Młody czy stary miesiąc?

Widząc niepełny dysk Księżyca na niebie, nie każdy dokładnie określi, czy jest to młody miesiąc, czy już zanika. Wąski sierp nowonarodzonego miesiąca i sierp starego Księżyca różnią się tylko tym, że wybrzuszają się w przeciwnych kierunkach. Na półkuli północnej młody miesiąc jest zawsze skierowany wypukłą stroną w prawo, stary w lewo. Jak rzetelnie i dokładnie zapamiętać, gdzie wygląda miesiąc?

Pozwolę sobie zasugerować taki omen.

Przez podobieństwo sierpa lub półksiężyca z literami R lub Złatwo określić, czy miesiąc przed nami rośnie (tj. młodo) czy stary .

Francuzi mają również znak mnemoniczny. Radzą mentalnie przymocować linię prostą do rogów półksiężyca; dostać łacińskie litery d lub p. List d- inicjał w słowie „dernier” (ostatni) - wskazuje ostatni kwartał, czyli stary miesiąc. List R - inicjał w słowie „premier” (pierwszy) – wskazuje, że Księżyc jest w fazie pierwszej kwadry, ogólnie – młody. Niemcy mają też zasadę, która kojarzy kształt księżyca z określonymi literami.

Te zasady mogą być stosowane tylko na północnej półkuli Ziemi. Dla Australii czy Transwalu znaczenie będzie zupełnie odwrotne. Ale nawet na półkuli północnej mogą nie mieć zastosowania - a mianowicie na południowych szerokościach geograficznych.

Już na Krymie i Zakaukaziu sierp i półksiężyc mocno przechylają się na bok, a dalej na południe leżą całkowicie. W pobliżu równika wiszący na horyzoncie sierp księżyca wydaje się być albo kołyszącą się na falach gondolą („wahadłowiec księżyca” z arabskich baśni), albo jasnym łukiem. Ani rosyjskie, ani francuskie znaki nie są tutaj odpowiednie - w razie potrzeby obie pary liter mogą być wykonane z łuku leżącego: R oraz C, r oraz d.

Aby w tym przypadku nie pomylić się z wiekiem Księżyca, należy zwrócić się ku znakom astronomicznym: młody miesiąc widoczny jest wieczorem w zachodniej części nieba; stary - rano we wschodniej części nieba.

księżyc na flagach

Na ryc. 30 przed nami flaga Turcji (dawna). Ma wizerunek półksiężyca i gwiazdy. To prowadzi nas do następujących pytań:

1. Sierp którego miesiąca jest przedstawiony na fladze - młody czy stary?

2. Czy półksiężyc i gwiazda księżyca mogą być obserwowane na niebie w postaci, w jakiej są pokazane na fladze?

Ryż. 30. Flaga Turcji (dawna).

1. Pamiętając o wspomnianym znaku i biorąc pod uwagę, że flaga należy do kraju półkuli północnej, ustalamy, że miesiąc na fladze stary.

Ryż. 31. Dlaczego nie widać gwiazdy między rogami miesiąca?

2. Gwiazdy nie widać wewnątrz tarczy Księżyca, zakończonej okręgiem (ryc. 31, a). Wszystkie ciała niebieskie znajdują się znacznie dalej niż Księżyc i dlatego muszą być przez niego przesłonięte. Można je zobaczyć tylko poza krawędzią ciemnej części Księżyca, jak pokazano na ryc. 31,6.

Ciekawe, że na współczesnej fladze Turcji, która zawiera również wizerunek półksiężyca i gwiazdy, gwiazda jest odsunięta od półksiężyca dokładnie tak, jak na ryc. 31, b.

Zagadki o fazach księżyca

Księżyc otrzymuje swoje światło od słońca i dlatego wypukła strona półksiężyców musi być oczywiście zwrócona w stronę słońca. Artyści często o tym zapominają. Na wystawach sztuki często można zobaczyć krajobraz z sierpem księżyca skierowanym prosto w Słońce; jest też sierp księżycowy, zwrócony rogami ku Słońcu (ryc. 32).

Ryż. 32. W krajobrazie popełniono astronomiczny błąd. Który? (Odpowiedź w tekście).

