Как вращаются Земля, Луна и Солнце
Луна, Земля, Солнце — три важнейших небесных тела, определяющих существование человечества. Первое поддерживает стабильность вращения нашей планеты, влияет на приливы и отливы, второе — наш родной дом, а третье обеспечивает поступление к нам тепла и света.
Размеры Солнца и Луны
Для понимания природы солнечных затмений нужно знать, во сколько раз Луна меньше Солнца. Диаметр центральной звезды нашей системы составляет 1,4 млн км, аналогичный параметр земного спутника — почти 3,5 тыс. км, разница составляет примерно 400 раз.
В то же время Луна находится ближе к Земле, почти в те же 400 раз (при нахождении этих объектов в некоторых точках относительно планеты): на расстоянии около 385 тыс. км, в то время как дистанция от нас до центра Солнечной системы равна 150 млн км.
И хотя светило расположено от нас намного дальше, чем спутник, земному наблюдателю они часто кажутся на небе равными по величине.
Это и есть объяснение солнечных затмений: спутник полностью или частично перекрывает собой Солнце.
Смена лунных фаз
В разных положениях Солнца, Земли и Луны относительно друг друга светлую часть нашего спутника мы видим по-разному.
Части, освещенные светом центральной звезды, называются лунными фазами, это:
- новолуние;
- первая четверть;
- полнолуние;
- последняя четверть.
Иногда выделяют 2 промежуточные фазы: растущую (молодую) и убывающую (стареющую) луну.
Во время новолуния спутник земному наблюдателю не виден, потому что находится между планетой и Солнцем, и к планете обращена его темная сторона, не освещенная звездой. Некоторое свечение лунного диска в этот период все же можно заметить, оно имеет характерный пепельный оттенок, который небесному телу придает солнечный свет, отраженный от Земли.
Через два дня наступает фаза растущей луны, или неомения — это первое после новолуния появление объекта на небе, когда он имеет вид узкого серпа. С каждым днем он увеличивается в размерах и через 7 суток принимает вид полукруга, появляющегося вскоре после заката на западе или юго-западе.
Относительно светила Луна в этой фазе расположена на 90° в восточном направлении, ее видно только вечером и в первой половине ночи.
Через 2 недели после начала лунного цикла наступает полнолуние: Луна расположена в противостоянии с нашей звездой, в сторону Земли обращено все ее освещенное полушарие. Она восходит в момент захода солнца, видна всю ночь и заходит на рассвете.
Еще через неделю начинается фаза последней четверти: спутник имеет вид полукруга, видимого в восточной части неба во второй половине ночи и перед восходом.
Он будет постепенно уменьшаться в размерах и в последние дни примет вид тонкой буквы «С».
Все указанное справедливо для наблюдения из северного полушария Земли. В южном полушарии положения серпа и полукруга противоположные: букву «С» напоминает не убывающий, а растущий месяц.
Совсем иной вид спутник в разных фазах имеет на экваторе, там положение его освещенной части не вертикальное, а горизонтальное. Например, стареющая луна имеет вид узкой лодки, расположенной в нижней половине диска.
Для расчетов принята продолжительность каждой из 4 основных лунных фаз в 7,38 земных дней, но их фактическая длительность постоянно немного меняется из-за вытянутости орбиты спутника и непостоянства его орбитальной скорости.
Так как лунный месяц короче большинства земных (29,5 дней вместо 30 или 31), 1 раз в год в календарном месяце может случиться второе полнолуние. Это явление получило название «Голубая Луна».
Такое наименование обусловлено не изменением оттенка земного спутника, а происхождением из английского фразеологизма «Однажды при голубой луне», смысл которого можно трактовать как «После дождичка в четверг», т. е. никогда. Голубой цвет сателлит может принимать, но это явление крайне редкое и объясняется оптическим эффектом.
Орбитальные характеристики Луны, Земли и Солнца, схема взаимного вращения
Луна совершает 3 вида движений:
- вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот примерно за 27,3 земных дней;
- обращается вокруг нашей планеты по эллиптической орбите с точно таким же (27,3 суток) периодом;
- обращается вокруг Солнца в связке «Земля-Луна».
Равенство периодов собственного вращения и обращения Луны вокруг Земли объясняет, почему она всегда повернута к нам одной стороной.
Земля совершает 2 вида движения: вокруг своей оси и вокруг Солнца. В первом случае движение происходит в направлении с запада на восток, и это явление объясняет смену времени суток. На освещенной половине земного шара наблюдается день, а на обратном — ночь.
Каждый такой оборот называется сутками, он длится 23 часа 56 минут и несколько секунд, но для расчетов длительность этого периода принята равной 24 часа.
