Почему луна бывает разной формы? Почему луна бывает разной в течение месяца Почему луна не полностью видна

Фазы Луны

В ясную холодную осеннюю ночь вы выходите на улицу. Только что взошла Луна, огромная круглая оранжевая Луна. Несколько дней спустя вы замечаете, что Луна уже не такая круглая. Проходит еще несколько дней - Луна превратилась в рогатый месяц. Через две недели Луна вообще исчезает.

Почему Луна меняет форму?

Что произошло? Почему Солнце всегда обращено к нам своим круглым сверкающим лицом, а у Луны есть фазы? Луна проходит их регулярно каждый месяц, то увеличиваясь, то уменьшаясь, как воздушный шар, который то надувают, то выпускают из него воздух.

В действительности, конечно, Луна всегда остается шаром, неизменно твердым и каменистым. Что на самом деле меняется, так это величина видимой нами части освещенной поверхности Луны.

Луна совершает один оборот вокруг своей оси почти за то же время, что она совершает один оборот вокруг Земли (за 27/3 суток), поэтому Луна практически всегда обращена к Солнцу только одной стороной. Но неправильно думать, что на одной стороне Луны царит вечная ночь. Хоть и медленно, но смена дня и ночи все же происходит.

Материалы по теме:

Почему Луна и Солнце меняют цвет? Описание, фото и видео

Почему Луна светится?

То, что мы называем лунным светом, на самом деле солнечный свет, отраженный серой скалистой лунной поверхностью. Луна движется вместе с Землей вокруг Солнца и освещается Солнцем. По мере движения Луны мы видим то большую, то меньшую часть освещенной поверхности Луны, то есть положение Луны по отношению к Земле все время меняется.

То, что мы называем «фазами» Луны, - это ракурсы, под которыми мы видим освещенную часть Луны. Когда мы видим ее полностью, это положение называется полнолунием. Когда через несколько дней Луна становится «ущербной», мы видим уже часть ее освещенной половины (первая четверть после полнолуния).

Движение Луны вокруг планеты Земля по орбите занимает примерно месяц. Кроме того, она движется и вокруг своей оси. Этот процесс занимает чуть больше 27 дней. Так как движение по орбите и вращение вокруг своей оси совершается одновременно, Луна всегда направлена к Земле одной стороной.

Сама по себе Луна не светит, как Солнце. Только создается впечатление, что она сияет, а на самом деле она лишь отражает солнечный свет. По мере того как Луна движется вокруг планеты, солнечный свет попадает на разные ее части. Это и является ответом на вопрос: "Почему Луна бывает разной?". Периодически мы видим полностью освещенную поверхность спутника, а время от времени освещена только его часть. Поэтому нам и кажется, что Луна меняет свою форму. Но это лишь трансформация светила - фазы, которые говорят о том, что нам видны различные его части.

Лунные фазы, или почему Луна бывает разной

Первая лунная фаза - новолуние. На ее момент светило находится между Солнцем и Землей. Такая Луна нам не видна. Затем наступает фаза при которой ее сторона освещается солнечным светом. Эта ее часть смотрится тонким кусочком круга.

Очень скоро сторона Луны, на которую попадает Солнце, растет и становится полукругом. И это длится до тех пор, пока Луна достигнет последней четверти, затем цикл завершается и начинается все сначала.

Земля и Луна

Движение Земли вокруг своей оси совпадает с периодами вращения Луны, или это всего лишь гравитационное воздействие одного небесного тела на другое? Ответ на данный вопрос искали многие пытливые умы.

Установлено, что все-таки гравитация становится причиной данного положения небесных тел. Все мы знаем, что такое приливы, которые регулярно возникают в океанах и поднимают воду на несколько метров.

А вопрос "почему Луна бывает разной" имеет простой ответ: Земля с разных сторон по-разному подвергается лунному притяжению. Та сторона, которая повернута к спутнику, больше подвергается воздействию, чем обратная.

В результате различные части Земли движутся в направлении стороны с разной скоростью. Поверхность, которая направлена в сторону Луны, вздувается, в центре Земля меньше смещается, а противоположная поверхность совсем отстает, образуя горб. Кора Земли неохотно изменяет форму, и на суше приливные силы незаметны. В море же под воздействием спутника образуются приливные горбы на разных сторонах планеты.

