Топ заблуждений об астрономии. 6. Фазы Луны
Вы знаете, шарообразность Земли вполне можно было бы осознать, просто взглянув на лунный серп на ночном небе. Ведь именно в это время — особенно сразу после новолуния — как никогда хорошо видно, что тень Земли на Луне имеет явно круглую форму, а потому Земля — очевидно, шар. Даже странно, что древние об этом не догадались…
Так вот, если вы это действительно знаете, то вы знаете что-то неправильное: фазы Луны не вызываются падением на неё тени Земли. Они связаны исключительно с тем, под каким углом на неё светит Солнце и под каким углом она в данный момент видна с Земли.
Если вы погасите верхний свет в комнате, оставив зажжённой только настольную лампу, и возьмёте в вытянутую руку мяч: так, чтобы лампа была точно справа или слева от него, — то вы пронаблюдаете полный аналог «половины Луны на небе». Хотя в данный момент ваша собственная тень попросту не может падать на мяч — ведь лампа находится сбоку от него, а не сзади вас.
С Луной происходит нечто аналогичное.
Как понятно из рисунка, жители, например, США, в данный момент, если и видят Луну, то для них освещена только её левая половина.
Правда, тут надо отметить, эта картинка (как и все последующие в этом разделе) — немного жульническая.
Дело в том, что если бы я тут всё нарисовал в правильном масштабе, то Земля и Луна выглядели бы микроскопическими точками, и ничего нельзя было бы разглядеть. При увеличении же этих объектов, вместе с искажением отношений их размеров и расстояний между ними, искажаются и углы, под которыми они друг друга «видят».
Поэтому мне пришлось нарисовать Солнце там, где вы его видите, но вот источник света, имитирующий солнечный свет унести довольно далеко влево — чтобы Земля и Луна были освещены практически с одного и того же направления, а не с разницей углов к источнику света, примерно в 45°, как на этом рисунке.
Тем не менее, смысл, надеюсь, понятен, и потому можно взглянуть на другое взаимное расположение объектов.
В данном случае жители Земли сумеют увидеть лишь тонкий серп.
Причём рисунок нам как бы намекает, что этот серп будет виден не ночью, а, как максимум, перед самым рассветом — ведь та сторона Земли, с которой видно Луну, сейчас как раз повёрнута к Солнцу, а значит там уже не ночь.
Иными словами, новолуние, новая и старая Луна — это как раз наиболее далёкие состояния от того, при котором тень Земли могла бы всё-таки упасть на Луну. Напротив, в эти моменты Земля дальше от Солнца, чем Луна, а не наоборот.
Взглянем теперь на ту конфигурацию, при которой нам видна полная Луна.
Может показаться странным, что в данном случае не случилось лунное затмение: ведь тень Земли в такой конфигурации вроде бы должна была бы упасть на Луну и сделать её тёмной для земного наблюдателя.
Но нет, лунные затмения, разумеется, бывают, однако орбита Луны наклонена на 5,14° относительно плоскости, в которой находится орбита Земли вокруг Солнца. По этой причине она чаще всего находится не строго за Землёй на линии Солнце—Земля, а как бы «чуть выше» или «чуть ниже» этой линии. В общем, достаточно отстоит от этой линии для того, чтобы Земля не заслоняла её собой от солнечного света.
Здесь снова для более разборчивой демонстрации процесса пришлось немного увеличить наклон орбиты Луны, но суть примерно такова.
Тем не менее, не только Луна вращается вокруг Земли, но и Земля — вокруг Солнца. По этой причине плоскость лунной орбиты по-разному ориентирована к линии Солнце—Земля.
Вдобавок, сама орбита Луны и плоскость, в которой она лежит, медленно вращаются вокруг Земли, делая полные обороты примерно за 8,85 лет и 18,6 лет соответственно (это явление называется «прецессия»).
Из-за этого в некоторые моменты Земля всё-таки может оказаться точно между Солнцем и Луной. И тогда действительно случится лунное затмение.