Вращение планеты вокруг Солнца происходит по эллиптической орбите, среднее расстояние от центральной звезды — около 149,6 млн км, орбитальная скорость — в среднем 29,8 км/с. При этом в перигелии (ближайшей к светилу точке) Земля движется быстрее, со скоростью более 30 км/с, а в самой удаленной позиции (афелии) — медленнее 29,3 км/с.
За время 1 полного витка вокруг Солнца планета делает 365,25 собственных оборотов — это количество дней в 1 астрономическом году. Календарный аналогичный период, в котором сутки приняты равными 24 часам, длится 365 дней, но через каждые 3 годовых срока в календарь добавляется четвертый особый — високосный, с дополнительным 366-м днем.
Солнце неподвижно относительно Земли, но оно также не стоит на месте, а вращается вокруг центра галактики, и 1 такой оборот занимает 220-230 млн лет.
За время своего существования светило успело совершить только 20 полных витков вокруг Млечного Пути.
Ученые отводят нашей звезде срок жизни от сегодняшнего дня 7 млрд лет, за которые она сделает еще примерно 30 таких оборотов.
Линейная скорость движения Солнца в пространстве — 200-220 км/с. Направление его пути называется апекс, оно перемещается в направлении созвездия Геркулес.
Кроме того, светило вращается вокруг собственной оси, ученые определили это по изменению положения пятен на нем. Передвигается оно не как твердая модель: вращение на экваторе быстрее, по направлению к полюсам движение замедляется. Это касается лишь поверхности и массы, близкой к ней.
Внутренние слои и солнечное ядро при вращении ведут себя как классическое твердое тело. Похоже вращаются газовые гиганты Сатурн и Юпитер. Один полный виток вокруг оси Солнце совершает за 25,4 земных дней, его ось не вертикальная, а наклонена на 7°.
Источник
Почему Луна светится
Почему луна светится, и какую роль она играет для Земли? Этот вопрос интересует многих любознательных людей. И многие недоумевают, как же Луна может светиться, если она не является звездой?
Об этом мы подробно поговорим в данной статье. Любителям космоса будет интересно.
Секрет свечения
Луна отражает солнечный свет, благодаря чему нам кажется, будто она светится. Интересен факт, что около половины лунного грунта состоит из стеклянных фракций. Благодаря этому поверхность Луны имеет высокие светоотражательные свойства.
Количество отражаемого света
Все объекты в космосе обладают такой характеристикой, как альбедо. Именно поэтому мы можем знать, насколько хорошо или плохо те или иные объекты отражают свет. К примеру, стекло имеет высокое альбедо, а земля наоборот – низкое.
Альбедо луны очень низкое, поскольку на ее поверхности множество искривлений, а грунт имеет темно-серый цвет. В связи с этим она может отражать только 12% солнечных лучей. Однако даже этого хватает, чтобы озарять нашу Землю довольно ярким светом.
Во время полнолуния Луна настолько ярко светится, что ее можно видеть даже в дневное время суток. Любопытно, что астрономам в такие дни приходится останавливать свои исследования, поскольку лунный свет не дает им нормально работать.
Порою мы можем видеть суперлуние, когда свечение Луны становится на 20% ярче, чем обычно. Подобное явление случается в моменты максимального сближения нашей планеты со своим естественным спутником.
Во время обычного полнолуния освещенность достигает не более 0,1 люкс. Однако при суперлунии эти показатели могут увеличиваться втрое.
Существует и другое обоснование того, почему луна так ярко светится. Оно объясняется так называемым эффектом Зелигера, который можно легко продемонстрировать на следующем примере:
Если мы ночью посветим на дорогу фонариком, то она будет выглядеть ярче, чем на самом деле.
Солнце в данном случае играет роль фонаря. Когда его лучи освещают Луну, то ее поверхность кажется гораздо светлее. Помимо этого астрономы доказали, что космический мусор, летающий вокруг Луны, еще больше отражает свет на Землю. Из сказанного становится ясно, почему Луна светится.
Интересен факт, что если Луна отражает не более 12% солнечного света, то спутник Сатурна Энцеладом – целых 99%!
Цвет лунного света
Порою лунный свет может иметь голубоватый или серебристый оттенок (в сравнении с остальной частью неба). В действительности это иллюзия, которая появляется по причине эффекта Пуркинье – восприятия цвета человеческим глазом в контексте низкой освещенности окружающих объектов.
А вот в период затмения Луна становится красной по причине непрямого солнечного света, рассеиваемого атмосферой нашей планеты. Интересен факт, оказывается сегодня мы видим намного меньше лунного света, чем наши предки. Это происходит из-за медленного отдаления Земли от Луны.