По мере поворачивается к Луне разными своими сторонами, в результате приливной горб тоже движется по ее поверхности. Вот почему Луна бывает разной.

Ученые рассчитали, что миллиард лет назад Луна была расположена значительно В это время в сутках было всего 20 часов. Всего несколько суток требовалось Луне, чтобы пройти вокруг Земли, и поэтому были выражены более ярко. Со временем происходит торможение движения спутника, а через пять миллиардов лет Земля будет вращаться настолько медленно, что сама будет повернута к Луне только одной стороной, и в году будет всего 9 суток, а не 365. В год будет совершать девять оборотов. Следовательно, в году будет не 12 месяцев, как сейчас, а только 9, и в каждом будет лишь один день.

Наша планета прекрасна и удивительна, такой планеты нет во всей вселенной. На её небосводе можно наблюдать разные светила.Днём на Землю ярко светит солнце, согревая своими лучами всё живое, а ночью мы видим, как Луна светит в окна наших домов. Луна всегда была загадочна, в древности люди со страхом и трепетом наблюдали, как она меняет свой лик. Ещё больший ужас вызывали у них затмения, когда вся Земля погружалась не на долгое время в полный мрак.

Луна сама не может излучать свет, она отражает свет Солнца .Почему же людям кажется, что луна меняется? Луна является спутником нашей планеты, и вращается вокруг неё. Мы всегда можем видеть Луну только с одной стороны, так если бы её привязали веревкой к Земле. Нам видно только освещённую часть Луны. Примерно около четырёх недель, Луна проделывает своё шествие вокруг Земли. То, что мы наблюдаем как изменение вида Луны или фазы, на самом деле изменение освещённости Луны как это видно с Земли. За четыре недели совершается полный цикл изменения вида Луны. В начале цикла Луна новая и она находится в той же стороне от нас, что и Солнце.

Сторона Луны, которая повёрнута к Земле тёмная и совершенно теряется в лучах Солнца, в этой фазе Луна не видна на небе.Эту лунную фазу называют - новолунием .

Следующая фаза имеет название - первая четверть, и Луна проходит четвёртую часть своего пути, тогда мы видим на половину освещённый диск Луны.

Третья фаза Луны, называется полнолунием , Луна находится с противоположной стороны от Солнца и мы видим весь диск Луны освещённый солнечными лучами. Завершающей фазой является последняя четверть, и диск Луны тоже освещён наполовину.

Что бы правильно определить в какой фазе находится Луна, нужно знать одно интересное правило. Если её серп похож на дужку от буквы «Р», значит Луна растущая. Когда её дужка смотрит в противоположную сторону и напоминает букву «С», тогда Луна стареющая. Это очень легко запомнить и вы всегда сможете определить, молодая Луна только начала свой путь или старая Луна завершает свой цикл.

На небе иногда можно наблюдать удивительные явления, которые называются затмениями.

Солнечным затмением учёные называют явление, когда диск Луны целиком и полностью закрывает Солнце. Наблюдать за таким явлением очень интересно, но при этом нужно взять с собой кусочек тёмного стекла, через него затмение будет видно во всей красе.

Другое интересное зрелище в науке называют затмением Луны . Это происходит, когда тень от Земли перекрывает диск Луны и вместо светящегося лунного диска можно увидеть тёмный круг. Если бы орбиты Земли и Луны совпадали, мы могли бы наблюдать затмение Солнца в новолуние и затмение Луны в полнолуние при каждом обороте. Этого не происходит, потому что плоскость, на которой расположена орбита Луны, наклонена на пять градусов.

Если мы понаблюдаем за Луной в течение месяца, то заметим, что она постепенно изменяет свой вид от полного диска до узкого серпа и затем, через 2–3 сут, когда она невидима, в обратной последовательности - от серпа до полного диска. При этом форма, или фазы, Луны меняется от месяца к месяцу строго периодически. Так же изменяют свой внешний вид планеты Меркурий и Венера, но только в течение более длительного периода времени. Смена фаз происходит из‑за периодического изменения условий освещения названных небесных тел по отношению к наблюдателю. Освещение зависит от взаимного положения Солнца, Земли и каждого из рассматриваемых тел.

Фазы Луны и её вид для земного наблюдателя.