По той же причине не каждый месяц, но всё-таки могут случаться и солнечные затмения тоже — ведь и Луна тоже может иногда оказываться точно между Солнцем и Землёй.
Как видно из рисунков, лунные затмения всегда наступают исключительно в полнолуние — в момент полной освещённости Луны: во всё остальное время их просто не может быть по чисто геометрическим причинам. И по тем же чисто геометрическим причинам солнечное затмение бывает исключительно в новолуние — когда со стороны Земли Луна не освещена Солнцем вообще.
Луна делает оборот вокруг Земли чуть более чем за 27 дней. И за этот период происходит полный цикл своих фаз: от полной неосвещённости до полной освещённости и обратно. Однако лунные и солнечные затмения не столь часты и случаются только в те моменты, когда вращение Луны вокруг Земли удачно накладывается на ориентацию её орбиты к линии Земля—Солнце.
В общем, заблуждение о том, что фазы Луны — это что-то типа неполных лунных затмений, гораздо более глубокое, чем «ну ладно, самую малость не угадали»: в данном случае не угадали в буквальном смысле на 180°.
Источник
Новое в блогах
Ещё одна загадка Луны
В предыдущей заметке https://maxpark.com/community/4057/content/7231306 я немного пошутил о «страшных тайнах Земли и Луны». А сегодня заметил большую популярность этой заметки в интернете. Пока ко мне ничего не «прилетело» со стороны официальной науки, решил дополнить заметку чисто математическими научными расчётами.
Посмотрите на рисунок, там представлен геометрический подход к форме и размерам солнечной тени от Земли и Луны. Там выведена формула (1), необходимая для наших очередных, но строго научно обоснованных инсинуаций.
Исходные данные, принятые нами для расчётов:
— радиус Солнца 1300 тысяч км,
— радиус Земли 6.7 тысяч км,
— радиус Луны 1.7 тысяч км
— расстояние от Солнца до Земли и Луны 150000 тысяч км,
— диаметр тени от Луны на поверхности Земли, зафиксированный наукой, не более 0.270 тысяч км,
— диаметр тени от Земли в зоне орбиты Луны по науке не менее 6.8 тысяч км.
Начнём расчёты с определения расстояния, на которое распространяется тень от Луны. Для этого воспользуемся формулой (1).
hл = (1.7*150000)/(1300 – 1.7) = 196 тысяч км .
Оп-па, длина тени от Луны меньше 200 тысяч км! Почти ещё столько же не дотягивает до Земли! А ведь расстояние от Луны до Земли всегда равно расстоянию от Земли до Луны!
Применим формулу (1) для определения размера тени от Земли
hЗ = (6,7*150000)/(1300-6.7) = 777 тысяч км.
Это уже почти хорошо, пока науке не противоречит, но посмотрим, на каком расстоянии от Земли её тень в два раза превышает диаметр Луны. Это совсем просто, два подобных треугольника, один со сторонами 777 и 6.7, а другой – Xи 3,4. Получаем Х = 382.
Находим разность высот, то есть расстояние до Луны в период лунного затмения.
777 – 382 = 395 тысяч км. Вполне научный результат!
А вот с тенью от Луны непорядок, господа масоны, потрудитесь или изменить расстояние Луны от Земли, или размеры Луны. Любой из вариантов меня устроит.
Источник
Частые заблуждения о космосе. Часть 3
Продолжаем серию постов, в которых рассказываем о наиболее частых заблуждениях связанных с космосом. Сегодня расскажем о нескольких мифах и заблуждениях связанных со спутником нашей планеты — Луной.
Полумесяц образуется из-за того, что тень от Земли падает на Луну
Часто приходится слышать, что смена фаз Луны обусловлена тем, что тень от Земли движется по поверхности Луны и в разное время закрывает разное количество солнечного света.
На самом деле это не так. Луна оказывается в тени Земли довольно редко — раз в несколько месяцев. Когда это происходит говорят о частичном либо полном лунном затмении. в полутени — чуть чаще, в это время Луна приобретает красноватый оттенок, получивший в народе название «Кровавая Луна». А вот смену фаз Луны мы наблюдаем непрерывно каждый день.
