Mladi ili stari mjesec?

Vidjevši nepotpuni Mjesečev disk na nebu, neće svi tačno odrediti da li je mlad mjesec ili je već u opadanju. Uski srp novorođenog mjeseca i polumjesec starog mjeseca razlikuju se samo po tome što su ispupčeni u suprotnim smjerovima. Na sjevernoj hemisferi, mladi mjesec je uvijek usmjeren svojom konveksnom stranom udesno, starim ulijevo. Kako pouzdano i tačno zapamtiti gdje koji mjesec izgleda?

Dozvolite mi da predložim takav znak.

Po sličnosti srpa ili polumjeseca sa slovima R ili With lako je odrediti da li mjesec pred nama raste (tj. mlad) ili star .

Francuzi takođe imaju mnemonički znak. Oni savjetuju mentalno pričvrstiti ravnu liniju na rogove polumjeseca; dobiti latinična slova d ili str. Pismo d- početno u riječi "dernier" (zadnji) - označava posljednji kvartal, odnosno stari mjesec. Pismo R - početno u riječi "premijer" (prvi) - označava da je Mjesec u fazi prve četvrti, općenito - mlad. Nemci takođe imaju pravilo koje povezuje oblik meseca sa određenim slovima.

Ova pravila se mogu koristiti samo na sjevernoj hemisferi Zemlje. Za Australiju ili Transvaal, značenje će biti upravo suprotno. Ali čak i na sjevernoj hemisferi, oni možda nisu primjenjivi - naime na južnim geografskim širinama.

Već na Krimu i Zakavkazju srp i polumjesec se snažno naginju na jednu stranu, a južnije potpuno leže. Blizu ekvatora, mjesečev srp koji visi na horizontu izgleda kao gondola koja se njiše na valovima („mjesečev šatl“ iz arapskih bajki) ili svijetli luk. Ovdje nisu prikladni ni ruski ni francuski znakovi - oba para slova mogu se po želji napraviti od ležećeg luka: R i C, r i d.

Da se u ovom slučaju ne bi pogriješili u dobu Mjeseca, treba se obratiti astronomskim znacima: mladi mjesec je vidljiv uveče na zapadnom dijelu neba; staro - ujutro na istočnom dijelu neba.

mjesec na zastavama

Na sl. 30 ispred nas je zastava Turske (bivša). Ima sliku polumjeseca i zvijezde. To nas dovodi do sljedećih pitanja:

1. Srp kojeg mjeseca je prikazan na zastavi - mladi ili stari?

2. Da li se lunarni srp i zvijezda mogu posmatrati na nebu u obliku u kojem su prikazani na zastavi?

Rice. 30. Zastava Turske (bivša).

1. Sećajući se upravo pomenutog znaka i uzimajući u obzir da zastava pripada državi severne hemisfere, utvrđujemo da je mesec na zastavi star.

Rice. 31. Zašto se zvijezda ne vidi između rogova mjeseca

2. Zvezda se ne može videti unutar diska Meseca, završenog u krug (Sl. 31, a). Sva nebeska tijela su mnogo dalje od Mjeseca i stoga moraju biti zaklonjena njime. Mogu se vidjeti samo izvan ruba tamnog dijela Mjeseca, kao što je prikazano na Sl. 31,6.

Zanimljivo je da je na modernoj zastavi Turske, koja takođe sadrži sliku lunarnog polumjeseca i zvijezde, zvijezda odmaknuta od polumjeseca upravo kao na sl. 31, b.

Zagonetke lunarnih faza

Mjesec prima svoju svjetlost od sunca, pa stoga konveksna strana polumjeseca mora, naravno, biti okrenuta prema suncu. Umjetnici to često zaboravljaju. Na umjetničkim izložbama nije neuobičajeno vidjeti pejzaž sa polumjesecom okrenutim prema Suncu svojom ravnom stranom; tu je i lunarni srp, okrenut rogovima ka Suncu (sl. 32).

Rice. 32. Na pejzažu je napravljena astronomska greška. Koji? (Odgovor u tekstu).

Međutim, treba napomenuti da ispravno crtanje mladog mjeseca nije tako lako kao što se čini. Čak i iskusni umjetnici crtaju vanjske i unutrašnje lukove polumjeseca u obliku polukrugova (sl. 33, b). U međuvremenu, samo spoljašnji luk ima polukružni oblik, dok je unutrašnji poluelipsa, jer je polukrug (granica osvetljenog dela), vidljiv u perspektivi (Sl. 33, a).

Rice. 33. Kako (a) i kako ne (b) prikazati polumjesec

Nije lako dati polumjesec i ispravan položaj na nebu. Polumjesec i polumjesec se često postavljaju u odnosu na Sunce na prilično zagonetan način. Čini se da pošto je Mesec obasjan Suncem, onda bi prava linija koja povezuje krajeve meseca trebalo da formira pravi ugao sa snopom koji ide od Sunca do njegove sredine (Sl. 34).

Rice. 34. Položaj polumjeseca u odnosu na Sunce

Drugim riječima, centar Sunca mora biti na okomici povučenoj kroz sredinu prave linije koja spaja krajeve mjeseca. Međutim, ovo pravilo se poštuje samo za uski polumjesec koji se nalazi u blizini Sunca. Na sl. 35 pokazuje položaj mjeseca u različitim fazama u odnosu na sunčeve zrake. Dobija se utisak kao da se sunčevi zraci savijaju prije nego što stignu do Mjeseca.

Rice. 35. U kom položaju u odnosu na Sunce vidimo Mjesec u različitim fazama.

Rješenje je u sljedećem. Zraka koja ide od Sunca do Mjeseca je zapravo okomita na liniju koja spaja krajeve mjeseca, a u svemiru je prava linija. Ali naše oko ne crta na nebu ovu ravnu liniju, već njenu projekciju na konkavni nebeski svod, odnosno zakrivljenu liniju. Zato nam se čini da je Mesec na nebu „pogrešno okačen“. Umjetnik mora proučiti ove karakteristike i moći ih prenijeti na platno.

dvostruka planeta

Dvostruka planeta je Zemlja sa Mjesecom. Na ovo ime imaju pravo jer se naš satelit značajno izdvaja među satelitima drugih planeta značajnom veličinom i masom u odnosu na svoju centralnu planetu. U Sunčevom sistemu postoje apsolutno veći i teži sateliti, ali u poređenju sa njihovom centralnom planetom, oni su mnogo manji od našeg Meseca u odnosu na Zemlju. Zapravo, promjer našeg mjeseca je više od četvrtine Zemljinog, a prečnik u odnosu na najveći satelit drugih planeta je samo 10. promjera njegove planete (Triton je Neptunov satelit). Nadalje, masa Mjeseca je 1/81 mase Zemlje; u međuvremenu, najteži od satelita koji postoji u Sunčevom sistemu, treći Jupiterov satelit, je manje od 10.000 mase njegove centralne planete.

Koliki je udio mase centralne planete masa velikih satelita pokazuje ploča na strani 86. Iz ovog poređenja možete vidjeti da naš Mjesec po svojoj masi čini najveći dio njegove centralne planete.

Treća stvar koja sistemu Zemlja-Mjesec daje pravo da traži ime "dvostruke planete" je neposredna blizina oba nebeska tijela. Mnogi sateliti drugih planeta kruže na mnogo većim udaljenostima: neki sateliti Jupitera (na primjer, deveti, slika 36) kruže 65 puta dalje.

Rice. 36. Sistem Zemlja-Mjesec u poređenju sa Jupiterovim sistemom (veličine samih nebeskih tijela nisu prikazane u mjerilu)

U vezi s tim je i zanimljiva činjenica da se putanja koju opisuje Mjesec oko Sunca vrlo malo razlikuje od putanje Zemlje. Ovo će izgledati nevjerovatno ako se sjetite da se Mjesec kreće oko Zemlje na udaljenosti od skoro 400.000 km. Ne zaboravimo, međutim, da, dok Mjesec napravi jedan okret oko Zemlje, sama Zemlja uspijeva da se transportuje zajedno s njim za otprilike 13. dio svoje godišnje putanje, odnosno za 70.000.000 km. Zamislite kružnu putanju Mjeseca - 2.500.000 km - protegnutu na 30 puta većoj udaljenosti. Šta će ostati od njegovog kružnog oblika? Ništa. Zbog toga se putanja Mjeseca u blizini Sunca gotovo spaja sa orbitom Zemlje, odstupajući od nje samo za 13 jedva primjetnih izbočina. Može se dokazati jednostavnom računicom (kojom ovdje nećemo opterećivati ​​izlaganje) da je putanja Mjeseca u ovom slučaju svuda okrenuta prema Suncu svog konkavnost . Grubo govoreći, izgleda kao konveksni trinaestostrani trougao sa mekano zaobljenim uglovima.

Na sl. 37 vidite tačan prikaz putanja Zemlje i Mjeseca tokom jednog mjeseca. Isprekidana linija je put Zemlje, puna je put Mjeseca. One su toliko blizu jedna drugoj da je za njihovu zasebnu sliku bilo potrebno uzeti veoma veliku skalu crteža: prečnik zemljine orbite je ovde jednak? Ako za to uzmemo 10 cm, onda je najveća udaljenost na crtežu između oba puta bila bi manja od debljine linija koje ih prikazuju. Gledajući ovaj crtež, jasno ste uvjereni da se Zemlja i Mjesec kreću oko Sunca gotovo istom putanjom i da su im astronomi sasvim opravdano prisvojili ime dvostruke planete.

Rice. 37. Mjesečna putanja Mjeseca (puna linija) i Zemlje (isprekidana linija) oko Sunca

Dakle, za posmatrača postavljenog na Sunce, putanja Mjeseca bi izgledala kao blago valovita linija, koja se skoro poklapa sa orbitom Zemlje. Ovo ni najmanje ne protivreči činjenici da se Mjesec kreće u maloj elipsi u odnosu na Zemlju.

Razlog je, naravno, što, gledajući sa Zemlje, ne primjećujemo prenosivo kretanje Mjeseca zajedno sa Zemljom po Zemljinoj orbiti, budući da i sami u tome učestvujemo.

Zašto mjesec ne pada na sunce?

Pitanje može izgledati naivno. Zašto bi mjesec padao na sunce? Na kraju krajeva, Zemlja je privlači jače od udaljenog Sunca i, prirodno, tjera da se okreće oko sebe.

Čitaoci koji tako misle iznenadit će se kada saznaju da je suprotno: Mjesec jače privlači Sunce nego Zemlja!

Da je to tako, pokazuje računica. Hajde da uporedimo sile koje privlače Mesec: silu Sunca i silu Zemlje. Obje sile zavise od dvije okolnosti: od veličine mase koja privlači i od udaljenosti ove mase od Mjeseca. Masa Sunca je 330.000 puta veća od mase Zemlje; Sunce bi privlačilo Mjesec jače od Zemlje da je udaljenost do Mjeseca ista u oba slučaja.

Ali Sunce je oko 400 puta dalje od Mjeseca od Zemlje. Sila privlačenja opada s kvadratom udaljenosti; stoga se privlačnost Sunca mora smanjiti za faktor 400 2, odnosno za faktor od 160 000. To znači da je solarna privlačnost jača od zemaljske za 330.000/160.000, odnosno više od dva puta.

Dakle, Mjesec privlači Sunce dvostruko više od Zemlje. Zašto se onda, u stvari, Mesec ne sruši na Sunce? Zašto Zemlja još uvijek tjera Mjesec da se okreće oko nje, a ne preuzima djelovanje Sunca?

Mjesec ne pada na Sunce iz istog razloga iz kojeg Zemlja ne pada na njega; Mjesec se okreće oko Sunca zajedno sa Zemljom, a privlačno djelovanje Sunca bez traga se troši u stalnom prevođenju oba ova tijela sa pravog puta na zakrivljenu orbitu, odnosno pretvaranje pravolinijskog kretanja u krivolinijsko. Dovoljno je baciti pogled na Sl. 38 da potvrdite ono što je rečeno.

Drugi čitaoci mogu imati neke sumnje. Kako to uopće izlazi? Zemlja vuče mjesec prema sebi. Sunce vuče mjesec sa većom snagom, a mjesec, umjesto da pada na sunce, kruži oko zemlje? Ovo bi, zaista, bilo čudno kada bi Sunce privuklo samo Mjesec k sebi. Ali ona privlači Mjesec zajedno sa Zemljom, čitavu "dvostruku planetu", i, da tako kažem, ne ometa međusobne unutrašnje odnose članova ovog para. Strogo govoreći, zajednički centar gravitacije sistema Zemlja-Mjesec privlači Sunce; ovo središte (nazvano baricentar) se okreće oko Sunca pod uticajem sunčeve privlačnosti. Nalazi se na udaljenosti od 2/3 Zemljinog poluprečnika od centra Zemlje prema Mjesecu. Mjesec i centar Zemlje se okreću oko baricentra, čineći jedan okret svakog mjeseca.

Vidljiva i nevidljiva strana mjeseca

Među efektima koje pruža stereoskop, ništa nije upečatljivije od pogleda na mjesec. Ovdje vidite svojim očima da je mjesec zaista sferičan, dok na stvarnom nebu djeluje ravno, kao poslužavnik za čaj.

Ali koliko je teško dobiti takvu stereoskopsku fotografiju našeg satelita, mnogi ni ne sumnjaju. Da biste ga napravili, morate biti dobro upoznati s posebnostima hirovitih pokreta noćnog svjetla.

Činjenica je da Mjesec zaobilazi Zemlju na način da joj je stalno okrenut istom stranom. Trčeći oko Zemlje, Mesec se u isto vreme okreće oko svoje ose, a oba kretanja su završena u istom vremenskom periodu.

Na sl. 38 vidite elipsu, koja bi trebala vizualno prikazati mjesečevu orbitu. Crtež namjerno pojačava izduženje mjesečeve elipse; u stvari, ekscentricitet lunarne orbite je 0,055 ili 1/18. Nemoguće je tačno na malom crtežu predstaviti lunarnu orbitu tako da je oko razlikuje od kruga: s velikom poluosom od čak cijelog metra, mala poluosa bi bila kraća od nje za samo 1 mm; Zemlja bi bila udaljena samo 5,5 cm od centra.Da bismo lakše razumjeli dalje objašnjenje, na slici je nacrtana izduženija elipsa.

Rice. 38. Kako se Mjesec kreće oko Zemlje u svojoj orbiti (detalji u tekstu)

Dakle, zamislite da je elipsa na sl. 38 je putanja Mjeseca oko Zemlje. Zemlja je postavljena u tački O - u jednom od fokusa elipse. Keplerovi zakoni se ne odnose samo na kretanje planeta oko Sunca, već i na kretanje satelita oko centralnih planeta, posebno na revoluciju Mjeseca. Prema drugom Keplerovom zakonu, mjesec ovuda putuje za četvrt mjeseca AE, koja oblast OABCDE jednaka je 1/4 površine elipse, odnosno površine MABCD(jednakost oblasti UAE i M.A.D. na našem crtežu potvrđuje približna jednakost površina MOQ i EQD). Dakle, za četvrt mjeseca mjesec putuje iz ALI prije E. Rotacija Mjeseca, kao i rotacija planeta općenito, za razliku od njihovog kruženja oko Sunca, odvija se ravnomjerno: u 1/4 mjeseca rotira tačno za 90 °. Dakle, kada je mesec unutra E, poluprečnik mjeseca okrenut prema zemlji u jednoj tački ALI, opisuje luk od 90° i neće biti usmjeren na tačku M, i na neku drugu tačku, lijevo M, blizu drugog fokusa R lunarna orbita. Budući da mjesec malo okreće svoje lice od zemaljskog posmatrača, on će moći vidjeti na desnoj strani usku traku svoje do tada nevidljive polovine. U tački Elupa pokazuje zemaljskom posmatraču već užu traku svoje obično nevidljive strane, jer ugao OFP manji od ugla OEP. U tački G- u apogeju orbite - Mjesec zauzima isti položaj u odnosu na Zemlju kao u perigeju ALI. Svojim daljim kretanjem, Mjesec se okreće od Zemlje u suprotnom smjeru, pokazujući našoj planeti još jednu traku svoje nevidljive strane: ova traka se prvo širi, zatim sužava i u tački ALI Mjesec je u svom prvobitnom položaju.

Vidjeli smo da, zbog eliptičnog oblika mjesečeve putanje, naš satelit nije okrenut prema Zemlji svojom striktno jednom te istom polovinom. Mjesec je uvijek okrenut istom stranom ne prema Zemlji, već prema drugom fokusu svoje orbite. Za nas se njiše oko srednje pozicije kao ravnoteža; otuda i astronomski naziv za ovo pomicanje: "libration" - od latinske riječi "libra", što znači "vaga". Količina libracije u svakoj tački se mjeri odgovarajućim uglom; na primjer, u tački je, libracija je jednaka kutu OEP. Najveća libracija je 7°53?, odnosno skoro 8°.

Zanimljivo je pratiti kako se ugao libracije povećava i smanjuje s kretanjem Mjeseca u orbiti. Hajde da ubacimo D vrh kompasa i opisati luk koji prolazi kroz žarišta O i R. Preći će orbitu u tačkama B i F. uglovi OVR i OFP kao upisano jednako polovini centralnog ugla ODP. Iz ovoga zaključujemo da kada se Mjesec kreće od ALI prije D libracija u početku brzo raste, u trenutku AT dostiže polovinu maksimuma, a zatim nastavlja polako da raste; na putu iz D prije F libracija se u početku polako smanjuje, a zatim brzo. U drugoj polovini elipse, libracija mijenja svoju vrijednost istom brzinom, ali u suprotnom smjeru. (Količina libracije u svakoj tački orbite je približno proporcionalna udaljenosti Mjeseca od glavne ose elipse.)