Należy jednak zauważyć, że prawidłowe narysowanie młodego miesiąca nie jest tak łatwe, jak się wydaje. Nawet doświadczeni artyści rysują zewnętrzne i wewnętrzne łuki półksiężyca w formie półokręgów (ryc. 33, b). Tymczasem tylko łuk zewnętrzny ma kształt półokrągły, natomiast wewnętrzny jest półelipsą, ponieważ jest to półokrąg (granica części oświetlanej), widoczny w perspektywie (ryc. 33, a).

Ryż. 33. Jak (a) i jak nie (b) przedstawiać sierp księżyca?

Nie jest łatwo podać sierp księżyca i właściwą pozycję na niebie. Półksiężyc i sierp księżyca są często umieszczane w stosunku do Słońca w dość zagadkowy sposób. Wydawałoby się, że skoro Księżyc oświetla Słońce, to prosta łącząca końce miesiąca powinna tworzyć kąt prosty z wiązką biegnącą od Słońca do jego środka (ryc. 34).

Ryż. 34. Pozycja półksiężyca względem Słońca

Innymi słowy, środek Słońca musi znajdować się na prostopadłej poprowadzonej przez środek prostej łączącej końce miesiąca. Ta zasada jest jednak obserwowana tylko dla wąskiego półksiężyca znajdującego się w pobliżu Słońca. Na ryc. 35 pokazuje położenie miesiąca w różnych fazach w stosunku do promieni słonecznych. Wrażenie uzyskuje się tak, jakby promienie Słońca były załamywane przed dotarciem do Księżyca.

Ryż. 35. W jakiej pozycji względem Słońca widzimy Księżyc w różnych fazach.

Rozwiązanie jest następujące. Promień biegnący od Słońca do Księżyca jest w rzeczywistości prostopadły do ​​linii łączącej końce miesiąca, aw przestrzeni jest linią prostą. Ale nasze oko rysuje na niebie nie tę prostą, ale rzut na wklęsły firmament, czyli linię krzywą. Dlatego wydaje nam się, że Księżyc na niebie jest „niewłaściwie zawieszony”. Artysta musi przestudiować te cechy i umieć przenieść je na płótno.

podwójna planeta

Podwójna planeta to Ziemia z Księżycem. Mają prawo do tej nazwy, ponieważ nasz satelita ostro wyróżnia się wśród satelitów innych planet o znacznych rozmiarach i masie w stosunku do swojej centralnej planety. W Układzie Słonecznym są absolutnie większe i cięższe satelity, ale w porównaniu z ich centralną planetą są one znacznie mniejsze niż nasz Księżyc w stosunku do Ziemi. W rzeczywistości średnica naszego księżyca jest większa niż jedna czwarta ziemskiej, a średnica względem największego satelity innych planet to tylko dziesiąta średnicy jego planety (Triton jest satelitą Neptuna). Co więcej, masa Księżyca wynosi 1/81 masy Ziemi; tymczasem najcięższy z satelitów istniejących w Układzie Słonecznym, trzeci satelita Jowisza, ma mniej niż 10 000 masy jego centralnej planety.

Tabliczka na stronie 86 pokazuje, jaki ułamek masy centralnej planety stanowi masa dużych satelitów. Z tego porównania widać, że nasz Księżyc pod względem masy stanowi największy ułamek swojej centralnej planety.

Trzecią rzeczą, która daje systemowi Ziemia-Księżyc prawo do miana „podwójnej planety”, jest bliskie sąsiedztwo obu ciał niebieskich. Wiele satelitów innych planet krąży na znacznie większych odległościach: niektóre satelity Jowisza (na przykład dziewiąty, ryc. 36) krążą 65 razy dalej.

Ryż. 36. Układ Ziemia-Księżyc w porównaniu z układem Jowisza (rozmiary samych ciał niebieskich nie są skalowane)

W związku z tym ciekawy jest fakt, że droga opisana przez Księżyc wokół Słońca bardzo niewiele różni się od drogi Ziemi. Będzie to wydawać się niewiarygodne, jeśli pamiętasz, że Księżyc porusza się wokół Ziemi w odległości prawie 400 000 km. Nie zapominajmy jednak, że podczas gdy Księżyc wykonuje jeden obrót wokół Ziemi, samej Ziemi udaje się przetransportować wraz z nią o około 13 część swojej rocznej drogi, czyli o 70 000 000 km. Wyobraź sobie okrągłą ścieżkę Księżyca - 2 500 000 km - rozciągniętą na 30-krotnie większej odległości. Co pozostanie z jego okrągłego kształtu? Nic. Dlatego ścieżka Księżyca w pobliżu Słońca niemal zlewa się z orbitą Ziemi, odbiegając od niej tylko o 13 ledwo zauważalnych występów. Prostymi obliczeniami (którymi nie będziemy tutaj obciążać prezentacji) można udowodnić, że droga Księżyca w tym przypadku jest wszędzie zwrócona ku Słońcu jego wklęsłość . Z grubsza wygląda jak wypukły trzynastoboczny trójkąt z miękko zaokrąglonymi rogami.

