Nuori vai vanha kuukausi?

Nähdessään epätäydellisen Kuun levyn taivaalla, kaikki eivät tiedä tarkasti, onko kyseessä nuori kuukausi vai onko se jo laskussa. Vastasyntyneen kuukauden kapea puolikuu ja vanhan kuun puolikuu eroavat toisistaan ​​vain siinä, että ne pullistuvat vastakkaisiin suuntiin. Pohjoisella pallonpuoliskolla nuori kuukausi on aina suunnattu kupera puoli oikealle, vanha vasemmalle. Kuinka muistaa luotettavasti ja tarkasti, mistä mikä kuukausi näyttää?

Sallikaa minun ehdottaa tällaista merkkiä.

Sirpin tai puolikuun samankaltaisuuden perusteella kirjainten kanssa R tai Kanssa on helppo määrittää, onko meitä edeltävä kuukausi kasvava (eli nuori) vai vanha .

Ranskalaisilla on myös muistomerkki. He neuvovat kiinnittämään henkisesti suoran linjan puolikuun sarviin; saada latinalaisia ​​kirjaimia d tai p. Kirje d- alkukirjain sanassa "dernier" (viimeinen) - osoittaa viimeistä vuosineljännestä eli vanhaa kuukautta. Kirje R - alkukirjain sanassa "premier" (ensimmäinen) - osoittaa, että Kuu on ensimmäisen neljänneksen vaiheessa, yleensä - nuori. Saksalaisilla on myös sääntö, joka yhdistää kuun muodon tiettyihin kirjaimiin.

Näitä sääntöjä voidaan käyttää vain maan pohjoisella pallonpuoliskolla. Australian tai Transvaalin osalta merkitys on juuri päinvastainen. Mutta jopa pohjoisella pallonpuoliskolla ne eivät ehkä ole sovellettavissa - nimittäin eteläisillä leveysasteilla.

Jo Krimillä ja Transkaukasiassa sirppi ja puolikuu kallistuvat voimakkaasti sivuun ja etelämpänä ne makaavat kokonaan. Päiväntasaajan lähellä horisontissa riippuva kuunsirppi näyttää joko aalloilla heiluvan gondolin (arabialaisten sadun "kuun sukkula") tai kirkkaalta kaarelta. Venäläiset tai ranskalaiset kyltit eivät sovellu tähän - molemmat kirjainparit voidaan tehdä haluttaessa makuuasennosta: R ja C, r ja d.

Jotta Kuun iässä ei tässä tapauksessa erehtyisi, on käännyttävä tähtitieteellisiin merkkeihin: nuori kuukausi näkyy illalla taivaan länsiosassa; vanha - aamulla taivaan itäosassa.

kuu lippujen päällä

Kuvassa 30 edessämme on Turkin lippu (entinen). Siinä on kuva puolikuusta ja tähdestä. Tämä johtaa meidät seuraaviin kysymyksiin:

1. Minkä kuukauden sirppi on kuvattu lipussa - nuori vai vanha?

2. Voidaanko kuunsirppi ja tähti havaita taivaalla siinä muodossa, jossa ne näkyvät lipussa?

Riisi. 30. Turkin lippu (entinen).

1. Muistaen juuri mainitun merkin ja ottaen huomioon, että lippu kuuluu pohjoisen pallonpuoliskon maalle, toteamme, että lipussa oleva kuukausi vanha.

Riisi. 31. Miksi tähti ei näy kuukauden sarvien välissä

2. Tähti ei näy Kuun kiekon sisällä ympyräksi täydennettynä (kuva 31, a). Kaikki taivaankappaleet ovat paljon kauempana kuin Kuu, ja siksi sen täytyy peittää ne. Ne voidaan nähdä vain Kuun pimeän osan reunan yli, kuten kuvassa näkyy. 31,6.

On uteliasta, että Turkin nykyaikaisessa lipussa, joka sisältää myös kuvan kuunsirppistä ja tähdestä, tähti on siirretty pois puolikuusta täsmälleen kuten kuvassa. 31, b.

Kuun vaiheiden arvoituksia

Kuu saa valonsa auringosta, ja siksi puolikuuten kupera puoli on tietysti käännettävä aurinkoa kohti. Taiteilijat unohtavat tämän usein. Taidenäyttelyissä ei ole harvinaista nähdä maisemaa, jossa kuunsirppi on suoraan puolensa kohti aurinkoa; siellä on myös kuun sirppi, joka on sarvillaan kääntynyt aurinkoon (kuva 32).

Riisi. 32. Maisemaan on tehty tähtitieteellinen virhe. Mikä? (Vastaus tekstissä).

On kuitenkin huomattava, että nuoren kuukauden piirtäminen oikein ei ole niin helppoa kuin miltä näyttää. Kokeneetkin taiteilijat piirtävät puoliympyrän kuun ulko- ja sisäkaaret (kuva 33, b). Samaan aikaan vain ulompi kaari on puoliympyrän muotoinen, kun taas sisempi on puoliellipsi, koska se on puoliympyrä (valaistun osan reuna), joka näkyy perspektiivissä (kuva 33, a).

Riisi. 33. Kuinka (a) ja miten ei (b) kuvata puolikuuta

Kuunsirpille ja oikealle paikalle taivaalla ei ole helppoa ilmoittaa. Kuunsirppi ja puolikuu sijoitetaan usein suhteessa aurinkoon melko hämmentävällä tavalla. Vaikuttaa siltä, ​​että koska Aurinko valaisee Kuuta, niin kuukauden päät yhdistävän suoran tulisi muodostaa suora kulma Auringosta sen keskelle menevän säteen kanssa (kuva 34).

Riisi. 34. Kuun puolikuun sijainti suhteessa aurinkoon

Toisin sanoen Auringon keskipisteen on oltava kohtisuorassa, joka on vedetty kuukauden päät yhdistävän suoran keskelle. Tätä sääntöä noudatetaan kuitenkin vain kapealla puolikuulla, joka sijaitsee lähellä aurinkoa. Kuvassa 35 näyttää kuukauden sijainnin eri vaiheissa suhteessa auringonsäteisiin. Saatiin vaikutelma, kuin auringonsäteet taittuisivat ennen kuin ne saavuttavat Kuun.

Riisi. 35. Missä asennossa aurinkoon nähden näemme Kuun eri vaiheissa.

Ratkaisu löytyy seuraavasta. Auringosta kuuhun menevä säde on itse asiassa kohtisuorassa kuukauden päät yhdistävään viivaan nähden, ja avaruudessa on suora viiva. Mutta silmämme ei piirrä taivaalle tätä suoraa viivaa, vaan sen projektiota koveralle taivaanvahvuudelle, toisin sanoen kaarevan viivan. Siksi meistä näyttää siltä, ​​että taivaalla oleva Kuu on "väärin ripustettu". Taiteilijan tulee tutkia näitä ominaisuuksia ja pystyä siirtämään ne kankaalle.

kaksoisplaneetta

Kaksoisplaneetta on Maa ja Kuu. Heillä on oikeus tähän nimeen, koska satelliittimme erottuu jyrkästi muiden planeettojen satelliiteista, joilla on merkittävä koko ja massa suhteessa keskusplaneettaansa. Aurinkokunnassa on ehdottomasti suurempia ja raskaampia satelliitteja, mutta keskusplaneettaansa verrattuna ne ovat paljon pienempiä kuin Kuumme suhteessa Maahan. Itse asiassa kuumme halkaisija on yli neljännes maan halkaisijasta, ja halkaisija suhteessa muiden planeettojen suurimpaan satelliittiin on vain kymmenesosa sen planeetan halkaisijasta (Triton on Neptunuksen satelliitti). Lisäksi Kuun massa on 1/81 Maan massasta; Samaan aikaan aurinkokunnan raskain satelliiteista, Jupiterin kolmas satelliitti, on alle 10 000. sen keskusplaneetan massasta.

Mikä murto-osa keskusplaneetan massasta on suurten satelliittien massa, näkyy levyllä sivulla 86. Tästä vertailusta näet, että Kuumme muodostaa massaltaan suurimman osan keskusplaneetastaan.

Kolmas asia, joka antaa Maan ja Kuun järjestelmälle oikeuden vaatia "kaksoisplaneetan" nimeä, on molempien taivaankappaleiden läheisyys. Monet muiden planeettojen satelliitit kiertävät paljon suuremmilla etäisyyksillä: jotkut Jupiterin satelliitit (esim. yhdeksäs, kuva 36) kiertävät 65 kertaa kauempana.

Riisi. 36. Maa-Kuu -järjestelmä verrattuna Jupiteriin (itse taivaankappaleiden koot eivät ole mittakaavassa)

Tähän liittyy se kummallinen tosiasia, että Kuun kuvaama polku Auringon ympäri poikkeaa hyvin vähän Maan polusta. Tämä vaikuttaa uskomattomalta, jos muistat, että Kuu liikkuu Maan ympäri lähes 400 000 km:n etäisyydellä. Älkäämme kuitenkaan unohtako, että kun Kuu tekee yhden kierroksen Maan ympäri, maapallo itse onnistuu kulkeutumaan mukanaan noin 13. osan vuosittaisesta tiestään, eli 70 000 000 km. Kuvittele Kuun ympyräreitti - 2 500 000 km - venytettynä 30 kertaa pidemmälle. Mitä sen pyöreästä muodosta jää jäljelle? Ei mitään. Siksi Kuun polku lähellä Aurinkoa melkein sulautuu Maan kiertoradan kanssa poikkeamalla siitä vain 13 tuskin havaittavissa olevalla ulkonemalla. Yksinkertaisella laskelmalla (jolla emme rasita esitystä tässä) voidaan todistaa, että Kuun polku on tässä tapauksessa kaikkialla kääntynyt kohti sen aurinkoa. koveruus . Karkeasti sanottuna se näyttää kuperalta kolmitoistasivuiselta kolmiolta, jossa on pehmeästi pyöristetyt kulmat.

Kuvassa 37 näet tarkan kuvauksen Maan ja Kuun poluista yhden kuukauden aikana. Katkoviiva on Maan polku, kiinteä viiva on kuun reitti. Ne ovat niin lähellä toisiaan, että niiden erillistä kuvaa varten piti ottaa piirustuksen erittäin suuri mittakaava: maan kiertoradan halkaisija on tässä yhtä suuri? Jos otamme sen 10 cm, niin piirustuksen suurin etäisyys molempien polkujen välillä olisi pienempi kuin niitä kuvaavien viivojen paksuus. Tätä piirustusta katsoessa olet selvästi vakuuttunut siitä, että Maa ja Kuu kiertävät Auringon ympäri lähes samaa polkua ja että tähtitieteilijät ovat omistaneet niille kaksoisplaneetan nimen aivan oikein.

Riisi. 37. Kuun (yhtenäinen viiva) ja Maan (katkoviiva) kuukausittainen reitti Auringon ympäri

Joten Auringon päälle sijoitetulle tarkkailijalle Kuun polku näyttäisi olevan hieman aaltoileva viiva, joka on melkein sama kuin Maan kiertorata. Tämä ei ole ainakaan ristiriidassa sen tosiasian kanssa, että Kuu liikkuu pienessä ellipsissä suhteessa Maahan.

Syynä on tietysti se, että Maasta katsottuna emme huomaa Kuun kannettavaa liikettä Maan mukana Maan kiertoradalla, koska me itse osallistumme siihen.

Miksi kuu ei putoa auringon päälle?

Kysymys saattaa tuntua naivilta. Miksi kuu putoaisi auringon päälle? Loppujen lopuksi Maa vetää puoleensa sitä vahvemmin kuin kaukainen aurinko ja luonnollisesti saa sen pyörimään itsensä ympäri.

Lukijat, jotka ajattelevat niin, hämmästyvät kuullessaan, että asia on päinvastainen: Aurinko houkuttelee Kuuta voimakkaammin kuin Maa!

Laskelma osoittaa, että näin on. Verrataan voimia, jotka houkuttelevat Kuuta: Auringon voimaa ja Maan voimaa. Molemmat voimat riippuvat kahdesta asiasta: houkuttelevan massan suuruudesta ja tämän massan etäisyydestä Kuusta. Auringon massa on 330 000 kertaa suurempi kuin Maan massa; Aurinko houkuttelisi Kuuta voimakkaammin kuin Maata, jos etäisyys Kuuhun olisi molemmissa tapauksissa sama.

Mutta Aurinko on noin 400 kertaa kauempana Kuusta kuin Maa. Vetovoima pienenee etäisyyden neliön myötä; siksi Auringon vetovoimaa on vähennettävä kertoimella 400 2, eli kertoimella 160 000. Tämä tarkoittaa, että auringon vetovoima on 330 000/160 000 voimakkaampi kuin Maan vetovoima, eli yli kaksi kertaa.

Aurinko vetää siis puoleensa Kuuta kaksi kertaa enemmän kuin Maata. Miksi sitten itse asiassa Kuu ei romahda Auringon päälle? Miksi Maa saa edelleen Kuun pyörimään ympärillään, eikä Auringon toiminta ota hallintaansa?

Kuu ei putoa Auringon päälle samasta syystä kuin Maa ei putoa sen päälle; Kuu pyörii auringon ympäri yhdessä maan kanssa, ja auringon houkutteleva vaikutus kuluu jälkiä jättämättä näiden molempien kappaleiden jatkuvaan siirtämiseen suoralta polulta kaarevalle kiertoradalle, eli suoraviivaisen liikkeen kääntämiseen kaarevaksi. Riittää, kun vilkaise kuvaa. 38 tarkistaaksesi, mitä on sanottu.

Muilla lukijoilla saattaa olla joitain epäilyksiä. Miten se muuten tulee ulos? Maa vetää kuuta sitä kohti. Aurinko vetää kuuta enemmän voimalla, ja kuu sen sijaan, että putoaisi auringon päälle, kiertää maata? Tämä todellakin olisi outoa, jos Aurinko vetäisi puoleensa vain kuun. Mutta se houkuttelee Kuuta yhdessä Maan, koko "kaksoisplaneetan" kanssa, eikä niin sanotusti häiritse tämän parin jäsenten sisäisiä suhteita keskenään. Tarkkaan ottaen Maa-Kuu-järjestelmän yhteinen painopiste vetää puoleensa aurinkoa; tämä keskus (kutsutaan barycenteriksi) pyörii Auringon ympärillä auringon vetovoiman vaikutuksesta. Se sijaitsee 2/3:n etäisyydellä maan säteestä maan keskipisteestä kuuhun. Kuu ja Maan keskipiste pyörivät barycenterin ympäri ja tekevät yhden kierroksen kuukaudessa.

Kuun näkyvät ja näkymätön puoli

Stereoskoopin tuottamien tehosteiden joukossa mikään ei ole hämmästyttävämpää kuin kuun näky. Täällä näet omin silmin, että kuu on todella pallomainen, kun taas todellisella taivaalla se näyttää litteältä, kuin teetarjotin.

Mutta kuinka vaikeaa on saada tällainen stereoskooppinen valokuva satelliitistamme, monet eivät edes epäile. Sen tekemiseksi on tunnettava hyvin yövalon oikeiden liikkeiden erityispiirteet.

Tosiasia on, että Kuu ohittaa Maan siten, että se on käännetty siihen koko ajan samalla puolella. Maapallon ympäri kiertävä Kuu pyörii samaan aikaan akselinsa ympäri ja molemmat liikkeet valmistuvat samassa ajassa.

Kuvassa 38 näet ellipsin, jonka pitäisi visuaalisesti kuvata kuun kiertorataa. Piirustus lisää tarkoituksella kuun ellipsin pidentymistä; itse asiassa kuun kiertoradan epäkeskisyys on 0,055 tai 1/18. Kuun kiertorataa on mahdotonta esittää tarkasti pienessä piirustuksessa siten, että silmä erottaa sen ympyrästä: vaikka koko metrin suuruisella puoliakselilla olisi pieni puoliakseli sitä lyhyempi vain 1 mm; Maa olisi vain 5,5 cm etäisyydellä keskustasta, jotta lisäselitys olisi helpompi ymmärtää, kuvioon on piirretty pitempi ellipsi.

Riisi. 38. Kuinka Kuu liikkuu Maan ympäri kiertoradalla (yksityiskohdat tekstissä)

Joten kuvittele, että kuvan ellipsi. 38 on kuun reitti maan ympäri. Maa on sijoitettu pisteeseen O - yhdessä ellipsin pisteistä. Keplerin lait eivät koske vain planeettojen liikkeitä Auringon ympärillä, vaan myös satelliittien liikkeitä keskusplaneettojen ympärillä, erityisesti Kuun kierrosta. Keplerin toisen lain mukaan kuu kulkee tätä tietä neljänneskuukaudessa AE, mikä alue OABCDE vastaa 1/4 ellipsin pinta-alasta eli pinta-alasta MABCD(alueiden tasa-arvo Arabiemiirikunnat ja VIHAINEN. piirustuksessamme vahvistaa pinta-alojen likimääräinen yhtäläisyys MOQ ja EQD). Joten neljänneskuukaudessa kuu matkaa MUTTA ennen E. Kuun pyöriminen, samoin kuin planeettojen pyöriminen yleensä, toisin kuin niiden kierto Auringon ympäri, tapahtuu tasaisesti: 1/4 kuukaudesta se pyörii täsmälleen 90 °. Siis kun kuu on sisällä E, kuun säde jossain pisteessä maata kohti MUTTA, kuvaa 90°:n kaarta, eikä sitä suunnata pisteeseen M, ja johonkin muuhun kohtaan, vasemmalle M, lähellä toista kohdetta R kuurata. Koska kuu kääntää kasvonsa hieman poispäin maallisesta tarkkailijasta, hän näkee oikealla puolella kapean kaistaleen aiemmin näkymättömästä puoliskosta. Pisteessä Elupa näyttää maalliselle havainnoijalle jo kapeamman kaistaleen tavallisesti näkymättömästä sivustaan, koska kulma OFP pienempi kuin kulma OEP. Pisteessä G- kiertoradan apogeassa - Kuu on samassa paikassa suhteessa Maahan kuin perigeessa MUTTA. Edelleen liikkeellään Kuu kääntyy poispäin maasta vastakkaiseen suuntaan osoittaen planeetallemme toisen kaistaleen näkymätöntä sivuaan: tämä kaistale ensin laajenee, sitten kapenee ja pisteessä MUTTA Kuu on alkuperäisessä asennossaan.

Olemme nähneet, että kuun polun elliptisen muodon vuoksi satelliittimme ei ole Maata päin tiukasti yhdellä ja samalla puoliskollaan. Kuu on poikkeuksetta samalla puolella ei Maata, vaan sen kiertoradan toista fokusta kohti. Meille se heiluu keskiasennossa kuin tasapaino; tästä johtuu tämän heilutuksen tähtitieteellinen nimi: "libration" - latinan sanasta "libra", joka tarkoittaa "vaakaa". Libraatiomäärä kussakin pisteessä mitataan vastaavalla kulmalla; esimerkiksi pisteessä on libraatio on yhtä suuri kuin kulma OEP. Suurin libraatio on 7°53?, eli lähes 8°.

On mielenkiintoista seurata kuinka libraatiokulma kasvaa ja pienenee Kuun liikkeen myötä kiertoradalla. Laitetaan sisään D kompassin kärjestä ja kuvaa polttopisteiden läpi kulkevaa kaaria O ja R. Se ylittää kiertoradan pisteissä B ja F. kulmat OVR ja OFP puolet keskikulmasta ODP. Tästä päättelemme, että kun Kuu siirtyy MUTTA ennen D libraatio kasvaa nopeasti aluksi, pisteessä AT saavuttaa puolet maksimista, sitten jatkaa hitaasti kasvuaan; matkalla alkaen D ennen F libraatio laskee aluksi hitaasti, sitten nopeasti. Ellipsin toisella puoliskolla libraatio muuttaa arvoaan samalla nopeudella, mutta päinvastaiseen suuntaan. (Libraatiomäärä jokaisessa kiertoradan pisteessä on suunnilleen verrannollinen Kuun etäisyyteen ellipsin pääakselista.)