Смена фаз Луны вызвана исключительно взаимным расположением Солнца, Луны и Земли. Почти всегда Солнце освещает 50% поверхности Луны. Но при этом Луна далеко не всегда полностью повернута к Земле освещённой стороной. Собственно граница между освещенной и неосвещенной стороной и образует хорошо знакомый нам полумесяц.
Луна не вращается вокруг своей оси
Некоторые люди думаю, что коль скоро с Земли видна только одна сторона Луны (на самом деле примерно 59% поверхности Луны благодаря лунным либрациям), то Луна не вращается вокруг своей оси.
На самом деле Луна вращается как вокруг Земли, так и вокруг своей оси. Однако период её обращения вокруг своей оси совпадает с периодом её обращения Земли, т.е. за то время, за которое Луна поворачивается вокруг Земли на 90% градусов (т.е. проходит примерно четверть своего орбитального пути), она также поворачивается вокруг своей оси на те же 90%, из-за чего оказывается повёрнута к Земле все той же стороной.
Собственно лунные либрации, благодаря которым мы можем видеть часть обратной стороны Луны обусловлены тем, что орбита Луны не является идеальной окружностью, а также из-за того, что ось её вращения вокруг своей оси наклонена по отношению к плоскости её орбиты вокруг Земли. Из-за этого во вращении Луны вокруг Земли и своей оси возникают небольшие рассинхронизации, благодаря чему мы и видим небольшую часть обратной стороны Луны.
Полая Луна
Все в детстве читали «Незнайку на Луне». В повести Носова описана полая Луна, которая внутри обитаема. Но это фантастика. Возможно кому-то это покажется странным, но мне довелось столкнуться с тем, что есть довольно большое количество людей на полном серьёзе считающих, что Луна действительно полая внутри и, как следствие, является искусственным объектом, космическим кораблём рептилоидов с Нибиру или что-то в этом роде.
Если говорить серьёзно, то в том, что Луна не полая никаких сомнений нет. Последним сколько-нибудь серьёзным учёным, кто всерьёз рассматривал возможность полой Луны был, если не ошибаюсь, Эдмунд Галлей, в честь которого названа комета Галлея. Правда он жил в 17-м веке, поэтому ему простительно.
О том, что Луна не является полой однозначно свидетельствует измерение её момента инерции. Момент инерции Луны соответствует моменту инерции плотного тела. Если бы Луна была полой, с тонкими стенками. но такой же массы, то её момент инерции отличался бы.
Другим подтверждением того, что под поверхностью Луны отсутствуют сколько-нибудь значительные полости свидетельствуют сейсмологические измерения осуществлённые сейсмометрами, которые были доставлены на Луну американскими астронавтами. Это подводит нас к последнему заблуждению, которого хотелось бы коснуться в этой статье:
Американцы не были на Луне.
На самом деле были. Ни у одного сколько-нибудь квалифицированного специалиста в области космоса в этом сомнений нет. Сомневаются только люди далекие от космической отрасли.
Подавляющее большинство сомнений в лунных полётах произрастает из невежества, плохого знания физики и истории космонавтики. Примерно для 70% сомневающихся новостью является даже то, что по официальной версии НАСА высадок на Луну было шесть, а не одна.
Впрочем этой теме мы посвятили уже несколько статей, которые легко можно найти на нашем канале, поэтому повторяться здесь не будем.
Подписывайтесь на наш канал здесь, а также на наш канал на youtube . Каждую неделю там выходят видео, где мы отвечаем на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!
Источник
Разоблачены 5 лунных мифов
При суперлунии Луна огромна
Во время суперлуния спутник Земли кажется лишь на 14% больше, чем в период максимального отдаления от Земли. Орбита Луны слегка эллиптическая, а отклонение от идеальной окружности составляет всего 0,049. Говоря другими словами, во время суперлуния до Луны 356 104 километра, а в период максимального отдаления — 370 400 километров: разница всего 14 296 километров.