Na ryc. 37 widzisz dokładny obraz ścieżek Ziemi i Księżyca w ciągu jednego miesiąca. Linia przerywana to ścieżka Ziemi, linia ciągła to ścieżka Księżyca. Są tak blisko siebie, że dla ich oddzielnego obrazu trzeba było wziąć bardzo dużą skalę rysunku: średnica orbity Ziemi jest tutaj równa?Jeśli weźmiemy za to 10 cm, to największa odległość na rysunku między obiema ścieżkami byłaby mniejsza niż grubość linii je przedstawiających. Patrząc na ten rysunek, jesteś wyraźnie przekonany, że Ziemia i Księżyc krążą wokół Słońca po prawie tej samej drodze i że nazwa planety podwójnej została im całkiem słusznie przypisana przez astronomów.

Ryż. 37. Miesięczna droga Księżyca (linia ciągła) i Ziemi (linia przerywana) wokół Słońca

Tak więc, dla obserwatora umieszczonego na Słońcu, tor Księżyca wydawałby się lekko pofalowaną linią, prawie pokrywającą się z orbitą Ziemi. Nie jest to bynajmniej sprzeczne z faktem, że Księżyc porusza się po małej elipsie względem Ziemi.

Powodem jest oczywiście to, że patrząc z Ziemi nie zauważamy ruchomego ruchu Księżyca wraz z Ziemią po orbicie ziemskiej, gdyż sami w nim uczestniczymy.

Dlaczego księżyc nie pada na słońce?

Pytanie może wydawać się naiwne. Dlaczego księżyc miałby padać na słońce? W końcu Ziemia przyciąga ją silniej niż odległe Słońce i naturalnie sprawia, że ​​kręci się wokół siebie.

Czytelnicy, którzy tak myślą, będą zaskoczeni, gdy dowie się, że jest odwrotnie: Księżyc jest silniej przyciągany przez Słońce niż przez Ziemię!

Obliczenia pokazują, że tak jest. Porównajmy siły, które przyciągają Księżyc: siłę Słońca i siłę Ziemi. Obie siły zależą od dwóch okoliczności: od wielkości przyciągającej masy oraz od odległości tej masy od Księżyca. Masa Słońca jest 330 000 razy większa niż masa Ziemi; Słońce przyciągałoby Księżyc silniej niż Ziemię, gdyby odległość do Księżyca była w obu przypadkach taka sama.

Ale Słońce jest około 400 razy dalej od Księżyca niż Ziemia. Siła przyciągania maleje wraz z kwadratem odległości; dlatego przyciąganie Słońca musi zostać zmniejszone 400 2 razy, czyli 160 000 razy. Oznacza to, że przyciąganie słoneczne jest silniejsze niż ziemskie o 330 000/160000, czyli ponad dwa razy.

Tak więc Księżyc jest przyciągany przez Słońce dwa razy bardziej niż Ziemia. Dlaczego więc w rzeczywistości Księżyc nie zapada się na Słońcu? Dlaczego Ziemia nadal sprawia, że ​​Księżyc kręci się wokół niej, a nie przejmuje działanie Słońca?

Księżyc nie spada na Słońce z tego samego powodu, dla którego nie spada na niego Ziemia; Księżyc krąży wokół Słońca razem z Ziemią, a przyciągające działanie Słońca odbywa się bez śladu w ciągłym przenoszeniu obu tych ciał z orbity prostej na orbitę zakrzywioną, czyli zamienianiu ruchu prostoliniowego w krzywoliniowy. Wystarczy spojrzeć na ryc. 38, aby zweryfikować to, co zostało powiedziane.