Sitä Kuun huojuntaa, jota olemme nyt tarkastelleet, kutsutaan pituusasteen libraatioksi. Satelliitimme on myös toisen libroinnin alainen - leveysasteissa. Kuun kiertoradan taso on kalteva 6° Kuun päiväntasaajan tasoon nähden. Siksi näemme Kuun Maasta joissakin tapauksissa hieman etelästä, toisissa - pohjoisesta katsoen hieman Kuun "näkymättömään" puoliskoon sen napojen kautta. Tämä libraatio leveysasteella saavuttaa 6°.

Selitätään nyt, kuinka tähtitieteilijä-valokuvaaja käyttää kuvattuja vähäisiä Kuun heilahteluja sen keskiasennosta saadakseen siitä stereoskooppisia kuvia. Lukija luultavasti arvaa, että tätä varten on tarpeen tarkkailla kahta sellaista Kuun asentoa, joissa toisessa se kääntyisi riittävän kulman verran suhteessa toiseen. Kohdissa A ja B, B ja C, C ja D ja jne. Kuu on niin eri paikoissa kuin Maa, että stereoskooppiset kuvat ovat mahdollisia. Mutta tässä kohtaamme uuden vaikeuden: näissä asennoissa Kuun iän ero, 1?-2 päivää, on liian suuri, joten kuun pinnan kaistale lähellä valaistusympyrää yhdessä kuvassa on jo nousemassa esiin. varjosta. Tätä ei voida hyväksyä stereoskooppisille kuville (nauha loistaa kuin hopea). Syntyy vaikea tehtävä: tarkkailla samoja kuun vaiheita, jotka eroavat librationin määrässä (pituusasteissa), jotta valaistusympyrä kulkee kuun pinnan samojen yksityiskohtien läpi. Mutta tämäkään ei riitä: molemmissa asemissa on silti oltava samat libraatiot leveysasteissa.

Lukijamme ei todennäköisesti tuota kuun stereovalokuvia. Niiden hankintamenetelmää ei selitetä tässä tietenkään käytännön tarkoituksessa, vaan ainoastaan ​​kuun liikkeen ominaisuuksien huomioon ottamiseksi, joiden ansiosta tähtitieteilijät näkevät pienen kaistaleen satelliitin kyljestä, johon ei yleensä pääse käsiksi. tarkkailija. Molempien kuun libraatioiden ansiosta emme yleensä näe puolta koko kuun pinnasta, vaan 59 prosenttia siitä. Ennen kolmannen avaruusraketin laukaisua Kuun suuntaan Neuvostoliitossa 41 % Kuun pinnasta ei ollut tutkittavissa.

Kukaan ei tiennyt, kuinka tämä osa kuun pinnasta on järjestetty. Nokkelasti yritettiin hahmotella joitain yksityiskohtia siitä osasta, johon emme arvaamalla pääse käsiksi, jatkamalla takaisin Kuun harjanteiden osia ja valojuovia, jotka siirtyvät Kuun näkymättömästä osasta näkyvään. Luna-3:n automaattisen planeettojenvälisen aseman laukaisun seurauksena 4. lokakuuta 1959 saatiin valokuvia Kuun toiselta puolelta. Neuvostoliiton tiedemiehille annettiin oikeus antaa nimiä äskettäin löydetyille kuunmuodostelmille. Kraatterit on nimetty merkittävien tieteen ja kulttuurin henkilöiden - Lomonosovin, Tsiolkovskyn, Joliot-Curien ja muiden - mukaan, ja ne on nimetty kahden uuden meren - Moskovanmeren ja Unelmien meren - mukaan. Neuvostoliiton Zond-3-asema kuvasi toisen kerran Kuun kaukaisen puolen, joka laukaistiin 18. heinäkuuta 1965.

Vuonna 1966 Luna 9 laskeutui pehmeästi kuuhun ja lähetti takaisin Maahan kuvan kuun maisemasta. Vuonna 1969 Kuun rauhallinen meri jouduttiin häiritsemään. Amerikkalaisen Apollo 11 -avaruusaluksen laskeutumishytti laskeutui tämän "meren" kuivalle pohjalle. Astronautit Neil Armstrong ja Edwin Aldrin kävelivät ensimmäisinä kuussa. He asensivat useita instrumentteja, ottivat näytteitä kuun maaperästä ja palasivat alukseen, joka odotti heitä kiertoradalla. Apollo 11:tä ohjasi Michael Collins. Vuoden 1972 loppuun asti Kuussa vieraili vielä viisi amerikkalaista tutkimusmatkaa.

Samaan aikaan automaattiset asemat laukaistiin Kuuhun Neuvostoliitossa. Vuonna 1970 Kuun pinnalle laskeutunut Luna 16 otti näytteitä kuun maaperästä ensimmäistä kertaa ja toimitti ne Maahan. Samana vuonna Luna-17 laukaisi itseliikkuvan Lunokhod-1:n satelliittimme pinnalle. Tämä kahdeksanpyöräinen robotti, joka näyttää kilpikonnalta ja armeijan kenttäkeittiöltä samaan aikaan, matkusti lähes 11 kilometriä 301 päivässä ja välitti 20 000 kuvaa, 200 panoraamakuvaa ja teki maaperän tutkimusta 500 pisteessä Maahan.

Hieman myöhemmin Luna-20 toi maaperänäytteitä Maahan Kuun vuoristoalueelta, johon astronautit eivät pääse käsiksi. Vuonna 1973 Luna-21 lähetti Lunokhod-2:n kampanjaan, joka kulki 37 km 4,5 kuukaudessa tutkien maaston ja maaperän koostumusta. Molempia pyörillä varustettuja robotteja ohjattiin maasta radion avulla ja lähetettiin järjestelmällisesti MCC:lle kuvia kuun maisemista, maaperäanalyysin tuloksia. Automaattinen asema "Luna-24" (1976) porasi kuun maaperän 2 metrin syvyyteen ja toimitti 170 g näytteitä Maahan.

Usein esitetty ajatus ilmakehän ja veden olemassaolosta Kuun toisella puolella ei ole perusteltu ja on fysiikan lakien vastainen: jos toisella puolella Kuuta ei ole ilmakehää ja vettä, niitä ei voi olla toisella puolella. (palaamme tähän aiheeseen).

Toinen kuu ja kuun kuu

Lehdistössä ilmestyy aika ajoin raportteja, että tämä tai tuo tarkkailija onnistui näkemään Maan toisen satelliitin, sen toisen kuun.

Kysymys Maan toisen satelliitin olemassaolosta ei ole uusi. Sillä on pitkä historia takanaan. Jokainen, joka on lukenut Jules Vernen romaanin "Tukista kuuhun", muistaa varmaan, että toinen kuu on jo mainittu siellä. Se on niin pieni ja sen nopeus on niin suuri, että maan asukkaat eivät voi havaita sitä. Ranskalainen tähtitieteilijä Petit, - kertoo Jules Berne, - epäili sen olemassaoloa ja määritti sen kierrosjaksoksi Maan ympärillä 3 tuntia 20 m. Sen etäisyys maan pinnasta on 8140 km. On omituista, että englantilainen Znanie-lehti pitää Jules Vernen tähtitiedettä käsittelevässä artikkelissa viittausta Petitiin, samoin kuin Petit itseensä, yksinkertaisesti fiktiivisenä. Tätä tähtitieteilijää ei todellakaan mainita missään tietosanakirjassa. Silti kirjailijan viesti ei ole fiktiivinen. 1950-luvulla Toulousen observatorion johtaja Petit todella puolusti toisen kuun olemassaoloa, meteoriittia, jonka kiertoaika on 3 tuntia 20 metriä ja joka ei kuitenkaan kiertänyt 8 000, vaan 5 000 km päässä maan pinnasta. Tämän mielipiteen yhtyi silloinkin vain muutama tähtitieteilijä, mutta myöhemmin se unohdettiin kokonaan. Teoriassa ei ole mitään epätieteellistä olettaa, että maapallolla on olemassa toinen, hyvin pieni satelliitti. Mutta sellaista taivaankappaletta ei pitäisi havaita vain niillä harvoilla hetkillä, kun se kulkee (näennäisesti) Kuun tai Auringon kiekon poikki. Vaikka se kääntyy niin lähelle Maata, että sen täytyy vajota joka kierroksen yhteydessä laajaan maan varjoon, niin silloinkin se voitaisiin nähdä aamu- ja iltataivaalla loistamassa kirkkaana tähtenä Auringon säteissä. Tämä tähti olisi herättänyt monien tarkkailijoiden huomion nopealla liikkeellään ja toistuvilla paluullaan. Täydellisen auringonpimennyksen hetkinä toinen kuu ei myöskään olisi jäänyt tähtitieteilijöiden katseen ulkopuolelle. Sanalla sanoen, jos maapallolla todella olisi toinen satelliitti, se sattuisi havaittua melko usein. Sillä välin ei ollut kiistattomia havaintoja.

Tarkkaan ottaen Maapallolla on Kuun lisäksi kaksi muuta satelliittia. Ei keinotekoinen, mutta täysin luonnollinen. Eikä pieni, vaan saman kokoinen kuin itse kuu. Mutta vaikka nämä "kuut" löydettiin kauan sitten (vuonna 1956 puolalainen tähtitieteilijä Kordylewski), harvat ihmiset onnistuivat näkemään ne. Asia on, että nämä satelliitit koostuvat kokonaan pölystä. Nämä pölyiset "kuut" liikkuvat tähtien joukossa samaa rataa kuin todellinen kuu, ja samalla nopeudella. Toinen on 60 astetta Kuun edellä ja toinen 60 astetta takana. Ja niitä erottaa maasta sama etäisyys kuin Kuu. Näiden "Kuiden" reunat ovat epäselviä, mikä tekee niistä erittäin vaikea nähdä.

Toisen kuun ongelman ohella esitettiin myös kysymys, onko Kuullamme oma pieni satelliitti - "Kuun kuu".

Mutta tällaisen kuun satelliitin olemassaolosta on erittäin vaikeaa suoraan varmistaa. Tähtitieteilijä Multon ilmaisee seuraavat näkökohdat tästä:

”Kun kuu paistaa täydellä valolla, sen valo tai Auringon valo ei pysty erottamaan lähistöllä olevaa hyvin pientä kappaletta. Vain kuunpimennysten hetkinä Aurinko voisi valaista Kuun satelliittia, kun taas taivaan viereiset osat olisivat vapaita Kuun sironneen valon vaikutuksesta. Siten vain kuunpimennysten aikana voisi toivoa löytävänsä pienen kuuta kiertävän kappaleen. Tällaisia ​​tutkimuksia on jo tehty, mutta ne eivät ole tuottaneet todellisia tuloksia."

Miksi kuussa ei ole ilmakehää?

Tämä kysymys kuuluu niihin, jotka selvitetään, jos ne ovat ensin niin sanotusti käänteisiä. Ennen kuin puhumme siitä, miksi Kuu ei pidä ilmakehää ympärillään, esitetään kysymys: miksi omaa planeettamme ympäröivä ilmakehä kestää? Muista, että ilma, kuten mikä tahansa kaasu, on kaaos toisiinsa liittyvistä molekyyleistä, jotka liikkuvat nopeasti eri suuntiin. Niiden keskinopeus on t = 0 °C - noin? km sekunnissa (kiväärin luodin nopeus). Mikseivät ne hajoa maailmanavaruuteen? Samasta syystä, että kiväärin luoti ei lennä avaruuteen. Kun molekyylit ovat käyttäneet liikkeensä energian painovoiman voittamiseksi, ne putoavat takaisin maahan. Kuvittele molekyylin lähellä maan pintaa, joka lentää pystysuunnassa ylöspäin nopeudella? km sekunnissa. Kuinka korkealle hän osaa lentää? Se on helppo laskea: nopeus v, nostokorkeus h ja painovoiman kiihtyvyys g linkitetty seuraavalla kaavalla:

v 2 = 2gh.

Korvataan v:n sijaan sen arvo - 500 m/s g- 10 m/s 2, meillä on

h = 12 500 m = 12 km.

Mutta jos ilmamolekyylit eivät voi lentää yli 12? km, mistä sitten tämän rajan yläpuolella olevat ilmamolekyylit tulevat? Loppujen lopuksi happi, joka on osa ilmakehämme, muodostui lähellä maan pintaa (hiilidioksidista kasvien toiminnan seurauksena). Mikä voima on nostanut ja pitänyt niitä vähintään 500 kilometrin korkeudessa, missä ilmajäämien esiintyminen on ehdoitta todettu? Fysiikka antaa tässä saman vastauksen, jonka kuulisimme tilastotieteilijältä, jos kysyisimme häneltä: "Ihmisen keskimääräinen elinikä on 70 vuotta; Mistä 80-vuotiaat tulevat? Asia on, että laskelmamme viittaa keskiarvoon, ei todelliseen molekyyliin. Keskimääräisellä molekyylillä on toinen nopeus ? km, mutta todelliset molekyylit liikkuvat toiset hitaammin, toiset nopeammin kuin keskimäärin. On totta, että niiden molekyylien prosenttiosuus, joiden nopeus poikkeaa huomattavasti keskiarvosta, on pieni ja pienenee nopeasti tämän poikkeaman kasvaessa. Tietyn happitilavuuden 0°:ssa sisältämien molekyylien kokonaismäärästä vain 20 %:lla on nopeus 400-500 metriä sekunnissa; suunnilleen sama määrä molekyylejä liikkuu nopeudella 300-400 m/s, 17% - nopeudella 200-300 m/s, 9% - nopeudella 600-700 m/s, 8% - nopeus 700-800 m/s, 1% - nopeudella 1300-1400 m/s. Pienen osan (alle miljoonasosa) molekyyleistä nopeus on 3500 m/s, ja tämä nopeus riittää molekyylien lentämään jopa 600 km:n korkeuteen.

Todella, 3500 2 = 20h, missä h = 12250000/20 eli yli 600 km.

Happihiukkasten läsnäolo satojen kilometrien korkeudella maanpinnan yläpuolella käy selväksi: tämä johtuu kaasujen fysikaalisista ominaisuuksista. Hapen, typen, vesihöyryn ja hiilidioksidin molekyyleillä ei kuitenkaan ole nopeuksia, jotka antaisivat ne kokonaan poistua maapallosta. Tämä vaatii vähintään 11 ​​km sekunnissa nopeuden, ja vain näiden kaasujen yksittäisillä molekyyleillä on tällainen nopeus alhaisissa lämpötiloissa. Tästä syystä maapallo pitää ilmakehän kuorensa niin lujasti. On laskettu, että puolet maapallon ilmakehän kevyimmänkin kaasun - vedyn - saannista menetetään, on kuluttava useita vuosia 25 numerolla ilmaistuna. Miljoonat vuodet eivät muuta maapallon ilmakehän koostumusta ja massaa.

Jotta voitaisiin nyt selittää, miksi Kuu ei voi pitää samanlaista ilmapiiriä ympärillään, on vielä sanottava vähän.

Painovoiman vetovoima Kuussa on kuusi kertaa heikompi kuin maan päällä; vastaavasti painovoiman voittamiseksi tarvittava nopeus siellä on myös pienempi ja on vain 2360 m/s. Ja koska happi- ja typpimolekyylien nopeus kohtuullisessa lämpötilassa voi ylittää tämän arvon, on selvää, että Kuu joutuisi jatkuvasti menettämään ilmakehänsä, jos se muodostaisi sellaisen.

Kun nopein molekyyleistä pakenee, muut molekyylit saavuttavat kriittisen nopeuden (tämä on seurausta kaasuhiukkasten välisten nopeuksien jakautumisen laista), ja yhä useampien ilmakehän kuoren hiukkasten täytyy peruuttamattomasti paeta maailmanavaruuteen.

Riittävän ajan kuluttua, joka on universumin mittakaavassa merkityksetön, koko ilmakehä poistuu tällaisen heikosti houkuttelevan taivaankappaleen pinnalta.

Voidaan todistaa matemaattisesti, että jos molekyylien keskimääräinen nopeus planeetan ilmakehässä on jopa kolme kertaa pienempi kuin rajoittava nopeus (eli se on 2360: 3 = 790 m/s Kuulla), niin tällaisen ilmakehän pitäisi haihtua puolet muutaman viikon sisällä. (Taivaankappaleen ilmakehä voidaan ylläpitää kestävästi vain, jos sen molekyylien keskinopeus on pienempi kuin viidesosa maksiminopeudesta.) Ajatus ilmaistiin - tai pikemminkin unelma - että aikanaan, kun maallinen ihmiskunta vierailee ja valloittaa Kuun, se ympäröi sen keinotekoisella ilmakehällä ja tekee siitä asumiskelpoisen. Sen jälkeen mitä on sanottu, tällaisen yrityksen toteuttamattomuuden pitäisi olla lukijalle selvä.

Ilmakehän puuttuminen satelliitistamme ei ole sattuma, ei luonnon päähänpisto, vaan luonnollinen seuraus fysikaalisista laeista.

On myös selvää, että syiden, joiden vuoksi ilmakehän olemassaolo Kuussa on mahdotonta, pitäisi määrittää sen puuttuminen yleisesti kaikissa maailmankappaleissa, joilla on heikko painovoima: asteroideilla ja useimmilla planeettojen satelliiteilla.

Kuun maailman mitat

Tämän tietysti osoittavat täysin varmuudella numeeriset tiedot: Kuun halkaisijan suuruus (3500 km), pinta, tilavuus. Mutta luvut, jotka ovat välttämättömiä laskelmissa, ovat voimattomia antamaan mielikuvituksemme vaatiman visuaalisen esityksen. Tätä varten on hyödyllistä viitata erityisiin vertailuihin.

Verrataan kuun maanosaa (Kuu on loppujen lopuksi jatkuva maanosa) maapallon mantereisiin (kuva 39). Tämä kertoo meille enemmän kuin abstrakti väite, jonka mukaan Kuun maapallon kokonaispinta on 14 kertaa pienempi kuin maan pinta. Neliökilometrien lukumäärällä mitattuna satelliittimme pinta on vain hieman pienempi kuin molempien Amerikkojen pinta. Ja se kuun osa, joka on Maata päin ja on havainnointimme käytettävissä, on melkein täsmälleen yhtä suuri kuin Etelä-Amerikan alue.

Riisi. 39. Kuun mitat verrattuna Manner-Eurooppaan (ei kuitenkaan pidä päätellä, että Kuupallon pinta on pienempi kuin Euroopan pinta)

Kuvassa kuvassa kuun "merten" mitat verrattuna maan mittoihin. 40 Mustanmeren ja Kaspianmeren ääriviivat ovat samassa mittakaavassa Kuun kartalla. On heti selvää, että kuun "meret" eivät ole erityisen suuria, vaikka ne vievät huomattavan osan levystä. Esimerkiksi Sea of ​​Clarity (170 000 km 2 ), noin klo 2? kertaa pienempi kuin Kaspianmeri.

Mutta Kuun rengasvuorten joukossa on aitoja jättiläisiä, joita ei ole maan päällä. Esimerkiksi Grimaldi-vuoren pyöreä valli kattaa pinta-alan, joka on suurempi kuin Baikal-järven pinta-ala. Tämän vuoren sisään pieni osavaltio, esimerkiksi Belgia tai Sveitsi, voisi mahtua kokonaan.