Когда Луна находится между Солнцем и Землей на прямой, соединяющей эти два светила, в этом положении к Земле обращена неосвещенная часть лунной поверхности, и мы её не видим. Эта фаза - новолуние. Через 1–2 сут после новолуния Луна отходит в сторону от прямой, соединяющей центры Солнца и Земли, и нам с Земли виден узкий лунный серп, обращенный выпуклостью к Солнцу.

Во время новолуния та часть Луны, которая не освещена прямыми солнечными лучами, все же слегка виднеется на темном фоне неба. Это свечение назвали пепельным светом Луны. Первым правильно объяснил причину этого явления Леонардо да Винчи: пепельный свет возникает благодаря солнечным лучам, отраженным от Земли, которая в это время обращена к Луне большей частью своего освещенного Солнцем полушария.

Через неделю после новолуния терминатор - граница освещенной Солнцем и темной части лунного диска - приобретает для земного наблюдателя вид прямой линии. Освещенная часть Луны составляет ровно половину видимого диска; эта фаза Луны называется первой четвертью. Поскольку в тех точках Луны, которые находятся на терминаторе, в дальнейшем наступает лунный день, то терминатор в этот период времени называют утренним.

Через две недели после новолуния Луна вновь находится на линии, соединяющей Солнце и Землю, однако на этот раз не между ними, а по другую сторону Земли. Наступает полнолуние, когда мы видим освещенным полный диск Луны. Две фазы Луны - новолуние и полнолуние - носят общее название сизигий. Во время сизигий могут происходить затмения Солнца и Луны, а также некоторые другие явления. Так, например, именно в период сизигий достигают наибольшей величины морские приливы (см. Приливы и отливы).

После полнолуния освещенная часть Луны начинает убывать, и с Земли виден вечерний терминатор, т. е. граница той области Луны, где наступает ночь. Через три недели после новолуния мы вновь наблюдаем освещенным ровно половину диска Луны. Наблюдаемая фаза - последняя четверть. Видимый серп Луны день ото дня становится уже, и, пройдя полный цикл изменений, Луна к моменту новолуния совсем скрывается из виду. Полный период смены фаз - синодический месяц - составляет 29,53 сут.

От новолуния до полнолуния Луну называют молодой или растущей, после полнолуния - старой. Можно очень просто отличить серп растущей Луны от идущего на убыль серпа старой Луны. Если (в Северном полушарии Земли) вид серпа напоминает собой букву С, то Луна - старая. Если же, пририсовав мысленно палочку, можно превратить лунный серп в букву Р, то это растущая Луна.

Планеты Меркурий и Венера также наблюдаются в различных фазах, что хорошо видно в телескоп. Люди с исключительно острым зрением могут наблюдать фазы Венеры даже невооруженным глазом. В телескоп хорошо видно, как изменяется вид серпа Венеры. После изобретения телескопа наблюдение именно этого явления послужило доказательством того, что все планеты имеют шарообразную форму и видны благодаря отраженному солнечному свету.

Наука

Когда наступает полнолуние, яркий свет Луны притягивает наше внимание, но Луна хранит и другие секреты, который могут вас удивить.

1. Существует четыре типа лунных месяцев

Наши месяца соответствуют примерно тому промежутку времени, которое требуется нашему естественному спутнику для прохождения полных фаз.

Из раскопок ученые обнаружили, что люди еще с эпохи палеолита считали дни связывая их с фазами Луны. Но на самом деле существует четыре разных вида лунных месяцев.

1. Аномалистический - продолжительность времени, которая требуется Луне, чтобы пройти вокруг земли, измеряемое от одного перигея (ближайшая к Земле точка орбиты Луны) до другого, что занимает 27 дней, 13 часов, 18 минут, 37,4 секунды.

2. Узловой - продолжительность времени, которая требуется Луне для того, чтобы пройти от точки пересечения орбит и вернутся к ней, что занимает 27 дней, 5 часов, 5 минут, 35,9 секунд.

3. Сидерический - продолжительность времени, которая требуется Луне, чтобы обойти землю, ориентируясь по звездам, что занимает 27 дней, 7 часов, 43 минут, 11,5 секунд.