В итоге, мы не можем определить на глаз, больше стала Луна, чем обычно, или меньше. Для этого нужно ее размер с чем-то сравнить. Кроме того, Луна увеличивается не внезапно, а постепенно, что сглаживает эффект и делает его незаметным.
Темная сторона Луны
Классическое заблуждение заключается в том, что у Луны, якобы, есть темная сторона, на которую никогда не падает света Солнца. Это происходит потому, что часто люди склонны полагать, что Луна не вращается вокруг своей оси — ведь мы всегда видим одну и ту же ее сторону.
Но это неверно. Мы видим одну и ту же сторону, потому что Луна, совершая один оборот вокруг Земли, оборачивается один раз и вокруг себя. Данное явление очень распространено во вселенной и называется «приливным захватом».
Таким образом, Луна освещается солнцем практически вся, как и Земля: экваториальная ее часть получает больше солнечного света, а полюсы — меньше.
Лунные фазы вызваны тенью Земли
В течение месяца Луна проходит несколько фаз, что некоторыми людьми объясняется отбрасываемой на нее тенью Земли. Это не так. Когда на Луну падает тень Земли, мы наблюдаем Лунное затмение, во время которого от спутника словно откусывается растущий в размерах кусок. То же самое происходит во время солнечного затмения:
Источник
Лунные таинственные тени: Черное и белое
Взгляните на свою тень: в ней легко можно различить все, что она накрывает. Атмосфера, ее молекулы и пыль постоянно рассеивают солнечный свет во всех направлениях, так что часть рассеянных лучей освещает и то, что закрыто от лучей прямых. Свет в синей части видимого спектра рассеивается интенсивнее, чем красный — поэтому на свежем белом снегу тени окрашиваются в синий оттенок. Да и само небо — синее.
Иное дело на Луне, где небо абсолютно, зловеще черно, хотя Солнце сияет еще более ослепительно. Первый человек на Луне, астронавт миссии Apollo 11 Нил Армстронг, высадившись на поверхность спутника в тени космического модуля Eagle, жаловался, что темнота не дает найти устойчивую опору для ноги — и это при том, что весь пейзаж был прекрасно освещен ярким Солнцем. На самом деле, конечно, и лунные тени не абсолютно черны. Слабое освещение создается лучами, отраженным от предметов ландшафта, минералов, от закругленной поверхности спутника. Работая с аппаратурой, астронавты Apollo 11 старались пореже перемещаться из света в тень, поскольку каждый раз приходилось ждать, пока глаза адаптируются к плохому освещению.
Лунная тень сыграла плохую шутку с экспедицией Apollo 14, высадившейся здесь позднее. Занимаясь установкой оборудования, Алан Шепард должен был открутить болт специальным универсальным ключом. Однако утопленный в муфте болт был покрыт лунной пылью, и астронавт попросту не мог вставить ключ, хотя из-за непроницаемой тени совершенно не мог понять, в чем дело. В конце концов ему пришлось попросту перевернуть и встряхнуть установку (заодно высыпались и несколько плохо закрепленных болтов). Такие небольшие глубокие тени в самых неудобных местах чрезвычайно досаждали астронавтам всех лунных миссий и привели к значительным и непредвиденным затратам бесценного времени.
Астронавты на Луне наблюдали и еще один интересный эффект: таинственное свечение, ореол вокруг тени от шлема. Оптики объясняют это тем, что частицы лунной пыли несут небольшой электростатический заряд и слипаются, образуя рыхлые структуры. Они усеивают всю поверхность Луны, отбрасывая резкие контрастные тени. Однако для астронавта, смотрящего на свою тень спиной к Солнцу, пыльные структуры заслоняют собственную тень — и этот участок оказывается намного светлее остальных.
Такой эффект можно наблюдать и на Земле, встав спиной к Солнцу и посмотрев на поле, покрытое росой или мокрое после дождя: появится световой ореол, хотя яркое небо, рассеивая свет, уменьшит его контраст. Так что для лучшего результата рекомендуется путешествие на Луну.
Источник