Riisi. 40. Maan meret verrattuna kuuhun. Kuuhun siirretty Musta ja Kaspianmeri olisivat siellä enemmän kuin kaikki kuunmeret (luvut osoittavat: 1 - Sademeri, 2 - Selkeydenmeri, 3 - Rauhanmeri, 4 - Runsaudenmeri, 5 - Nektarimeri)

Kuun maisemat

Valokuvia kuun pinnasta toistetaan kirjoissa niin usein, että kuun kohokuvion tyypillisten piirteiden - rengasvuorten (kuva 41), "kraatterien" - esiintyminen on luultavasti tuttu jokaiselle lukijallemme. On mahdollista, että muut tarkkailivat kuun vuoria pienen putken läpi; putki, jossa on 3 cm linssi, riittää tähän.

Riisi. 41. Tyypilliset Kuun rengasvuoret

Mutta valokuvat tai kaukoputken havainnot eivät anna käsitystä siitä, miltä kuun pinta näyttäisi itse Kuussa olevan tarkkailijan silmissä. Seisoessaan suoraan kuun vuorten vieressä tarkkailija näki ne eri näkökulmasta kuin kaukoputken läpi. On eri asia katsoa esinettä suurelta korkeudelta ja aivan eri asia katsoa sitä sivulta. Osoittakaamme useilla esimerkeillä, kuinka tämä ero ilmenee. Eratosthenes-vuori näyttää maasta rengasmaisena akselina, jonka sisällä on huippu. Teleskoopissa se näkyy kohokuvana ja terävänä selkeiden, epäselvien varjojen ansiosta. Katso kuitenkin sen profiilia (kuva 42): näet, että kraatterin valtavaan halkaisijaan - 60 km - verrattuna akselin ja sisäkartion korkeus on hyvin pieni; rinteiden lempeys piilottaa vielä enemmän niiden korkeutta.

Riisi. 42. Suuren rengasvuoren profiili

Kuvittele itsesi nyt vaeltelevasi tämän kraatterin sisällä ja muista, että sen halkaisija on yhtä suuri kuin etäisyys Laatokajärvestä Suomenlahteen. Tällöin akselin rengasmaista muotoa tuskin saa kiinni; lisäksi maaperän kupera piilottaa sen alaosan sinulta, koska kuun horisontti on kaksi kertaa kapeampi kuin maan (vastaavasti kuun pallon halkaisija on neljä kertaa pienempi). Maapallolla tasaisella alueella seisova keskipitkä ihminen näkee ympärilleen enintään 5 km. Tämä seuraa horisonttietäisyyskaavasta

missä D- etäisyys kilometreinä, h- silmien korkeus kilometreinä, R- planeetan säde kilometreissä.

Korvaamalla siihen Maan ja Kuun tiedot, saamme selville, että keskipitkällä henkilöllä horisontin kantama

maan päällä………,4,8 km,

Kuussa……….2,5 km.

Millainen kuva näkisi tarkkailijalle suuren kuun kraatterin sisällä, kuva. 43. (Maisema on kuvattu toiselle suurelle kraatterille - Arkhimedekselle.) Eikö olekin totta: valtava tasango, jonka horisontissa on kukkuloiden ketju, ei juurikaan muistuta sitä, mitä yleensä kuvitellaan sanoilla "kuun kraatteri"?

Riisi. 43. Millaisen kuvan Kuun suuren rengasvuoren keskellä seisova tarkkailija näkisi?

Kun havainnoitsija löytää itsensä kuilun toiselta puolelta, kraatterin ulkopuolella, hän ei myöskään näkisi sitä, mitä hän odottaa. Kehävuoren ulompi rinne (vrt. kuva 42) kohoaa niin loivasti, että se ei näy matkailijalle ollenkaan vuorelta, ja mikä tärkeintä, hän ei voi varmistua siitä, että näkemänsä mäkinen harju on rengasvuori pyöreällä altaalla. Tätä varten sinun on päästävä sen harjan yli, ja täällä, kuten olemme jo selittäneet, kuun kiipeilijä ei odota mitään merkittävää.

Valtavien rengasmaisten kuuvuorten lisäksi Kuussa on kuitenkin monia pieniä kraattereita, jotka on helppo vangita yhdellä silmäyksellä, jopa lähellä seisoessaan. Mutta niiden korkeus on merkityksetön; Tässä tuskin havaitsee mitään erikoista. Toisaalta kuun vuoristot, jotka kantavat maallisten vuorten nimeä: Alpit, Kaukasus, Apenniinit jne., kilpailevat maallisten kanssa korkeudeltaan ja ovat 7–8 km korkeita. Suhteellisen pienessä kuussa ne näyttävät varsin vaikuttavilta.

Riisi. 44. Puolikas herne heittää pitkän varjon vinossa valaistuksessa

Ilmakehän puuttuminen Kuusta ja siitä johtuva varjojen terävyys luovat putken läpi katsottuna omituisen illuusion: maaperän pienimmätkin epäsäännöllisyydet korostuvat ja näyttävät olevan hyvin näkyviä. Aseta puolet herneestä pullistuma ylöspäin. Onko hän iso? Ja katso, kuinka pitkän varjon se luo (kuva 44). Kuun sivuvalaistuksessa varjo on 20 kertaa sitä heittävän kehon korkeus, ja tämä on palvellut tähtitieteilijöitä hyvin: pitkien varjojen ansiosta Kuussa voidaan tarkkailla kaukoputkella 30 metrin korkeita esineitä. Olosuhteet saavat meidät liioittelemaan kuun maaperän epätasaisuuksia. Esimerkiksi Pico-vuori on teleskoopin läpi niin jyrkästi ääriviivattu, että sen voi tahattomasti kuvitella teräväksi ja jyrkäksi kallioksi (kuva 45). Näin häntä kuvattiin menneisyydessä. Mutta kun tarkkailet sitä kuun pinnalta, näkisit täysin toisenlaisen kuvan - mitä kuvassa 3 on esitetty. 46.

Mutta päinvastoin, aliarvioimme muut kuun helpotuksen piirteet. Havaitsemme kaukoputken läpi ohuita, tuskin havaittavia halkeamia Kuun pinnalla, ja meistä näyttää, että niillä ei voi olla merkittävää roolia kuun maisemassa.

Riisi. 45. Pico-vuorta pidettiin aiemmin jyrkänä ja terävänä.

Riisi. 46. ​​Itse asiassa Mount Pico on erittäin loivia rinteitä.

Riisi. 47. Niin kutsuttu "suora muuri" Kuussa; katsoa kaukoputken läpi

Mutta siirrettynä satelliittimme pintaan, näissä paikoissa jalkojemme juuressa näkisimme syvän mustan kuilun, joka ulottuu kauas horisontin yli. Toinen esimerkki. Kuussa on niin kutsuttu "suora muuri" - pelkkä reunus, joka leikkaa yhden sen tasangoista. Nähdessään tämän seinän kaukoputken läpi (kuva 47), unohdamme sen olevan 300 metriä korkea; ollessamme seinän juurella, olisimme hämmästyneitä sen suunnattomuudesta. Kuvassa 48 taiteilija yritti kuvata tätä silkkaa, alhaalta näkyvää seinää: sen pää on kadonnut jonnekin horisontin taakse: loppujen lopuksi se ulottuu 100 km! Samalla tavalla ohuiden halkeamien, jotka havaitaan vahvassa kaukoputkessa kuun pinnalla, pitäisi luonnossa edustaa valtavia painumia (kuva 49).

Riisi. 48. Miltä "Suoran seinän" tulisi näyttää sen tukikohdan lähellä sijaitsevalle tarkkailijalle

Riisi. 49. Yksi kuun "halkeamista", havaittiin läheltä.

kuun taivas

musta taivas

Jos maan asukas löytäisi itsensä Kuusta, hänen huomionsa kiinnittäisivät ennen kaikkea kolme poikkeuksellista tilannetta.

Päivätaivaan outo väri Kuussa kiinnittäisi heti silmään: tavallisen sinisen kupolin sijaan levittäytyisi täysin musta taivas, joka on täynnä auringon kirkasta säteilyä! - paljon tähtiä, jotka erottuvat selvästi, mutta eivät tuikki ollenkaan. Syynä tähän ilmiöön on ilmakehän puuttuminen Kuussa.

"Selkeän ja kirkkaan taivaan sininen kaari", Flammarion sanoo tyypillisellä maalauksellisella kielellään, "aamunkoitteiden lempeä punastuminen, iltahämärän majesteettinen hehku, aavikoiden lumoava kauneus, peltojen ja niittyjen sumuinen etäisyys ja sinä , järvien peilivedet, jotka heijastavat kaukaisia ​​taivaansinisiä taivaita muinaisista ajoista ja sisältävät koko äärettömän syvyydessäsi - olemassaolosi ja koko kauneutesi riippuvat yksinomaan tuosta valokuoresta, joka ulottuu yli maapallon. Ilman häntä yhtäkään näistä maalauksista, yhtäkään näistä upeista väreistä ei olisi olemassa. Taivaansinisen taivaan sijasta sinua ympäröi rajaton musta avaruus; majesteettisten auringonnousujen ja -laskujen sijaan päivät äkillisesti, ilman siirtymiä, korvautuisivat yöllä ja yöllä - päivällä. Hellävaraisen puolivalon sijasta kaikkialla, mihin auringon häikäisevät säteet eivät suoraan putoa, kirkasta valoa olisi vain päivänvalon suoraan valaisemissa paikoissa, ja muualla vallitsisi paksu varjo.

Maa kuun taivaalla

Toinen Kuun vetovoima on valtava taivaalla roikkuva maan kiekko. Matkustajasta tuntuu oudolta, että maapallo, joka kuuhun lentäessä jäi jäljelle alhaalla , löysin itseni yllättäen täältä ylös .

Universumissa ei ole ketään ylös ja alas kaikille maailmoille, eikä sinun pitäisi olla yllättynyt siitä, että jättäessäsi Maan alapuolelle, näkisit sen ylhäällä, ollessasi Kuussa.

Kuun taivaalla roikkuva Maan kiekko on valtava: sen halkaisija on noin neljä kertaa suurempi kuin meille tutun kuun kiekon halkaisija maan taivaalla. Tämä on kolmas hätkähdyttävä tosiasia, joka odottaa kuumatkaajaa. Jos kuutamoisina öinä maisemamme ovat riittävän hyvin valaistuja, niin Kuun öitä, joissa koko Maan säteet, joiden levy on 14 kertaa kuuta suurempi, tulisi olla epätavallisen kirkkaita. Tähden kirkkaus ei riipu vain sen halkaisijasta, vaan myös sen pinnan heijastavuudesta. Tässä suhteessa maan pinta on kuusi kertaa suurempi kuin kuun; siksi täyden Maan valon on valaistava Kuu 90 kertaa enemmän kuin täysikuu valaisee Maata. "Maan öissä" Kuussa voi lukea pienellä kirjaimilla. Maan kuun maaperän valaistus on niin kirkas, että sen avulla voimme 400 000 km:n etäisyydeltä erottaa kuunpallon yöosan epäselvän kimalteen muodossa kapean puolikuun sisällä; sitä kutsutaan kuun "tuhkavaloksi". Kuvittele 90 täysikuuta kaatamassa valoaan taivaalta, ja ota huomioon, että satelliitissamme ei ole ilmakehää, joka imee osan valosta, niin saat jonkinlaisen käsityksen lumoavasta kuvasta kuun maisemista keskellä yötä täyden maan säteilyssä.

Voisiko kuun tarkkailija erottaa maanosien ja valtamerten ääriviivat Maan levyllä? Yleinen väärinkäsitys on, että Maa Kuun taivaalla on jotain koulupallon kaltaista. Näin taiteilijat kuvaavat sen, kun he joutuvat piirtämään maapallon maailmanavaruuteen: maanosien ääriviivat, napa-alueiden lumimyssyllä jne. yksityiskohtaisesti. Kaikki tämä on luettava fantasiamaailmaan. Maapallolla ulkopuolelta tarkasteltuna on mahdotonta erottaa tällaisia ​​​​yksityiskohtia. Puhumattakaan pilvistä, jotka yleensä peittävät puolet maan pinnasta, ilmakehämme itse hajottaa suuresti auringonsäteitä; siksi maan täytyy näyttää yhtä kirkkaalta ja läpinäkymättömältä kuin Venus. Pulkovon tähtitieteilijä G.A. Tikhov kirjoitti:

"Katsoimme Maata avaruudesta, näkisimme levyn, joka on hyvin valkeahko taivaan värinen, ja tuskin eroaisimme itse pinnan yksityiskohtia. Ilmakehä ja kaikki sen epäpuhtaudet onnistuvat sirottamaan avaruuteen merkittävän osan maan päälle tulevasta auringonvalosta ennen kuin se saavuttaa maan pinnan. Ja sillä, mitä itse pinta heijastuu, on taas aikaa heiketä suuresti ilmakehän uusien sironnan vuoksi.

Joten vaikka Kuu näyttää meille selvästi kaikki pintansa yksityiskohdat, Maa piilottaa kasvonsa Kuulta ja koko maailmankaikkeudelta ilmakehän säteilevän verhon alle.

Mutta tämä ei ole ainoa ero kuun yötähden ja maallisen tähden välillä. Taivaallamme kuu nousee ja laskee ja kuvaa polkuaan tähtikupolin kanssa. Kuun taivaalla Maa ei tee tällaista liikettä. Se ei nouse siellä eikä laske, ei osallistu harmoniseen, äärimmäisen hitaaseen tähtien kulkueen. Se roikkuu melkein liikkumattomana taivaalla ja on tietyssä paikassa jokaiselle kuun pisteelle, kun taas tähdet liukuvat hitaasti sen takana. Tämä on seurausta jo tarkastelemamme kuun liikkeen erikoisuudesta, joka koostuu siitä, että Kuu on aina kohti Maata samalla pinnan osuudella. Kuun tarkkailijalle maa roikkuu melkein liikkumattomana taivaalla. Jos Maa seisoo jonkin kuun kraatterin zeniitissä, se ei koskaan jätä zeniittiasemaansa. Jos se jostain kohdasta näkyy horisontissa, se pysyy ikuisesti sen paikan horisontissa. Vain kuun libraatiot, joista olemme jo keskustelleet, häiritsevät jonkin verran tätä liikkumattomuutta. Tähtitaivas pyörii hitaasti maan kiekon takana, kello 27 1/3 päivistämme, aurinko kiertää taivaan kello 29? päivinä planeetat tekevät samanlaisia ​​liikkeitä, ja vain yksi Maa lepää melkein liikkumattomana mustalla taivaalla.

Mutta pysyessään yhdessä paikassa, maapallo pyörii nopeasti, 24 tunnissa, akselinsa ympäri, ja jos ilmakehämme olisi läpinäkyvä, maa voisi toimia kätevimpänä taivaallisena kellona planeettojen välisten avaruusalusten tuleville matkustajille. Lisäksi maapallolla on samat vaiheet kuin Kuu näyttää taivaallamme. Tämä tarkoittaa, että maailmamme ei aina loista kuun taivaalla täydellä levyllä: se näkyy joko puoliympyrän muodossa tai sirpin muodossa, enemmän tai vähemmän kapeana, tai epätäydellisen ympyrän muodossa, riippuen siitä, mikä osa Auringon valaisemasta Maan puoliskosta on Kuuta päin. Kun olet piirtänyt Auringon, Maan ja Kuun suhteelliset sijainnit, voit helposti nähdä, että Maan ja Kuun tulisi näyttää vastakkaisia ​​vaiheita toisilleen.

Kun tarkkailemme uutta kuuta, kuun tarkkailijan tulisi nähdä Maan koko levy - "täysi maa"; päinvastoin, kun meillä on täysikuu, kuussa on "uusi maa" (kuva 50). Kun näemme uuden kuun kapeaa puolikuuta, Kuusta voisi ihailla maata hukassa, ja juuri sellainen puolikuu puuttuu täyteen kiekkoon, jota Kuu tällä hetkellä näyttää meille. Maan vaiheet eivät kuitenkaan ole niin terävästi hahmoteltuja kuin kuun: Maan ilmakehä hämärtää valon rajaa, luo sen asteittaisen siirtymisen päivästä yöhön ja takaisin, jonka havaitsemme maapallolla hämärän muodossa.

Riisi. 50. Uusi maa Kuussa. Maan mustaa kiekkoa ympäröi säteilevän maan ilmakehän kirkas raja

Toinen ero maan ja kuun vaiheiden välillä on seuraava. Maapallolla emme koskaan näe Kuuta juuri uudenkuun hetkellä. Vaikka se yleensä seisoo Auringon ylä- tai alapuolella (joskus 5°, ts. 10 sen halkaisijasta), niin että Auringon valaiseman kuunpallon kapea reuna voidaan nähdä, se on silti näkymätön ulottumattomissa: kirkkaus Auringosta tukkii uudenkuun hopealangan vaatimaton säteily. Yleensä huomaamme uuden kuun vasta kahden vuorokauden iässä, kun se onnistuu siirtymään riittävän kauas Auringosta, ja vain harvoin (keväällä) - yhden vuorokauden iässä. Näin ei ole, kun "uutta maata" tarkkaillaan Kuusta: siellä ei ole ilmakehää, joka hajottaa säteilevän sädekehän päivänvalon ympärille. Tähdet ja planeetat eivät katoa sinne auringonsäteisiin, vaan erottuvat selvästi taivaalta sen välittömässä läheisyydessä. Siksi, kun Maa ei ole suoraan Auringon edessä (eli ei pimennysten hetkinä), vaan hieman sen ylä- tai alapuolella, se on aina näkyvissä satelliittimme mustalla, tähtien täyttämällä taivaalla. ohut puolikuu, jonka sarvet ovat poispäin auringosta (kuva 51). Kun se siirtyy pois maasta Auringon vasemmalle puolelle, sirppi näyttää vierivän oikealle.

Riisi. 51. "Nuori" maa kuun taivaalla. Valkoinen ympyrä maan puolikuun alla - aurinko

Juuri kuvattua vastaava ilmiö voidaan nähdä tarkkailemalla Kuuta pienen putken läpi: täysikuussa yötähden kiekkoa ei me näe täydellisen ympyrän muodossa; koska Kuun ja Auringon keskipisteet eivät ole samalla linjalla havainnoijan silmän kanssa, kuun kiekosta puuttuu kapea puolikuu, joka liukuu tummassa nauhassa lähellä valaistun kiekon reunaa vasemmalle kuin Kuu siirtyy oikealle. Mutta Maa ja Kuu osoittavat aina vastakkaisia ​​vaiheita toisilleen; siksi kuvatulla hetkellä kuun tarkkailijan olisi pitänyt nähdä ohut "uuden maan" puolikuu.

Riisi. 52. Maan hitaat liikkeet lähellä kuun horisonttia libraatiosta johtuen. Katkoviivat - maan kiekon keskustan polku

Olemme jo ohimennen huomanneet, että Kuun libraatioiden täytyy näkyä siinä, että Maa ei ole täysin paikallaan kuun taivaalla: se värähtelee keskimääräisen sijainnin ympäri pohjois-etelä-suunnassa 14° ja lännessä. -itäsuuntaan 16°. Niissä Kuun pisteissä, joissa Maa näkyy aivan horisontissa, planeettamme täytyy näyttää toisinaan laskeutuvan ja pian sitten taas nousevan, mikä kuvaa outoja käyriä (kuva 52). Tällainen erikoinen Maan nousu tai laskeutuminen yhteen paikkaan horisontissa, ohittamatta koko taivasta, voi kestää useita Maan päiviä.