4. Синодический - продолжительность времени, которая требуется Луне, чтобы пройти вокруг земли, ориентируясь по Солнцу (это промежуток времени между двумя последовательными соединениями с Солнцем - перехода от одного новолуния к другому), что занимает 29 дней, 12 часов, 44 минут, 2,7 секунд. Синодический месяц берется за основу во многих календарях и используется для разделения года

2. С Земли мы видим немногим больше половины Луны

Большинство справочников упоминают, что из-за того, что Луна вращается только один раз во время каждого витка вокруг Земли, мы никогда не видим больше половины всей ее поверхности. По правде говоря, нам удается увидеть больше во время ее прохождения по эллиптической орбите, а именно 59 процентов .

Скорость вращения Луны является одинаковой, но не ее частота вращения, что позволяет нам увидеть только край диска время от времени. Другими словами, два движения не происходят совершенно синхронно, несмотря на то, что они сходятся к концу месяца. Этот эффект называется либрация по долготе .

Таким образом, Луна колеблется в направлении востока и запада, позволяя нам увидеть чуть дальше по долготе с каждого края. Оставшийся 41 процент мы никогда не увидим с Земли, а если бы кто-то находился на той стороне Луны, то он бы ни за что не увидел Землю.

3. Требуется сотни тысяч Лун, чтобы сравнится с яркостью Солнца

Видимая звездная величина Полной Луны -12,7, но Солнце в 14 раз ярче, при видимой звездной величине -26,7. Соотношение яркости Солнца и Луны составляет 398,110 к 1 . Столько Лун потребуется, чтобы сравнится с яркостью Солнца. Но все это спорный вопрос, так как не существует способа вместить столько Лун на небе.
Небо составляет 360 градусов, включая ту половину за горизонтом, которую мы не можем увидеть, и таким образом в небе больше 41,200 квадратных градусов. Луна соответствует только половине градуса поперек, что дает площадь в 0,2 квадратных градуса. Таким образом, вы можете заполнить все небо, включая ту половину, которая лежит под нашими ногами, 206,264 полными Лунами и у вас все равно останется 191,836, чтобы соответствовать яркости Солнца.

4. Первая и последняя четверть Луны и наполовину не такие яркие, как Полная Луна

Если бы поверхность Луны была бы как совершенно гладкий бильярдный шар, то яркость ее поверхности, была бы везде одинаковой. В таком случае, она бы была в два раза ярче.

Но у Луны очень неровный рельеф , особенно около границы света и тени. Ландшафт Луны пронизан бесчисленными тенями от гор, валунов и даже мельчайших частиц лунной пыли. Кроме того, поверхность Луны покрыта темными областями. В конечном счете, в первой четверти, Луна в 11 раз менее яркая чем, когда она полная . На самом деле Луна немного ярче в первой четверти, чем в последней, так как в этой фазе некоторые части луны отражают свет лучше, чем в других фазах.

5. 95 процентов освещенной Луны в два раза менее яркие, чем полная Луна

Хотите верьте, хотите нет, но примерно за 2,4 дня до и после полнолуния Луна светит в два раза менее ярче полной Луны. Несмотря на то, что 95 процентов Луны освещается в это время, и большинству обычных наблюдателей будет казаться, что это полнолуние, ее яркость примерно на 0,7 величин меньше, чем при полной фазе, что делает ее в два раза менее яркой.

6. Если смотреть с Луны, Земля тоже проходит через фазы

Однако, эти фазы противоположны лунным фазам , которые мы видим с Земли. Когда мы видим новолуние, то с Луны можно наблюдать полную Землю. Когда Луна находиться в первой четвери, то Земля находиться в последней четверти, а когда Луна между второй четвертью и полнолунием, то Земля видна в виде полумесяца, и наконец, Земля в новой фазе видна, когда мы видим полнолуние.

С любой точки Луны (за исключением самой удаленной стороны, откуда нельзя увидеть Землю), Земля находится на том же самом месте на небе.

С Луны, Земля кажется в четыре раза больше, чем полная Луна , когда мы ее наблюдаем, и в зависимости от состояния атмосферы, светит от 45 до 100 раз ярче полной Луны. Когда полная Земля видна на лунном небосводе, она освещает окружающий лунный ландшафт голубовато-серым светом.

7. Затмения тоже меняются, если смотреть с Луны

Не только фазы меняются местами, если смотреть с Луны, но и лунные затмения являются солнечными затмениями, если смотреть с Луны . В этом случае, земной диск закрывает Солнце.

Если он полностью закрывает Солнце, узкая полоска света окружает темный диск Земли, который подсвечивается Солнцем. Это кольцо имеет красноватый оттенок, так как он получается вследствие сочетания света восходов и закатов, который происходят в этот момент. Вот почему во время полного лунного затмения, Луна приобретает красноватый или медный оттенок.

Когда на Земле происходит полное затмение Солнца, наблюдатель с Луны может видеть в течение двух или трех часов как небольшое, отчетливое темное пятно медленно перемещается через поверхность Земли. Это темная тень Луны, которая падает на Землю,называется умбра. Но в отличие от лунного затмения, когда Луна полностью поглощается тенью Земли, лунная тень меньше на несколько сотен километров в ширину, когда касается Земли, появляясь только в виде темного пятна.

8. Кратеры Луны называются по определенным правилам

Лунные кратеры формировались астероидами и кометами, которые сталкивались с Луной. Считается, что только на ближней стороне Луны примерно 300,000 кратеров, шириной больше чем 1 км .

Кратеры называются в честь ученых и исследователей . Например, Кратер Коперника был назван в честь Николая Коперника , польского астронома, который в 1500 годах обнаружил, что планеты движутся вокруг Солнца. Кратер Архимеда назван в честь математика Архимеда , который сделал множество математических открытий в 3 веке до нашей эры.

Традиция присваивать личные имена лунным образованиям началась в 1645 Майклом ван Лангреном (Michael van Langren) , Брюссельским инженером, который назвал главные особенности Луны по имени королей и великих людей на Земле. На своей лунной карте он назвал самую большую лунную равнину (Oceanus Procellarum ) в честь своего покровителя испанского Филиппа IV .

Но всего шесть лет спустя, Джованни Батиста Рикколи(Giovanni Battista Riccioli) из Болоньи создал свою лунную карту, удалив имена, которые дал ван Лангрен и вместо этого присвоил имена в основном известных астрономов . Его карта стала основой системы, сохранившейся по сей день. В 1939 году, Британская Астрономическая Ассоциация выпустила каталог официально названных лунных формирований. "Кто есть кто на Луне ", указав названия всех образований принятых Международным Астрономическим Союзом (МАС ).

На сегодняшний день МАС продолжает решать, какие имена давать кратерам на Луне, наряду с именами для всех астрономических объектов. МАС организует именование каждого конкретного небесного тела вокруг конкретной темы.

Названия кратеров сегодня можно разделить на несколько групп. Как правило, кратеры Луны называли в честь умерших ученых, научных работников и исследователей , которые уже стали известны за свой вклад в соответствующих областях. Так кратеры вокруг кратера Аполло и Моря Москвы на Луне назовут в честь американских астронавтов и русских космонавтов.

9. На Луне огромный температурный диапазон

Если вы начнете искать в интернете данные о температуре на Луне, то, скорее всего, запутаетесь. Согласно данным NASA , температура на экваторе Луны варьирует от очень низкой (-173 градусов по Цельсию ночью) до очень высокой (127 градусов по Цельсию днем). В некоторых глубоких кратерах возле полюсов Луны, температура всегда около -240 градусов по Цельсию.

Во время лунного затмения, когда Луна движется к земной тени, всего за 90 минут, температура поверхности может упасть на 300 градусов по Цельсию.

10. На Луне свои часовые пояса

Вполне возможно сказать время на Луне. На самом деле, в 1970 году компания Хелброс Уотчес (Helbros Watches)попросила Кеннета Л.Франклина (Kenneth L. Franklin) , который много лет был главным астрономом в Нью-Йоркском Планетарии Хайден создать часы для космонавтов, ступивших на поверхность Луны . Эти часы измеряли время в так называемых "Лунациях " - время, которое требуется Луне, чтобы обратится вокруг Земли. Каждая Лунация соответствует 29,530589 дням на Земле.

Для Луны Франклин разработал систему, называемую лунное время . Он представил себе местные лунные часовые пояса согласно стандартным часовым поясам на Земле, но основываясь на меридианах, шириной 12 градусов. Они будут называться незамысловато "36 градусов по восточному поясному времени " и т.д., но возможно, что будут адаптированы и другие более запоминающиеся названия, как например, "Коперниковское время ", или "время Западного спокойствия ".