To ljuljanje Mjeseca, koje smo sada razmotrili, naziva se libracija u geografskoj dužini. Naš satelit također podliježe još jednoj libraciji - u geografskoj širini. Ravan Mjesečeve orbite je nagnuta prema ravni Mjesečevog ekvatora za 6°. Dakle, Mjesec sa Zemlje vidimo u nekim slučajevima malo sa juga, u drugim - sa sjevera, gledajući malo u "nevidljivu" polovicu Mjeseca kroz njegove polove. Ova libracija u geografskoj širini dostiže 6°.

Objasnimo sada kako astronom-fotograf koristi opisana lagana kolebanja Mjeseca oko njegovog srednjeg položaja da bi dobio njegove stereoskopske slike. Čitalac vjerovatno nagađa da je za to potrebno paziti na dva takva položaja Mjeseca, u kojima bi u jednom bio rotiran u odnosu na drugi za dovoljan ugao. U tačkama A i B, B i C, C i D i itd. Mjesec zauzima položaje toliko različite od Zemlje da su moguće stereoskopske slike. Ali tu se susrećemo s novom teškoćom: u ovim položajima razlika u starosti Mjeseca, 1?-2 dana, je prevelika, tako da već nastaje traka mjesečeve površine u blizini kruga osvjetljenja na jednoj slici. iz senke. Ovo je neprihvatljivo za stereoskopske slike (traka će zasjati poput srebra). Pojavljuje se težak zadatak: paziti na iste faze mjeseca, koje se razlikuju po količini libracije (u geografskoj dužini) tako da krug osvjetljenja prolazi kroz iste detalje mjesečeve površine. Ali ni to nije dovoljno: u oba položaja i dalje moraju postojati iste libracije u geografskoj širini.

Malo je vjerovatno da će naš čitatelj proizvesti lunarne stereofotografije. Ovdje je objašnjen način njihovog dobijanja, naravno, ne u praktičnu svrhu, već samo da bi se uzele u obzir karakteristike mjesečevog kretanja, koje omogućavaju astronomima da vide malu traku bočne strane našeg satelita koja je obično nedostupna posmatrač. Zahvaljujući obje lunarne libracije, ne vidimo, općenito, ne polovinu cijele mjesečeve površine, već 59 posto. Prije lansiranja treće svemirske rakete u pravcu Mjeseca u Sovjetskom Savezu, 41% mjesečeve površine bilo je nedostupno za proučavanje.

Kako je uređen ovaj dio površine Mjeseca, niko nije znao. Učinjeni su duhoviti pokušaji da se, nastavljajući unazad delovi lunarnih grebena i svetlosnih pruga, prelazeći od nevidljivog dela Meseca do vidljivog, skiciraju pojedini detalji nama nedostupnog dela. Kao rezultat lansiranja automatske interplanetarne stanice Luna-3 4. oktobra 1959. godine dobijene su fotografije daleke strane Mjeseca. Sovjetski naučnici su dobili pravo da daju imena novootkrivenim lunarnim formacijama. Krateri su nazvani po istaknutim ličnostima nauke i kulture - Lomonosovu, Ciolkovskom, Joliot-Curieu i drugima, a nazive su dobili po dva nova mora - Moskovskom moru i Moru snova. Daljnju stranu Mjeseca fotografirala je po drugi put sovjetska stanica Zond-3, lansirana 18. jula 1965. godine.

Godine 1966. Luna 9 je lagano sletjela na Mjesec i prenijela natrag na Zemlju sliku lunarnog pejzaža. Godine 1969. moralo je biti poremećeno lunarno More mira. Na suho dno ovog "mora" sletjela je kabina za sletanje američke svemirske letjelice Apollo 11. Astronauti Neil Armstrong i Edwin Aldrin postali su prvi ljudi koji su hodali po Mjesecu. Postavili su nekoliko instrumenata, uzeli uzorke mjesečevog tla i vratili se na brod koji ih je čekao u orbiti. Apollo 11 je pilotirao Michael Collins. Do kraja 1972. još pet američkih ekspedicija posjetilo je Mjesec.

Istovremeno, automatske stanice su lansirane na Mjesec u SSSR-u. Godine 1970. Luna 16, nakon što je sletjela na površinu Mjeseca, prvi put je uzela uzorke lunarnog tla i isporučila ih na Zemlju. Iste godine Luna-17 lansirala je samohodni Lunohod-1 na površinu našeg satelita. Ovaj robot na osam kotača, koji u isto vrijeme izgleda kao kornjača i vojna poljska kuhinja, prešao je skoro 11 kilometara za 301 dan i prenio 20.000 slika, 200 panorama i sproveo istraživanje tla na 500 tačaka na Zemlju.

Nešto kasnije, Luna-20 je na Zemlju donijela uzorke tla iz planinskog područja Mjeseca, nedostupnog astronautima. Godine 1973. Luna-21 je poslala Lunohod-2 u pohod, koji je prešao 37 km za 4,5 mjeseca, istražujući teren i sastav tla. Oba robota na kotačima kontrolisana su sa Zemlje putem radija i sistematski su prenosila u MCC slike lunarnih pejzaža, rezultate analize tla. Automatska stanica "Luna-24" (1976) izbušila je mjesečevo tlo do dubine od 2 m i dopremila na Zemlju 170 g svojih uzoraka.

Često izražena ideja o postojanju atmosfere i vode na suprotnoj strani Meseca nije opravdana i protivrečna je zakonima fizike: ako nema atmosfere i vode na jednoj strani Meseca, onda ih ne može biti ni na drugoj strani Meseca. (vratićemo se na ovo pitanje).

Drugi mjesec i mjesec mjeseca

U štampi se s vremena na vrijeme pojavljuju izvještaji da je ovaj ili onaj posmatrač uspio vidjeti drugi satelit Zemlje, njen drugi mjesec.

Pitanje postojanja drugog satelita Zemlje nije novo. Ima dugu istoriju iza sebe. Ko je čitao roman Žila Verna "Od topa do meseca" verovatno se seća da se tamo već pominje drugi mesec. Toliko je mali, a brzina mu je tolika da ga stanovnici Zemlje ne mogu posmatrati. Francuski astronom Petit, - kaže Jules Berne, - posumnjao je u njegovo postojanje i odredio period njegove revolucije oko Zemlje na 3 sata 20 m. Njegova udaljenost od Zemljine površine je 8140 km. Zanimljivo je da engleski časopis Znanie, u članku o astronomiji Julesa Vernea, smatra da je spominjanje Petita, kao i samog Petita, jednostavno fiktivno. Ovaj astronom se zapravo ne spominje ni u jednoj enciklopediji. Ipak, poruka pisca nije fiktivna. Pedesetih godina prošlog stoljeća direktor opservatorije u Toulouseu, Petit, zaista je branio postojanje drugog mjeseca, meteorita s orbitalnim periodom od 3 sata i 20 metara, koji kruži, međutim, ne 8.000, već 5.000 km od zemljine površine. Ovo mišljenje je i tada dijelilo samo nekoliko astronoma, ali je kasnije potpuno zaboravljeno. Teoretski, nema ničeg nenaučnog u pretpostavci postojanja drugog, vrlo malog satelita Zemlje. Ali takvo nebesko tijelo moralo bi se promatrati ne samo u onim rijetkim trenucima kada prolazi (naizgled) preko Mjesečevog ili Sunčevog diska. Čak i ako se toliko približi Zemlji da sa svakim okretanjem mora tonuti u široku zemaljsku sjenu, onda bi se i u ovom slučaju mogla vidjeti na jutarnjem i večernjem nebu kako blista kao sjajna zvijezda na zracima Sunca. Svojim brzim kretanjem i čestim vraćanjima ova zvijezda bi privukla pažnju mnogih posmatrača. U trenucima potpunog pomračenja Sunca, ni drugi mjesec ne bi promakao pogledima astronoma. Jednom riječju, da je Zemlja zaista imala drugi satelit, desilo bi se da bi se on prilično često posmatrao. U međuvremenu, nije bilo neospornih zapažanja.

Strogo govoreći, Zemlja ima, pored Mjeseca, još dva satelita. Nije umjetno, već potpuno prirodno. I ne mali, već iste veličine kao i sam mjesec. Ali, iako su ovi "Mjeseci" davno otkriveni (1956. godine, od strane poljskog astronoma Kordylewskog), vrlo malo ljudi ih je uspjelo vidjeti. Stvar je u tome što su ovi sateliti u potpunosti sastavljeni od prašine. Ovi prašnjavi "Mjeseci" kreću se među zvijezdama po istoj stazi kao i pravi Mjesec, i istom brzinom. Jedan je 60 stepeni ispred Meseca, drugi je 60 stepeni iza. A od Zemlje ih dijeli ista udaljenost kao i Mjesec. Rubovi ovih "Mjeseca" su zamućeni, što ih čini veoma teškim za uočavanje.

Uz problem drugog Meseca, postavljalo se i pitanje da li naš Mesec ima svoj mali satelit – „Mjesečev mjesec“.

Ali vrlo je teško direktno utvrditi postojanje takvog lunarnog satelita. Astronom Multon iznosi sljedeća razmatranja o tome:

“Kada Mjesec sija punom svjetlošću, njegova svjetlost ili svjetlost Sunca ne omogućavaju razlikovanje vrlo malog tijela u njegovom susjedstvu. Samo u trenucima pomračenja Mjeseca bi Mjesečev satelit mogao biti osvijetljen Suncem, dok bi susjedni dijelovi neba bili oslobođeni utjecaja raspršene svjetlosti Mjeseca. Dakle, samo tokom pomračenja Mjeseca moglo se nadati da će se otkriti malo tijelo koje kruži oko Mjeseca. Studije ove vrste su već rađene, ali nisu dale prave rezultate.”

Zašto nema atmosfere na Mesecu?

Ovo pitanje spada u ona koja su razjašnjena ako su prva, da tako kažem, obrnuta. Prije nego što govorimo o tome zašto Mjesec ne drži atmosferu oko sebe, postavimo pitanje: zašto atmosfera oko naše planete drži? Podsjetimo da je zrak, kao i svaki plin, haos nepovezanih molekula koji se brzo kreću u različitim smjerovima. Njihova prosječna brzina na t = 0 °C - oko? km u sekundi (brzina puščanog metka). Zašto se ne rasipaju u svetski prostor? Iz istog razloga iz kojeg metak iz puške ne leti u svemir. Nakon što su iscrpili energiju svog kretanja da savladaju gravitaciju, molekuli padaju nazad na Zemlju. Zamislite molekul blizu zemljine površine, koji leti okomito naviše brzinom? km u sekundi. Koliko visoko može da leti? Lako je izračunati: brzinu v, visinu dizanja h i ubrzanje gravitacije g povezano sljedećom formulom:

v 2 = 2gh.

Zamenimo umesto v njegovom vrednošću - 500 m/s, umesto g- 10 m/s 2, imamo

h = 12 500 m = 12 km.

Ali ako molekuli zraka ne mogu letjeti iznad 12? km, odakle onda dolaze molekuli zraka iznad ove granice? Na kraju krajeva, kisik, koji je dio naše atmosfere, nastao je blizu površine zemlje (iz ugljičnog dioksida kao rezultat aktivnosti biljaka). Koja sila ih je podigla i drži na visini od 500 kilometara ili više, gdje je bezuslovno utvrđeno prisustvo tragova zraka? Fizika ovdje daje isti odgovor koji bismo čuli od statističara kada bismo ga pitali: „Prosječno trajanje ljudskog života je 70 godina; Odakle dolaze 80-godišnjaci? Stvar je u tome što se naš proračun odnosi na prosjek, a ne na pravi molekul. Prosječna molekula ima drugu brzinu od ? km, ali pravi molekuli se kreću neki sporije, drugi brže od prosjeka. Istina, postotak molekula čija brzina primjetno odstupa od prosjeka je mali i brzo opada sa povećanjem veličine ovog odstupanja. Od ukupnog broja molekula sadržanih u datoj zapremini kiseonika na 0°, samo 20% ima brzinu od 400 do 500 metara u sekundi; približno isti broj molekula kreće se brzinom od 300-400 m/s, 17% - brzinom od 200-300 m/s, 9% - brzinom od 600-700 m/s, 8% - pri brzina od 700-800 m/s, 1% - pri brzini od 1300-1400 m/s. Mali dio (manje od milionitog dijela) molekula ima brzinu od 3500 m/s, a ta brzina je dovoljna da molekuli lete čak i do visine od 600 km.

stvarno, 3500 2 = 20h, gdje h=12250000/20 odnosno preko 600 km.

Prisustvo čestica kiseonika na visini stotina kilometara iznad površine zemlje postaje jasno: to proizilazi iz fizičkih svojstava gasova. Molekuli kisika, dušika, vodene pare, ugljičnog dioksida, međutim, nemaju brzine koje bi im omogućile da u potpunosti napuste globus. Za to je potrebna brzina od najmanje 11 km u sekundi, a samo pojedinačni molekuli ovih plinova imaju takve brzine na niskim temperaturama. Zato Zemlja tako čvrsto drži svoju atmosfersku školjku. Računa se da za gubitak polovine zaliha čak i najlakšeg gasa zemljine atmosfere - vodonika - mora proći nekoliko godina izraženo u 25 cifara. Milioni godina neće napraviti nikakvu promjenu u sastavu i masi Zemljine atmosfere.

Da bismo sada objasnili zašto Mesec ne može da zadrži sličnu atmosferu oko sebe, ostaje da nešto kažemo.

Gravitacija na Mjesecu je šest puta slabija nego na Zemlji; shodno tome, brzina potrebna za savladavanje sile gravitacije tamo je također manja i iznosi samo 2360 m/s. A pošto brzina molekula kiseonika i dušika na umjerenoj temperaturi može premašiti ovu vrijednost, jasno je da bi Mjesec morao kontinuirano gubiti svoju atmosferu ako bi je formirao.

Kada najbrži od molekula pobjegne, drugi molekuli postižu kritičnu brzinu (to je posljedica zakona raspodjele brzina između čestica plina), a sve više čestica atmosferskog omotača mora nepovratno pobjeći u svjetski prostor.

Nakon dovoljnog vremenskog perioda, zanemarljivog na skali svemira, cijela atmosfera će napustiti površinu tako slabo privlačnog nebeskog tijela.

Matematički se može dokazati da ako je prosječna brzina molekula u atmosferi planete čak tri puta manja od granične (tj. za Mjesec je 2360: 3 = 790 m/s), onda bi se takva atmosfera trebala raspršiti za pola u roku od nekoliko sedmica. (Atmosfera nebeskog tijela može se održivo održati samo ako je prosječna brzina njegovih molekula manja od jedne petine maksimalne brzine.) Izražena je ideja – ili bolje rečeno, san – da u vremenu, kada zemaljsko čovječanstvo posjeti i osvoji Mjesec, okružiće ga vještačkom atmosferom i učiniti ga pogodnim za stanovanje. Nakon rečenog, čitaocu bi trebalo da bude jasna neostvarljivost ovakvog poduhvata.

Odsustvo atmosfere u našem satelitu nije slučajnost, nije hir prirode, već prirodna posljedica fizičkih zakona.

Također je jasno da bi razlozi zbog kojih je postojanje atmosfere na Mjesecu nemoguće trebali odrediti njeno odsustvo općenito na svim svjetskim tijelima sa slabom gravitacijskom silom: na asteroidima i na većini satelita planeta.

Dimenzije lunarnog svijeta

Na to, naravno, s potpunom sigurnošću ukazuju brojčani podaci: veličina prečnika Mjeseca (3500 km), površina, zapremina. Ali brojevi, neophodni u proračunima, nemoćni su da daju vizualni prikaz dimenzija koje naša mašta zahtijeva. Za ovo će biti korisno uputiti se na konkretna poređenja.

Uporedimo lunarni kontinent (na kraju krajeva, Mesec je neprekidni kontinent) sa kontinentima zemaljske kugle (slika 39). Ovo će nam reći više od apstraktne tvrdnje da je ukupna površina lunarne kugle 14 puta manja od površine Zemlje. Što se tiče broja kvadratnih kilometara, površina našeg satelita je tek nešto manja od površine obje Amerike. A taj dio Mjeseca koji je okrenut prema Zemlji i koji je dostupan našem posmatranju gotovo je potpuno jednak površini Južne Amerike.

Rice. 39. Dimenzije Meseca u odnosu na kopno Evrope (ne treba, međutim, zaključiti da je površina lunarne lopte manja od površine Evrope)

Da bismo vizualizirali dimenzije lunarnih "mora" u poređenju sa zemaljskim, na Sl. 40 konture Crnog i Kaspijskog mora su postavljene na karti Mjeseca u istoj mjeri. Odmah je jasno da lunarna "mora" nisu posebno velika, iako zauzimaju primjetan dio diska. Sea of ​​Clarity, na primjer (170.000 km 2 ), oko 2? puta manji od Kaspijskog mora.

Ali među prstenastim planinama Mjeseca postoje pravi divovi, kojih nema na Zemlji. Na primjer, kružni bedem planine Grimaldi pokriva površinu veću od površine Bajkalskog jezera. Unutar ove planine, mala država, na primjer, Belgija ili Švicarska, mogla bi stati u potpunosti.

Rice. 40. Kopnena mora u poređenju sa lunarnim. Crno i Kaspijsko more, prebačeno na Mjesec, bilo bi tamo više od svih lunarnih mora (brojevi označavaju: 1 - More kiša, 2 - More bistrine, 3 - More mira, 4 - More obilja, 5 - More nektara)

Lunarni pejzaži

Fotografije mjesečeve površine se u knjigama reproduciraju toliko često da je izgled karakterističnih obilježja mjesečevog reljefa - prstenastih planina (sl. 41), "kratera" - vjerovatno poznat svakom našem čitatelju. Moguće je da su drugi posmatrali lunarne planine kroz malu cijev; za to je dovoljna cijev sa sočivom od 3 cm.

Rice. 41. Tipične prstenaste planine Mjeseca

Ali ni fotografije ni opservacije teleskopom ne daju ideju o tome kako bi mjesečeva površina izgledala promatraču na samom Mjesecu. Stojeći direktno pored lunarnih planina, posmatrač bi ih video u drugačijoj perspektivi nego kroz teleskop. Jedno je gledati predmet sa velike visine, a sasvim drugo gledati ga sa strane. Pokažimo na nekoliko primjera kako se ova razlika manifestira. Planina Eratosten izgleda sa Zemlje kao prstenasta osovina sa vrhom unutra. U teleskopu se pojavljuje reljefno i oštro zahvaljujući jasnim, nezamućenim sjenama. Međutim, pogledajte njegov profil (Sl. 42): vidite da je u poređenju sa ogromnim prečnikom kratera - 60 km - visina okna i unutrašnjeg konusa veoma mala; blagost padina još više skriva njihovu visinu.

Rice. 42. Profil velike prstenaste planine

Zamislite sebe kako sada lutate unutar ovog kratera i zapamtite da je njegov promjer jednak udaljenosti od jezera Ladoga do Finskog zaljeva. Tada jedva možete uhvatiti prstenasti oblik osovine; štaviše, konveksnost tla će sakriti njegov donji dio od vas, budući da je lunarni horizont dvostruko uži od zemaljskog (odnosno, prečnik mjesečeve kugle je četiri puta manji). Na Zemlji, osoba prosječne visine, koja stoji na ravnom području, može vidjeti oko sebe ne više od 5 km. Ovo slijedi iz formule udaljenosti horizonta

gdje D- udaljenost u km, h- visina očiju u km, R- poluprečnik planete u km.

Zamjenjujući podatke za Zemlju i Mjesec u njega, saznajemo da je za osobu prosječne visine raspon horizonta

na Zemlji………,4,8 km,

na Mjesecu……….2,5 km.

Kakva bi se slika ukazala posmatraču unutar velikog lunarnog kratera, Sl. 43. (Pejzaž je prikazan za još jedan veliki krater - Arhimed.) Nije li istina: ogromna ravnica sa lancem brda na horizontu malo liči na ono što se obično zamišlja riječima "mjesečev krater"?

Rice. 43. Kakvu bi sliku vidio posmatrač koji stoji u središtu velike prstenaste planine na Mjesecu?

Našavši se na drugoj strani okna, izvan kratera, posmatrač takođe ne bi video ono što očekuje. Spoljna padina prstenaste planine (upor. sl. 42) uzdiže se tako blago da se putniku uopšte ne čini kao planina, a što je najvažnije, neće moći da se uveri da je brdoviti greben koji vidi prstenasta planina sa okruglim bazenom. Da biste to učinili, morat ćete prijeći preko njegovog vrha, a ovdje, kao što smo već objasnili, lunarni penjač ne očekuje ništa značajno.

Osim ogromnih prstenastih lunarnih planina, na Mjesecu postoji mnogo malih kratera, koje je lako uhvatiti pogledom, čak i ako stoje u neposrednoj blizini. Ali njihova visina je beznačajna; posmatrača teško da će ovde zapasti nešto neobično. S druge strane, lunarni planinski lanci, koji nose naziv zemaljskih planina: Alpi, Kavkaz, Apenini itd., po visini se takmiče sa zemaljskim i dosežu 7-8 km. Na relativno malom mjesecu izgledaju prilično impresivno.

Rice. 44. Pola graška baca dugu senku pri kosom osvetljenju

Odsustvo atmosfere na Mesecu i rezultujuća oštrina senki stvaraju čudnu iluziju kada se gleda kroz dimnjak: i najmanje nepravilnosti u tlu su pojačane i izgledaju veoma istaknute. Stavite polovinu graška sa izbočinom prema gore. Je li velika? I pogledajte kakvu dugu senku baca (Sl. 44). Sa bočnim osvjetljenjem na Mjesecu, sjena je 20 puta veća od tijela koje je baca, a to je dobro poslužilo astronomima: zahvaljujući dugim sjenama, objekti visoki 30 m mogu se posmatrati teleskopom na Mjesecu. Ali isto okolnosti nas tjeraju da preuveličavamo nepravilnosti lunarnog tla. Planina Piko, na primjer, tako je oštro ocrtana kroz teleskop da je čovjek nehotice zamisli kao oštru i strmu stijenu (Sl. 45). Ovako je bila prikazana u prošlosti. Ali, posmatrajući ga sa mjesečeve površine, vidjeli biste potpuno drugačiju sliku - ono što je prikazano na sl. 46.

Ali druge karakteristike lunarnog reljefa, naprotiv, mi potcjenjujemo. Kroz teleskop posmatramo tanke, jedva primjetne pukotine na površini Mjeseca, a čini nam se da ne mogu igrati značajniju ulogu u lunarnom pejzažu.

Rice. 45. Planina Piko se nekada smatrala strmom i oštrom.

Rice. 46. ​​U stvari, planina Piko ima veoma blage padine.

Rice. 47. Takozvani "Pravi zid" na Mjesecu; pogled kroz teleskop

Ali preneseni na površinu našeg satelita, vidjeli bismo na ovim mjestima pod našim nogama dubok crni ponor, koji se proteže daleko iza horizonta. Još jedan primjer. Na Mesecu postoji takozvani "Pravi zid" - strma izbočina koja preseca jednu od njegovih ravnica. Gledajući ovaj zid kroz teleskop (sl. 47), zaboravljamo da je visok 300 m; kada bismo bili u podnožju zida, bili bismo preplavljeni njegovom ogromnošću. Na sl. 48 umjetnik je pokušao dočarati ovaj strmi zid, vidljiv odozdo: njegov se kraj gubi negdje iza horizonta: na kraju krajeva, proteže se na 100 km! Na isti način, tanke pukotine, koje se uočavaju snažnim teleskopom na površini Mjeseca, trebale bi u prirodi predstavljati ogromne padove (Sl. 49).

Rice. 48. Kako bi „Pravi zid“ trebao izgledati posmatraču koji se nalazi blizu njegove baze

Rice. 49. Jedna od lunarnih "pukotina", posmatrana u neposrednoj blizini.

mjesečevo nebo

crni nebeski svod

Kada bi se stanovnik Zemlje mogao naći na Mjesecu, pažnju bi mu prije svega privukle tri vanredne okolnosti.

Čudna boja dnevnog neba na Mesecu odmah bi vam upala u oči: umesto uobičajene plave kupole, raširilo bi se potpuno crno nebo, išarano blistavim sjajem Sunca! - puno zvijezda koje se jasno ističu, ali uopće ne svjetlucaju. Razlog za ovaj fenomen je odsustvo atmosfere na Mjesecu.

„Plavi luk vedrog i vedrog neba“, kaže Flammarion svojim karakterističnim slikovitim jezikom, „nježno rumenilo zore, veličanstveni sjaj večernjeg sumraka, očaravajuća ljepota pustinja, maglovita daljina polja i livada, a ti , zrcalne vode jezera, koje odražavaju udaljeno azurno nebo iz davnina koje u svojim dubinama sadrži čitavu beskonačnost - vaše postojanje i sva vaša ljepota zavise isključivo od te svjetlosne ljuske koja se prostire preko zemaljske kugle. Bez nje, nijedna od ovih slika, nijedna od ovih veličanstvenih boja ne bi postojala. Umjesto azurno plavog neba, bili biste okruženi bezgraničnim crnim prostorom; umjesto veličanstvenih izlazaka i zalazaka sunca, dane bi naglo, bez prijelaza, zamijenile noći i noći - dani. Umjesto blagog polumraka koji vlada svuda gdje blistavi sunčevi zraci ne padaju direktno, jarke svjetlosti bilo bi samo na mjestima direktno obasjanim dnevnim svjetlom, a u svemu ostalom vladala bi gusta sjena.

Zemlja na nebu mjeseca

Druga atrakcija na Mjesecu je ogroman disk Zemlje koji visi na nebu. Putniku će se činiti čudnim da je globus, koji je, kada je leteo na Mesec, ostao dolje ispod , neočekivano sam se našao ovdje gore .

Ne postoji niko gore i dole u univerzumu za sve svetove, i ne treba da vas čudi što ćete je, napuštajući Zemlju dole, videti iznad, kako ste na Mesecu.

Zemljin disk koji visi na lunarnom nebu je ogroman: njegov prečnik je otprilike četiri puta veći od prečnika lunarnog diska koji nam je poznat na zemaljskom nebu. Ovo je treća zapanjujuća činjenica koja čeka lunarnog putnika. Ako su u noćima obasjanim mjesečinom naši pejzaži dovoljno osvijetljeni, onda bi noći na Mjesecu, sa zracima pune Zemlje sa diskom 14 puta većim od Mjeseca, trebale biti neobično svijetle. Sjaj zvijezde ovisi ne samo o njenom prečniku, već i o refleksivnosti njene površine. U tom pogledu, Zemljina površina je šest puta veća od mjesečeve; stoga, svjetlost pune Zemlje mora obasjati Mjesec 90 puta više nego što puni Mjesec obasjava Zemlju. U "Zemljanim noćima" na Mesecu se moglo pročitati sitnim slovima. Osvetljenje lunarnog tla od strane Zemlje je toliko svetlo da nam omogućava da sa udaljenosti od 400.000 km razlikujemo noćni deo lunarne kugle u obliku nejasnog svetlucanja unutar uskog polumeseca; naziva se "svjetlost pepela" mjeseca. Zamislite 90 punih mjeseci kako sipaju svoju svjetlost sa neba, i uzmite u obzir odsustvo atmosfere na našem satelitu koja apsorbira dio svjetlosti, pa ćete dobiti neku ideju o očaravajućoj slici lunarnih pejzaža preplavljenih u usred noći sa sjajem pune Zemlje.

Može li lunarni posmatrač razlikovati obrise kontinenata i okeana na Zemljinom disku? Uobičajena zabluda je da je Zemlja na nebu Mjeseca nešto poput školskog globusa. Ovako to oslikavaju umjetnici kada moraju detaljno nacrtati globus u svjetskom prostoru: sa konturama kontinenata, sa snježnom kapom u polarnim područjima itd. Sve ovo se mora pripisati carstvu fantazije. Na globusu, kada se posmatra izvana, nemoguće je razlikovati takve detalje. Da ne spominjemo oblake koji obično prekrivaju polovinu zemljine površine, sama naša atmosfera uvelike raspršuje sunčeve zrake; stoga Zemlja mora izgledati tako sjajna i neprozirna za oko kao Venera. Astronom iz Pulkova G.A. Tikhov je napisao:

“Gledajući Zemlju iz svemira, vidjeli bismo disk boje vrlo bjelkastog neba i jedva bismo razlikovali bilo koji detalj na samoj površini. Značajan dio sunčeve svjetlosti koja pada na Zemlju uspije da se rasprši u svemiru od strane atmosfere i svih njenih nečistoća prije nego što stigne do površine same Zemlje. A ono što se reflektuje na samoj površini opet će imati vremena da uveliko oslabi zbog novog raspršivanja u atmosferi.

Dakle, dok nam Mjesec jasno pokazuje sve detalje svoje površine, Zemlja skriva svoje lice od Mjeseca, a i od cijelog svemira pod blistavim velom atmosfere.

Ali to nije jedina razlika između lunarne noćne zvijezde i zemaljske. Na našem nebu mjesec izlazi i zalazi, opisujući svoj put zajedno sa zvjezdanom kupolom. Na lunarnom nebu, Zemlja ne pravi takav pokret. Ne izlazi tamo i ne zalazi, ne učestvuje u skladnoj, izuzetno sporoj povorci zvijezda. Gotovo nepomično visi na nebu, zauzimajući određeni položaj za svaku tačku mjeseca, dok zvijezde polako klize iza njega. To je posljedica posebnosti lunarnog kretanja koju smo već razmatrali, a koja se sastoji u činjenici da je Mjesec uvijek okrenut prema Zemlji istim dijelom svoje površine. Za posmatrača Mjeseca, Zemlja visi gotovo nepomično na nebu. Ako Zemlja stoji u zenitu nekog lunarnog kratera, onda nikada ne napušta svoj zenitni položaj. Ako se sa bilo koje tačke vidi na horizontu, ostaje zauvek na horizontu tog mesta. Samo lunarne libracije, o kojima smo već govorili, donekle remete ovu nepokretnost. Zvezdano nebo čini svoju sporu rotaciju iza Zemljinog diska, na 27 1/3 naših dana, Sunce obilazi nebo na 29? dana, planete se kreću slično, a samo jedna Zemlja miruje gotovo nepomično na crnom nebu.

Ali, ostajući na jednom mjestu, Zemlja se brzo, za 24 sata, okreće oko svoje ose, a kada bi naša atmosfera bila prozirna, Zemlja bi mogla poslužiti kao najpogodniji nebeski sat budućim putnicima međuplanetarnih letjelica. Osim toga, Zemlja ima iste faze kao i Mjesec na našem nebu. To znači da naš svijet ne sija uvijek na lunarnom nebu punim diskom: pojavljuje se ili u obliku polukruga, ili u obliku srpa, manje ili više uskog, ili u obliku nepotpunog kruga, zavisno od toga koji je dio polovine Zemlje obasjan Suncem okrenut prema Mjesecu. Nakon što nacrtate relativne položaje Sunca, Zemlje i Mjeseca, lako možete vidjeti da bi Zemlja i Mjesec trebali pokazivati ​​suprotne faze jedna drugoj.

Kada posmatramo mlad mesec, lunarni posmatrač treba da vidi ceo disk Zemlje – „punu zemlju“; naprotiv, kada imamo pun mesec, na Mesecu je „nova zemlja“ (slika 50). Kada vidimo uski srp novog mjeseca, sa Mjeseca bi se moglo diviti Zemlji na štetu, a upravo takav polumjesec nedostaje do punog diska, koji nam Mesec u ovom trenutku pokazuje. Međutim, Zemljine faze nisu tako oštro ocrtane kao one na Mjesecu: Zemljina atmosfera zamagljuje granicu svjetlosti, stvara onaj postepeni prijelaz iz dana u noć i nazad, koji na Zemlji promatramo u obliku sumraka.

Rice. 50. Nova Zemlja na Mjesecu. Crni disk Zemlje okružen je svijetlim rubom blistave zemaljske atmosfere

Druga razlika između zemaljske i lunarne faze je sljedeća. Na Zemlji nikada ne vidimo Mjesec u trenutku mladog mjeseca. Iako obično stoji iznad ili ispod Sunca (ponekad za 5°, tj. 10 njegovih prečnika), da bi se mogao vidjeti uski rub lunarne kugle obasjane Suncem, ipak je nedostupan našem vidu: sjaj Sunca začepljuje skromni sjaj srebrne niti mladog mjeseca. Mlad Mjesec obično primjećujemo tek u dobi od dva dana, kada uspije da se odmakne na dovoljnu udaljenost od Sunca, a samo u rijetkim slučajevima (u proljeće) - u dobi od jednog dana. To nije slučaj kada se "nova zemlja" posmatra sa Meseca: tamo nema atmosfere, koja raspršuje blistav oreol oko dnevne svetlosti. Zvijezde i planete se tu ne gube u zracima Sunca, već se jasno ističu na nebu u njegovoj neposrednoj blizini. Stoga, kada Zemlja nije direktno ispred Sunca (tj. ne u trenucima pomračenja), već malo iznad ili ispod njega, ona je uvijek vidljiva na crnom, zvijezdama posutom nebu našeg satelita u obliku tanak polumjesec sa rogovima okrenutim od Sunca (Sl. 51). Kako se udaljava od Zemlje lijevo od Sunca, čini se da se srp kotrlja udesno.

Rice. 51. "Mlada" Zemlja na nebu Mjeseca. Bijeli krug ispod polumjeseca zemlje - Sunce

Fenomen koji odgovara upravo opisanom može se uočiti posmatranjem Mjeseca kroz malu cijev: na punom mjesecu, disk noćne zvijezde mi ne vidimo u obliku potpunog kruga; budući da centri Mjeseca i Sunca ne leže na istoj liniji sa okom posmatrača, lunarnom disku nedostaje uski polumjesec, koji klizi u tamnoj traci blizu ruba osvijetljenog diska s lijeve strane kao Mjesec. pomiče se udesno. Ali Zemlja i Mesec uvek pokazuju suprotne faze jedna drugoj; stoga je u opisanom trenutku lunarni posmatrač trebao vidjeti tanak polumjesec "nove zemlje".

Rice. 52. Usporena kretanja Zemlje u blizini lunarnog horizonta zbog libracije. Isprekidane linije - putanja centra Zemljinog diska

Već smo u prolazu primijetili da se libracije Mjeseca moraju ogledati u činjenici da Zemlja nije potpuno stacionarna na mjesečevom nebu: oscilira oko prosječne pozicije u smjeru sjever-jug za 14°, a na zapadu -smjer istok za 16°. Za one tačke Meseca gde je Zemlja vidljiva na samom horizontu, naša planeta mora da izgleda ponekad kao da zalazi, a potom ponovo izlazi, opisujući čudne krive (Sl. 52). Takav neobičan izlazak ili zalazak Zemlje na jednom mjestu na horizontu, a da ne zaobiđe cijelo nebo, može trajati mnogo zemaljskih dana.

Pomračenja na Mjesecu

Dopunimo sada skiciranu sliku lunarnog neba opisom onih nebeskih spektakla koji se nazivaju pomračenjem. Postoje dvije vrste pomračenja na Mjesecu: solarno i zemaljsko. Prvi nisu poput pomračenja Sunca koji su nam poznati, ali su na svoj način izuzetno spektakularni. One se javljaju na Mjesecu u onim trenucima kada na Zemlji ima pomračenja Mjeseca, pošto se tada Zemlja nalazi na liniji koja spaja centre Sunca i Mjeseca. Naš satelit u ovim trenucima uranja u sjenu koju baca zemaljska kugla. Ko je u takvim trenucima vidio Mjesec, zna da on ne gubi potpuno svoju svjetlost, ne nestaje iz oka; obično se vidi u trešnjinocrvenim zracima koji prodiru u stožac zemljine senke. Kada bismo se u tom trenutku prevezli na površinu Mjeseca i odatle pogledali Zemlju, jasno bismo razumjeli razlog crvenog osvjetljenja: na nebu Mjeseca, globus, postavljen ispred sjajnog, iako mnogo manje Sunce, izgleda kao crni disk okružen grimiznim rubom njegove atmosfere. Upravo ta granica obasjava Mjesec, uronjen u sjenu, crvenkastom svjetlošću (Sl. 53).

Rice. 53. Tok pomračenja Sunca na Mjesecu: Sunce C postepeno zalazi iza Zemljinog diska 3, koji je nepomičan na mjesečevom nebu.

Pomračenja Sunca na Mesecu ne traju nekoliko minuta, kao na Zemlji, već duže od 4 sata, koliko imamo pomračenja Meseca, jer su, u suštini, to naše pomračenja Meseca, samo posmatrane ne sa Zemlje, već sa mjesec.

Što se tiče "zemaljskih" pomračenja, one su toliko oskudne da teško da zaslužuju naziv pomračenja. Nastaju u onim trenucima kada su pomračenja Sunca vidljiva na Zemlji. Na velikom Zemljinom disku, lunarni posmatrači bi tada videli mali pokretni crni krug - odnosno srećne delove zemljine površine, odakle se može diviti pomračenju Sunca.

Treba napomenuti da se pomračenja poput naših pomračenja Sunca uopšte ne mogu posmatrati ni na jednom drugom mestu u planetarnom sistemu. Ovaj izuzetan spektakl dugujemo slučajnoj okolnosti: Mesec, koji zaklanja Sunce od nas, tačno nam je toliko puta bliži od Sunca, za koliko je puta lunarni prečnik manji od sunčevog - slučajnost koja je nije ponovljeno ni na jednoj drugoj planeti.

Zašto astronomi posmatraju pomračenja?

Zahvaljujući sada zabeleženoj nesreći, dugački konus senke, koji naš satelit neprestano vuče za sobom, dopire samo do površine zemlje (Sl. 54). Zapravo, prosječna dužina mjesečevog sjenčanog stošca je manja od prosječne udaljenosti Mjeseca od Zemlje, a kada bismo se bavili samo prosječnim vrijednostima, došli bismo do zaključka da nikada nemamo potpuna pomračenja Sunca. . Oni se zapravo dešavaju jer se Mjesec kreće oko Zemlje po elipsi i u nekim dijelovima orbite je 42.200 km bliže Zemljinoj površini nego u drugim: udaljenost Mjeseca varira od 363.300 do 405.500 km.

Rice. 54. Kraj stošca mjesečeve sjene klizi po površini zemlje; na mjestima prekrivenim njome se opaža pomračenje Sunca

Klizeći duž zemljine površine, kraj mjesečeve sjene crta na sebi "traku vidljivosti pomračenja Sunca". Ovaj pojas nije širi od 300 km, tako da je broj naseljenih mjesta nagrađenih spektaklom pomračenja Sunca svaki put prilično ograničen. Ako se tome doda da se trajanje potpune pomračenja Sunca računa u minutama (ne više od osam), onda postaje jasno da je potpuna pomračenje Sunca izuzetno rijedak prizor. Za bilo koju datu tačku na globusu, to se dešava jednom u dva ili tri stoljeća.

Stoga naučnici bukvalno love pomračenja Sunca, opremajući specijalne ekspedicije na ona mjesta na Zemljinoj kugli, ponekad za njih vrlo udaljena, odakle se ovaj fenomen može promatrati. Pomračenje Sunca 1936. godine (19. juna) bilo je vidljivo kao potpuno samo u Sovjetskom Savezu, a 70 stranih naučnika iz deset različitih zemalja došlo nam je da ga posmatraju dva minuta. Istovremeno, radovi četiri ekspedicije su propali zbog oblačnog vremena. Obim rada sovjetskih astronoma na posmatranju ove pomračenja bio je izuzetno velik. Oko 30 sovjetskih ekspedicija poslano je na potpuno pomračenje.

Godine 1941, uprkos ratu, sovjetska vlada je organizovala niz ekspedicija duž potpunog pomračenja od Azovskog mora do Alma-Ate. A 1947. godine, sovjetska ekspedicija je otišla u Brazil da posmatra potpuno pomračenje 20. maja. Osmatranja pomračenja Sunca 25. februara 1952., 30. juna 1954. i 15. februara 1961. poprimila su posebno velike razmjere u SSSR-u. 30. maja 1965. sovjetska ekspedicija je primijetila pomračenje na malom ostrvu Manuae u jugozapadni Pacifik.

Pomračenja Mjeseca, iako se događaju jedan i po puta rjeđe od sunčevih, opažaju se mnogo češće. Ovaj astronomski paradoks se objašnjava vrlo jednostavno.

Pomračenje Sunca može se posmatrati na našoj planeti samo u ograničenoj zoni za koju je Sunce zaklonjeno Mesecom; unutar ove uske trake, ona je puna za neke tačke, a delimična za druge (tj. Sunce je zaklonjeno samo delimično). Trenutak početka pomračenja Sunca također nije isti za različite točke trake, ne zato što postoji razlika u računanju vremena, već zato što se mjesečeva sjena kreće duž Zemljine površine i njome su prekrivene različite točke. u različito vrijeme.

Pomračenje Mjeseca se odvija sasvim drugačije. Uočava se odmah na cijeloj polovini zemaljske kugle, gdje je u ovom trenutku Mjesec vidljiv, odnosno stoji iznad horizonta.

Uzastopne faze pomračenja Mjeseca se javljaju za sve tačke na zemljinoj površini u istom trenutku; razlika je samo zbog razlike u vremenu.

Zato astronom ne mora da "lovi" za pomračenjem Meseca: one dolaze do njega same. Ali da bi se "uhvatilo" pomračenje Sunca, ponekad se mora napraviti veoma duga putovanja. Astronomi šalju ekspedicije na tropska ostrva, daleko na zapad ili istok, samo da bi na nekoliko minuta posmatrali prekrivanje solarnog diska crnim Mjesečevim krugom.

Ima li smisla opremati skupe ekspedicije zarad tako prolaznih zapažanja? Zar nije moguće napraviti ista zapažanja bez čekanja da Sunce slučajno zakloni Mjesec? Zašto astronomi umjetno ne proizvedu pomračenje Sunca tako što zaklanjaju sliku Sunca u teleskopu neprozirnim krugom? Tada će se, čini se, moći bez problema promatrati ona područja Sunca koja su astronomima toliko zanimljiva tokom pomračenja.

Takvo vještačko pomračenje Sunca, međutim, ne može dati ono što se opaža kada je Sunce zaklonjeno Mjesecom. Činjenica je da Sunčeve zrake, prije nego što dođu do naših očiju, prolaze kroz Zemljinu atmosferu i ovdje se raspršuju česticama zraka. Zato nam se nebo danju čini kao jarkoplavi svod, a ne crno, prošarano zvezdama, kako bi nam se činilo i danju u nedostatku atmosfere. Prekrivajući Sunce krugom, ali ostajući na dnu vazdušnog okeana, iako štitimo oko od direktnih zraka dnevne svetlosti, atmosfera iznad nas je i dalje preplavljena sunčevom svetlošću i nastavlja da raspršuje zrake, pomračujući zvezde. Ovo se ne dešava ako je zaštitni ekran izvan atmosfere. Mjesec je upravo takav ekran, smješten stotinu puta dalje od vidljive granice atmosfere. Sunčeve zrake zaustavlja ovaj ekran prije nego što prodru u Zemljinu atmosferu, i stoga se svjetlost ne raspršuje u zasjenjenom pojasu. Istina, ne u potpunosti: ipak, malo zraka prodire u područje sjene, raspršeno okolnim svjetlosnim područjima, pa stoga nebo u vrijeme potpunog pomračenja Sunca nikada nije tako crno kao u ponoć; Vidljive su samo najsjajnije zvezde.

Koje zadatke postavljaju sebi astronomi kada posmatraju potpunu pomračenje Sunca? Zabilježimo glavne.

Prvi je posmatranje takozvanog "preokretanja" spektralnih linija u vanjskom omotaču Sunca. Linije sunčevog spektra, koje su u normalnim uvjetima tamne na vrpci svjetlosnog spektra, postaju svijetle na nekoliko sekundi na tamnoj pozadini nakon trenutka kada je Sunce potpuno prekriveno Mjesečevim diskom: apsorpcijski spektar se pretvara u emisioni spektar . Ovo je takozvani "spektar baklji". Iako se ovaj fenomen, koji daje dragocjen materijal za prosuđivanje prirode vanjskog omotača Sunca, može pod određenim uvjetima promatrati i to ne samo tokom pomračenja, on se toliko jasno otkriva tokom pomračenja da astronomi nastoje da ne propuste takvu priliku.

Rice. 55. U trenutku potpunog pomračenja Sunca, oko crnog diska Mjeseca bljesne “solarna korona”.

Drugi zadatak je istraživanje solarna korona . Kruna je najistaknutija od pojava uočenih u trenucima potpunog pomračenja Sunca: oko potpuno crnog Mjesečevog kruga, oivičenog vatrenim projekcijama (izbočinama) vanjske ljuske Sunca, biserni oreol različitih veličina i oblici sija u različitim pomračenjima (sl. 55). Dugi zraci ove aurore često su nekoliko puta veći od prečnika sunca, a sjaj je obično samo polovina sjaja punog mjeseca.

Tokom pomračenja 1936. godine, solarna korona je bila izuzetno sjajna, svjetlija od punog mjeseca, što je rijetkost. Duge, pomalo zamućene zrake korone pružale su tri ili više solarnih prečnika; cijela kruna bila je predstavljena kao zvijezda petokraka, čiji je centar bio zauzet tamnim mjesečevim diskom.

Astronomi fotografišu koronu tokom pomračenja, mjere njenu svjetlost i proučavaju njen spektar. Sve to pomaže proučavanju njegove fizičke strukture.

Rice. 56. Jedna od posledica opšte teorije relativnosti je skretanje svetlosnih zraka pod uticajem gravitacione sile Sunca. Prema teoriji relativnosti, zemaljski posmatrač u D vidi zvezdu u tački E u pravcu prave linije TDFE, dok je u stvarnosti zvezda u tački E i šalje svoje zrake duž zakrivljene putanje EBFDT. U odsustvu Sunca, snop svjetlosti od zvijezde do Zemlje T bi bio usmjeren pravolinijski

Treći zadatak, postavljen tek poslednjih decenija, jeste testiranje jedne od posledica opšte teorije relativnosti. Prema teoriji relativnosti, zraci zvijezda, prolazeći pored Sunca, pod utjecajem su njegovog snažnog privlačenja i podliježu otklonu, što bi se trebalo otkriti u prividnom pomicanju zvijezda u blizini Sunčevog diska (slika 56). Provjera ove posljedice moguća je samo u trenucima potpune pomračenja Sunca.

Mjerenja tokom pomračenja 1919., 1922., 1926. i 1936. nije dao, strogo govoreći, odlučujuće rezultate, a pitanje eksperimentalne potvrde naznačene posledice iz teorije relativnosti ostaje otvoreno do danas.

To su glavni ciljevi zbog kojih astronomi napuštaju svoje opservatorije i odlaze na udaljena, ponekad vrlo negostoljubiva mjesta da posmatraju pomračenja Sunca.

Što se tiče same slike potpunog pomračenja Sunca, u našoj fikciji postoji odličan opis ovog retkog prirodnog fenomena (V.G. Korolenko "O pomračenju"; opis se odnosi na pomračenje u avgustu 1887; posmatranje je obavljeno na obalama Volge, u gradu Jurjevcu.) Evo odlomka iz Korolenkove priče sa manjim propustima:

„Sunce tone na minut u širokom maglovitom mestu i pojavljuje se iz oblaka već znatno oštećenog...

Sada je već vidljivo golim okom, uz pomoć tanke pare koja se još dimi u vazduhu, ublažavajući blistav sjaj.

Tišina. Negde se čuje nervozno, teško disanje...

Prođe pola sata. Dan sija skoro isto, oblaci prekrivaju i otvaraju sunce, koje sada lebdi na nebu u obliku srpa.

Među omladinom vlada nemarno oživljavanje i radoznalost.

Starci uzdišu, starice nekako histerično stenju, a neki i vrište i stenju, kao od zubobolje.

Dan počinje primjetno da blijedi. Lica ljudi poprimaju uplašeni ton, senke ljudskih figura leže na zemlji, blijede, nejasne. Parobrod koji se spušta pluta pored neke vrste duha. Njegovi su obrisi postali svjetliji, izgubili su sigurnost boja. Količina svjetlosti se naizgled smanjuje, ali kako nema zgusnutih sjenki večeri, nema igre svjetlosti koja se reflektira na nižim slojevima atmosfere, ovi sumraci djeluju neobično i čudno. Pejzaž kao da se zamagljuje u nečemu; trava gubi svoje zelenilo, planine kao da gube svoju veliku gustinu.

Međutim, dok ostaje tanak obod sunca u obliku polumjeseca, još uvijek vlada utisak vrlo blijedih dana, a činilo mi se da su priče o mraku tokom pomračenja preuveličane. „Stvarno“, pomislio sam, „ova još uvek beznačajna iskra sunca, koja gori kao poslednja zaboravljena sveća u ogromnom svetu, toliko znači?.. Stvarno, kada se ugasi, noć bi trebalo da dođe iznenada?“

Ali ta iskra je nestala. Nekako naglo, kao da s naporom bježi iza mračnog kapka, bljesne još jednim zlatnim sprejom i ugasi se. I u isto vrijeme, gusta tama pala je na zemlju. Uhvatio sam trenutak kada je puna senka projurila kroz sumrak. Pojavio se na jugu i poput ogromnog pokrivača brzo preletio planine, uz rijeke, preko polja, raspirujući čitav nebeski prostor, obavio nas i začas zatvorio na sjeveru. Sada sam stajao ispod, na obali, i osvrnuo se na gomilu. U njemu je vladala smrtna tišina... Likovi ljudi su se stopili u jednu mračnu masu...

Ali ovo nije bila obična noć. Bilo je toliko sjajno da je oko nehotice tražilo srebrnastu mjesečinu koja se probijala kroz plavi mrak obične noći. Ali nigde nije bilo sjaja, nije bilo plavetnila. Činilo se da je tanak, oku nerazlučiv pepeo razbacan iznad zemlje, ili kao da je najtanja i najdeblja mreža visila u zraku. A tamo, negdje sa strane, u gornjim slojevima, osjeća se obasjana zračna daljina, koja prozire u našu tamu, spajajući sjene, lišavajući tamu njenog oblika i gustine. A nad svom postiđenom prirodom, oblaci jure u divnoj panorami, a među njima je uzbudljiva borba... Okruglo, tamno, neprijateljsko tijelo, poput pauka, zaglavilo se u jarko sunce, i oni jure zajedno u transcendentalnim visinama. Neka vrsta sjaja, koji se u promjenjivim nijansama ulijeva iza tamnog štita, daje pokret i život spektaklu, a oblaci dodatno pojačavaju iluziju svojim uznemirujućim tihim trčanjem.

Pomračenja Mjeseca nisu od posebnog interesa za moderne astronome što se povezuje sa pomračenjem Sunca. Naši preci su vidjeli pomračenja Mjeseca kao priliku za provjeru sfernog oblika Zemlje. Poučno je podsjetiti se na ulogu koju je ovaj dokaz imao u historiji Magelanovog obilaska svijeta. Kada su, nakon napornog dugog putovanja kroz pustinjske vode Tihog okeana, mornari pali u očaj, odlučivši da su se nepovratno povukli sa čvrstog kopna u vodeno prostranstvo koje nikada neće prestati, samo Magelan nije izgubio hrabrost. „Iako je crkva stalno tvrdila na osnovu Svetog pisma da je Zemlja ogromna ravnica okružena vodom“, kaže pratilac velikog moreplovca, „Magelan je izvukao čvrstinu iz sledećeg razmatranja: tokom pomračenja meseca, senka koju je bacala Zemlja je okrugla, a kakva je senka, takav bi trebao biti predmet koji je baca...". U starim knjigama o astronomiji nalazimo čak i crteže koji objašnjavaju zavisnost oblika mjesečeve sjene od oblika Zemlje (Sl. 57).

Rice. 57. Stari crtež koji objašnjava ideju da se oblik Zemlje može suditi po izgledu zemljine sjene na mjesečevom disku

Sada nam takvi dokazi više nisu potrebni. Ali pomračenja Mjeseca omogućavaju procjenu strukture gornjih slojeva zemaljski atmosferu sjajem i bojom mjeseca. Kao što znate, Mesec ne nestaje bez traga u zemljinoj senci, već nastavlja da bude vidljiv na sunčevim zracima, savijajući se unutar senke. Jačina osvjetljenja Mjeseca u ovim trenucima i njegove nijanse boja su od velikog interesa za astronomiju i otkriveno je da su u neočekivanoj vezi sa brojem sunčevih pjega. Osim toga, fenomen pomračenja Mjeseca se nedavno koristio za mjerenje brzine hlađenja mjesečevog tla kada je lišeno sunčeve topline (na to ćemo se vratiti kasnije).

Zašto se pomračenja ponavljaju nakon 18 godina?

Mnogo prije naše ere, babilonski promatrači neba primijetili su da se niz pomračenja - i Sunčevih i lunarnih - ponavlja svakih 18 godina i 10 dana. Ovaj period je nazvan "Saros". Koristeći ga, stari su predviđali početak pomračenja, ali nisu znali šta je uzrokovalo tako ispravnu periodičnost i zašto su „sarosi“ imali upravo ovo, a ne drugo trajanje. Obrazloženje za periodičnost pomračenja pronađeno je mnogo kasnije, kao rezultat detaljnog proučavanja kretanja Mjeseca.

Koliko je vremena potrebno mjesecu da obiđe svoju orbitu? Odgovor na ovo pitanje može biti različit u zavisnosti od toga u kom trenutku se revolucija Mjeseca oko Zemlje smatra završenom. Astronomi razlikuju pet vrsta mjeseci, od kojih nas sada zanimaju samo dva:

1. Takozvani "sinodički" mjesec, odnosno vremenski period tokom kojeg Mjesec napravi potpunu revoluciju u svojoj orbiti, ako ovo kretanje pratite od Sunca. Ovo je vremenski period između dvije identične mjesečeve faze, na primjer, od mladog mjeseca do mladog mjeseca. To je jednako 29,5306 dana.

2. Takozvani drakonski mjesec, odnosno interval nakon kojeg se Mjesec vraća u isti "čvor" svoje orbite ( čvor - presek mesečeve orbite sa ravninom zemljine putanje). Trajanje takvog mjeseca je 27,2122 dana.

Pomračenja se, kao što je lako razumjeti, događaju samo u trenucima kada je Mjesec u fazi punog mjeseca ili mladog mjeseca u jednom od svojih čvorova: tada mu je centar na istoj liniji sa centrima Zemlje i sunce. Očigledno je da ako se pomračenje dogodilo danas, onda bi trebalo ponovo doći nakon takvog vremenskog perioda koji završava cijeli broj sinodijskih i drakonskih mjeseci : tada će se ponoviti uslovi pod kojima postoje pomračenja.

Kako pronaći takve intervale? Da bismo to učinili, moramo riješiti jednačinu

gdje X i y - cijeli brojevi. Predstavljajući to kao proporciju

vidimo da je najmanji tacno rješenja ove jednačine su:

x = 272 122………. y = 295 306.

Ispada ogroman, desetine milenijuma, vremenski period, praktično beskorisan. Drevni astronomi su bili zadovoljni odlukom približno . Najpogodnije sredstvo za pronalaženje aproksimacija u takvim slučajevima je dato kontinuiranim razlomcima. Proširite razlomak

u kontinuirano. To se radi ovako. Eliminirajući cijeli broj, imamo

U posljednjem razlomku dijelimo brojilac i imenilac brojicom:

Brojač i nazivnik razlomka

podijelite brojicom i učinite to u budućnosti. Na kraju dobijemo

Iz ovog razlomka, uzimajući njegove prve veze i odbacujući ostatak, dobijamo sljedeće uzastopne aproksimacije:

Već peti razlomak u ovoj seriji daje dovoljnu tačnost. Ako se zaustavite na tome, tj. prihvatite x = 223, i y = 242, tada će period ponavljanja pomračenja biti jednak 223 sinodička mjeseca, odnosno 242 drakonska.

Ovo je 6585 1/3 dana, tj. 18 godina 11,3 dana (ili 10,3 dana).

Ovo je porijeklo sarosa. Znajući odakle dolazi, takođe možemo biti svjesni koliko se precizno može koristiti za predviđanje pomračenja. Vidimo da, smatrajući saros jednak 18 godina 10 dana, 0,3 dana se odbacuje. To bi trebalo uticati na činjenicu da će se pomračenja predviđena za tako skraćeni period dogoditi u drugi satovi dana u odnosu na prethodni put (oko 8 sati kasnije), a samo kada se koristi period jednak trostrukom egzaktnom sarosu, pomračenja će se ponavljati u skoro istim trenucima dana. Osim toga, saros ne uzima u obzir promjene udaljenosti Mjeseca od Zemlje i Zemlje od Sunca, promjene koje imaju svoju periodičnost; od ovih udaljenosti zavisi da li će pomračenje Sunca biti totalno ili ne. Dakle, saros omogućava da se predvidi samo da bi pomračenje trebalo nastupiti određenog dana, ali da li će biti potpuno, djelimično ili prstenasto, te da li će ga biti moguće posmatrati na istim mjestima kao i prethodno vrijeme, ne može se znati. tvrdio.

Konačno, dešava se i da beznačajno djelomično pomračenje Sunca nakon 18 godina smanji njegovu fazu na nulu, tj. da se uopće ne opaža; i, obrnuto, ponekad postaju vidljive male djelimične pomračenja Sunca, koja ranije nisu bila uočena.

Danas astronomi ne koriste saros. Hiroviti pokreti Zemljinog satelita su toliko dobro proučeni da se pomračenja sada predviđaju do najbliže sekunde. Da se predviđeno pomračenje nije dogodilo, savremeni naučnici bi bili spremni da priznaju bilo šta, ali ne i pogrešne proračune. To umjesno primjećuje i Žil Vern, koji u romanu "Zemlja krzna" govori o astronomu koji je otišao na polarno putovanje da bi posmatrao pomračenje Sunca. Suprotno predviđanjima, to se nije dogodilo. Kakav je zaključak iz ovoga izveo astronom? Objavio je onima oko sebe da ledeno polje na kojem su se nalazili nije kopno, već plutajuća ledena ploča, nošena morskom strujom izvan pojasa pomračenja. Ova tvrdnja ubrzo je bila opravdana. Evo primjera duboke vjere u moć nauke!

Da li je moguće?

Očevici kažu da su tokom pomračenja Meseca slučajno posmatrali disk Sunca na jednoj strani neba blizu horizonta, au isto vreme na drugoj strani - zatamnjeni disk Meseca.

Slične pojave su uočene i 1936. godine, na dan djelimičnog pomračenja Mjeseca 4. jula. 4. jula uveče u 20 sati. 31 min. Izašao je mjesec, a u 20 sati. 46 min. sunce je zalazilo, a u trenutku izlaska mjeseca došlo je do pomračenja mjeseca, iako su se mjesec i sunce istovremeno vidjeli iznad horizonta. To me je jako iznenadilo, jer se zraci svjetlosti šire u pravoj liniji”, napisao mi je jedan od čitalaca ove knjige.

Slika je zaista misteriozna: iako je, suprotno verovanju Čehovljeve devojke, nemoguće „videti liniju koja povezuje centar Sunca i Meseca” kroz čađavo staklo, ali je sasvim moguće mentalno povući pored Zemlja sa takvim rasporedom. Može li doći do pomračenja ako Zemlja ne zaštiti Mjesec od Sunca? Može li se vjerovati takvim iskazima očevidaca?

U stvarnosti, međutim, nema ničeg nevjerovatnog u takvom zapažanju. Činjenica da su Sunce i zamračeni Mjesec istovremeno vidljivi na nebu je zbog zakrivljenosti svjetlosnih zraka u Zemljinoj atmosferi. Zbog ove zakrivljenosti, nazvane "atmosferska refrakcija", čini nam se svaka svjetiljka viši njegov pravi položaj (str. 48, sl. 15). Kada vidimo Sunce ili Mjesec blizu horizonta, oni su geometrijski ispod horizont. Nema, dakle, ničeg nemogućeg u činjenici da su disk Sunca i zamračeni Mjesec istovremeno vidljivi iznad horizonta.

„Obično“, kaže Flamarion ovom prilikom, „oni ukazuju na pomračenja 1666., 1668. i 1750. godine, kada se ova čudna osobina najoštrije manifestovala. Međutim, nema potrebe ići tako daleko. 15. februar 1877. Mjesec je izašao u Parizu u 5 sati. 29 min. Sunce je zalazilo u 5 sati. 39 min., a, u međuvremenu, potpuno pomračenje je već počelo. 4. decembra 1880. u Parizu je došlo do potpunog pomračenja Mjeseca: na današnji dan Mjesec je izašao u 4 sata, a Sunce je zašlo u 4 sata 2 minuta, a to je bilo skoro u sredini pomračenja, u trajanju od 3 sata. 3 min. do 4 sata. 33 min. Ako se to ne posmatra mnogo češće, onda samo zbog nedostatka posmatrača. Da biste vidjeli Mjesec u potpunom pomračenju prije zalaska ili nakon izlaska sunca, samo trebate odabrati mjesto na Zemlji tako da Mjesec bude na horizontu blizu sredine pomračenja.

Ono što ne znaju svi o pomračenjima

1. Koliko dugo mogu trajati pomračenja Sunca, a koliko Mjeseca?

2. Koliko se pomračenja može dogoditi u jednoj godini?

3. Ima li godina bez pomračenja Sunca? I bez mjeseca?

4. Kada će sljedeće potpuno pomračenje Sunca biti vidljivo u Rusiji?

5. Sa koje strane za vrijeme pomračenja crni Mjesečev disk prilazi Suncu - sa desne ili lijeve strane?

6. Na kojoj ivici počinje pomračenje Mjeseca - desno ili lijevo?

7. Zašto svjetlosne mrlje u sjeni lišća imaju oblik polumjeseca tokom pomračenja Sunca (Sl. 58)?

8. Koja je razlika između oblika Sunčevog polumjeseca tokom pomračenja i oblika običnog polumjeseca?

9. Zašto se pomračenje Sunca gleda kroz zadimljeno staklo?

1. Najduže trajanje puna faza pomračenje Sunca 7 3/4 m (na ekvatoru; na višim geografskim širinama - manje). Ipak, faze pomračenja mogu uhvatiti do 3? sati (na ekvatoru).

Trajanje svih faza pomračenje Mjeseca - do 4 sata; vrijeme potpunog zamračenja mjeseca traje ne više od 1 sat 50 m.

2. Broj svih pomračenja u toku godine – i Sunčevih i Lunarnih – ne može biti veći od 7 i manji od 2. (1935. godine bilo je 7 pomračenja: 5 Sunčevih i 2 Mjesečeva.)

Rice. 58. Svetlosne tačke u senci lišća drveta tokom delimične faze pomračenja su u obliku polumeseca.

3. Bez solarno Pomračenja ne prolaze ni jednu godinu: svake godine postoje najmanje 2 pomračenja Sunca. Godine bez lunarni Pomračenja se dešavaju prilično često, otprilike svakih 5 godina.

4. Sljedeće potpuno pomračenje Sunca vidljivo u Rusiji dogodit će se 1. avgusta 2008. Traka potpune eklipse proći će kroz Grenland, Arktik, istočni Sibir i Kinu.

5. Na sjevernoj Zemljinoj hemisferi, Mjesečev disk se kreće prema Suncu s desna na lijevo. Prvi kontakt Meseca sa Suncem uvek treba očekivati ​​sa u pravu strane. Na južnoj hemisferi, sa lijevo (Sl. 59).

Rice. 59. Zašto se za posmatrača na sjevernoj Zemljinoj hemisferi, Mjesečev disk tokom pomračenja približava Suncu desno, a za posmatrača na južnoj hemisferi - lijevo?

6. Na sjevernoj hemisferi mjesec sa svojim ulazi u zemljinu sjenu ljevičar rub, na jugu - u pravu.

7. Svetlosne tačke u senci lišća nisu ništa drugo do slike Sunca. Tokom pomračenja, Sunce izgleda kao polumjesec, a njegove slike u sjeni lišća treba da imaju isti izgled (Sl. 58).

8. Lunar polumjesec je sa vanjske strane omeđen polukrugom, a iznutra poluelipsom. Solarno polumjesec je omeđen sa dva luka kruga istog radijusa (vidi str. 59, "Misterije mjesečevih faza").

9. Sunce, čak i ako je djelimično zaklonjeno Mjesecom, ne može se gledati nezaštićenim očima. Sunčeve zrake spaljuju najosetljiviji deo mrežnjače, značajno smanjujući oštrinu vida na duže vreme, a ponekad i doživotno.

Čak i početkom XIII veka. novgorodski hroničar je zabilježio: "Iz ovog znaka u Velikom Novgorodu, jedva da je iko od izgubljene osobe vidio." Međutim, lako je izbjeći opekotine ako se opskrbite gusto dimljenim staklom. Mora se dimiti na svijeću tako gusto da se kroz takvo staklo pojavi Sunčev disk. oštro definisan krug , bez zraka i oreola; radi praktičnosti, dimljena strana je pokrivena drugim, čistim staklom i zalijepljena papirom oko ivica. Pošto je nemoguće unapred predvideti kakvi će biti uslovi za vidljivost Sunca u satima pomračenja, korisno je pripremiti nekoliko čaša različite neprozirnosti.

Možete koristiti i čaše u boji ako sastavite dvije čaše različitih boja (po mogućnosti "dodatne"). Obične sunčane naočale u konzervi nisu dovoljne za ovu svrhu.

Kakvo je vrijeme na mjesecu?

Strogo govoreći, na Mjesecu nema vremena, ako se ova riječ razumije u uobičajenom smislu. Kakvo može biti vrijeme u kojem apsolutno nema atmosfere, oblaka, vodene pare, padavina, vjetra? Jedino o čemu se može razgovarati je temperatura tla.

Dakle, koliko je vruće Mjesečevo tlo? Astronomi sada imaju na raspolaganju instrument koji omogućava mjerenje temperature ne samo udaljenih svjetiljki, već i njihovih pojedinačnih sekcija. Dizajn uređaja zasniva se na fenomenu termoelektričnosti: u provodniku zalemljenom od dva različita metala, električna struja teče kada je jedan spoj topliji od drugog; jačina rezultirajuće struje ovisi o temperaturnoj razlici i omogućava vam mjerenje količine apsorbirane topline.

Osetljivost uređaja je neverovatna. Sa mikroskopskim dimenzijama (kritični dio uređaja nije veći od 0,2 mm i teži 0,1 mg), reagira čak i na efekt zagrijavanja zvijezda 13. magnitude, što povećava temperaturu deset milionitih delova stepena . Ove zvijezde nisu vidljive bez teleskopa; sijaju 600 puta slabije od zvijezda koje su na granici vidljivosti golim okom. Hvatanje tako beznačajne količine topline je poput detekcije topline svijeće s udaljenosti od nekoliko kilometara.

Sa takvim gotovo čudesnim mjernim uređajem koji im je na raspolaganju, astronomi su ga uveli u određene dijelove teleskopske slike Mjeseca, izmjerili toplinu koju je primio i na osnovu toga procijenili temperaturu raznih dijelova Mjeseca (sa preciznošću od 10 °). Evo rezultata (slika 60): u centru diska punog mjeseca temperatura je iznad 100°; voda koja bi se izlila ovdje na mjesečevo tlo proključala bi čak i pod normalnim pritiskom. „Na Mesecu ne bismo morali da kuvamo večeru na šporetu“, piše jedan astronom, „bilo koji kamen u blizini mogao bi da ispuni njegovu ulogu“. Počevši od centra diska, temperatura se ravnomjerno smanjuje u svim smjerovima, ali čak ni 2700 km od centralne tačke nije niža od 80°. Tada temperatura brže pada, a blizu ruba osvijetljenog diska prevladava mraz na -50°. Još je hladnije na tamnoj strani Mjeseca, okrenutom od Sunca, gdje mraz dostiže -170°.

Rice. 60. Temperatura na Mesecu dostiže +125°C u centru vidljivog diska na punom mesecu i brzo pada do ivica do -50° i ispod

Ranije je pomenuto da se tokom pomračenja, kada lunarna sfera uranja u zemljinu senku, tlo Meseca, lišeno sunčeve svetlosti, brzo se hladi. Izmjereno je koliko je veliko ovo hlađenje: u jednom slučaju je uočen pad temperature tokom pomračenja sa +125 na -115°, odnosno skoro 240° tokom nekih 1 1 /-2 sata. U međuvremenu, na Zemlji, u sličnim uslovima, odnosno tokom pomračenja Sunca, dolazi do smanjenja temperature za samo dva, mnogo - za tri stepena. Ova razlika se mora pripisati zemljinoj atmosferi, koja je relativno prozirna za vidljive zrake Sunca i blokira nevidljive "toplinske" zrake zagrijanog tla.

Činjenica da Mjesečevo tlo tako brzo gubi toplinu koju je akumulirala ukazuje i na nizak toplinski kapacitet i lošu toplinsku provodljivost Mjesečevog tla, zbog čega se samo mala količina topline može akumulirati kada se zagrije.

Mjesec se kreće oko Zemlje u istom smjeru kao što Zemlja rotira oko svoje ose. Odraz ovog kretanja, kao što znamo, je prividno kretanje Mjeseca na pozadini zvijezda prema rotaciji neba. Svaki dan, Mjesec se pomiče na istok u odnosu na zvijezde za oko 13°, a nakon 27,3 dana vraća se na iste zvijezde, opisujući puni krug na nebeskoj sferi.

Period okretanja mjeseca oko Zemlje u odnosu na zvijezde(u inercijskom referentnom okviru) nazivaju zvjezdanim ili sideralnim(od lat. sidus - zvijezda) mjesec. To je 27,3 dana.

Prividno kretanje mjeseca praćeno je kontinuiranom promjenom njegovog izgleda - promena faze. To se dešava zato što Mjesec zauzima različite položaje u odnosu na Sunce i Zemlju koja ga obasjava. Dijagram koji objašnjava promjenu mjesečevih faza prikazan je na slici 20.

Kada nam je Mjesec vidljiv kao uski polumjesec, ostatak njegovog diska također lagano svijetli. Ovaj fenomen se zove pepeljasto svetlo a objašnjava se činjenicom da Zemlja reflektovanom sunčevom svetlošću osvetljava noćnu stranu Meseca.

Vremenski interval između dvije uzastopne identične mjesečeve faze naziva se sinodički mjesec.(od grčkog synodos - veza); je period okretanja mjeseca oko zemlje u odnosu na sunce. To je (kako zapažanja pokazuju) 29,5 dana.

Dakle, sinodički mjesec je duži od zvjezdanog mjeseca. Ovo je lako razumjeti, znajući da se iste faze Mjeseca javljaju na istim pozicijama u odnosu na Zemlju i Sunce. Na slici 21, relativni položaj Zemlje T i Mjeseca L odgovara trenutku mladog mjeseca. Mjesec L nakon 27,3 dana, nakon što je napravio punu revoluciju, zauzeće svoj prethodni položaj u odnosu na zvijezde. Za to vrijeme, Zemlja T, zajedno sa Mjesecom, proći će duž svoje orbite u odnosu na Sunce lukom TT 1 jednak skoro 27 °, budući da se svaki dan pomjera za oko 1 °. Da bi Mjesec L 1 zauzeo svoju prijašnju poziciju u odnosu na Sunce i Zemlju T 1 (došao na mladi Mjesec), biće potrebno još dva dana. Zaista, Mjesec prođe 360 ​​° u danu: 27,3 dana = 13 ° / dan, potrebno mu je da bi prošao luk od 27 °. 27°: 13°/dan=2 dana. Dakle, ispada da je sinodički mjesec Mjeseca oko 29,5 zemaljskih dana.

Uvek vidimo samo jednu hemisferu Meseca. To se ponekad doživljava kao odsustvo njegove aksijalne rotacije. Zapravo, to je zbog jednakosti perioda rotacije Mjeseca oko svoje ose i njegove revolucije oko Zemlje.

Provjerite to tako što ćete kružiti predmet oko sebe i istovremeno ga rotirati oko ose s periodom jednakim periodu kruga.

Rotirajući oko svoje ose, Mjesec naizmjenično okreće različite strane prema Suncu. Dakle, na Mjesecu dolazi do promjene dana i noći, a solarni dan jednak je sinodičkom periodu (njegova revolucija u odnosu na Sunce). Dakle, na Mjesecu je dužina dana jednaka dvije zemaljske sedmice, a naše dvije sedmice tamo čine noć.

Lako je shvatiti da su faze Zemlje i Mjeseca međusobno suprotne. Kada je Mjesec skoro pun, Zemlja je vidljiva sa Mjeseca kao uski polumjesec. Na slici 42 prikazana je fotografija neba i lunarnog horizonta sa Zemljom, na kojoj je vidljiv samo njen osvijetljeni dio - manji od polukruga.

Vježba 5

1. Mjesečev srp uveče je ispupčen udesno i blizu horizonta. Na kojoj je strani horizonta?

2. Danas se gornji klimaks Mjeseca dogodio u ponoć. Kada je sljedeći gornji mjesečev klimaks?

3. U kojim vremenskim intervalima zvijezde kulminiraju na Mjesecu?

2. Pomračenja Mjeseca i Sunca

Zemlja i Mjesec, obasjani Suncem (sl. 22), bacaju čunjeve senke (konvergentne) i čunjeve polusenke (divergentne). Kada Mesec padne u senku Zemlje, u celini ili delimično, kompletan ili djelimično pomračenje mjeseca. Sa Zemlje se može istovremeno vidjeti sa svih mjesta gdje je Mjesec iznad horizonta. Faza potpune pomračenja Mjeseca traje sve dok Mjesec ne počne da izlazi iz Zemljine sjene, a može trajati do 1 sat i 40 minuta. Sunčevi zraci, prelomljeni u Zemljinoj atmosferi, padaju u stožac Zemljine sjene. Atmosfera u ovom slučaju snažno apsorbuje plave i susedne zrake (vidi sliku 40), a u konus prenosi uglavnom crvene, koje se slabije apsorbuju. Zato Mesec tokom velike faze pomračenja postaje crvenkast, a ne nestaje sasvim. U stara vremena, pomračenje mjeseca se bojalo kao užasan predznak, vjerovalo se da "mjesec krvari". Pomračenja Meseca se dešavaju do tri puta godišnje, razdvojenih u intervalima od skoro pola godine, i to, naravno, samo na punom mesecu.

Pomračenje Sunca se može posmatrati kao potpuno pomračenje samo kada na Zemlju padne tačka Mjesečeve sjene.. Prečnik pege ne prelazi 250 km, pa je potpuno pomračenje Sunca istovremeno vidljivo samo na malom delu Zemlje. Kada se Mjesec kreće po svojoj orbiti, njegova senka se kreće preko Zemlje od zapada prema istoku, crtajući sukcesivno uski pojas potpunog pomračenja (slika 23).

Tamo gdje Mjesečeva polusjena pada na Zemlju, dolazi do djelimičnog pomračenja Sunca.(Sl. 24).

Zbog neznatne promjene udaljenosti Zemlje od Mjeseca i Sunca, prividni ugaoni promjer Mjeseca je ili nešto veći, ili nešto manji od solarnog, ili mu je jednak. U prvom slučaju, potpuno pomračenje Sunca traje do 7 min 40 s, u trećem - samo jedan trenutak, au drugom slučaju Mjesec uopće ne prekriva Sunce u potpunosti, uočava se prstenasto pomračenje. Zatim, oko tamnog diska Mjeseca, vidljiv je sjajni rub solarnog diska.

Na osnovu tačnog poznavanja zakona kretanja Zemlje i Mjeseca, za stotine godina unaprijed izračunavaju se trenuci pomračenja i gdje i kako će biti vidljivi. Sastavljene su karte koje prikazuju pojas potpune eklipse, linije (izofaze) na kojima će pomračenje biti vidljivo u istoj fazi i linije u odnosu na koje se za svaki lokalitet mogu računati trenutci početka, kraja i sredine pomračenja .

Pomračenja Sunca godišnje za Zemlju mogu biti od dva do pet, u potonjem slučaju svakako privatnih. U prosjeku, na istom mjestu potpuno se pomračenje Sunca viđa izuzetno rijetko - samo jednom u 200-300 godina.

Od posebnog interesa za nauku su potpuna pomračenja Sunca, koja su ranije izazivala praznovjerni užas kod neukih ljudi. Takva pomračenja smatrala su se predznakom rata, kraja svijeta.

Astronomi poduzimaju ekspedicije u pojas potpune pomračenja kako bi proučili vanjske razrijeđene ljuske Sunca, nevidljive direktno izvan pomračenja, u sekundama, rijetko minutima ukupne faze. Tokom potpunog pomračenja Sunca, nebo potamni, užareni prsten gori duž horizonta - sjaj atmosfere obasjan sunčevim zracima u područjima gdje je pomračenje nepotpuno, biserne zrake tzv. solarne korone protežu se okolo. crni solarni disk (vidi sliku 69).

Kada bi se ravan lunarne orbite poklapala sa ravninom ekliptike, tada bi na svakom mladom mjesecu bilo pomračenje Sunca, a na svakog punog mjeseca pomračenje Mjeseca. Ali ravan lunarne orbite prelazi ravan ekliptike pod uglom od 5°9". Dakle, Mesec obično prolazi severno ili južno od ravni ekliptike, a pomračenja se ne dešavaju. Samo tokom dva perioda godine, odvojeno za skoro pola godine, kada je Mesec blizu ekliptike za vreme punog meseca i mladog meseca, moguće je pomračenje.

Ravan lunarne orbite rotira u svemiru (ovo je jedan od tipova poremećaja u kretanju Mjeseca uzrokovanih privlačenjem Sunca) * i pravi potpuni zaokret za 18 godina. Stoga se periodi mogućih pomračenja pomjeraju prema datumima u godini. Antički naučnici su uočili periodičnost pomračenja povezanih sa ovim 18-godišnjim periodom, te su stoga mogli približno predvidjeti početak pomračenja. Sada su greške u predviđanju trenutaka pomračenja manje od 1 s.

Informacije o predstojećim pomračenjima i uslovima njihove vidljivosti date su u "Školskom astronomskom kalendaru".

Vježba 6

1. Jučer je bio pun mjesec. Može li sutra biti pomračenje Sunca? nedelju dana kasnije?

2. Prekosutra će doći do pomračenja Sunca. Hoće li večeras biti mjesečina?

3. Da li je moguće posmatrati pomračenje Sunca 15. novembra sa sjevernog pola Zemlje? 15. aprila? Objasni odgovor.

4. Da li je moguće vidjeti pomračenja Mjeseca u junu i novembru sa Sjevernog pola Zemlje? Objasni odgovor.

5. Kako razlikovati fazu pomračenja Mjeseca od jedne od njegovih uobičajenih faza?

6. Koliko traju pomračenja Sunca na Mjesecu u odnosu na njihovo trajanje na Zemlji?

V. N. Bespalov,
internat br. 4, Voronjež

Light. Optički fenomeni. 9. razred

Lekcija koja objašnjava novi materijal koristeći okvire iz crtanih filmova

Šteta što astronomija kao predmet napušta školu. Integracija sa fizikom može biti korisna, ali je malo vjerovatno da će fizičari provesti mnogo vremena proučavajući astronomske fenomene. I studenti će izgubiti mnogo. Slažem se, malo je vjerovatno da će proučavanje Sunčevog sistema u 5. razredu ostati u sjećanju učenika, a u okviru teorije relativnosti, naravno, niko neće govoriti o ljetu i porodiljskom vremenu. A sada sa velikog ekrana čujemo: „Udarci METEORA izazvali su smrt dinosaurusa“, „...letnje računanje vremena je 2 sata ispred standardnog vremena“ itd. Mnogi počinju vjerovati da zvijezde padaju, a kada se krećete iz Astrahana u Moskvu, možete vidjeti više sazviježđa. Prilikom proučavanja sočiva u školskom programu neće biti vremena za proučavanje strukture teleskopa. Učenici će i dalje misliti da "teleskopi približavaju planete" umjesto da "teleskopi povećavaju ugao gledanja". U mehanici nema mjesta za proučavanje kretanja meteora i meteorita. I neki počinju vjerovati da zvijezde padaju. Ali da ne pričamo o tužnim stvarima.

Članak je pripremljen uz podršku Internet trgovine Protector. Ako se odlučite za kupovinu kvalitetnih i pouzdanih auto guma, onda bi najbolje rješenje bilo kontaktirati Protector online trgovinu. Klikom na link: “Marshal gume” možete naručiti gume po povoljnoj cijeni bez napuštanja ekrana monitora. Detaljnije informacije o cijenama i promocijama koje važe u ovom trenutku možete pronaći na web stranici tyres-spb.ru.

Predložena lekcija se može izvesti prilikom proučavanja pravolinijskog širenja svjetlosti u temi "Optički fenomeni". Za ovu lekciju koju sam uradioDVD-disk, koji je digitalizirao i ozvučio snimke na programu video kaseta 1991.g. Naravno, kvalitet ostavlja mnogo da se poželi. Bilo bi lijepo da naše Ministarstvo prosvjete proizvodi filmove od 5-10 minuta za nastavu, kao što je to bilo prije 15-20 godina. Sada postoje diskovi "Otvorena fizika", "Otvorena astronomija", ali ipak bih volio da imam filmove. Možda sam prekršio autorska prava naših karikaturista, ali demonstracija fragmenata crtanih filmova na časovima fizike omogućava vam da gledate video materijal sa druge strane - edukativne.Jednom su na kanalu "Rusija" prikazani
26 epizoda kanadske animirane serije Magični školski autobus. Sa pedagoškog gledišta, bilo bi korisno u vannastavnim aktivnostima, a fragmenti bi mogli biti uključeni u časove fizike, biologije i astronomije. Ali gdje mogu nabaviti ovaj crtić? Imam video snimke, uključim nešto na času, ali sada želim da imam kvalitetnije snimke, jer su se u školama pojavili multimedijalni projektori.

Na kraju lekcije možete prikazati dvominutni film o pomračenjima kao rezultatu pravolinijskog širenja svjetlosti i riješiti 2-3 zadatka iz knjige ŠTA??Malakhova G.I.., Strauta E.K.

Nakon ove lekcije, učenici su hteli da nauče više o Mesecu, pa sam organizovao Q&A veče gde sam pokazao stareDVD-diskovi filmova o mjesecu. Na pitanja su odgovarali i učenici koji su imali iskustva sa učešćem u školskim NPC.

Ciljevi lekcije: saznati šta je svjetlo; razumjeti zašto vidimo izvore svjetlosti i tijela koja nisu izvori; zašto se izgled mjeseca na nebu mijenja; naučiti kako izračunati valnu dužinu zračenja ako je poznata njegova frekvencija, nacrtati lokaciju Zemlje, Sunca i Mjeseca i odrediti doba dana (večer, jutro) u različitim lunarnim fazama, naučiti orijentaciju na terenu prema faze mjeseca; posmatrajte mjesec tokom nekoliko večeri.

Učitelju. Život na Zemlji nastao je i postoji zahvaljujući blistavoj energiji sunčeve svjetlosti. Vatra primitivnog čovjeka, nafta, gorivo svemirske rakete - sve je to svjetlosna energija, nekada uskladištena u biljkama i životinjama. Šta mislite da će se desiti ako Sunce izađe? Zaustavite sunčev tok i kiše tečnog azota i kiseonika će padati na Zemlju. Temperatura će se približiti apsolutnoj nuli, tj. do -273 °C. Sedmometarska školjka smrznutih atmosferskih gasova će prekriti površinu zemlje. Samo povremeno će se u ovoj ledenoj pustinji sresti lokve tečnog helijuma.

Prema astronomima, Sunce će još dugo ostati u stacionarnoj fazi. I sve ovo vrijeme donosiće toplinu i svjetlost na Zemlju. Šta se može naučiti od sunčevih zraka? Zahvaljujući svjetlosnom toku, opažamo i spoznajemo svijet oko sebe. Zraci svjetlosti nam govore o položaju bliskih i udaljenih predmeta, o njihovom obliku i boji. U homogenom mediju, zraci se šire pravolinijski.

Šta je svjetlost? Svjetlost je elektromagnetno zračenje koje percipira ljudsko oko. Talasne dužine ovog zračenja su vrlo male i leže u uskom rasponu - od 0,38 do 0,77 mikrona (380-770 nm).Svjetlo ima elektromagnetnu prirodu. ( Na ekranu ili na interaktivnoj tabli, tabela "Zračenje i frekvencija". )

Zadaci "Vrste zračenja"

Koja vrsta zračenja su elektromagnetski talasi frekvencije 30 GHz? 600 THz? 100 kHz? 1200 THz?

Izračunajte talasne dužine ovih zračenja.

Izvori svjetlosti

Učitelju. Popuni tabelu ( učenici imenuju izvore svjetlosti, a odgovarajuće ćelije tabele "otvore" )/

prirodni izvori	vještački izvori
auroras
	TV ekrani
užarenih insekata

Vidimo izvore zračenja jer zračenje koje oni stvaraju pogađa naše oči. Ali možemo vidjeti i tijela koja nisu izvori zračenja. Zašto? Sve je u reflektiranju svjetlosti. Vidimo samo osvetljena tela. U mraku su sve mačke sive, jer nema svjetlosti, što znači da se ne reflektira od objekta. Demokrit je prvi shvatio da mjesec sija reflektovanom sunčevom svjetlošću. U zavisnosti od lokacije Sunca, Zemlje i Mjeseca, izgled Mjeseca se stalno mijenja.

Proučavanje lunarnih faza

(Prikazan je video u trajanju od 2,5 minuta . Evo teksta naracije .) Čini se da čovjek cijeli život trči lunarnom stazom. Prvi put kada je stao na njega, kada je podigao glavu i upitao se: „Zašto je Mesec toliko drugačiji: danas je okrugao, a sutra je u obliku polumeseca?“ Posle hiljada godina, shvatio je: mesec sija svetlošću koja se odbija od sunca. I okreće se oko zemlje. Tokom ovog putovanja, Mjesec je između Zemlje i Sunca, tako da je tamna strana Mjeseca okrenuta prema nama, a mi je ne vidimo. Ovo je mlad mjesec.

Nakon otprilike 7 dana počinje prvo tromjesečje. Desna polovina Meseca je vidljiva na južnoj strani neba tokom zalaska sunca. Oko ponoći mjesec će zaći ispod horizonta na zapadnom dijelu neba.

Proći će još oko 7 dana, a mi ćemo vidjeti pun mjesec. Pojavljuje se uveče na istočnoj strani neba. Sada se Zemlja nalazi između Mjeseca i Sunca. U ponoć će pun mjesec biti na najvišoj tački na jugu.

Ali ponoć nije 0:00. U Voronježu ponoć dolazi u 0:23 zimi i u 1:23 ljeti. U Moskvi - u 0:30 i 1:30, respektivno. U drugim administrativnim centrima - u drugo vrijeme. (Vidi "Vremenske zone u Rusiji" u novinama "Geografija-PS",
br. 39/2001. Linija za Tomsku i Kirovsku oblast podleže korekciji: sada se u Tomsku upisuje vreme VI vremenske zone umesto VII, a u Kirovskoj oblasti - III vremenska zona umesto IV, tako da je vreme podne treba smanjiti za 1 sat).

Nakon ponoći visina mjeseca počinje da se smanjuje, a ujutro će na zapadnoj strani neba puni mjesec zalaziti ispod horizonta.

Sledeća faza meseca je poslednja četvrtina. Mjesec se pojavljuje na istoku u ponoć i biće vidljiv do jutra. Kada Sunce izađe, stari mjesec će se, takoreći, "rastvoriti" na južnoj strani neba ...