Pimennykset Kuussa

Täydennetään nyt luonnosteltua kuvaa kuun taivaasta kuvauksella niistä taivaallisista spektaakkeleista, joita kutsutaan pimennyksiksi. Kuussa on kahdenlaisia ​​pimennystyyppejä: aurinko- ja maanpimennykset. Ensimmäiset eivät ole kuin meille tuttuja auringonpimennyksiä, mutta ovat omalla tavallaan erittäin näyttäviä. Ne tapahtuvat Kuussa niinä hetkinä, kun maan päällä on kuunpimennyksiä, koska siitä lähtien maa on sijoitettu Auringon ja Kuun keskipisteitä yhdistävälle linjalle. Satelliittimme syöksyy näinä hetkinä maapallon luomaan varjoon. Joka on nähnyt Kuun sellaisina hetkinä, tietää, että se ei täysin menetä valoaan, ei katoa silmästä; se näkyy yleensä kirsikanpunaisissa säteissä, jotka tunkeutuvat maan varjon kartioon. Jos meidät kuljetettaisiin sillä hetkellä Kuun pinnalle ja katsoisimme sieltä Maata, ymmärtäisimme selvästi punaisen valaistuksen syyn: Kuun taivaalla maapallo asetettuna kirkkaan, vaikkakin eteen. paljon pienempi aurinko, näyttää mustalta levyltä, jota ympäröi ilmakehän purppurainen reuna. Tämä reunus valaisee varjoon upotetun kuun punertavalla valolla (kuva 53).

Riisi. 53. Auringonpimennys Kuussa: Aurinko C laskeutuu vähitellen kuun taivaalla liikkumattomana maan kiekon 3 taakse.

Auringonpimennykset eivät kestä Kuussa useita minuutteja, kuten Maan päällä, vaan yli 4 tuntia, niin kauan kuin meillä on kuunpimennyksiä, koska pohjimmiltaan nämä ovat meidän kuunpimennyksiämme, joita ei ole havaittu maasta, vaan kuu.

Mitä tulee "maallisiin" pimennyksiin, ne ovat niin niukat, että ne tuskin ansaitsevat pimennysten nimeä. Ne tapahtuvat silloin, kun auringonpimennykset ovat näkyvissä maan päällä. Maan suurella kiekolla kuun tarkkailijat näkivät silloin pienen liikkuvan mustan ympyrän - eli onnellisia osia maan pinnasta, josta voi ihailla auringonpimennystä.

On huomattava, että sellaisia ​​pimennyksiä kuin meidän auringonpimennyksiä ei voida havaita missään muualla planeettajärjestelmässä. Olemme tämän poikkeuksellisen spektaakkelin velkaa sattumanvaraiseen seikkaan: Kuu, joka peittää Auringon meiltä, ​​on täsmälleen yhtä monta kertaa lähempänä meitä kuin Aurinko, kuinka monta kertaa kuun halkaisija on pienempi kuin Auringon - sattuma, joka ei ei toistu millään muulla planeetalla.

Miksi tähtitieteilijät tarkkailevat pimennyksiä?

Nyt havaitun onnettomuuden ansiosta pitkä varjokartio, jota satelliittimme jatkuvasti vetää perässään, ulottuu aivan maan pinnalle (kuva 54). Itse asiassa kuun varjokartion keskimääräinen pituus on pienempi kuin Kuun keskimääräinen etäisyys Maasta, ja jos olisimme tekemisissä vain keskiarvojen kanssa, tulisimme siihen tulokseen, että meillä ei koskaan ole täydellisiä auringonpimennyksiä. . Ne tapahtuvat itse asiassa, koska Kuu kiertää maata ellipsissä ja joissain osissa kiertoradalla on 42 200 km lähempänä maan pintaa kuin toisissa: Kuun etäisyys vaihtelee 363 300 - 405 500 km.

Riisi. 54. Kuun varjon kartion pää liukuu maan pinnalla; sen peittämissä paikoissa havaitaan auringonpimennys

Liukuvassa pitkin maan pintaa kuun varjon pää vetää siihen "auringonpimennyksen näkyvyyskaistan". Tämä kaista on enintään 300 km leveä, joten auringonpimennyksellä palkittujen asuttujen paikkojen määrä on joka kerta melko rajallinen. Jos tähän lisätään, että täydellisen auringonpimennyksen kesto lasketaan minuuteissa (enintään kahdeksassa), niin käy selväksi, että täydellinen auringonpimennys on erittäin harvinainen näky. Missä tahansa maapallon pisteessä se esiintyy kerran kahdessa tai kolmessa vuosisadassa.

Siksi tutkijat metsästävät kirjaimellisesti auringonpimennyksiä ja järjestävät erityisiä tutkimusmatkoja niihin maapallon paikkoihin, jotka ovat joskus hyvin kaukana niille, mistä tämä ilmiö voidaan havaita. Vuoden 1936 auringonpimennys (19. kesäkuuta) oli nähtävissä täydellisenä vain Neuvostoliiton sisällä, ja kahden minuutin havainnointia varten meille saapui 70 ulkomaalaista tutkijaa kymmenestä eri maasta. Samaan aikaan neljän tutkimusmatkan työt menivät hukkaan pilvisen sään vuoksi. Neuvostoliiton tähtitieteilijöiden työn laajuus tämän pimennyksen tarkkailemiseksi oli erittäin laaja. Noin 30 Neuvostoliiton tutkimusmatkaa lähetettiin täydelliseen pimennykseen.

Vuonna 1941, sodasta huolimatta, Neuvostoliiton hallitus järjesti useita retkiä täydellisen pimennyksen varrella Azovinmereltä Alma-Ataan. Ja vuonna 1947 Neuvostoliiton retkikunta meni Brasiliaan tarkkailemaan täydellistä pimennystä 20. toukokuuta. Auringonpimennysten havainnointi 25. helmikuuta 1952, 30. kesäkuuta 1954 ja 15. helmikuuta 1961 saavutti erityisen laajan mittakaavan Neuvostoliitossa. Neuvostoliiton retkikunta havainnoi pimennystä 30. toukokuuta 1965 Manuaen pienellä saarella. lounais Tyynellämerellä.

Kuunpimennyksiä, vaikka niitä esiintyykin puolitoista kertaa harvemmin kuin auringonpimennyksiä, havaitaan paljon useammin. Tämä tähtitieteellinen paradoksi selitetään hyvin yksinkertaisesti.

Auringonpimennys voidaan havaita planeetallamme vain rajoitetulla vyöhykkeellä, jolle Kuu peittää Auringon; tällä kapealla kaistalla se on täynnä joistakin kohdista ja osittainen toisista (eli aurinko on peitetty vain osittain). Auringonpimennyksen alkamishetki ei myöskään ole sama kaistan eri kohdissa, ei siksi, että ajan laskennassa olisi eroa, vaan koska kuun varjo liikkuu maan pintaa pitkin ja se peittää eri pisteet. eri aikoina.

Kuunpimennys etenee aivan eri tavalla. Se havaitaan välittömästi koko maapallon puoliskolla, missä tällä hetkellä Kuu on näkyvissä, eli se seisoo horisontin yläpuolella.

Kuunpimennyksen peräkkäiset vaiheet tapahtuvat kaikissa maanpinnan pisteissä samalla hetkellä; ero johtuu vain erosta ajan laskennassa.

Siksi tähtitieteilijän ei tarvitse "metsästää" kuunpimennyksiä: ne tulevat hänen luokseen yksin. Mutta auringonpimennyksen "saattamiseksi" on joskus tehtävä hyvin pitkiä matkoja. Tähtitieteilijät lähettävät tutkimusmatkoja trooppisille saarille, kauas länteen tai itään, vain tarkkailemaan muutaman minuutin ajan, kuinka Kuun musta ympyrä peittää aurinkolevyn.

Onko mitään järkeä varustaa kalliita tutkimusmatkoja tällaisten ohikiivien havaintojen vuoksi? Eikö ole mahdollista tehdä samoja havaintoja odottamatta, että Kuu vahingossa peittää Auringon? Miksi tähtitieteilijät eivät tuota keinotekoisesti auringonpimennystä peittämällä Auringon kuvaa kaukoputkessa läpinäkymättömällä ympyrällä? Silloin näyttäisi olevan mahdollista tarkkailla vaivattomasti niitä Auringon lähialueita, jotka ovat tähtitieteilijöille niin mielenkiintoisia pimennysten aikana.

Tällainen keinotekoinen auringonpimennys ei kuitenkaan pysty antamaan sitä, mitä havaitaan, kun Kuu peittää Auringon. Tosiasia on, että auringonsäteet, ennen kuin ne saavuttavat silmämme, kulkevat maan ilmakehän läpi ja hajoavat tänne ilmahiukkasten avulla. Siksi taivas päivällä näyttää meistä kirkkaan siniseltä holvilta, ei mustalta, tähtien täplältä, kuten se näyttäisi meille jopa päivällä ilman ilmakehää. Peittää Auringon ympyrällä, mutta pysyy ilmameren pohjalla, vaikka suojelemmekin silmää suorilta päivänvalon säteiltä, ​​yläpuolellamme oleva ilmakehä on edelleen auringonvalon tulva ja jatkaa säteiden hajottamista varjostaen tähdet. Tätä ei tapahdu, jos suojaverkko on ilmakehän ulkopuolella. Kuu on juuri sellainen näyttö, joka sijaitsee sata kertaa kauempana kuin ilmakehän havaittavissa oleva raja. Tämä näyttö pysäyttää auringonsäteet ennen kuin ne tunkeutuvat maan ilmakehään, joten valoa ei sirota varjostetulla kaistalla. Totta, ei täysin: kuitenkin harvat säteet tunkeutuvat varjoalueelle, jota ympäröivät valoalueet ovat hajauttaneet, ja siksi taivas täydellisen auringonpimennyshetkellä ei ole koskaan yhtä musta kuin keskiyöllä; Vain kirkkaimmat tähdet näkyvät.

Mitä tehtäviä tähtitieteilijät asettavat itselleen tarkkaillessaan täydellistä auringonpimennystä? Huomautetaan tärkeimmät.

Ensimmäinen on Auringon ulkokuoren spektriviivojen niin kutsutun "käänteisyyden" havainnointi. Auringon spektrin viivat, jotka normaaleissa olosuhteissa ovat tummia vaalealla spektrinauhalla, kirkastuvat muutamaksi sekunniksi tummalla taustalla sen jälkeen, kun Aurinko on kokonaan Kuun kiekon peitossa: absorptiospektri muuttuu emissiospektriksi. . Tämä on niin kutsuttu "flare-spektri". Vaikka tämä ilmiö, joka tarjoaa arvokasta materiaalia Auringon ulkovaipan luonteen arvioimiseen, voidaan havaita tietyissä olosuhteissa eikä vain pimennyksen aikana, mutta se paljastuu pimennysten aikana niin selvästi, että tähtitieteilijät pyrkivät olemaan käyttämättä sellaista tilaisuutta.

Riisi. 55. Täydellisen auringonpimennyksen aikana "aurinkokorona" välähtää Kuun mustan kiekon ympärillä.

Toinen tehtävä on tutkimus aurinko korona . Kruunu on merkittävin täydellisen auringonpimennyshetkellä havaituista ilmiöistä: Kuun täysin mustan ympyrän ympärillä, jota reunustavat Auringon ulkokuoren tuliset heijastukset (prominentioita), erikokoinen helmikehä ja muodot loistaa eri pimennyksissä (kuva 55). Tämän revontueen pitkät säteet ovat usein useita kertoja auringon halkaisijaltaan ja kirkkaus on yleensä vain puolet täysikuun kirkkaudesta.

Vuoden 1936 pimennyksen aikana aurinkokorona oli poikkeuksellisen kirkas, kirkkaampi kuin täysikuu, mikä on harvinaista. Koronan pitkät, hieman epäselvät säteet laajensivat kolmea tai useampaa auringon halkaisijaa; koko kruunu esitettiin viisisakaraisena tähdenä, jonka keskellä oli kuun tumma kiekko.

Tähtitieteilijät ottavat kuvia koronasta pimennysten aikana, mittaavat sen kirkkautta ja tutkivat sen spektriä. Kaikki tämä auttaa tutkimaan sen fyysistä rakennetta.

Riisi. 56. Yksi yleisen suhteellisuusteorian seurauksista on valonsäteiden taipuminen Auringon gravitaatiovoiman vaikutuksesta. Suhteellisuusteorian mukaan maanpäällinen tarkkailija D:ssä näkee tähden pisteessä E suoran TDFE:n suunnassa, kun taas todellisuudessa tähti on pisteessä E ja lähettää säteensä kaarevaa polkua EBFDT pitkin. Auringon puuttuessa tähdestä tuleva valonsäde on Maahan T suunnattu suoraan

Kolmas tehtävä, joka on esitetty vasta viime vuosikymmeninä, on testata yhtä yleisen suhteellisuusteorian seurauksista. Suhteellisuusteorian mukaan Auringon ohi kulkevien tähtien säteet vaikuttavat sen voimakkaasta vetovoimasta ja läpikäyvät taipuman, jonka pitäisi näkyä tähtien näennäisessä siirtymässä lähellä aurinkokiekkoa (kuva 56). Tämän seurauksen varmistaminen on mahdollista vain täydellisen auringonpimennyksen hetkinä.

Mittaukset vuosien 1919, 1922, 1926 ja 1936 pimennysten aikana eivät antaneet tarkalleen ottaen ratkaisevia tuloksia, ja kysymys suhteellisuusteorian osoitetun seurauksen kokeellisesta vahvistamisesta on avoin tähän päivään asti.

Nämä ovat tärkeimmät tavoitteet, joiden vuoksi tähtitieteilijät jättävät observatorionsa ja menevät syrjäisiin, joskus erittäin epämiellyttäviin paikkoihin tarkkailemaan auringonpimennyksiä.

Mitä tulee kuvaan täydellisestä auringonpimennyksestä, fiktiossamme on erinomainen kuvaus tästä harvinaisesta luonnonilmiöstä (V.G. Korolenko "Pimennyksellä"; kuvaus viittaa elokuun 1887 pimennykseen; havainto tehtiin rannoilla Volgasta, Jurjevetsin kaupungissa.) Tässä on ote Korolenkon tarinasta pienin poikkeuksin:

"Aurinko laskeutuu minuutiksi leveään utuiseen paikkaan ja näyttää pilvestä jo merkittävästi vaurioituneena...

Nyt se näkyy jo paljaalla silmällä, ja sitä auttaa ohut höyry, joka edelleen savuaa ilmassa pehmentäen häikäisevää loistoa.

Hiljaisuus. Jossain kuulet hermostuneen, raskaan hengityksen...

Puoli tuntia kuluu. Päivä paistaa melkein samana, pilvet peittävät ja avaavat auringon, nyt kelluen taivaalla sirpin muodossa.

Nuorten keskuudessa vallitsee huolimaton herätys ja uteliaisuus.

Vanhat miehet huokaavat, vanhat naiset jotenkin hysteerisesti voihkivat, ja jotkut jopa huutavat ja huokaavat kuin hammassärkystä.

Päivä alkaa hämärtyä tuntuvasti. Ihmisten kasvot saavat pelästyneen sävyn, ihmishahmojen varjot makaavat maassa kalpeana, epäselvänä. Alas menevä höyrylaiva kelluu jonkinlaisen aaveen ohi. Sen ääriviivat tulivat vaaleammiksi, menettivät värivarmuuden. Valon määrä ilmeisesti vähenee, mutta koska illan tiivistyneitä varjoja ei ole, valon leikkiä ei heijastu ilmakehän alemmille kerroksille, nämä hämärät vaikuttavat epätavallisilta ja oudolta. Maisema näyttää hämärtyvän jossain; ruoho menettää vihreytensä, vuoret näyttävät menettävän raskaan tiheytensä.

Kuitenkin, vaikka auringon ohut puolikuun muotoinen reuna säilyy, vaikutelma hyvin kalpeasta päivästä vallitsee edelleen, ja minusta näytti, että tarinat pimeydestä pimennyksen aikana olivat liioiteltuja. "Oikeesti", ajattelin, "tämä vielä merkityksetön auringon kipinä, joka palaa kuin viimeinen unohdettu kynttilä valtavassa maailmassa, merkitsee niin paljon? .. Todellako, kun se sammuu, yön pitäisi yhtäkkiä tulla?"

Mutta se kipinä on poissa. Se jotenkin kiihkeästi, ikään kuin paenisi ponnisteluilla tumman ikkunaluukun takaa, välähti toisen kultaisen suihkeen ja sammui. Ja samaan aikaan paksu pimeys laskeutui maan päälle. Sain hetken, jolloin täysi varjo juoksi hämärän läpi. Se ilmestyi etelässä ja lensi valtavan peiton tavoin nopeasti vuorten yli, jokia pitkin, peltojen yli levittäen koko taivaallisen avaruuden, kietoi meidät ja sulkeutui hetkessä pohjoisessa. Seisoin nyt alhaalla, pankilla ja katsoin takaisin väkijoukkoon. Kuolettava hiljaisuus vallitsi siinä... Ihmishahmot sulautuivat yhdeksi pimeäksi massaksi...

Mutta tämä ei ollut tavallinen yö. Se oli niin kirkas, että silmä etsi tahtomattaan hopeisen kuunvaloa, joka lävisti tavallisen yön sinisen pimeyden. Mutta missään ei ollut säteilyä, ei ollut sinistä. Näytti siltä, ​​että tuhka oli ohutta, silmälle erottamatonta, joka oli hajallaan maan päältä, tai ikään kuin ohuin ja paksuin verkko roikkuisi ilmassa. Ja siellä jossain sivuilla, ylemmissä kerroksissa, voi tuntea valaistun ilmanetäisyyden, joka näkee läpi pimeyteemme, sulattaa varjot ja riistää pimeydeltä sen muodon ja tiheyden. Ja kaiken hämmentyneen luonnon yllä pilvet juoksevat upeassa panoraamassa, ja niiden joukossa on jännittävä kamppailu ... Pyöreä, tumma, vihamielinen ruumis, kuin hämähäkki, on tarttunut kirkkaaseen aurinkoon, ja ne ryntäävät yhdessä. transsendenttisissa korkeuksissa. Jonkinlainen tumman kilven takaa vaihtuvia sävyjä tulviva hohto antaa spektaakkelille liikettä ja eloa, ja pilvet lisäävät illuusiota häiritsevällä hiljaisella juoksullaan.

Kuunpimennykset eivät ole nykyajan tähtitieteilijöille erityisen kiinnostavia, koska ne liittyvät auringonpimennyksiin. Esivanhempamme pitivät kuunpimennyksiä mahdollisuutena varmistaa Maan pallomainen muoto. On opettavaista muistaa tämän todisteen rooli Magellanin maailmanympärimatkan historiassa. Kun väsyttävän pitkän matkan jälkeen Tyynen valtameren aavikkovesillä merimiehet joutuivat epätoivoon päättäessään, että he olivat peruuttamattomasti vetäytyneet kiinteältä maalta vesialueelle, joka ei koskaan lopu, Magellan yksin ei menettänyt rohkeutta. "Vaikka kirkko väitti jatkuvasti pyhien kirjoitusten perusteella, että maapallo on valtava tasango, jota ympäröi vesi", sanoo suuren merenkulkijan seuralainen, "Magellan sai lujuuden seuraavasta näkökulmasta: kuunpimennysten aikana kuunpimennysten luoma varjo Maa on pyöreä, ja mikä varjo, sen pitäisi olla esine, joka sen heittää...". Vanhoista tähtitieteen kirjoista löytyy jopa piirustuksia, jotka selittävät kuun varjon muodon riippuvuuden Maan muodosta (kuva 57).