Фазы Луны
Замечали ли вы, что Луна не все время светится одинаково? На самом деле, бывают такие дни, когда ее и вовсе не видно. Это происходит вследствие изменения лунных фаз, которые меняются в ходе вращения Луны вокруг Земли, а Земли – вокруг Солнца. В такие моменты Луна освещается под совершенно разными углами.
Иногда только половина поверхности обращена к Солнцу, тогда как вторая – остается в тени. В периоды полнолуния наша планета становится посредине между Луной и Солнцем. При этом вся лунная поверхность хорошо освещена и видна с Земли.
В новолуние ее почти не видно, поскольку она находится между Солнцем и Землей. В результате сторона, отражающая солнечный свет, обращена от нас. В дни до и после новолуния мы можем видеть только яркий серп, смотрящий в одну или другую сторону.
Надеемся, что наша статья помогла вам понять причину того, почему Луна светится. Кстати, обратите внимание на интересную статью с видео о том, что было бы, если бы Луна была ближе к нашей планете.
Источник
Почему светит Луна? Описание, фото и видео
Многие задаются вопросом: почему с наступлением темноты Луна начинает светиться? Благодаря ученым, есть ответ на этот вопрос. Возможно, для кого-то это станет разочарованием, но Луна не светится, а лишь отражает свет от главной звезды во вселенной – Солнца. Рассмотрим подробнее тему свечения, разобрав процесс и уделив внимание нескольким интересным фактам.
Причины свечения Луны
Как было сказано, спутник не является источником света, а лишь отражает его. Но как каменистое небесное тело без атмосферы может делать это? Ответ прост – оказывается, лунная почва на 50% состоит из стеклянных фракций. Среди камней можно встретить много стеклянных шаров, некоторые из которых имеют абсолютно круглую поверхность. Именно поэтому Луна работает в качестве отражателя.
Причины свечения Луны
Какое количество света отражает Луна?
Объекты, находящиеся в космосе, характеризуются такой величиной, как «альбедо». Она показывает, насколько хорошо объекты способны отражать солнечный свет. Например, известно, что стекло имеет высокое альбедо, а земля – низкое.
По сравнению с остальными телами в космосе, Луна имеет очень низкое альбедо. Это объясняется большим количеством неровностей и грунтом на поверхности спутника. Она способна отражать лишь 12% солнечных лучей, но этого вполне достаточно, чтобы озарять нашу планету большим количеством света.
В полнолуние спутник способен отражать большее количество солнечных лучей, поэтому его можно видеть даже в дневное время суток.
Во время суперлуния, когда Луна выглядит на 14% больше, чем обычно, свечение становится на 30% ярче, чем обычно. Это происходит, когда Земля находится максимально близко к своему единственному спутнику.
Суперлуние
Также существует еще одно обоснование яркого свечения Луны. Оно объясняется эффектом Зелигера, суть которого состоит в том, что яркость твердой шероховатой поверхности резко увеличивается, если источник освещения находится прямо за наблюдателем. Проще говоря, если в ночное время суток встать под фонарем, то свет, исходящий от него, будет казаться ярче, чем на самом деле.
Какой цвет имеет лунное свечение?
В разное время месяца и года луна имеет разный цвет, с чем это связано? Эта иллюзия возникает в результате эффекта Пуркинье, когда человеческий глаз воспринимает цвета по-разному из-за степени освещенности других объектов.
Модель эффекта Пуркине — цветок герани, видимый в нормальном ярком свете, в сумраке, и ночью
Вот несколько примеров разного свечения:
- Лунный свет вокруг полного месяца кажется голубоватым.
- Во время затмения спутник приобретает красный цвет.
- В полнолуние имеет либо светло-голубой цвет, либо светло-желтый.
Почему Луна имеет разные степени свечения?
Все дело в фазах, которые проходит Луна за время вращения вокруг Земли, а Земля – вокруг Солнца. Всего их 8: новолуние, растущий месяц, первая четверть, растущая Луна, полнолуние, убывающая Луна, третья четверть, убывающая Луна. Именно в это время свет падает на спутник под разными углами.
Фазы Луны
В фазе первой четверти и последней, освещается только половина поверхности, которая обращена к Солнцу. В это время планета находится ровно по середине к Солнцу и Луне, при этом с Земли отлично видна вся Лунная поверхность.
Во время фазы новолуния, ее практически не видно, поскольку Луна находится между Солнцем и Землей. В результате получается так, что одна из сторон, которая должна отражать солнечный свет, обращена в противоположную сторону. Именно поэтому в эти дни на небосводе мы видим только небольшую часть Луны – серп.
Подводя итог, можно сказать, что Луна – это отражатель солнечного света. Сама Луна не может достаточно ярко отражать солнечный свет, поскольку поверхность лишь на 50% состоит из стеклянных фракций. Также количество освещения меняется в зависимости от фазы, в которой сейчас находится спутник.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник