в каком направлении смотреть. Кроме того по рано утром, либо поздно вечером, когда Солнце еще или уже низко и небо не так ярко, Луна может быть видна невооруженным глазом и высоко в небе.
Подписывайтесь на наш канал здесь, а также на нашканал на youtube. Каждую неделю там выходят видео, где мы отвечаем на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!
Источник
Луна: спутник Земли
Ср, Ноябрь 06, 2013 — 1:10
Луна – единственный природный спутник Земли, ближайшее к нашей планете космическое тело. Луна – самый яркий объект ночного неба, почти достигающий в полнолуние блеска -13m и создающий на Земле освещенность около 0,25 люкса, достаточную для работы видеокамеры.
Луна – единственное космическое тело, быстро и наглядно изменяющая свой внешний вид (фазы) и положение относительно звезд, поэтому многие народы издавна использовали лунный или солнечно-лунный календарь для счета времени.
С Луной связано множество мифов и преданий. Например, древние китайцы верили, что на ней живет нефритовый заяц, толкущий в ступе снадобье бессмертия. Ей посвящали стихи поэты, а Бетховен под действие её чар написал знаменитую «Лунную сонату». Спутники остальных планет Солнечной системы не видны невооруженным глазом с Земли; быть может, поэтому так долго гелиоцентрическая система мира Птолемея властвовала над умами людей…
В результате 400 лет изучения Луны в телескоп и 50 лет автоматических и пилотируемых экспедиций составлены подробнейшие карты лунной поверхности, изучен состав лунного грунта, температурный режим поверхности, получены сейсмические данные о ее недрах. Огромный объем научных данных о Луне вызывает чувство восхищения перед интеллектуальными возможностями человечества и гордость за совершенство созданной им техники. А что можно узнать о Луне, если вести наблюдения невооруженным глазом или с помощью скромного телескопа?
Фазы Луны При наблюдениях Луны невооруженным глазом, прежде всего, заметна смена лунных фаз. Луна движется по небу относительно звезд быстрее других естественных светил, со скоростью 13 градусов в сутки. Для сравнения, Солнце за сутки перемещается лишь на 1 градус. Когда положение Луны и Солнца на небе сближаются, к Земле повернута темная, неосвещенная Солнцем сторона Луны, и нам она практически не видна; это новолуние. По мере того, как Луна отходит от положения новолуния, солнечные лучи освещают все большую часть её видимой стороны.
Спустя несколько дней после новолуния вечером на западе виден яркий лунный серп; но, приглядевшись, можно заметить и слабое свечение темной части лунного диска, так называемый пепельный свет Луны. Это солнечный свет, отраженный дневным полушарием Земли, слабо освещает темную сторону Луны. День ото дня растет толщина лунного серпа. Через неделю после новолуния наступает фаза первой четверти, когда Солнцем освещена половина диска Луны. В эти дни Луна видна с вечера до полуночи. Еще через неделю лунный диск полностью освещен, наступило полнолуние. В этой фазе Луна видна всю ночь, а Земля занимает положение в пространстве между Солнцем и Луной. Затем в течение двух недель освещенная часть лунного диска уменьшается: в фазе последней четверти освещена восточная половина лунного диска; у Луны наступает период утренней видимости. После новолуния все фазы Луны повторяются в том же порядке.
Полный цикл смены лунных фаз называют синодическим месяцем; его продолжение(29,53 сут) немного больше периода обращения Луны вокруг Земли (сидерический месяц, 27,32 сут), поскольку сама система Земля-Луна обращается вокруг Земли, поэтому Луна всегда повернута к Земле одной стороной. Но земной наблюдатель в течение месяца может увидеть почти 60% площади лунного шара из-за явления либрации – кажущегося покачивания Луны, вызванного ее движением по эллиптической орбите, а также суточным движением самого наблюдателя.
В течение года высота Луны над горизонтом в наших средних широтах заметно меняется: зимой она поднимается значительно выше, чем летом. Вызвано это тем, что Луна перемещается вблизи эклиптики, наклоненной к небесному экватору на 23,4 градуса. Поэтому в фазе полнолуния на небе Луны и Солнца противоположны, Луна видна на 23,4 градуса выше экватора зимой и на столько же ниже него – телом.
Наблюдения Луны в небольшой телескоп или бинокль. При наблюдении с Земли угловой диаметр Луны составляет около 30’, что в 20 раз превышает разрешающую способность человеческого глаза. Поэтому даже без помощи оптических приборов легко можно заметить темные и светлые образования на лунном диске. Темные пятна издавна называют морями, хотя, как выяснилось, в них нет ни капли воды. Светлые области лунной поверхности называют материками. Любопытно, что измерения высоты на Луне показали, что моря действительно лежат заметно ниже материков, хотя эти названия возникли задолго до рождения лунной топографии. Различие между материками и морями наблюдается также в составе пород: материковые породы лучше отражают солнечный свет, чем морские, поэтому лунные моря выглядят темнее.
Изумительное зрелище представляет лунный пейзаж для наблюдателя, имеющего даже небольшой телескоп. На третий день после новолуния можно заметить часть Моря Кризисов и несколько крупных кратеров Лангрен, Венделин и Петавий. На четвертый день Море Кризисов становится более рельефным, а к югу от него выступает Море Изобилия. На пятый день очень интересно наблюдать как бы сросшиеся вместе кратеры Кирилл, Теофила и Катарина. Кольцевой вал Теофила врезался в соседний Кирилл и частично разрушил его. Очевидно, Теофил образовался позже Карилла. Возраст лунных кратеров оцениваются, изучая степень их сохранённости и подсчитывая количество небольших кратеров внутри более крупных. Легко заметить, сто на материках кратеров намного больше, чем на поверхности морей. Следовательно, моря образовались позже материков.
На шестой день после новолуния во всем своем величии появляется Море Ясности. Если в это время провести несколько часов у телескопа, то можно заметить, как Солнце начинает освещать вершины гор, лежащих в тени за линией терминатора. Сначала они кажутся светлыми точками, оторванными от освещенной части Луны. Наблюдая, замечаешь, как увеличивается освещенная часть горы по мере того, как солнечные лучи опускаются к ее подножью. На седьмой день, когда Луна в фазе первой четверти, терминатор проходит через Море Паров; в это время трудно не обратить внимание на прекрасное трио кратеров – Птолемей, Альфонс и Арзахель. На восьмой день можно изучать систему светлых лучей кратера Тихо и центральную горку этого кратера. Ученые до сих пор ведут споры о природе светлых лучей, но ясно, что кратеры с лучами – наиболее молодые среди лунных кратеров. На девятый день появляется Коперник, один из интереснейших лунных цирков, лежащих южнее выступающего из темноты Моря Дождей. На следующую ночь у терминатора появляется молодой кратер Кеплера и кратера Гассенди с центральной горкой. В последующие ночи наблюдения менее интересны, так как солнечные лучи падают отвесно, тени почти исчезают, контраст лунных деталей падает, а яркость лунной поверхности настолько возрастает, что изображение слепит глаза.
Метеоклуб
Луна – единственный природный спутник Земли, ближайшее к нашей планете космическое тело. Луна – самый яркий объект ночного неба, почти достигающий в полнолуние блеска -13m и создающий на Земле освещенность около 0,25 люкса, достаточную для работы видеокамеры.