Riisi. 57. Vanha piirustus, joka selittää ajatuksen, että Maan muoto voidaan arvioida maan varjon ilmestymisen perusteella kuun levylle

Nyt emme enää tarvitse tällaisia ​​todisteita. Mutta kuunpimennykset antavat mahdollisuuden arvioida ylempien kerrosten rakennetta maanpäällinen tunnelmaa kuun kirkkauden ja värin avulla. Kuten tiedät, Kuu ei katoa jäljettömästi maan varjossa, vaan on edelleen näkyvissä auringon säteissä taivutellen varjokartion sisällä. Kuun valaistuksen voimakkuus näinä hetkinä ja sen värisävyt kiinnostavat suuresti tähtitiedettä, ja niiden on havaittu olevan odottamattomassa suhteessa auringonpilkkujen määrään. Lisäksi kuunpimennysten ilmiöitä on viime aikoina käytetty mittaamaan kuun maaperän jäähtymisnopeutta, kun se on vailla auringon lämpöä (palaamme tähän myöhemmin).

Miksi pimennykset toistuvat 18 vuoden jälkeen?

Kauan ennen aikakauttamme babylonialaiset taivaanvartijat huomasivat, että sarja - sekä auringon- että kuunpimennys - toistuu 18 vuoden ja 10 päivän välein. Tätä ajanjaksoa kutsuttiin "Sarosiksi". Sen avulla muinaiset ennustivat pimennysten alkamista, mutta he eivät tienneet, mikä aiheutti tällaisen oikean jakson ja miksi "sarosilla" oli juuri tämä eikä toinen kesto. Syy pimennysten jaksollisuudelle löydettiin paljon myöhemmin kuun liikkeen perusteellisen tutkimuksen tuloksena.

Kuinka kauan kuu kestää kiertää kiertoradansa? Vastaus tähän kysymykseen voi olla erilainen riippuen siitä, millä hetkellä Kuun kierros Maan ympäri katsotaan päättyneeksi. Tähtitieteilijät erottavat viisi erilaista kuukautta, joista olemme nyt kiinnostuneita vain kahdesta:

1. Niin kutsuttu "synodinen" kuukausi, eli ajanjakso, jonka aikana Kuu tekee täydellisen kierroksen kiertoradalla, jos seuraat tätä liikettä Auringosta. Tämä on kahden identtisen kuun vaiheen välinen aika, esimerkiksi uudesta kuusta uuteen kuuhun. Se on 29,5306 päivää.

2. Ns. dramaattinen kuukausi, eli aika, jonka jälkeen Kuu palaa kiertoradansa samaan "solmuun" ( solmu - Kuun kiertoradan leikkauspiste maan kiertoradan tason kanssa). Tällaisen kuukauden kesto on 27,2122 päivää.

Pimennykset, kuten on helppo ymmärtää, tapahtuvat vain sellaisina hetkinä, jolloin täysikuun tai uudenkuun vaiheessa oleva Kuu on jossakin solmussaan: silloin sen keskipiste on samalla linjalla Maan keskusten kanssa ja aurinko. On selvää, että jos pimennys tapahtui tänään, sen pitäisi tulla uudelleen sellaisen ajan kuluttua, joka päättyy synodisten ja drakonisten kuukausien kokonaisluku : silloin olosuhteet, joissa pimennykset ovat, toistuvat.

Kuinka löytää tällaiset välit? Tätä varten meidän on ratkaistava yhtälö

missä X ja y - kokonaislukuja. Esitetään se osuutena

näemme sen pienimmän tarkka tämän yhtälön ratkaisut ovat:

x = 272 122………. y = 295 306.

Se osoittautuu valtavaksi, kymmenien vuosituhansien ajanjaksoksi, käytännössä hyödyttömäksi. Muinaiset tähtitieteilijät olivat tyytyväisiä päätökseen lähentää . Kätevin tapa löytää approksimaatiot tällaisissa tapauksissa on jatkuvat murtoluvut. Laajenna murto-osaa

jatkuvaksi. Se tehdään näin. Eliminoimalla kokonaisluvun, meillä on

Viimeisessä murto-osassa jaetaan osoittaja ja nimittäjä osoittajalla:

Murtoluvun osoittaja ja nimittäjä

jaa osoittajalla ja tee niin tulevaisuudessa. Päädymme saamaan

Tästä murtoluvusta, kun otetaan sen ensimmäiset linkit ja hylätään loput, saadaan seuraavat peräkkäiset likiarvot:

Tämän sarjan viides murto-osa antaa jo riittävän tarkkuuden. Jos lopetat siihen, eli hyväksyt x = 223, ja y = 242, silloin pimennysten toistumisjakso on yhtä suuri kuin 223 synodista kuukautta tai 242 dramaattista kuukautta.

Tämä on 6585 1/3 päivää, eli 18 vuotta 11,3 päivää (tai 10,3 päivää).

Tämä on Saroksen alkuperä. Kun tiedämme, mistä se on peräisin, voimme myös olla tietoisia siitä, kuinka tarkasti sitä voidaan käyttää pimennysten ennustamiseen. Näemme, että kun otetaan huomioon saros, joka vastaa 18 vuotta 10 päivää, 0,3 päivää hylätään. Tämän pitäisi vaikuttaa siihen tosiasiaan, että näin lyhennetylle ajanjaksolle varatut pimennykset tapahtuvat vuonna muut kellot päivää kuin edellisellä kerralla (noin 8 tuntia myöhemmin), ja vain käytettäessä kolminkertaista tarkkaa saroa vastaavaa jaksoa, pimennykset toistuvat lähes samoihin vuorokauden hetkiin. Lisäksi saros ei ota huomioon muutoksia Kuun etäisyydessä Maasta ja Maan etäisyydestä Auringosta, muutoksia, joilla on oma jaksollisuutensa; Näistä etäisyyksistä riippuu, onko auringonpimennys täydellinen vai ei. Siksi saros mahdollistaa vain sen ennustamisen, että pimennys tapahtuu tiettynä päivänä, mutta onko se täydellinen, osittainen vai rengasmainen ja onko sitä mahdollista havaita samoissa paikoissa kuin edellisellä kerralla, ei voida ennustaa. väitti.

Lopuksi tapahtuu myös niin, että merkityksetön osittainen auringonpimennys 18 vuoden kuluttua laskee sen vaiheen nollaan, eli sitä ei havaita ollenkaan; ja toisin päin, joskus pienet osittaiset Auringonpimennykset, joita ei aiemmin havaittu, tulevat näkyviin.

Nykyään tähtitieteilijät eivät käytä saroja. Maan satelliitin oikeita liikkeitä on tutkittu niin hyvin, että pimennykset ennustetaan nyt lähimpään sekuntiin. Jos ennustettua pimennystä ei olisi tapahtunut, nykyajan tiedemiehet olisivat valmiita myöntämään mitä tahansa, mutta eivät virheellisiä laskelmia. Tämän on osuvasti huomauttanut Jules Verne, joka romaanissa "Turkisten maa" kertoo tähtitieteilijästä, joka lähti napamatkalle tarkkailemaan auringonpimennystä. Toisin kuin ennustettiin, niin ei käynyt. Minkä johtopäätöksen tähtitieteilijä teki tästä? Hän ilmoitti ympärillään oleville, että jääkenttä, jolla he sijaitsivat, ei ollut mantere, vaan kelluva jäälautta, jota merivirta kantoi pimennysalueen ulkopuolelle. Tämä väite oli pian perusteltu. Tässä on esimerkki syvästä uskosta tieteen voimaan!

Onko mahdollista?

Silminnäkijät kertovat, että kuunpimennyksen aikana he sattuivat tarkkailemaan Auringon kiekkoa taivaan toisella puolella lähellä horisonttia ja samalla toisella puolella - pimennettyä Kuun kiekkoa.

Samanlaisia ​​ilmiöitä havaittiin myös vuonna 1936, osittaisen kuunpimennyspäivänä 4. heinäkuuta. 4. heinäkuuta illalla klo 20. 31 min. Kuu nousi, ja kello 20. 46 min. aurinko oli laskemassa ja kuun nousuhetkellä oli kuunpimennys, vaikka kuu ja aurinko näkyivät samanaikaisesti horisontin yläpuolella. Olin tästä erittäin yllättynyt, koska valonsäteet etenevät itse asiassa suorassa linjassa ”, yksi tämän kirjan lukijoista kirjoitti minulle.

Kuva on todella mystinen: vaikka toisin kuin Tšehov-tyttö uskoo, on mahdotonta "nähdä Auringon ja Kuun keskipisteen yhdistävää linjaa" nokilasin läpi, mutta on täysin mahdollista vetää se henkisesti ohi. Maata tällaisella järjestelyllä. Voiko pimennys tapahtua, jos Maa ei suojaa Kuuta auringolta? Voiko sellaiseen silminnäkijän todistajalausuntoon luottaa?

Todellisuudessa tällaisessa havainnossa ei kuitenkaan ole mitään uskomatonta. Se, että aurinko ja pimentynyt Kuu näkyvät taivaalla samanaikaisesti, johtuu valonsäteiden kaarevuudesta maan ilmakehässä. Tämän kaarevuuden, jota kutsutaan "ilmakehän taittumaksi", ansiosta jokainen valaisin näyttää meistä korkeampi hänen todellinen asemansa (s. 48, kuva 15). Kun näemme auringon tai kuun lähellä horisonttia, ne ovat geometrisesti alla horisontti. Ei siis ole mitään mahdotonta siinä tosiasiassa, että Auringon kiekko ja peitetty Kuu ovat molemmat näkyvissä horisontin yläpuolella samanaikaisesti.

"Yleensä", Flammarion sanoo tässä yhteydessä, "he viittaavat vuosien 1666, 1668 ja 1750 pimennyksiin, jolloin tämä outo piirre ilmeni terävimmin. Näin pitkälle ei kuitenkaan tarvitse mennä. 15. helmikuuta 1877 Kuu nousi Pariisissa kello 5. 29 min. Aurinko oli laskemassa kello 5. 39 min., ja sillä välin täydellinen pimennys on jo alkanut. 4. joulukuuta 1880 Pariisissa oli täydellinen kuunpimennys: tänä päivänä kuu nousi kello 4 ja Aurinko laski kello 4 2 minuuttia, ja tämä oli melkein puolivälissä pimennystä. kestää klo 3 alkaen. 3 min. klo 4 asti. 33 min. Jos tätä ei havaita paljon useammin, niin vain tarkkailijoiden puutteen vuoksi. Jos haluat nähdä Kuun täydellisessä pimennyksessä ennen auringonlaskua tai auringonnousun jälkeen, sinun tarvitsee vain valita paikka maan päällä niin, että Kuu on horisontissa lähellä pimennystä.

Mitä kaikki eivät tiedä pimennyksistä

1. Kuinka kauan auringon- ja kuinka kauan kuunpimennykset voivat kestää?

2. Kuinka monta pimennystä voi tapahtua yhdessä vuodessa?

3. Onko vuosia ilman auringonpimennyksiä? Ja ilman kuita?

4. Milloin seuraava täydellinen auringonpimennys näkyy Venäjällä?

5. Miltä puolelta pimennyksen aikana Kuun musta kiekko lähestyy aurinkoa - oikealta vai vasemmalta?

6. Mistä reunasta Kuunpimennys alkaa - oikealta vai vasemmalta?

7. Miksi lehtien varjossa olevat valopisteet ovat puolikuun muotoisia auringonpimennyksen aikana (kuva 58)?

8. Mitä eroa on auringonpimennysaikaisen aurinkosirpin muodon ja tavallisen puolikuun muodon välillä?

9. Miksi auringonpimennystä tarkastellaan savustetun lasin läpi?

1. Pisin kesto täysi vaihe auringonpimennys 7 3/4 m (päiväntasaajalla; korkeammilla leveysasteilla - vähemmän). Silti pimennysvaiheet voivat kaapata jopa 3? tuntia (päiväntasaajalla).

Kaikkien vaiheiden kesto kuunpimennys - jopa 4 tuntia; kuun täydellisen pimenemisen aika kestää enintään 1 tunti 50 m.

2. Kaikkien vuoden aikana tapahtuneiden auringon- ja kuunpimennysten määrä ei voi olla yli 7 ja pienempi kuin 2. (Vuonna 1935 oli 7 pimennystä: 5 auringonpimennystä ja 2 kuunpimennystä.)

Riisi. 58. Valopisteet puun lehtien varjossa pimennyksen osittaisen vaiheen aikana ovat puolikuun muotoisia.

3. Ilman aurinko- Pimennykset eivät kestä yhtä vuotta: joka vuosi on vähintään 2 auringonpimennystä. Vuosia ilman kuun- Pimennykset tapahtuvat melko usein, noin viiden vuoden välein.

4. Seuraava Venäjällä näkyvä täydellinen auringonpimennys tapahtuu 1. elokuuta 2008. Täyspimennysvyöhyke kulkee Grönlannin, arktisen alueen, Itä-Siperian ja Kiinan läpi.

5. Maan pohjoisella pallonpuoliskolla Kuun kiekko liikkuu aurinkoa kohti oikealta vasemmalle. Kuun ensimmäinen kosketus Auringon kanssa tulee aina odottaa oikein sivut. Eteläisellä pallonpuoliskolla, kanssa vasemmalle (Kuva 59).

Riisi. 59. Miksi Maan pohjoisella pallonpuoliskolla olevalle tarkkailijalle Kuun kiekko lähestyy aurinkoa pimennyksen aikana oikealla, ja eteläisellä pallonpuoliskolla olevalle tarkkailijalle - vasemmalle?

6. Pohjoisella pallonpuoliskolla kuu astuu maan varjoon mukanaan vasemmistolainen reuna, etelässä - oikein.

7. Valopisteet lehtien varjossa ovat vain kuvia Auringosta. Pimennyksen aikana Aurinko näyttää puolikuulta, ja sen lehtien varjossa olevien kuvien tulee näyttää samalta (kuva 58).

8. Kuun puolikuuta rajaa ulkopuolelta puoliympyrä, sisältä puoliellipsi. Aurinko puolikuuta rajoittaa kaksi samansäteisen ympyrän kaarta (katso s. 59, "Kuun vaiheiden mysteerit").

9. Aurinkoa ei voida katsoa suojaamattomilla silmillä, vaikka Kuu olisikin osittain peittämässä sitä. Auringon säteet polttavat verkkokalvon herkimmän osan, mikä heikentää näöntarkkuutta merkittävästi pitkäksi aikaa ja joskus koko elämäksi.

Jopa XIII vuosisadan alussa. Novgorodin kronikoitsija huomautti: "Tästä Veliki Novgorodin kyltistä tuskin kukaan henkilöstä katosi näkemättä." Palovammojen välttäminen on kuitenkin helppoa, jos varaat paksusti savulasia. Se on poltettava kynttilän päällä niin paksuksi, että Auringon kiekko ilmestyy sellaisen lasin läpi. terävästi rajattu ympyrä , ilman säteitä ja haloa; Mukavuussyistä savustettu puoli peitetään toisella puhtaalla lasilla ja liimataan paperilla reunojen ympäriltä. Koska on mahdotonta ennustaa etukäteen, mitkä olosuhteet Auringon näkyvyydelle ovat pimennyksen tunteina, on hyödyllistä valmistaa useita laseja, joiden läpikuultavuus on erilainen.

Voit käyttää myös värillisiä laseja, jos yhdistät kaksi eriväristä lasia (mieluiten "lisä"). Tavalliset purkitetut aurinkolasit eivät riitä tähän tarkoitukseen.

Millainen sää on kuussa?

Tarkkaan ottaen Kuussa ei ole säätä, jos tämä sana ymmärretään tavallisessa merkityksessä. Millainen voi olla sää, jossa ei ole lainkaan ilmakehää, pilviä, vesihöyryä, sadetta, tuulta? Ainoa asia, josta voidaan keskustella, on maaperän lämpötila.

Joten kuinka kuuma Kuun maaperä on? Tähtitieteilijillä on nyt käytössään instrumentti, jonka avulla voidaan mitata paitsi etäisten valaisimien myös niiden yksittäisten osien lämpötilaa. Laitteen suunnittelu perustuu lämpösähkön ilmiöön: kahdesta erilaisesta metallista juotetussa johtimessa kulkee sähkövirta, kun toinen liitos on lämpimämpi kuin toinen; tuloksena olevan virran voimakkuus riippuu lämpötilaerosta ja antaa sinun mitata absorboidun lämmön määrän.

Laitteen herkkyys on hämmästyttävä. Mikroskooppisilla mitoilla (laitteen kriittinen osa on enintään 0,2 mm ja paino 0,1 mg) se reagoi jopa 13. magnitudin tähtien lämpövaikutukseen, mikä nostaa lämpötilaa asteen kymmenen miljoonasosaa . Nämä tähdet eivät näy ilman kaukoputkea; ne loistavat 600 kertaa heikommin kuin tähdet, jotka ovat paljain silmin näkyvyyden rajalla. Näin merkityksettömän lämmön talteenotto on kuin kynttilän lämmön havaitseminen usean kilometrin etäisyydeltä.

Koska käytössään oli tällainen melkein ihmeellinen mittauslaite, tähtitieteilijät lisäsivät sen Kuun teleskooppisen kuvan tiettyihin osiin, mittasivat sen vastaanottaman lämmön ja arvioivat tämän perusteella Kuun eri osien lämpötilan (tarkkuudella 10 °). Tässä ovat tulokset (kuva 60): täysikuun kiekon keskellä lämpötila on yli 100°; Kuun maaperälle kaadettu vesi kiehuisi jopa normaalipaineessa. "Kuussa meidän ei tarvitsisi valmistaa illallista liedellä", kirjoittaa eräs tähtitieteilijä, "mikä tahansa lähellä oleva kivi voisi täyttää tehtävänsä." Levyn keskeltä alkaen lämpötila laskee tasaisesti kaikkiin suuntiin, mutta jopa 2700 km keskipisteestä se ei ole alle 80°. Sitten lämpötila laskee nopeammin ja valaistun levyn reunan lähellä vallitsee -50° huurre. Vielä kylmempää on Kuun pimeällä puolella, käännettynä pois auringosta, missä pakkanen saavuttaa -170 °.

Riisi. 60. Kuun lämpötila saavuttaa +125 °C näkyvän kiekon keskellä täysikuussa ja laskee nopeasti reunoille -50 °C:een ja sen alle

Aiemmin mainittiin, että pimennysten aikana, kun kuun pallo syöksyy maan varjoon, kuun maaperä, joka on vailla auringonvaloa, jäähtyy nopeasti. Mitattiin kuinka suuri tämä jäähtyminen oli: yhdessä tapauksessa havaittiin lämpötilan lasku pimennyksen aikana +125 astetta -115°, eli lähes 240° noin 1/-2 tunnin aikana. Samaan aikaan maan päällä vastaavissa olosuhteissa, eli auringonpimennyksen aikana, lämpötila laskee vain kahdella, paljon - kolmella asteella. Tämä ero johtuu maan ilmakehästä, joka on verrattain läpinäkyvä Auringon näkyville säteille ja estää kuumentuneen maaperän näkymättömät "termiset" säteet.

Se, että Kuun maaperä menettää niin nopeasti kerääntymänsä lämmön, kertoo sekä kuun maaperän alhaisesta lämpökapasiteetista että huonosta lämmönjohtavuudesta, minkä seurauksena vain pieni määrä lämpöä voi kerääntyä sitä lämmitettäessä.

Kuu kiertää maata samaan suuntaan kuin maa pyörii akselinsa ympäri. Tämän liikkeen heijastus, kuten tiedämme, on Kuun näennäinen liike tähtien taustaa vasten kohti taivaan pyörimistä. Joka päivä Kuu siirtyy itään suhteessa tähtiin noin 13 °, ja 27,3 päivän kuluttua se palaa samoihin tähtiin kuvattuaan täyden ympyrän taivaanpallolla.

Kuun kiertoaika maan ympäri tähtiin nähden(inertiaalisessa vertailukehyksessä) kutsutaan tähti- tai siderealistiksi(lat. sidus - tähti) kuukausi. Se on 27,3 päivää.

Kuun näennäiseen liikkeeseen liittyy jatkuva muutos sen ulkonäössä - vaiheen muutos. Tämä johtuu siitä, että Kuu on eri paikoissa suhteessa aurinkoon ja sitä valaisevaan maahan. Kaavio, joka selittää kuun vaiheiden muutoksen, on esitetty kuvassa 20.

Kun Kuu näkyy meille kapeana puolikuuna, myös sen kiekon muu osa hehkuu hieman. Tätä ilmiötä kutsutaan tuhkanen valo ja selittyy sillä, että Maa valaisee Kuun yöpuolen heijastuvalla auringonvalolla.

Kahden peräkkäisen identtisen kuun vaiheen välistä aikaväliä kutsutaan synodiseksi kuukaudeksi.(kreikan kielestä synodos - yhteys); on kuun kierrosaika Maan ympäri suhteessa aurinkoon. Se on (kuten havainnot osoittavat) 29,5 päivää.

Näin ollen synodinen kuukausi on pidempi kuin sidereaalinen kuukausi. Tämä on helppo ymmärtää, kun tietää, että Kuun samat vaiheet esiintyvät samoissa paikoissa suhteessa maahan ja aurinkoon. Kuvassa 21 Maan T ja Kuun L suhteellinen sijainti vastaa uuden kuun hetkeä. Kuu L 27,3 päivän kuluttua, tehtyään täyden kierroksen, ottaa aikaisemman asemansa tähtiin nähden. Tänä aikana Maa T yhdessä Kuun kanssa kulkee kiertoradalla Aurinkoon nähden kaaren TT 1, joka on lähes 27 °, koska joka päivä se siirtyy noin 1 °. Jotta Kuu L 1 ottaisi entisen asemansa suhteessa aurinkoon ja maahan T 1 (tuli uuteen kuuhun), kestää vielä kaksi päivää. Kuu todellakin kulkee 360 ​​° päivässä: 27,3 päivää = 13 ° / vrk, jotta se kulkee 27 ° kaaren läpi. 27°: 13°/päivä = 2 päivää. Joten käy ilmi, että kuun synodinen kuukausi on noin 29,5 Maan päivää.

Näemme aina vain yhden kuun puolipallon. Tämä nähdään joskus sen aksiaalisen pyörimisen puuttumisena. Itse asiassa tämä johtuu Kuun pyörimisjaksojen yhtäläisyydestä akselinsa ympäri ja sen kierrosta Maan ympäri.

Tarkista tämä kiertämällä kohdetta ympärilläsi ja samalla o kiertämällä sitä akselin ympäri, jonka jakso on yhtä suuri kuin ympyrän jakso.

Pyöriessään akselinsa ympäri Kuu kääntää vuorotellen eri puoliaan kohti aurinkoa. Siksi Kuussa tapahtuu päivän ja yön muutos, ja aurinkopäivä on yhtä suuri kuin synodinen jakso (sen kierros suhteessa aurinkoon). Siten Kuussa päivän pituus on yhtä suuri kuin kaksi Maan viikkoa, ja kaksi viikkoamme muodostavat siellä yön.

On helppo ymmärtää, että Maan ja Kuun vaiheet ovat keskenään vastakkaisia. Kun Kuu on melkein täynnä, Maa näkyy Kuusta kapeana puolikuuna. Kuvassa 42 on valokuva taivaasta ja kuun horisontista Maan kanssa, jossa vain sen valaistu osa on näkyvissä - alle puoliympyrän.

Harjoitus 5

1. Kuun puolikuu illalla pullistuu oikealle ja lähellä horisonttia. Millä puolella horisonttia se on?

2. Tänään Kuun ylähuipentuma tapahtui keskiyöllä. Milloin on kuun seuraava ylähuippu?

3. Millä aikaväleillä tähdet huipentuvat Kuuhun?

2. Kuun ja auringonpimennykset

Auringon valaisemat maat ja kuu (kuva 22) luovat varjon kartioita (konvergentti) ja penumbrakartioita (divergentti). Kun Kuu putoaa kokonaan tai osittain Maan varjoon, saattaa loppuun tai osittainen kuunpimennys. Maasta katsottuna se näkyy samanaikaisesti kaikkialta, missä Kuu on horisontin yläpuolella. Kuun täydellisen pimennyksen vaihe jatkuu, kunnes Kuu alkaa nousta Maan varjosta ja voi kestää jopa 1 tunti 40 minuuttia. Maan ilmakehässä taittuneet auringonsäteet putoavat maan varjon kartioon. Tässä tapauksessa ilmakehä absorboi voimakkaasti sinisiä ja viereisiä säteitä (ks. kuva 40) ja välittää kartioon pääasiassa punaisia, jotka absorboituvat heikommin. Siksi Kuu muuttuu pimennyksen suuren vaiheen aikana punertavaksi eikä katoa kokonaan. Ennen vanhaan kuunpimennystä pelättiin kauheana enteenä, uskottiin, että "kuukausi vuotaa verta". Kuunpimennykset tapahtuvat jopa kolme kertaa vuodessa, lähes puolen vuoden välein, ja tietysti vain täysikuussa.

Auringonpimennys voidaan nähdä täydellisenä pimennyksenä vain silloin, kun kuun varjopiste putoaa Maahan.. Pisteen halkaisija ei ylitä 250 km, ja siksi täydellinen auringonpimennys on samanaikaisesti näkyvissä vain pienessä osassa maata. Kun Kuu liikkuu kiertoradalla, sen varjo liikkuu Maan poikki lännestä itään piirtäen peräkkäin kapean täydellisen pimennyksen vyöhykkeen (kuva 23).

Siellä missä Kuun penumbra putoaa maan päälle, tapahtuu osittainen auringonpimennys.(Kuva 24).

Johtuen Maan etäisyyksien pienestä muutoksesta Kuusta ja Auringosta, Kuun näennäinen kulmahalkaisija on joko hieman suurempi tai hieman pienempi kuin Auringon halkaisija tai yhtä suuri kuin se. Ensimmäisessä tapauksessa täydellinen auringonpimennys kestää jopa 7 min 40 s, kolmannessa - vain yksi hetki, ja toisessa tapauksessa Kuu ei peitä aurinkoa kokonaan, se havaitaan rengasmainen pimennys. Sitten Kuun tumman kiekon ympärillä näkyy aurinkokiekon kiiltävä reuna.

Maan ja Kuun liikelakien tarkan tuntemuksen perusteella lasketaan pimennysten hetkiä sekä missä ja miten ne näkyvät satojen vuosien päähän. On koottu karttoja, joista näkyy täydellisen pimennyksen vyöhyke, viivat (isofaasit), joissa pimennys tulee näkymään samassa vaiheessa, ja viivat, joiden suhteen jokaiselle paikkakunnalle voidaan laskea pimennyksen alun, lopun ja keskikohdan hetket. .

Maapallon auringonpimennykset voivat olla kahdesta viiteen vuodessa, jälkimmäisessä tapauksessa varmasti yksityisiä. Keskimäärin samassa paikassa täydellinen auringonpimennys nähdään erittäin harvoin - vain kerran 200-300 vuodessa.

Tieteen kannalta erityisen kiinnostavia ovat täydelliset auringonpimennykset, jotka aiemmin inspiroivat tietämättömissä ihmisissä taikauskoista kauhua. Tällaisia ​​pimennyksiä pidettiin sodan, maailmanlopun, merkkinä.

Tähtitieteilijät tekevät tutkimusmatkoja täydelle pimennysvyöhykkeelle tutkiakseen auringonpimennyksen ulkopuolella näkymättömiä, harvinainen ulompia kuoria sekuntien, harvoin minuuttien ajan kokonaisvaiheesta. Täydellisen auringonpimennyksen aikana taivas tummuu, horisontissa palaa hehkuva rengas - Auringon säteiden valaisema ilmakehän hehku alueilla, joissa pimennys on keskeneräinen, ns. aurinkokoronan helmisäteet ulottuvat ympäri. musta aurinkolevy (katso kuva 69).

Jos kuun kiertoradan taso osuisi yhteen ekliptiikan tason kanssa, niin jokaisessa uudessa kuussa olisi auringonpimennys ja jokaisella täysikuulla kuunpimennys. Mutta kuun kiertoradan taso ylittää ekliptiikan tason 5 ° 9 " kulmassa. Siksi Kuu yleensä kulkee ekliptisen tason pohjois- tai eteläpuolella, eikä pimennyksiä tapahdu. Vain kahtena ajanjaksona vuodesta, Lähes puoli vuotta erotettuna, kun Kuu on lähellä ekliptiikkaa täysikuun ja uudenkuun aikana, pimennys on mahdollinen.

Kuun kiertoradan taso pyörii avaruudessa (tämä on yksi Auringon vetovoiman aiheuttamista Kuun liikkeen häiriötyypeistä) * ja tekee täydellisen käännöksen 18 vuodessa. Siksi mahdollisten pimennysten jaksoja siirretään vuoden päivämäärien mukaan. Antiikin tutkijat huomasivat tähän 18 vuoden ajanjaksoon liittyvän pimennysten jakson ja pystyivät näin ollen ennustamaan pimennysten alkamisen. Nyt virheet pimennyshetkien ennustamisessa ovat alle 1 s.

Tietoa tulevista pimennyksistä ja niiden näkyvyyden ehdoista löytyy "Koulujen tähtitieteellisestä kalenterista".

Harjoitus 6

1. Eilen oli täysikuu. Voiko huomenna olla auringonpimennys? viikkoa myöhemmin?

2. Ylihuomenna on auringonpimennys. Tuleeko tänä iltana kuutamo?

3. Onko mahdollista tarkkailla auringonpimennystä 15. marraskuuta Maan pohjoisnavalta? 15 huhtikuuta? Selitä vastaus.

4. Onko mahdollista nähdä kuunpimennyksiä kesä- ja marraskuussa Maan pohjoisnavalta? Selitä vastaus.

5. Kuinka erottaa Kuunpimennysvaihe yhdestä sen tavallisista vaiheista?

6. Mikä on auringonpimennysten kesto Kuussa verrattuna niiden kestoon maan päällä?

V.N. Bespalov,
sisäoppilaitos nro 4, Voronezh

Kevyt. Optiset ilmiöt. 9-luokka

Oppitunti, jossa selitetään uutta materiaalia sarjakuvien kehyksillä

Harmi, että tähtitiede oppiaineena jää pois koulusta. Integrointi fysiikan kanssa voi olla hyödyllistä, mutta on epätodennäköistä, että fyysikot viettävät paljon aikaa tähtitieteellisten ilmiöiden tutkimiseen. Ja opiskelijat menettävät paljon. Samaa mieltä, aurinkokunnan tutkimus 5. luokassa ei todennäköisesti jää opiskelijoiden muistiin, ja suhteellisuusteorian puitteissa kukaan ei tietenkään puhu kesästä ja äitiysajasta. Ja nyt kuulemme valkokankaalta: "METEOR-iskut aiheuttivat dinosaurusten kuoleman", "... kesäaika on 2 tuntia normaaliaikaa edellä" jne. Monet alkavat uskoa, että tähdet putoavat, ja kun siirryt Astrakhanista Moskovaan, voit nähdä enemmän tähtikuvioita. Opiskellessaan linssejä koulun opetussuunnitelmassa ei jää aikaa tutkia kaukoputkien rakennetta. Ja opiskelijat ajattelevat edelleen, että "teleskoopit tuovat planeetat lähemmäksi" sen sijaan, että "teleskoopit lisäävät näkökulmaa". Mekaniikassa ei ole sijaa meteorien ja meteoriittien liikkeen tutkimukselle. Ja jotkut alkavat uskoa, että tähdet putoavat. Mutta älkäämme puhuko surullisista asioista.

Artikkeli on laadittu Protector-verkkokaupan tuella. Jos päätät ostaa laadukkaita ja luotettavia autonrenkaita, paras ratkaisu olisi ottaa yhteyttä Protector-verkkokauppaan. Klikkaamalla linkkiä: "Marshal-renkaat" voit tilata renkaita edulliseen hintaan poistumatta näytön ruudulta. Löydät tarkempia tietoja tällä hetkellä voimassa olevista hinnoista ja kampanjoista sivustolta renkaat-spb.ru.

Ehdotettu oppitunti voidaan suorittaa tutkittaessa valon suoraviivaista etenemistä aiheesta "Optiset ilmiöt". Tätä oppituntia varten olen tehnytDVD-levy, joka on digitoinut ja äänittänyt uudelleen tallenteet videokasettiohjelmalla 1991g. Laatu jättää tietysti paljon toivomisen varaa. Olisi hienoa, jos opetusministeriömme tekisi 5-10 minuutin mittaisia ​​elokuvia tunneille, kuten 15-20 vuotta sitten. Nyt on levyjä "Open Physics", "Open Astronomy", mutta silti haluaisin elokuvia. Ehkä loukkasin sarjakuvapiirtäjiemme tekijänoikeuksia, mutta sarjakuvafragmenttien esittely fysiikan tunneilla antaa sinun katsoa videomateriaalia toiselta puolelta - opetukselta.Kerran kanavalla näytettiin "Venäjä".
26 jaksoa kanadalaisesta animaatiosarjasta The Magic School Bus. Pedagogiikan näkökulmasta se olisi hyödyllinen koulun ulkopuolisessa toiminnassa, ja fragmentteja voitaisiin sisällyttää fysiikan, biologian ja tähtitieteen tunneille. Mutta mistä saan tämän sarjakuvan? Minulla on videonauhuritallenteita, laitan jotain päälle tunnilla, mutta nyt haluan laadukkaampia tallenteita, koska kouluihin on ilmestynyt multimediaprojektoreita.

Oppitunnin lopussa voit näyttää kahden minuutin elokuvan pimennyksistä valon suoraviivaisen etenemisen seurauksena ja ratkaista 2-3 tehtävää kirjasta MITÄ??Malakhova G.I.., Strauta E.K.

Tämän oppitunnin jälkeen oppilaat halusivat oppia lisää Kuusta, joten järjestin Q&A-illan, jossa näytin vanhaa.DVD-levyt elokuvia kuusta. Kysymyksiin vastasivat myös opiskelijat, joilla oli kokemusta koulujen NPC:ihin osallistumisesta.

Oppitunnin tavoitteet: ota selvää, mikä valo on; ymmärtää, miksi näemme valonlähteitä ja kappaleita, jotka eivät ole lähteitä; miksi kuun ulkonäkö taivaalla muuttuu; oppia laskemaan säteilyn aallonpituus, jos sen taajuus tunnetaan, piirtämään Maan, Auringon ja Kuun sijainti ja määrittämään vuorokaudenajat (ilta, aamu) kuun eri vaiheissa, opettaa suuntautumaan maastossa kuun eri vaiheissa. kuun vaiheet; tehdä havaintoja kuusta useiden iltojen ajan.

Opettaja. Elämä maapallolla syntyi ja on olemassa auringonvalon säteilevän energian ansiosta. Alkukantaisen ihmisen tuli, öljy, avaruusraketin polttoaine - kaikki tämä on valoenergiaa, jonka kasvit ja eläimet ovat kerran varastoineet. Mitä luulet tapahtuvan, jos aurinko sammuu? Pysäytä aurinkovirta ja nestemäisen typen ja hapen sateet putoavat maan päälle. Lämpötila lähestyy absoluuttista nollaa, ts. -273 °C. Seitsemänmetrinen kuori jäätyneitä ilmakehän kaasuja peittää maan pinnan. Vain satunnaisesti tässä jäisessä autiomaassa kohtaa nestemäistä heliumia sisältäviä lätäköitä.

Tähtitieteilijöiden mukaan Aurinko pysyy paikallaan pitkään. Ja koko tämän ajan se tuo lämpöä ja valoa Maahan. Mitä auringonsäteistä voi oppia? Valovirran ansiosta havaitsemme ja tunnemme ympäröivän maailman. Valosäteet kertovat läheisten ja kaukana olevien esineiden sijainnista, niiden muodosta ja väristä. Homogeenisessa väliaineessa säteet etenevät suoraviivaisesti.

Mikä on valo? Valo on ihmissilmän havaitsemaa sähkömagneettista säteilyä. Tämän säteilyn aallonpituudet ovat hyvin pieniä ja sijaitsevat kapealla alueella - 0,38 - 0,77 mikronia (380-770 nm).Valolla on sähkömagneettinen luonne. ( Näytöllä tai interaktiivisella taululla taulukko "Säteily ja taajuus". )

Tehtävät "Säteilytyypit"

Minkä tyyppistä säteilyä ovat sähkömagneettiset aallot, joiden taajuus on 30 GHz? 600 THz? 100 kHz? 1200 THz?

Laske näiden säteilyn aallonpituudet.

Valon lähteet

Opettaja. Täytä taulukko ( opiskelijat nimeävät valonlähteet ja taulukon vastaavat solut "avoin" )/

luonnollisia lähteitä	keinotekoisia lähteitä
revontulia
	TV-ruudut
hehkuvat hyönteiset

Näemme säteilylähteitä, koska niiden tuottama säteily osuu silmiimme. Mutta voimme nähdä myös kappaleita, jotka eivät ole säteilyn lähteitä. Miksi? Kyse on valon heijastuksesta. Näemme vain valaistuja ruumiita. Pimeässä kaikki kissat ovat harmaita, koska valoa ei ole, mikä tarkoittaa, että se ei heijastu esineestä. Demokritos ymmärsi ensimmäisenä, että kuu paistaa heijastuneen auringonvalon vaikutuksesta. Auringon, Maan ja Kuun sijainnista riippuen Kuun ulkonäkö muuttuu jatkuvasti.

Kuun vaiheiden tutkimus

(Näytetään 2,5 minuutin video . Tässä on selostusteksti .) Ihminen näyttää juoksevan koko elämänsä kuun polkua pitkin. Ensimmäisen kerran hän astui sen päälle, kun hän kohotti päätään ja kysyi itseltään: "Miksi Kuu on niin erilainen: tänään se on pyöreä ja huomenna puolikuun muotoinen?" Tuhansien vuosien jälkeen hän tajusi: kuu loistaa auringosta heijastuvalla valolla. Ja se pyörii maan ympäri. Tällä matkalla Kuu on Maan ja Auringon välissä, joten Kuun pimeä puoli on kääntynyt meitä kohti, emmekä näe sitä. Tämä on uusi kuu.

Noin 7 päivän kuluttua alkaa ensimmäinen neljännes. Kuun oikea puoli näkyy taivaan eteläpuolella auringonlaskun aikaan. Keskiyön aikoihin kuu laskee horisontin alapuolelle taivaan länsiosassa.

Kestää vielä noin 7 päivää, ja näemme täysikuun. Se näkyy illalla taivaan itäpuolella. Nyt Maa sijaitsee Kuun ja Auringon välissä. Keskiyöllä täysikuu on korkeimmillaan etelässä.

Keskiyö ei kuitenkaan ole 0.00. Voronezhissa keskiyö tulee kello 0.23 talvella ja kello 1.23 kesällä. Moskovassa - klo 0.30 ja 1.30. Muissa hallintokeskuksissa - eri aikaan. (Katso "aikavyöhykkeet Venäjällä" sanomalehdessä "Geography-PS",
nro 39/2001. Tomskin ja Kirovin alueiden riviä korjataan: nyt Tomskissa VI aikavyöhykkeen aika syötetään VII sijasta ja Kirovin alueella - III aikavyöhyke IV sijasta, joten keskipäivän aika tulee lyhentää 1 tunnilla).

Keskiyön jälkeen kuun korkeus alkaa laskea, ja aamulla taivaan länsipuolella täysikuu laskeutuu horisontin alapuolelle.

Kuun seuraava vaihe on viimeinen neljännes. Kuu ilmestyy itään keskiyöllä ja on näkyvissä aamuun asti. Kun aurinko nousee, vanha kuukausi ikään kuin "liukenee" taivaan eteläpuolella ...

Joten mies selitti itselleen, mitä kuun vaiheet ovat. Ja kuu kirkastui hieman, ikään kuin lähempänä.

"Kuun vaiheet" -taulukon täyttäminen

(Näytöllä on tyhjä taulukko, jota selitettäessä vastaavat solut "aukeavat" .)

Opettaja. Piirrä Kuun, Auringon ja Maan sijainnit, kun Kuu on uudenkuun vaiheessa. ( Oppilaat täyttävät kaavion. )

Entä jos Kuu on ensimmäisen neljänneksen vaiheessa? ( Oppilaat tekevät piirustuksen .)

Nähdessään epätäydellisen Kuun levyn taivaalla, kaikki eivät tiedä tarkasti, onko kyseessä nuori vai tappiollinen kuukausi. Vastasyntyneen kuukauden kapea puolikuu ja vanhan kuun puolikuu eroavat toisistaan ​​vain siinä, että niiden pullistumat ovat vastakkaisiin suuntiin. Pohjoisella pallonpuoliskolla nuori kuukausi on aina suunnattu kupera puoli oikealle, vanha vasemmalle. Eteläisen pallonpuoliskon keskimmäisillä leveysasteilla asia on päinvastoin.

Tehtävät "Kuun vaiheet animaatioelokuvissa"

1. Näytetään katkelma sarjakuvasta "Loma Prostokvashinossa".

Setä Fjodor, kissa ja koira ovat näytöllä. "Tämä on luultavasti valokuva-ase, joka tuli minulle", sanoo koira. Kaikki huokaavat. Ja talon yläpuolella näkyy kapea kuukauden sirppi, jossa on pullistuma oikealle.

? Mihin aikaan päivästä valokuvaase "saapui"? Piirrä kuun, maan ja auringon sijainti.

Vihje. Huomaa: kuukausi on kapea (miksi?). Päättelemme: aurinko on jossain lähellä (missä? mihin suuntaan?), taivas ei ole aivan tumma (miksi?). Näemme vain kirkkaita tähtiä.

2. Näytetään katkelma sarjakuvasta "Tarina seitsemästä bogatyrista".

Tsarevitš Elisa kääntyy kuun puoleen ja pyytää löytää prinsessa. Mihin kuukausi vastaa: ”Veljeni,// en ole punaista neitoa nähnyt. // Seison vartiossa // Vain jonossani. // Ilman minua prinsessa ilmeisesti // juoksi läpi. "Kuinka noloa", Elisa huokaa. Näytöllä on kapea kuukauden puolikuu, joka pullistuu vasemmalle.

? Minkä kuukauden (nuoren vai vanhan) kanssa prinssi Elisa puhuu?

Vihje. Kuu on matalalla horisontissa. Mihin suuntaan hän liikkuu?

3. Näytetään katkelma sarjakuvasta "Bremenin kaupungin muusikot".

Troubadour-näytöllä: "Hippu peitti kultaisen pimeyden auringonsäteen. //Ja välillämme yhtäkkiä kasvoi jälleen muuri.//Yö menee ohi, sadeaika kuluu, aurinko nousee.

? Millä puolella horisonttia Kuu näkyy?

Vihje. Näytöllä näemme täysikuun, joka ei ole korkealla horisontin yläpuolella. Milloin täysikuu nousee? Milloin hän ylittää horisontin?

4. Näytetään katkelma sarjakuvasta "Kolme Prostokvashinosta".

Fjodor-setä ja hänen ystävänsä etsivät aarretta.

? Mikä aika vuorokaudesta on tähän aikaan?

Vihje. Minkä kuukauden näet? Mihin suuntaan hänen pitäisi liikkua?

5. Näytetään katkelma sarjakuvasta "Kolme Prostokvashinosta".

Postimies Petshkin koputtaa oveen. Ja talon yläpuolella näkyy kapea kuukauden sirppi, jossa on pullistuma oikealle.

? Mihin suuntaan ikkunat ovat horisonttiin?

6. Näytetään katkelma sarjakuvasta "Snowman-mailer".

Kettu kantaa kirjettä. Mutta susi tukkii tien. Kuu paistaa.

? Mihin suuntaan varjo putoaa?

Vihje. Mikä vaihe kuu on? Missä voit nähdä hänet?

mindfulness-tehtävät, tai Etsi virhe

1. Näytetään katkelma sarjakuvasta "Katerok".

? Miksi tämä dia on mielenkiintoinen? Missä näet auringon korkealla pääsi yläpuolella?

Vihje. Dialla näemme sekä Auringon että Kuun. Mutta mikä puoli Kuusta on aurinkoon päin?

2. Diaesitys sarjakuvasta "Yö ennen joulua".

"Viimeinen päivä ennen joulua on ohi. Selkeä talviyö on koittanut. Kuu nousi majesteettisesti taivaalle loistaakseen hyville ihmisille ja koko maailmalle.

? Missä vaiheessa kuukausi "kohosi" horisontin yläpuolelle? Milloin voit nähdä sellaisen auringonnousun?

Vihje. Kuu nousee horisontin yläpuolelle. Ja aurinko? ( Odotetaan vastausta.) Onhan auringonkin noustava... Kuka teistä näki kuukauden nousevan horisontin yläpuolelle sellaisessa vaiheessa?

3. Diaesitys sarjakuvasta "Kolme Prostokvashinosta".

Pallo. Sinun syytäsi, että Fjodor-setä sairastui.

Matroskin. Miksi minä?

Pallo. Annoit hänelle kylmää maitoa. Ja hän myös kehui: näin kylmää maitoa lehmäni antaa!

(Koputtaa ovelle.)

Pallo. Kuka siellä?

Pallo. Tällaisella säällä he istuvat kotona ja katsovat televisiota.

? Mihin aikaan päivästä pojan vanhemmat saapuivat? Onko tämä kuun vaihe yhtäpitävä Sharikin lauseen kanssa: "Sellaisella säällä he istuvat kotona ja katsovat televisiota"?

Vihje. Ensimmäisellä dialla näemme kaksi sarjakuvahahmoa, toisella - näkymän Kuuhun heidän ikkunastaan. Onko mahdollista sanoa, mihin aikaan päivästä koira ja kissa järjestävät asiat?

4. Näytetään katkelma sarjakuvasta "Kaksitoista kuukautta".

Nuori kuukausi sulaa.// Tähdet sammuvat peräkkäin.

? Vastaako sarjakuvan fragmentti tai nämä diat tekstiä?

Vihje. Vasemmalla dialla näemme kuukauden matalalla horisontin yläpuolella, toisella tumma taivas muuttuu vaaleaksi. Tähdet eivät ole enää näkyvissä. Mihin aikaan päivästä tällainen kuukausi voidaan nähdä?

5. Diat sarjakuvasta "Kaksitoista kuukautta".

Avoimista porteista tulee punainen aurinko!

? Missä tuollaisen auringonnousun voi nähdä?

Vihje. Jokaisella seuraavalla dialla aurinko on korkeammalla ja korkeammalla. Kiinnitä huomiota Auringon lentorataan. Nouseeko aurinko keskileveysasteilla? ( Tämä on vaikea kysymys yhdeksäsluokkalaisille. Mutta jos he eivät osaa vastata, kysymyksen voi esittää kotona, ja seuraavalla oppitunnilla vastaamiseen 1-2 minuuttia .)

Opettaja. Tänään tunnilla ratkaistiin tehtäviä, katsottiin animaatioita ja määriteltiin kuun vaiheita. Luulen, että voit helposti määrittää, onko taivaalla uusi vai vanha kuukausi. Jos "näemme" kirjaimen "C" taivaalla, tämä on vanha, hiipuva kuukausi. Ja jos saat kirjaimen "P", kun vedämme suoran viivan kuukauden kahden "ääripisteen" läpi, meillä on kasvava, nuori kuukausi. Ranskalaisilla on omat merkkinsä. Jos he näkevät latinalaisen kirjaimen"R", Mitä tarkoittaa johtava – ensimmäinen, tämä tarkoittaa kuun ensimmäistä neljännestä, joka kasvaa. Jos kirjain " d» – dernier, kestää, kuun viimeinen vaihe ja kuukausi on vanha.

Maapallomme eteläisillä leveysasteilla voi huomata, että kuukauden puolikuu kallistuu voimakkaasti sivuun, ja lähempänä päiväntasaajaa se lepää niin, että se näyttää aalloilla keinuvalta veneeltä tai kirkkaalta kaarelta. Joka tapauksessa on muistettava, että nuori kuukausi näkyy illalla taivaan länsipuolella, vanha - aamulla taivaan itäosassa.

Mikään ei ole upeampaa sen majesteettisessa, hitaasti avautuvassa kauneudessa kuin täydellinen auringonpimennys. Tässä oppitunnissa (ja jos mahdollista, niin seuraavassa) sinun tulee myös ottaa huomioon auringon- ja kuunpimennysten alkamisen olosuhteet, koska ne ovat seurausta valon suoraviivaisesta etenemisestä. Jotta oppilaita ei ylikuormittaisi videoilla, tämä oppitunnin osa voidaan suorittaa perinteisessä muodossa käyttämällä oppikirjan tekstiä ja tehtäviä tähtitieteen didaktisen materiaalin kokoelmasta.

Blitz Poll

Mikä on valo? Minkä tyyppistä sähkömagneettista säteilyä ihmissilmä ei havaitse? Mitä eroa on näkymättömällä sähkömagneettisella säteilyllä ja näkyvällä säteilyllä? Miksi Kuu näkyy eri tavalla taivaalla kuun eri päivinä: joskus kapeana puolikuuna, joskus levynä?

Kotitehtävät

Piirrä maan, auringon ja kuun sijainti, jolle prinssi Elisa puhui. Piirrä, miltä kuu näyttää ensimmäisellä neljänneksellä. Mihin aikaan päivästä se näkyy tässä vaiheessa? Katso kirjan "Entertaining Astronomy" toinen luku Ja I. Perelman ja saat vastauksia moniin kuun ulkonäköön liittyviin kysymyksiin. Milloin ja missä uusi kuu ja vanha näkyy?

Vastaukset

Säteilytyypit

1. 30 GHz = 0,030 THz mutta 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.

Siksi = v/ n = 1 cm.

2. 600 THz kuuluu näkyvän säteilyn taajuusalueeseen. = 500 nm.

3. 100 kHz on monta kertaa pienempi kuin 0,3 THz, ja nämä ovat radioaaltoja. = 3 km.

4. On helppo ymmärtää, että 1200 THz on ultraviolettisäteilyn taajuusalueella. = 250 nm.

Kuun vaiheet sarjakuvissa

1. Kuu katon yläpuolella pullistuu oikealle. Tämä on uusi kuukausi. Puolikuu on kapea, mikä tarkoittaa, että se sijaitsee lähellä aurinkoa. Kesälomat. Aurinko laskee luoteeseen, mikä tarkoittaa, että kuukausi näkyy horisontin länsiosassa.

2. Kapea sirppi, jossa on pullistuma vasemmalla, on vanha kuukausi. Aurinko nousee pian. Tällainen kuukausi näkyy aikaisin aamulla horisontin itäpuolella.

3. Tähän kysymykseen on vaikea vastata katsomalla katkelmaa sarjakuvasta. Täysikuu näkyy illalla idässä. Keskiyöllä se näkyy etelässä ja aamulla - lännessä. Mutta jos laulu sisältää sanat "Yö menee ohi - aamu tulee ..." (tulevaisuus), ja Kuu ei ole korkealla horisontin yläpuolella, niin ehkä se näkyy itäpuolella. Tai etelässä, mutta ei todellakaan lännessä.

4. Yhden tai kahden päivän kuluttua Kuu on ensimmäisen neljänneksen vaiheessa. Tässä vaiheessa meridiaanien välinen kulma, jossa Kuu ja aurinko ovat, on noin 90°. Tämä tarkoittaa, että tällä hetkellä Kuun ja Auringon välillä on noin 60–70°. Vanhan kuun puolikuu ei ole korkealla horisontin yläpuolella. Kuu nousee hitaasti horisontin yläpuolelle. Aurinko nousee pian. Noin 3-4 tunnin kuluttua se on vaalea. Kolme Prostokvashinosta etsii aarretta, ilmeisesti jostain puolenyön jälkeen tai aikaisin-varhain aamulla.

5. Näemme kuukauden kapean sirpin oikealle käännettynä. Tämä on nuori kuukausi, joten edessämme on länsipuoli. Ja tämä tarkoittaa, että ikkunat "näkevät" itään.

6. Siihen on erittäin vaikea vastata, koska. suotuisalla säällä täysikuu näkyy koko yön: illalla, keskiyöllä ja aamulla. Voit sanoa näin: varjo ei todellakaan putoa etelään. Pohjoisen pallonpuoliskon keskimmäisillä leveysasteilla Kuu liikkuu vasemmalta oikealle ja kulkee eteläpisteen yli. Mutta jos on ilta, niin varjo putoaa länteen. Jos on keskiyö, niin pohjoiseen, ja jos on aamu, niin varjo suuntautuu itään.

Mindfulnessin tehtäviä (« Etsi vikoja»)

1. Aurinko on korkealla yläpuolella. Tämä on mahdollista trooppisella vyöhykkeellä. Kuun valaisematon osa on aurinkoa kohti. Voisiko se olla? Ei tietenkään.

2. Keskimmäiset leveysasteet pohjoisella pallonpuoliskolla sanovat: "Se on nuori kuukausi ja sen pitäisi lähestyä horisonttia taivaan länsipuolella. Mutta jostain syystä kuu nousee horisontin yläpuolelle. Se voi olla vain sarjakuvissa, ei koskaan oikeassa elämässä!

Eteläisen pallonpuoliskon keskileveysasteiden asukkaat väittävät: "Tämä on "vanha" kuukausi, ja se todellakin nousee horisontin yläpuolelle, mutta itäpuolella, ja sen polku kulkee oikealta vasemmalle, eikä näkyy sarjakuvassa."

3. Huomaa: ikkunan ulkopuolella on vanha kuukausi, mikä tarkoittaa, että vanhemmat saapuivat aikaisin aamulla. Samaan aikaan lause kuulostaa: "Sellaisella säällä he istuvat kotona ja katsovat televisiota." Mutta televisiota katsotaan yleensä iltaisin. Taiteilijoiden ei olisi pitänyt piirtää aamukuukautta, vaan iltakuukautta.

4. Pohjoisen pallonpuoliskon asukkaille tämä on nuori kuukausi. Aamunkoiton säteissä ilta (nuori) kuukausi ei voi "sulaa". Eteläisen pallonpuoliskon asukkaat näkevät 12-13 kertaa vuodessa sellaisen kuukauden "sulavan" aamun sarastaessa, ja sen jälkeen "punainen aurinko tulee ulos avoimista porteista". Mutta he eivät sano sellaista kuukautta nuoreksi. Se on edelleen vanha Australian ja Etelä-Amerikan asukkaille. Ehkä S.Ya. Marshak havaitsi sellaisen "kuvan" eteläisellä pallonpuoliskolla ja kutsui häntä ymmärtämättä nuoreksi?

5. Opiskelijat tietävät, että pohjoisen pallonpuoliskon keskimmäisillä leveysasteilla aurinko nousee horisontin yläpuolelle liikkuen vasemmalta oikealle. Maantieteen tunneista koululaiset muistavat, että vain päiväntasaajalla aurinko nousee suorassa kulmassa horisonttiin nähden, joten sarjakuvahahmot päätyivät tropiikille. Mutta tämä tapahtuu vain 2 kertaa vuodessa: kevään ja syksyn päivinä päiväntasaus. Opettaja voi sanoa, että ennen uutta vuotta aurinko nousee kohtisuoraan horisonttiin nähden 23,5 ° eteläisen leveysasteella.

Mutta niin luminen talvi, kuten sarjakuvassa näkyy, ei tapahdu tropiikissa! Taiteilijoiden oli siirrettävä aurinkoa oikealle sen noustessa horisontin yläpuolelle.

Kirjallisuus

Bespalov V.N.. Aikavyöhykkeet Venäjällä. - "Geography-PS", nro /2001 tai http://besp.narod.ru

Gromov S.V.. Fysiikka-9. – M.: Enlightment, 2003.

Levitan E.N. Tähtitiede: Oppikirja luokalle 11. - M .: Koulutus, 1994 (ja kaikki myöhemmät laitokset).

Malakhova G.I., Strout E.K. Didaktista materiaalia tähtitiedestä. - M .: Koulutus, 1989 (ja kaikki myöhemmät laitokset).

Perelman Ya.I. Viihdyttävä tähtitiede. – M.: Nauka, 1966.

Skvortsova G. Kompetenssiperusteinen lähestymistapa: säännöt oppimistavoitteiden asettamiseen. - Ensimmäinen syyskuuta, nro 4, 5/2008.

Aurinko on juuri laskenut. Punertavan aamunkoiton taustalla kapea, kiiltävä sirppi häämöttää kirkkaasti kyhmynä kohti laskevaa aurinkoa. Ei kestä kauan ihailla niitä. Pian se seuraa aurinkoa horisontin alapuolella. Samaan aikaan he sanovat: "Uusi kuu syntyi."

Kuva: V.Ladinsky. Uusi kuu on syntynyt.

Seuraavana päivänä auringonlaskun aikaan huomaat, että puolikuu on leventynyt, se näkyy korkeammalla horisontin yläpuolella ja laskee ei niin aikaisin. Joka päivä Kuu näyttää kasvavan ja samalla siirtyy pois Auringosta yhä kauemmas vasemmalle (idään). Viikkoa myöhemmin Kuu on illalla etelässä puoliympyrän muodossa, jossa on pullistuma oikealle. Sitten he sanovat: "Kuu on saavuttanut vaiheen ensimmäinen neljännes».

Paras aika vuodesta tarkkailla nuorta Kuuta maan pohjoisella pallonpuoliskolla on kevät, jolloin uuden kuun puolikuu kohoaa korkealle horisontin yläpuolelle. Ensimmäisen vuosineljänneksen vaiheessa Kuu nousee meille korkeimmalle horisontin yläpuolelle talven lopulla - kevään alussa.

Seuraavina päivinä Kuu jatkaa kasvuaan, muuttuu enemmän puoliympyrän muotoiseksi ja siirtyy yhä kauemmaksi itään, kunnes viikon kuluttua siitä tulee täysi ympyrä, ts. tulee täysikuu. Kun aurinko laskee läntisen horisontin alle länsipuolella, täysikuu alkaa nousta vastakkaiselta, itäpuolelta. Aamulla molemmat valaisimet näyttävät vaihtavan paikkoja: Auringon ilmaantuminen idässä löytää täydenkuun laskevan lännessä.

Täysikuu on korkeimmalla horisontin yläpuolella talven alkupuoliskolla, ja lyhyinä kesäöinä se löytyy matalalta etelätaivaalta puolenyön aikoihin.

Kuva: V.Ladinsky. Täysikuu nousee 21.7.2005.

Sitten päivä päivältä kuu nousee myöhemmin ja myöhemmin. Se katkaisee ja vaurioituu yhä enemmän, mutta oikealla puolella. Viikko täysikuun jälkeen et löydä kuuta taivaalta illalla. Vasta puolenyön aikoihin se ilmestyy itään horisontin takaa ja taas puoliympyrän muodossa, mutta nyt suunnattu vasemmalle koholla. Tämä on kestää(tai, kuten sitä joskus kutsutaan, kolmas) neljännes. Aamulla taivaan eteläpuolella näkyy Kuun puoliympyrä, jonka kyhmy on kääntänyt kohti nousevaa aurinkoa. Muutamaa päivää myöhemmin kapea Kuun puolikuu, juuri ennen auringonnousua, ilmestyy horisontin takaa idässä. Ja viikkoa myöhemmin, viimeisen vuosineljänneksen jälkeen, Kuu lakkaa kokonaan olemasta näkyvissä - se tulee uusi kuu; sitten se ilmestyy taas Auringon vasemmalle puolelle: illalla lännessä ja taas kyhmynä oikealle.

Suotuisin aika vuodesta kuun tarkkailuun viimeisen neljänneksen ja uudenkuun välisissä vaiheissa on alkusyksy.

Näin Kuun ulkonäkö taivaalla muuttuu joka neljäs viikko, tarkemmin sanottuna - 29,5 päivää. Tämä on kuu- tai synodinen, kuukausi. Se toimi pohjana kalenterin laatimiselle muinaisina aikoina. Tällainen kuukalenteri on säilynyt joidenkin idän kansojen keskuudessa tähän päivään asti.

Kuun vaiheiden muutos voidaan tiivistää seuraavaan taulukkoon:

Uuden kuun aikana Kuu on Maan ja Auringon välissä ja on kohti Maata valaisemattomalla puolellaan. Ensimmäisellä vuosineljänneksellä ts. neljänneksen kuun kierroksen jälkeen puolet sen valaistusta sivusta on Maata kohti. Täysikuun aikana Kuu on Auringon vastakkaisella puolella ja Kuun koko valaistu puoli on Maata kohti, ja näemme sen täydessä ympyrässä. Viimeisellä neljänneksellä näemme taas Maasta puolet Kuun valaistusta puolelta. Nyt on selvää, miksi Kuun puolikuun kupera puoli on aina aurinkoa päin.

Muutaman päivän sisällä uudenkuun jälkeen (tai ennen) voidaan havaita kirkkaan puolikuun lisäksi Kuusta se osa, jota aurinko ei valaise, mutta joka on heikosti näkyvä. Tällaista ilmiötä kutsutaan tuhkanen valo. Tämä on Kuun yöpinta, jota valaisevat vain maasta heijastuneet auringonsäteet.

Siten kuun vaiheiden muutos selittyy sillä, että kuu pyörii maan ympäri. Aikaa, joka kuluu kuun kiertämiseen planeettamme ympäri, kutsutaan sideeraalinen (sideeraalinen) kuukausi ja on 27,3 päivää, mikä on alle 29,5 päivää, jonka aikana kuun vaiheet vaihtuvat. Syynä tähän ilmiöön on itse maan liike. Pyöriessään Auringon ympäri Maa vetää mukanaan satelliittiaan, Kuuta.

Uudessa kuussa, kun Kuu on Maan ja Auringon välissä, se voi sulkea sen meiltä, ​​silloin tulee auringonpimennys. Täysikuussa Kuu, ollessaan maan toisella puolella, voi pudota planeettamme luomaan varjoon, jolloin tapahtuu kuunpimennys. Pimennyksiä ei tapahdu joka kuukausi, koska Kuu pyörii Maan ympäri tasossa, joka ei ole sama kuin tason (ekliptiikan taso), jossa Maa kiertää Auringon. Kuun kiertoradan taso on vinossa ekliptiikan tasoon nähden 5° 9 "kulmassa. Pimennykset tapahtuvat siksi vain, kun Kuu on lähellä ekliptiikkaa uuden kuun aikaan (täysikuu), muuten sen varjo putoaa Maan "ylä- tai alapuolelle" (tai maan varjo "Kuun ylä- tai alapuolelle).

Vaihe on taivaankappaleen levyn valaistun osan pinta-alan suhde koko levyn pinta-alaan. Uuden kuun vaiheessa Ф = 0,0, ensimmäisen ja viimeisen neljänneksen vaiheessa = 0,5, täysikuun vaiheessa = 1,0.

Kuun sirpin sarvien yläosien läpi piirrettyä mentaaliviivaa kutsutaan sarviviivaksi. Usein sanotaan, että sarviviiva osoittaa etelän pistettä tai sen alapuolella. Pystysuorassa sarviviivaan nähden osoittaa suunnan aurinkoon.

Jos kuun sarvet on suunnattu vasemmalle, niin kuu kasvaa, jos oikealle, niin se ikääntyy. Tämä sääntö on kuitenkin päinvastainen, kun Kuuta tarkkaillaan Maan eteläiseltä pallonpuoliskolta, kuten kuvassa:

Tehtävät ja kysymykset:

1. Kuu on uudessa kuussa. Missä vaiheessa Maa näkyy Kuusta? Maa tulee olemaan "täysi maa" -vaiheessa, kuten Kuun vaiheet maasta havainnoiden aikana ja Maan vaiheet kuun tarkkailijalle muuttuvat päinvastoin ja ovat vastavaiheessa.

2. Onko Maa näkyvissä Kuusta uudessa maassa? Kyllä, se näkyy sirpin muodossa, koska maapallon ilmakehä taittaa auringonvaloa.

3. Sen ja sellaisen vuoden 25. joulukuuta Kuu oli ensimmäisen vuosineljänneksen vaiheessa. Missä vaiheessa se näkyy vuoden päästä? Tämän ongelman ratkaisemiseksi otamme synodisen kuun kuukauden, joka on noin 29,5 päivää. Kerro 29,5 12 kuukaudella ja saat 354 päivää. Vähennä saatu arvo 365:stä (päivien määrä vuodessa) ja saat 11 päivää. Kun otetaan huomioon, että ensimmäinen neljännes tulee 7 - 8 päivän kuluttua, niin lisäämällä saatu arvo (11) 7:ään (tai 8:aan) saadaan kuun ikä vuodessa, joka on 18 tai 19 päivää. Siten vuotta myöhemmin Kuu on vaiheessa täysikuun ja viimeisen neljänneksen välillä.

4. Mihin aikaan kuu huipentuu ensimmäisellä neljänneksellä? Ensimmäisen vuosineljänneksen kuu huipentuu eteläpisteen yli noin kello kuuden aikaan illalla paikallista aikaa.

Kuun vaiheet vuonna 2012

Uusi kuu	Täysikuu	Viimeinen neljännes
	1. tammikuuta 2012 06:15:49	9. tammikuuta 2012 07:31:17	16. tammikuuta 2012 09:09:09
23. tammikuuta 2012 07:40:29	31. tammikuuta 2012 04:10:53	7. helmikuuta 2012 21:55:01	14. helmikuuta 2012 17:05:02
21. helmikuuta 2012 22:35:52	1. maaliskuuta 2012 01:22:44	8. maaliskuuta 2012 09:40:38	15. maaliskuuta 2012 01:26:16
22. maaliskuuta 2012 14:38:18	30. maaliskuuta 2012 19:41:59	6. huhtikuuta 2012 19:19:45	13. huhtikuuta 2012 10:50:45
21. huhtikuuta 2012 07:18:00	29. huhtikuuta 2012 09:57:00	6. toukokuuta 2012 03:35:00	12. toukokuuta 2012 21:47:00
20. toukokuuta 2012 23:48:14	28. toukokuuta 2012 20:17:09	4. kesäkuuta 2012 11:12:40	11. kesäkuuta 2012 10:42:28
19. kesäkuuta 2012 15:03:14	27. kesäkuuta 2012 03:31:34	3. heinäkuuta 2012 18:52:53	11. heinäkuuta 2012 01:49:05
19. heinäkuuta 2012 04:25:10	26. heinäkuuta 2012 08:57:20	2. elokuuta 2012 03:28:32	9. elokuuta 2012 18:56:13
17. elokuuta 2012 15:55:38	24. elokuuta 2012 13:54:39	31. elokuuta 2012 13:59:12	8. syyskuuta 2012 13:16:11
16. syyskuuta 2012 02:11:46	22. syyskuuta 2012 19:41:55	30. syyskuuta 2012 03:19:40	8. lokakuuta 2012 07:34:29
15. lokakuuta 2012 12:03:37	lokakuuta 2012 03:33:07	29. lokakuuta 2012 19:50:39	7. marraskuuta 2012 00:36:54
13. marraskuuta 2012 22:09:08	20. marraskuuta 2012 14:32:33	28. marraskuuta 2012 14:47:10	6. joulukuuta 2012 15:32:39
13. joulukuuta 2012 08:42:41	20. joulukuuta 2012 05:20:11	28. joulukuuta 2012 10:22:21

Kuu on Maata lähinnä oleva taivaankappale, sen ainoa luonnollinen satelliitti. Koska Kuu on noin 380 tuhannen kilometrin etäisyydellä Maasta, se pyörii sen ympärillä samaan suuntaan kuin Maa pyörii akselinsa ympäri. Joka päivä se liikkuu tähtiin nähden noin 13°, tehden täydellisen vallankumouksen 27,3 päivässä. Tätä ajanjaksoa - Kuun kierrosta Maan ympäri tähtiin liittyvässä vertailukehyksessä - kutsutaan tähti- tai sidereaalikuukaudeksi (lat. sidus - tähti).

Kuulla ei ole omaa hehkuaan, ja Aurinko valaisee vain puolet kuun pallosta. Siksi, kun se liikkuu kiertoradalla Maan ympäri, Kuun ulkonäkö muuttuu - muutos kuun vaiheissa. Mihin aikaan päivästä Kuu on horisontin yläpuolella, kuinka näemme Kuun puolipallon Maata kohti - täysin valaistuna tai osittain valaistuna - kaikki tämä riippuu Kuun sijainnista kiertoradalla.

Jos se sijaitsee niin, että se on Maata kohti tummalla, valaisemattomalla puolellaan (sijainti 1), emme voi nähdä Kuuta, mutta tiedämme sen olevan taivaalla jossain lähellä aurinkoa. Tätä kuun vaihetta kutsutaan uudeksi kuuksi. Maan kiertoradalla liikkuessaan Kuu tulee noin kolmen päivän kuluttua asentoon 2. Tällä hetkellä se näkyy iltaisin laskevan auringon läheisyydessä kapeana, oikealle pullistuvana sirpina. Samanaikaisesti näkyy usein muu osa Kuusta, joka hehkuu paljon heikommin, niin kutsuttu tuhkavalo. Tämä on planeettamme, joka heijastaa auringonsäteitä, valaisee satelliittinsa yöpuolen.

Päivä päivältä Kuun puolikuun leveys kasvaa ja sen kulmaetäisyys Auringosta kasvaa. Viikko uuden kuun jälkeen näemme puolet kuun valaistusta puolipallosta - vaihe, jota kutsutaan ensimmäiseksi neljännekseksi, alkaa. Tulevaisuudessa Maasta näkyvän kuun valaistun puolipallon osuus jatkaa kasvuaan täysikuun tuloon asti. Tässä vaiheessa Kuu on taivaalla Auringon vastakkaisella puolella ja näkyy horisontin yläpuolella koko yön - auringonlaskusta auringonnousuun. Täysikuun jälkeen kuun vaihe alkaa laskea. Sen kulmaetäisyys Auringosta on myös pienentynyt. Ensinnäkin pieni vaurio ilmestyy kuun levyn oikeaan reunaan, joka on sirpin muotoinen. Vähitellen tämä vahinko kasvaa (sijainti 6), ja viikko täysikuun jälkeen alkaa viimeisen neljänneksen vaihe. Tässä vaiheessa, kuten ensimmäisellä neljänneksellä, näemme jälleen puolet Kuun valaistusta pallonpuoliskosta, mutta nyt toisen puolen, joka oli valaisematon ensimmäisellä neljänneksellä. Kuu nousee myöhään ja näkyy tässä vaiheessa aamulla. Myöhemmin sen puolikuu, joka on nyt kääntynyt pullistumana vasemmalle, kapenee yhä kapeammaksi (asento 8) ja lähestyy vähitellen aurinkoa. Lopulta hän piiloutuu nousevan auringon säteisiin - uusi kuu tulee jälleen.

Kuun vaiheiden täydellinen sykli on 29,5 päivää. Tätä kahden peräkkäisen identtisen vaiheen välistä ajanjaksoa kutsutaan synodiseksi kuukaudeksi (kreikan sanasta synodos - yhteys). Jo muinaisina aikoina monille kansoille kuukausi, päivä ja vuosi, tuli yhdeksi tärkeimmistä kalenteriyksiköistä. Ei ole vaikea ymmärtää, miksi synodinen kuukausi on pidempi kuin sidereaalinen kuukausi, jos muistamme, että maa kiertää Auringon. 27,3 päivän kuluttua Kuu ottaa entisen sijaintinsa taivaalla tähtiin nähden ja on pisteessä L1. Tänä aikana Maa, joka liikkuu 1° päivässä, ohittaa kiertoradansa pitkin 27° kaaren ja päätyy pisteeseen T1. Löytääkseen itsensä uudelleen uudessa kuussa L2, sen on ohitettava sama kaari (27°) kiertoradalla. Tämä kestää hieman yli kaksi päivää, koska kuu siirtyy 13 ° päivässä. Maasta näkyy vain yksi Kuun puoli, mutta tämä ei tarkoita, etteikö se pyöri akselinsa ympäri. Tehdään kokeilu Kuun maapallolla liikuttamalla sitä Maan maapallon ympäri siten, että kuun maapallon toinen puoli on aina sitä kohti. Tämä voidaan saavuttaa vain, jos kierrämme sitä suhteessa kaikkiin muihin luokan objekteihin.

Kuun maapallon täydellinen kierros akselinsa ympäri valmistuu samanaikaisesti yhden kierroksen kanssa Maan maapallon ympäri. Tämä todistaa, että Kuun pyörimisjakso akselinsa ympäri on yhtä suuri kuin sen Maan ympäri tapahtuvan kierron sidereaalinen jakso - 27,3 päivää. Jos kiertoradan taso, jota pitkin Kuu liikkuu Maan ympäri, olisi sama kuin sen kiertoradan taso, jota pitkin maa kiertää Auringon, niin joka kuukausi uudenkuun aikaan tapahtuisi auringonpimennys ja täysikuun hetki - kuunpimennys. Näin ei tapahdu, koska kuun kiertoradan taso on kallistunut Maan kiertoradan tasoon noin 5° kulmassa. Siksi kuun varjo uuden kuun päällä voi kulkea Maan yläpuolella ja täysikuussa itse Kuu voi kulkea maan varjon alapuolella. Tällä hetkellä Kuun kiertoradan sijainti on sellainen, että se leikkaa Maan kiertoradan tason ensimmäisen ja viimeisen neljänneksen vaiheissa. Missä tapauksissa Auringon ja Kuun pimennykset voivat tapahtua? Tiedät jo, että Maan pyörimisakselin suunta avaruudessa pysyy muuttumattomana, kun planeettamme liikkuu Auringon ympäri.

Kuun kiertoradan tason sijainti ei käytännössä muutu vuoden aikana. Mieti, kuinka tämä vaikuttaa pimennysten mahdollisuuteen. Kolmessa kuukaudessa Maa kiertää neljänneksen polustaan ​​Auringon ympäri ja ottaa aseman. Nyt kuun kiertoradan taso sijoittuu siten, että sen leikkausviiva maan kiertoradan tason kanssa on suunnattu aurinkoon. Siksi Kuu ylittää Maan kiertoradan tason (tai on sen lähellä) uudenkuun ja täysikuun aikaan. Toisin sanoen taivaalla liikkuessaan Kuu tulee siihen ekliptiikan pisteeseen, jossa Aurinko on sillä hetkellä, ja estää sen meiltä. Jos Aurinko on kokonaan Kuun peitossa, pimennystä kutsutaan täydelliseksi. Jos tapahtuu, että se sulkee vain osan Auringosta, pimennys on osittainen. Kun Kuu ylittää ekliptiikan pisteessä, joka on diametraalisesti vastapäätä Aurinkoa, hän itse on kokonaan tai osittain piilossa Maan varjossa.

Kuunpimennykset, kuten auringonpimennykset, voivat olla täydellisiä tai osittaisia. Pimennysten alkamiselle suotuisat olosuhteet jatkuvat noin kuukauden. Tänä aikana voi tapahtua vähintään yksi auringonpimennys tai kaksi auringon- ja yksi kuunpimennys. Kuun kiertoradan seuraava asento, joka tarvitaan pimennysten alkamiseen, toistetaan uudelleen vasta noin puolen vuoden (177 - 178 päivän) kuluttua, kun Maa on kiertänyt puolet Auringon ympäri kulkevasta tiestään. Maapallolla on vuoden aikana yleensä kaksi tai kolme auringonpimennystä ja yksi tai kaksi kuunpimennystä. Pimennysten enimmäismäärä vuodessa on seitsemän. Kuunpimennykset näkyvät useammin, vaikka ne ovat harvinaisempia kuin auringonpimennykset. Pimennyksen aikana Maan varjoon pudonnut kuu on näkyvissä koko Maan pallonpuoliskolla, missä se on tuolloin horisontin yläpuolella.

Maan varjoon syöksyessään kuu saa punaisen värin eri sävyistä. Väri riippuu maapallon ilmakehän tilasta, joka taittaa auringon säteet ja hajottaa niitä, mutta silti kulkee punaiset säteet varjokartion sisällä. Kuulta kestää useita tunteja ylittää Maan varjon. Pimennyksen kokonaisvaihe kestää noin puolitoista tuntia. Täydellinen auringonpimennys voidaan havaita vain siellä, missä pieni kuunvarjon kohta putoaa maan päälle (halkaisijaltaan enintään 270 km). Kuun varjo liikkuu maan pintaa pitkin lännestä itään noin 1 km/s nopeudella, joten jokaisessa pisteessä maapallolla täydellinen pimennys kestää vain muutaman minuutin (päiväntasaajalla maksimikesto 7 min. 40 s). Kuun varjon kulkemaa polkua kutsutaan täydellisen auringonpimennyksen vyöhykkeeksi.

Eri vuosina kuun varjo kulkee eri alueilla maapallolla, joten täydellisiä auringonpimennyksiä nähdään harvemmin kuin kuunpimennyksiä. Joten esimerkiksi Moskovan läheisyydessä viimeinen pimennys oli 19. elokuuta 1887, ja seuraavan kerran se tapahtuu vasta 16. syyskuuta 2126. Kuun penumbran halkaisija on paljon suurempi kuin varjon - noin 6000 km. Siellä missä Kuun puolisävy putoaa, tapahtuu osittainen auringonpimennys. Niitä voi nähdä kahden tai kolmen vuoden välein. Joka 6585,3 päivä (18 vuotta 11 päivää 8 tuntia) pimennykset toistuvat samassa järjestyksessä. Tämä on ajanjakso, jonka aikana Kuun kiertoradan taso tekee täydellisen kierroksen avaruudessa. Kuun ja Maan liikelakien tunteminen antaa tutkijoille mahdollisuuden laskea pimennysten hetket suurella tarkkuudella satoja vuosia eteenpäin ja tietää missä päin maapalloa ne näkyvät. Tietoa seuraavan vuoden pimennyksistä ja niiden näkyvyyden ehdoista löytyy tähtitieteellisestä kalenterista ja tästä pidemmältä ajalta. Koska tutkijat pystyvät järjestämään tutkimusmatkoja täydellisen auringonpimennyksen vyöhykkeelle, koska heillä on tarvittavat tiedot tulevista pimennyksistä. Täysivaiheen aikana voidaan tarkkailla Auringon ilmakehän ulompia, harvinaisimpia kerroksia - aurinkokoronaa, joka ei näy normaaleissa olosuhteissa. Aiemmin monia tärkeitä tietoja Auringon luonteesta saatiin täydellisen pimennyksen aikana.