Tako je čovjek sam sebi objasnio šta su mjesečeve faze. I mjesec je postao malo jasniji, kao da je bliži.

Popunjavanje tabele "Mjesečeve faze".

(Na ekranu je prazna tabela, pri objašnjavanju se "otvaraju" odgovarajuće ćelije .)

Učitelju. Nacrtajte položaje Mjeseca, Sunca i Zemlje kada je Mjesec u fazi mladog mjeseca. ( Učenici popunjavaju dijagram. )

Šta ako je Mjesec u fazi prve četvrtine? ( Učenici prave crtež .)

Gledajući nepotpuni Mjesečev disk na nebu, neće svi tačno odrediti da li je u pitanju mlad mjesec ili na gubitku. Uski srp novorođenog mjeseca i polumjesec starog Mjeseca razlikuju se samo po tome što su njihove izbočine okrenute u suprotnim smjerovima. Na sjevernoj hemisferi, mladi mjesec je uvijek usmjeren svojom konveksnom stranom udesno, starim ulijevo. U srednjim geografskim širinama južne hemisfere je suprotno.

Zadaci "Mjesečeve faze u animiranim filmovima"

1. Prikazujem fragment iz crtića "Odmor u Prostokvashinu".

Ujak Fjodor, mačka i pas su na ekranu. „Ovo je verovatno foto pištolj koji mi je došao“, kaže pas. Svi uzdišu. A iznad kuće vidi se uski srp mjeseca sa ispupčenjem na desnoj strani.

? U koje doba dana je foto-puška "stigla"? Nacrtajte lokaciju Mjeseca, Zemlje i Sunca.

Clue . Napomena: mjesec je uzak (zašto?). Zaključujemo: sunce je negdje u blizini (gdje? u kom smjeru?), nebo nije baš tamno (zašto?). Vidimo samo sjajne zvezde.

2. Prikazujem fragment iz crtanog filma "Priča o sedam Bogatyra".

Carevich Elisha se okreće mjesecu sa zahtjevom da pronađe princezu. Na šta mjesec odgovara: “Brate moj,// Crvenu djevojku nisam vidio. // Stojim na straži // Samo u mom redu. // Bez mene, princeza je, naizgled, // Protrčala. "Kako neugodno", uzdiše Elizej. Na ekranu je uski polumjesec mjeseca, ispupčen lijevo.

? S kojim mjesecom (mladim ili starim) razgovara princ Elizej?

Clue. Mjesec je nisko na horizontu. U kom pravcu će se kretati?

3. Prikazujem fragment iz crtanog filma "Gradski muzičari iz Bremena".

Na ekranu Trubadura: „Veo je sakrio zraku Sunca zlatne tame. //I između nas je iznenada izrastao zid.//Noć će proći, kišno vrijeme će proći, Sunce će izaći.

? Na kojoj strani horizonta je vidljiv Mjesec?

Clue. Na ekranu vidimo pun mjesec ne visoko iznad horizonta. Kada izlazi pun mjesec? Kada ona odlazi iza horizonta?

4. Prikazujem fragment iz crtanog filma "Trojica iz Prostokvashina".

Ujak Fjodor i njegovi prijatelji traže blago.

? Koje je doba dana u ovo doba?

Clue. Koji mjesec vidite? U kom pravcu treba da se kreće?

5. Prikaz fragmenta iz crtanog filma "Trojica iz Prostokvashina".

Poštar Pečkin kuca na vrata. A iznad kuće vidi se uski srp mjeseca sa ispupčenjem na desnoj strani.

? U kom smjeru su prozori okrenuti prema horizontu?

6. Prikaz fragmenta iz crtića "Snjegović-poštar".

Lisica nosi pismo. Ali vuk blokira put. Mjesec sija.

? U kom pravcu pada senka?

Clue. Koja je faza mjeseca? Gdje je možete vidjeti?

zadaci svjesnosti, ili Pronađite grešku

1. Prikazujem fragment iz crtića "Katerok".

? Zašto je ovaj slajd zanimljiv? Gdje možete vidjeti sunce visoko iznad glave?

Clue. Na slajdu vidimo i Sunce i Mjesec. Ali koja strana mjeseca je okrenuta prema suncu?

2. Slideshow iz crtanog filma "Noć prije Božića".

“Posljednji dan prije Božića je završen. Došla je vedra zimska noć. Mjesec se veličanstveno uzdigao na nebo da zasja dobrim ljudima i čitavom svijetu.

? Koju fazu ima mjesec koji se "izdigao" iznad horizonta? Kada možete vidjeti takav izlazak sunca?

Clue. Mjesec se diže iznad horizonta. A Sunce? ( Čekam odgovor.) Uostalom, i sunce mora izaći... Ko je od vas vidio mjesec koji se diže iznad horizonta u takvoj fazi?

3. Slide show iz crtanog filma "Trojica iz Prostokvashina".

Lopta. Vi ste krivi što se ujka Fjodor razbolio.

Matroskin. Zašto ja?

Lopta. Dao si mu hladno mleko. I još se hvalio: ovako hladno mlijeko daje moja krava!

(Kucaj na vrata.)

Lopta. Ko je tamo?

Lopta. Po takvom vremenu sjede kod kuće, gledaju TV.

? U koje doba dana su došli dječakovi roditelji? Da li se ova mjesečeva faza slaže sa Šarikovom frazom: "Po takvom vremenu sjede kod kuće, gledaju TV"?

Clue . Na prvom slajdu vidimo dva crtana lika, na drugom - pogled na Mjesec sa njihovog prozora. Može li se reći u koje doba dana pas i mačka rješavaju stvari?

4. Prikaz fragmenta iz crtanog filma "Dvanaest mjeseci".

Mladi mjesec se topi.// Zvijezde gase redom.

? Da li fragment crtanog filma ili ovi slajdovi odgovaraju tekstu?

Clue. Na lijevom slajdu vidimo mjesec dana nisko iznad horizonta, na drugom tamno nebo postaje svijetlo. Zvijezde se više ne vide. U koje doba dana se može vidjeti takav mjesec?

5. Slajdovi iz crtanog filma "Dvanaest mjeseci".

Iz otvorenih kapija crveno sunce dolazi!

? Gdje se može vidjeti takav izlazak sunca?

Clue. Na svakom sljedećem toboganu Sunce je sve više i više. Obratite pažnju na putanju Sunca. Da li Sunce izlazi na srednjim geografskim širinama? ( Ovo je teško pitanje za učenike devetog razreda. Ali ako ne mogu odgovoriti, pitanje se može postaviti kod kuće, a na sljedećoj lekciji odvojite 1-2 minute za odgovor .)

Učitelju. Danas smo na satu rješavali zadatke, gledali animirane filmove i određivali mjesečeve faze. Sada, mislim, lako možete odrediti da li je na nebu novi ili stari mjesec. Ako "vidimo" slovo "C" na nebu, ovo je stari mjesec koji je u opadanju. A ako dobijete slovo "P", kada povučemo pravu liniju kroz dve "ekstremne" tačke u mesecu, onda imamo rastući, mladi mesec. Francuzi imaju svoje znakove. Ako vide latinično slovo "R", Šta znači premijer – prvo, onda ovo ukazuje na prvu četvrtinu mjeseca, koja raste. Ako slovo " d» – dernier, zadnji, poslednja faza meseca, a mesec je star.

Na južnim geografskim širinama naše hemisfere može se primijetiti da se srp mjeseca snažno naginje na jednu stranu, a bliže ekvatoru leži tako da izgleda kao čamac koji se ljulja na valovima, ili svijetli luk. U svakom slučaju, treba imati na umu da je mladi mjesec vidljiv uveče na zapadnoj strani neba, stari - ujutro na istočnom dijelu neba.

Ništa nije zadivljujuće u svojoj veličanstvenoj lepoti koja se polako razvija od potpunog pomračenja Sunca. U ovoj lekciji (a ako je moguće, onda u sledećoj) treba razmotriti i uslove za nastanak pomračenja Sunca i Meseca, jer su oni rezultat pravolinijskog širenja svetlosti. Kako se učenici ne bi opterećivali video zapisima, ovaj dio časa može se provesti u tradicionalnom obliku, koristeći tekst udžbenika i zadatke iz zbirke didaktičkog materijala iz astronomije.

Blitz anketa

Šta je svjetlost? Koje vrste elektromagnetnog zračenja ne percipira ljudsko oko? Koja je razlika između nevidljivog elektromagnetnog zračenja i vidljivog zračenja? Zašto se Mjesec različito vidi na nebu u različite dane u mjesecu: ponekad kao uski polumjesec, ponekad kao disk?

Zadaća

Nacrtajte lokaciju Zemlje, Sunca i Mjeseca s kojima je princ Elizej razgovarao. Nacrtajte kako izgleda mjesec u prvoj četvrtini. U koje doba dana je vidljivo u ovoj fazi? Pogledajte drugo poglavlje knjige "Zabavna astronomija" Ya.I. Perelman i dobiti odgovore na mnoga pitanja u vezi izgleda mjeseca. Kada i gdje se vidi mlad i stari mjesec?

Odgovori

Vrste zračenja

1. 30 GHz = 0,030 THz ali 0,03 THz< 0,3 ТГц, значит, это радиоволна. Если скорость света равна произведению длины волны на его частоту, то длину волны найти легко, ведь скорость света известна и равна 300000км/с или 3 10 8 м/с.

Prema tome, = v/ n = 1 cm.

2. 600 THz pripada frekvencijskom opsegu vidljivog zračenja. = 500 nm.

3. 100 kHz je višestruko manje od 0,3 THz, a to su radio talasi. = 3 km.

4. Lako je shvatiti da je 1200 THz u frekvencijskom opsegu ultraljubičastog zračenja. = 250 nm.

Mjesečeve faze u crtanim filmovima

1. Mjesec iznad krova izboči se udesno. Ovo je novi mjesec. Polumjesec je uzak, što znači da se nalazi blizu Sunca. Ljetni praznici. Sunce zalazi na sjeverozapadu, što znači da je mjesec vidljiv na zapadnom dijelu horizonta.

2. Uski srp sa ispupčenjem na lijevoj strani je stari mjesec. Sunce će uskoro izaći. Takav mjesec vidljiv je u ranim jutarnjim satima na istočnoj strani horizonta.

3. Teško je odgovoriti na ovo pitanje gledajući fragment crtića. Pun mjesec je vidljiv uveče na istoku. U ponoć se može vidjeti na jugu, a ujutro - na zapadu. Ali ako pjesma sadrži riječi "Noć će proći - jutro će doći ..." (buduće vrijeme), a Mjesec nije visoko iznad horizonta, onda je možda vidljiv na istočnoj strani. Ili na jugu, ali definitivno ne na zapadu.

4. Za jedan ili dva dana Mjesec će biti u fazi prve četvrtine. U ovoj fazi, ugao između meridijana, gde se nalaze Mesec i Sunce, iznosi približno 90°. To znači da trenutno između Mjeseca i Sunca ima otprilike 60-70°. Polumjesec starog mjeseca nije visoko iznad horizonta. Mjesec se polako diže iznad horizonta. Sunce će uskoro izaći. Za otprilike 3-4 sata bit će svijetlo. Trojica iz Prostokvašina traže blago, očigledno negde posle ponoći ili rano-rano ujutru.

5. Vidimo uski srp mjeseca, okrenut udesno. Ovo je mlad mjesec, dakle, pred nama je zapadna strana. A to znači da prozori "gledaju" na istok.

6. Izuzetno je teško odgovoriti, jer. po povoljnom vremenu pun mjesec je vidljiv cijelu noć: uveče, u ponoć i ujutro. Možete reći ovo: sjena definitivno ne pada na jug. U srednjim geografskim širinama sjeverne hemisfere, Mjesec se kreće s lijeva na desno i prelazi preko južne tačke. Ali ako je veče, onda senka pada na zapad. Ako je ponoć, onda na sjever, a ako je jutro, onda je sjena usmjerena na istok.

Zadaci za svesnost (« Pronađite greške»)

1. Sunce je visoko iznad glave. To je moguće u tropskoj zoni. Neosvetljeni deo Meseca okrenut je prema Suncu. Može li biti? Naravno da ne.

2. Srednje geografske širine na sjevernoj hemisferi će reći: „Mlad je mjesec i trebao bi se približiti horizontu na zapadnoj strani neba. Ali iz nekog razloga mjesec se diže iznad horizonta. To može biti samo u crtanim filmovima, nikako u stvarnom životu!”

Stanovnici srednjih geografskih širina južne hemisfere će tvrditi: "Ovo je 'star' mjesec, i on će se zaista izdići iznad horizonta, ali na istočnoj strani, i njegov put će ići s desna na lijevo, a ne kao prikazano u crtanom filmu."

3. Napominjemo: ispred prozora je stari mjesec, što znači da su roditelji došli rano ujutro. Istovremeno zvuči fraza: „Po takvom vremenu sjede kod kuće, gledaju TV.“ Ali TV se obično gleda uveče. Umjetnici su trebali crtati ne jutarnji mjesec, već večernji.

4. Za stanovnike sjeverne hemisfere ovo je mlad mjesec. U zracima zore večernji (mladi) mjesec ne može da se „stopi“. Stanovnici južne hemisfere 12-13 puta godišnje gledaju kako se takav mjesec "topi" u zracima jutarnje zore, a nakon njega "crveno sunce izlazi iz otvorenih kapija". Ali oni takav mjesec neće nazvati mladim. Još je star za stanovnike Australije i Južne Amerike. Možda je S. Ya. Marshak zapazio takvu "sliku" na južnoj hemisferi i, bez razumijevanja, nazvao ga mladim?

5. Učenici znaju da se u srednjim geografskim širinama sjeverne hemisfere Sunce diže iznad horizonta, krećući se s lijeva na desno. Iz časova geografije školarci se sjećaju da samo na ekvatoru Sunce izlazi pod pravim uglom u odnosu na horizont, pa su crtani likovi završili u tropima. Ali to se dešava samo 2 puta godišnje: u dane proljeća i jeseni ekvinocija. Učitelj može reći da će prije Nove godine Sunce izaći okomito na horizont na paraleli od 23,5 ° južne geografske širine.

Ali takva snježna zima, kao što je prikazano u crtiću, ne dešava se u tropima! Umjetnici su morali da pomjere Sunce udesno dok se dizalo iznad horizonta.

Književnost

Bespalov V.N.. Vremenske zone u Rusiji. - "Geografija-PS", br. /2001 ili http://besp.narod.ru

Gromov S.V.. Fizika-9. – M.: Prosvjeta, 2003.

Levitan E.N. Astronomija: Udžbenik za 11. razred. - M.: Obrazovanje, 1994 (i sva naredna izdanja).

Malakhova G.I., Strout E.K. Didaktički materijal iz astronomije. - M.: Obrazovanje, 1989 (i sva naredna izdanja).

Perelman Ya.I. Zabavna astronomija. – M.: Nauka, 1966.

Skvortsova G. Pristup zasnovan na kompetencijama: pravila za postavljanje ciljeva učenja. - Prvi septembar, broj 4, 5/2008.

Sunce je upravo zašlo. Na pozadini crvenkaste zore, uski, sjajni srp blistavo se nazire, s grbom okrenutom prema zalazećem Suncu. Nije potrebno dugo da im se divimo. Uskoro će pratiti Sunce ispod horizonta. U isto vrijeme kažu: "Rodio se mlad mjesec."

Foto: V.Ladinsky. Mlad mjesec je rođen.

Sljedećeg dana pri zalasku sunca primijetit ćete da je polumjesec postao širi, vidljiv je iznad horizonta i zalazi ne tako rano. Čini se da Mjesec svakim danom raste i istovremeno se udaljava od Sunca sve više ulijevo (na istok). Nedelju dana kasnije, Mesec je uveče na jugu u obliku polukruga sa ispupčenjem na desnoj strani. Zatim kažu: „Mesec je došao u fazu prva četvrtina».

Najbolje doba godine za posmatranje mladog Mjeseca na sjevernoj Zemljinoj hemisferi je proljeće, kada se srp mladog mjeseca diže visoko iznad horizonta. U fazi prve četvrti, Mesec nam izlazi najviše iznad horizonta krajem zime - početkom proleća.

U narednim danima Mjesec nastavlja da raste, postaje sve više polukrug i kreće se još dalje prema istoku, dok sedmicu dana kasnije ne postane pun krug, tj. će doći puni mjesec. U vrijeme kada će Sunce zaći ispod zapadnog horizonta na zapadnu stranu, pun Mjesec će početi izlaziti sa suprotne, istočne strane. Čini se da do jutra oba svjetla mijenjaju mjesta: pojava Sunca na istoku pronalazi zalazak punog Mjeseca na zapadu.

Pun mjesec je najviši iznad horizonta u prvoj polovini zime, a u kratkim ljetnim noćima može se naći nisko na južnom nebu oko ponoći.

Foto: V.Ladinsky. Izlazak punog mjeseca 21. jula 2005.

Zatim dan za danom mjesec izlazi sve kasnije i kasnije. Postaje sve više krnji, odnosno oštećen, ali na desnoj strani. Nedelju dana posle punog meseca, uveče nećete naći mesec na nebu. Tek oko ponoći pojavljuje se na istoku iza horizonta i opet u obliku polukruga, ali sada okrenuta ulijevo s grbom. Ovo je zadnji(ili, kako se to ponekad naziva, treći) kvartal. Ujutro se na južnoj strani neba vidi polukrug Mjeseca, okrenut grbom prema izlazećem Suncu. Nekoliko dana kasnije, uski Mjesečev srp, neposredno prije izlaska sunca, pojavljuje se iza horizonta na istoku. I nedelju dana kasnije, nakon poslednje četvrtine, Mesec potpuno prestaje da bude vidljiv - dolazi novi mjesec; onda će se opet pojaviti na lijevoj strani Sunca: uveče na zapadu i opet s grbom na desnoj strani.

Najpovoljnije doba godine za posmatranje Meseca u fazama između poslednje četvrti i mladog meseca je rana jesen.

Ovako se izgled Meseca na nebu menja svake četiri nedelje, tačnije - 29,5 dana. Ovo je lunarni ili sinodički, mjesec. Služio je kao osnova za sastavljanje kalendara u antičko doba. Takav lunarni kalendar sačuvan je kod nekih istočnih naroda do danas.

Promjena lunarnih faza može se sažeti u sljedeću tabelu:

Za vrijeme mladog mjeseca, Mjesec se nalazi između Zemlje i Sunca i okrenut je prema Zemlji neosvijetljenom stranom. U prvoj četvrtini, tj. nakon četvrtine mjesečeve revolucije, polovina njegove osvijetljene strane je okrenuta prema Zemlji. Za vrijeme punog mjeseca Mjesec se nalazi na suprotnoj strani od Sunca, a čitava osvijetljena strana Mjeseca je okrenuta prema Zemlji, a mi ga vidimo u punom krugu. U poslednjoj četvrti ponovo vidimo sa Zemlje polovinu osvetljene strane Meseca. Sada je jasno zašto je konveksna strana Mjesečevog srpa uvijek okrenuta prema Suncu.

U roku od nekoliko dana nakon (ili prije) mladog mjeseca, osim sjajnog polumjeseca, može se uočiti i dio Mjeseca koji nije obasjan Suncem, ali je slabo vidljiv. Takav fenomen se zove pepeljasto svetlo. Ovo je noćna površina Mjeseca, obasjana samo sunčevim zracima koji se odbijaju od Zemlje.

Dakle, promjena mjesečevih faza se objašnjava činjenicom da se Mjesec okreće oko Zemlje. Vrijeme koje je potrebno Mjesecu da se okrene oko naše planete naziva se sideralni (siderski) mjesec i iznosi 27,3 dana, što je manje od 29,5 dana, tokom kojih se mijenjaju faze mjeseca. Razlog za ovaj fenomen je kretanje same Zemlje. Dok se okreće oko Sunca, Zemlja vuče svoj satelit, Mjesec.

Na mladom mjesecu, kada je Mjesec između Zemlje i Sunca, može ga zatvoriti od nas, tada će doći pomračenje Sunca. Za punog mjeseca, Mjesec, koji se nalazi na drugoj strani Zemlje, može pasti u sjenu koju baca naša planeta, tada će doći do pomračenja Mjeseca. Pomračenja se ne događaju svakog mjeseca jer se Mjesec okreće oko Zemlje u ravni koja se ne poklapa sa ravninom (ravninom ekliptike) u kojoj se Zemlja okreće oko Sunca. Ravan Mjesečeve orbite je nagnuta prema ravni ekliptike pod uglom od 5°9". Prema tome, pomračenja nastaju samo kada je Mjesec blizu ekliptike u vrijeme mladog mjeseca (pun mjesec), inače njegova sjena pada "iznad" ili "ispod" Zemlje (ili zemljine senke" iznad ili ispod Meseca).

Faza je omjer površine osvijetljenog dijela diska nebeskog tijela i površine cijelog diska. U fazi mladog mjeseca F = 0,0, u fazi prve i zadnje četvrti = 0,5, u fazi punog mjeseca = 1,0.

Mentalna linija povučena kroz vrhove rogova Mjesečevog srpa naziva se linija rogova. Često se kaže da linija rogova označava tačku juga, ili ispod nje. Okomito na liniju rogova označava smjer prema Suncu.

Ako su rogovi lunarnog mjeseca usmjereni lijevo, onda mjesec raste, ako udesno, onda stari. Međutim, ovo pravilo je obrnuto kada se Mjesec posmatra sa južne Zemljine hemisfere, kao što je prikazano na slici:

Zadaci i pitanja:

1. Mjesec je u mladom mjesecu. U kojoj fazi će Zemlja biti vidljiva sa Mjeseca? Zemlja će biti u fazi “puna zemlja”, kao faze Meseca tokom posmatranja sa Zemlje i faze Zemlje za lunarnog posmatrača se menjaju obrnuto i nalaze se u antifazi.

2. Da li je Zemlja vidljiva sa Mjeseca na Novoj Zemlji? Da, vidljiv je u obliku srpa zbog činjenice da Zemljina atmosfera lomi sunčevu svjetlost.

3. 25. decembra te i te godine Mesec je bio u fazi prve četvrti. U kojoj fazi će to biti vidljivo za godinu dana? Da bismo riješili ovaj problem, uzimamo sinodički mjesec Mjeseca, koji iznosi otprilike 29,5 dana. Pomnožite 29,5 sa 12 mjeseci i dobijete 354 dana. Oduzmite rezultujuću vrijednost od 365 (broj dana u godini) i dobijete 11 dana. S obzirom da prva četvrtina dolazi nakon 7 - 8 dana, onda dodavanjem dobijene vrijednosti (11) na 7 (ili 8) dobijamo starost mjeseca u godini, jednaku 18 ili 19 dana. Tako će, godinu dana kasnije, Mjesec biti u fazi između punog mjeseca i posljednje četvrti.

4. Kada će mjesec kulminirati u prvoj četvrtini? Mjesec u prvoj četvrtini će kulminirati iznad južne tačke oko šest sati uveče po lokalnom vremenu.

Mesečeve faze 2012

Novi mjesec	Puni mjesec	Zadnja četvrtina
	1. januara 2012 06:15:49	9. januara 2012 07:31:17	16. januara 2012 09:09:09
23. januara 2012 07:40:29	31. januara 2012 04:10:53	7. februara 2012 21:55:01	14. februara 2012 17:05:02
21. februara 2012 22:35:52	1. marta 2012 01:22:44	8. marta 2012 09:40:38	15. marta 2012 01:26:16
22. marta 2012 14:38:18	30. marta 2012 19:41:59	6. aprila 2012 19:19:45	13. aprila 2012 10:50:45
21. aprila 2012 07:18:00	29. aprila 2012 09:57:00	6. maja 2012 03:35:00	12. maja 2012 21:47:00
20. maja 2012 23:48:14	28. maja 2012 20:17:09	4. juna 2012 11:12:40	11. juna 2012 10:42:28
19. juna 2012 15:03:14	27. juna 2012 03:31:34	3. jula 2012 18:52:53	11. jula 2012 01:49:05
19. jula 2012 04:25:10	26. jula 2012 08:57:20	2. avgusta 2012 03:28:32	9. avgusta 2012 18:56:13
17. avgusta 2012 15:55:38	24. avgusta 2012 13:54:39	31. avgusta 2012 13:59:12	8. septembra 2012 13:16:11
16. septembra 2012 02:11:46	22. septembra 2012 19:41:55	30. septembra 2012 03:19:40	8. oktobar 2012 07:34:29
15. oktobra 2012 12:03:37	oktobar 2012 03:33:07	29. oktobar 2012 19:50:39	7. novembra 2012 00:36:54
13. novembar 2012 22:09:08	20. novembar 2012 14:32:33	28. novembar 2012 14:47:10	6. decembra 2012 15:32:39
13. decembra 2012 08:42:41	20. decembra 2012 05:20:11	28. decembra 2012 10:22:21

Mjesec je najbliže nebesko tijelo Zemlji, njen jedini prirodni satelit. Budući da je na udaljenosti od oko 380 hiljada km od Zemlje, Mjesec se okreće oko nje u istom smjeru u kojem Zemlja rotira oko svoje ose. Za svaki dan se pomiče u odnosu na zvijezde za oko 13°, čineći potpunu revoluciju za 27,3 dana. Ovaj vremenski period - period okretanja Mjeseca oko Zemlje u referentnom okviru povezanom sa zvijezdama - naziva se zvjezdani ili sideralni (od lat. sidus - zvijezda) mjesec.

Mesec nema sopstveni sjaj, a Sunce osvetljava samo polovinu lunarne lopte. Stoga, kako se kreće u orbiti oko Zemlje, izgled Mjeseca se mijenja - promjena mjesečevih faza. U koje doba dana je Mjesec iznad horizonta, kako vidimo mjesečevu hemisferu okrenutu prema Zemlji – potpuno osvijetljenu ili djelimično osvijetljenu – sve to zavisi od položaja Mjeseca u orbiti.

Ako se nalazi tako da je tamnom, neosvijetljenom stranom okrenut prema Zemlji (pozicija 1), onda ne možemo vidjeti Mjesec, ali znamo da je na nebu negdje blizu Sunca. Ova faza mjeseca naziva se mlad mjesec. Krećući se u orbiti oko Zemlje, Mjesec će za oko tri dana doći u poziciju 2. U ovo vrijeme može se uočiti uveče nedaleko od Sunca na zalasku u obliku uskog srpa, ispupčenog udesno. Istovremeno, često je vidljiv i ostatak Mjeseca, koji svijetli mnogo slabije, takozvana pepeljasta svjetlost. Ovo je naša planeta, reflektirajući sunčeve zrake, osvjetljava noćnu stranu svog satelita.

Iz dana u dan, Mjesečev srp se povećava u širinu, a njegova ugaona udaljenost od Sunca se povećava. Sedmicu nakon mladog mjeseca, vidimo polovinu osvijetljene mjesečeve hemisfere - počinje faza koja se zove prva četvrtina. U budućnosti, udio osvijetljene mjesečeve hemisfere, vidljive sa Zemlje, nastavlja da raste sve dok ne dođe pun mjesec. U ovoj fazi, Mjesec se nalazi na nebu na suprotnoj strani od Sunca, i vidljiv je iznad horizonta cijelu noć - od zalaska do izlaska sunca. Nakon punog mjeseca, faza mjeseca počinje da se smanjuje. Njegova ugaona udaljenost od Sunca je takođe smanjena. Prvo se na desnom rubu Mjesečevog diska pojavljuje malo oštećenje koje ima oblik srpa. Postepeno se ova šteta povećava (pozicija 6), a nedelju dana nakon punog meseca počinje faza poslednje četvrti. U ovoj fazi, kao iu prvoj četvrtini, ponovo vidimo polovinu osvijetljene mjesečeve hemisfere, ali sada drugu polovinu, koja nije bila osvijetljena u prvoj četvrtini. Mjesec kasno izlazi i vidljiv je u ovoj fazi ujutro. Nakon toga, njegov polumjesec, sada okrenut ispupčenjem ulijevo, postaje sve uži (pozicija 8), postepeno se približava Suncu. Na kraju se sakrije u zracima izlazećeg sunca - ponovo dolazi mlad mjesec.

Potpuni ciklus lunarnih faza je 29,5 dana. Ovaj vremenski period između dvije uzastopne identične faze naziva se sinodijski mjesec (od grčkog synodos - veza). Još u antičko doba, za mnoge narode, mjesec je, zajedno sa danom i godinom, postao jedna od glavnih kalendarskih jedinica. Nije teško razumjeti zašto je sinodički mjesec duži od zvjezdanog mjeseca ako se prisjetimo da se Zemlja kreće oko Sunca. Nakon 27,3 dana, Mjesec će zauzeti svoju nekadašnju poziciju na nebu u odnosu na zvijezde i biće u tački L1. Za to vrijeme, Zemlja će, krećući se za 1° dnevno, proći luk od 27° duž svoje orbite i završiti u tački T1. Mjesec, da bi se ponovo našao u mladom Mjesecu L2, moraće proći isti luk (27°) u svojoj orbiti. To će trajati nešto više od dva dana, budući da se Mjesec dnevno pomjera za 13 °. Sa Zemlje je vidljiva samo jedna strana Mjeseca, ali to ne znači da se ne okreće oko svoje ose. Hajde da izvedemo eksperiment sa Mesečevom kuglom, pomerajući je oko globusa Zemlje tako da jedna strana Mesečeve kugle uvek bude okrenuta prema njoj. Ovo se može postići samo ako ga rotiramo u odnosu na sve druge objekte u klasi.

Potpuna revolucija Mjesečeve kugle oko svoje ose biće završena istovremeno sa završetkom jedne revolucije oko Zemljine kugle. Ovo dokazuje da je period rotacije Mjeseca oko svoje ose jednak sideričkom periodu njegove revolucije oko Zemlje - 27,3 dana. Ako bi se ravan putanje po kojoj se Mjesec kreće oko Zemlje poklopila sa ravninom putanje po kojoj se Zemlja okreće oko Sunca, tada bi svakog mjeseca u vrijeme mladog mjeseca bilo pomračenje Sunca, a u trenutak punog mjeseca - pomračenje Mjeseca. To se ne dešava jer je ravan lunarne orbite nagnuta prema ravni Zemljine orbite pod uglom od oko 5°. Zato sjena Mjeseca na mladom Mjesecu može proći iznad Zemlje, a na punom Mjesecu i sam Mjesec može proći ispod Zemljine sjene. U ovom trenutku, položaj Mjesečeve orbite je takav da siječe ravan Zemljine orbite u fazama prve i posljednje četvrti. U kojim slučajevima može doći do pomračenja Sunca i Mjeseca? Već znate da smjer Zemljine ose rotacije u svemiru ostaje nepromijenjen kada se naša planeta kreće oko Sunca.

Položaj ravni lunarne orbite praktički se ne mijenja tokom godine. Razmislite kako će to uticati na mogućnost pomračenja. Za tri mjeseca, Zemlja će proći četvrtinu svog puta oko Sunca i zauzet će položaj. Sada će se ravnina lunarne orbite nalaziti tako da je linija njenog presjeka sa ravninom zemljine orbite usmjerena prema Suncu. Dakle, Mjesec će prijeći ravan Zemljine orbite (ili biti blizu nje) na mladom mjesecu i punom mjesecu. Drugim riječima, krećući se po nebu, Mjesec dolazi do one tačke ekliptike gdje se u tom trenutku nalazi Sunce i blokira je od nas. U slučaju da je Sunce potpuno prekriveno Mjesecom, pomračenje se naziva totalnim. Ako se desi da zatvori samo dio Sunca, tada će pomračenje biti djelomično. Kada Mjesec pređe ekliptiku u tački dijametralno suprotnoj od Sunca, ona je sama potpuno ili djelomično skrivena u sjeni Zemlje.

Pomračenja Mjeseca, kao i pomračenja Sunca, mogu biti potpuna ili djelomična. Uslovi pogodni za početak pomračenja traju oko mjesec dana. Za to vrijeme može se dogoditi najmanje jedno pomračenje Sunca ili dva pomračenja Sunca i jedno pomračenje Mjeseca. Sljedeći položaj lunarne orbite neophodan za nastup pomračenja ponovit će se tek nakon otprilike pola godine (177 - 178 dana), kada Zemlja prođe polovinu puta oko Sunca. Na Zemlji se tokom godine obično dešavaju dva ili tri pomračenja Sunca i jedno ili dva pomračenja Mjeseca. Maksimalan broj pomračenja u godini je sedam. Pomračenja Mjeseca, iako su manje uobičajena od pomračenja Sunca, vidljiva su češće. Mjesec, koji je pao u Zemljinu sjenu tokom pomračenja, vidljiv je na cijeloj Zemljinoj hemisferi, gdje se u to vrijeme nalazi iznad horizonta.

Uranjajući u zemljinu senku, mesec dobija crvenkastu boju raznih nijansi. Boja zavisi od stanja Zemljine atmosfere, koja, dok lomi sunčeve zrake i raspršuje ih, ipak propušta crvene zrake unutar senki. Mjesecu je potrebno nekoliko sati da pređe Zemljinu sjenu. Ukupna faza pomračenja traje oko sat i po. Potpuna pomračenje Sunca može se uočiti samo tamo gdje mala mrlja mjesečeve sjene padne na Zemlju (ne više od 270 km u prečniku). Mesečeva senka se kreće duž zemljine površine od zapada ka istoku brzinom od približno 1 km/s, tako da u svakoj tački na Zemlji potpuno pomračenje traje samo nekoliko minuta (na ekvatoru maksimalno traje 7 minuta 40 s). Put kojim prolazi mjesečeva sjena naziva se pojas potpune pomračenja Sunca.

U različitim godinama, lunarna senka se proteže preko različitih regiona zemaljske kugle, pa se potpuna pomračenja Sunca viđaju rjeđe od lunarnih. Tako je, na primjer, u blizini Moskve posljednje pomračenje bilo 19. avgusta 1887. godine, a sljedeći put će se dogoditi tek 16. septembra 2126. godine. 6000 km. Tamo gdje Mjesečeva polusjena pada, dolazi do djelimičnog pomračenja Sunca. Mogu se vidjeti svake dvije ili tri godine. Svakih 6585,3 dana (18 godina 11 dana 8 sati) pomračenja se ponavljaju istim redosledom. Ovo je vremenski period tokom kojeg ravan lunarne orbite napravi potpunu revoluciju u svemiru. Poznavanje zakona kretanja Mjeseca i Zemlje omogućava naučnicima da izračunaju trenutke pomračenja sa visokim stepenom tačnosti za stotine godina unaprijed i znaju gdje će na globusu biti vidljivi. Informacije o pomračenjima za narednu godinu i uslovima za njihovu vidljivost nalaze se u Astronomskom kalendaru, a ovdje i na duži period. Posjedujući potrebne podatke o nadolazećim pomračenjima, naučnici su u mogućnosti da organizuju ekspedicije u pojas potpune pomračenja Sunca. U trenutku pune faze mogu se posmatrati spoljašnji, najređi slojevi Sunčeve atmosfere - solarna korona, koja nije vidljiva u normalnim uslovima. U prošlosti su mnoge važne informacije o prirodi Sunca dobijane tokom potpunih pomračenja.