Inni czytelnicy mogą mieć wątpliwości. Jak to w ogóle wyjdzie? Ziemia przyciąga do siebie księżyc. Słońce z większą siłą ciągnie księżyc, a księżyc zamiast padać na słońce, krąży wokół ziemi? Byłoby to rzeczywiście dziwne, gdyby Słońce przyciągało do siebie tylko Księżyc. Ale przyciąga Księżyc wraz z Ziemią, całą „podwójną planetą” i, że tak powiem, nie zakłóca wewnętrznych relacji członków tej pary między sobą. Ściśle mówiąc, wspólny środek ciężkości układu Ziemia-Księżyc jest przyciągany do Słońca; to centrum (zwane centrum barycznym) krąży wokół Słońca pod wpływem przyciągania słonecznego. Znajduje się w odległości 2/3 promienia Ziemi od środka Ziemi w kierunku Księżyca. Księżyc i środek Ziemi krążą wokół barycentrum, dokonując jednej rewolucji co miesiąc.

Widoczne i niewidoczne strony księżyca

Wśród efektów dostarczanych przez stereoskop nic nie jest bardziej uderzające niż widok księżyca. Tutaj widzisz na własne oczy, że księżyc jest naprawdę kulisty, podczas gdy na prawdziwym niebie wydaje się płaski, jak taca z herbatą.

Ale jak trudno jest uzyskać takie stereoskopowe zdjęcie naszego satelity, wielu nawet nie podejrzewa. Aby to zrobić, trzeba dobrze poznać specyfikę kapryśnych ruchów nocnego oświetlenia.

Faktem jest, że Księżyc omija Ziemię w taki sposób, że cały czas jest do niej zwrócony tą samą stroną. Biegnąc wokół Ziemi Księżyc obraca się w tym samym czasie wokół własnej osi, a oba ruchy zachodzą w tym samym czasie.

Na ryc. 38 widzisz elipsę, która powinna wizualnie przedstawiać orbitę księżyca. Rysunek celowo zwiększa wydłużenie elipsy księżyca; w rzeczywistości mimośród orbity Księżyca wynosi 0,055 lub 1/18. Nie da się dokładnie przedstawić na małym rysunku orbity Księżyca, aby oko odróżniło ją od koła: przy większej półosi o długości nawet całego metra mniejsza byłaby od niej tylko o 1 mm; Ziemia byłaby tylko 5,5 cm od środka.Aby ułatwić zrozumienie dalszych wyjaśnień, na rysunku narysowana jest bardziej wydłużona elipsa.

Ryż. 38. Jak Księżyc porusza się wokół Ziemi po swojej orbicie (szczegóły w tekście)

Więc wyobraź sobie, że elipsa na ryc. 38 to ścieżka Księżyca wokół Ziemi. Ziemia jest umieszczona w punkcie O - w jednym z ognisk elipsy. Prawa Keplera odnoszą się nie tylko do ruchów planet wokół Słońca, ale także do ruchów satelitów wokół planet centralnych, w szczególności do obrotu Księżyca. Zgodnie z drugim prawem Keplera księżyc podróżuje w ten sposób w ciągu kwadransa AE, który obszar OABCDE równa się 1/4 powierzchni elipsy, czyli powierzchni MABCD(równość obszarów) ZEA oraz SZALONY. na naszym rysunku potwierdza przybliżona równość powierzchni MOQ oraz EQD). Tak więc za kwadrans księżyc podróżuje z ALE zanim MI. Obrót Księżyca, a także ogólnie obrót planet, w przeciwieństwie do ich obiegu wokół Słońca, zachodzi równomiernie: w 1/4 miesiąca obraca się dokładnie o 90 °. Więc kiedy księżyc jest w MI, promień księżyca zwróconego w stronę ziemi w punkcie ALE, opisze łuk 90° i nie będzie skierowany na punkt M, i w inne miejsce, w lewo M, blisko innego skupienia R orbita księżycowa. Ponieważ księżyc nieznacznie odwraca swoją twarz od ziemskiego obserwatora, będzie mógł zobaczyć po prawej stronie wąski pasek jego wcześniej niewidocznej połowy. W punkcie Elupa pokazuje ziemskiemu obserwatorowi już węższy pas swojej zwykle niewidocznej strony, ponieważ kąt OFP mniej niż kąt OEP. W punkcie G- w apogeum orbity - Księżyc zajmuje taką samą pozycję w stosunku do Ziemi jak w perygeum ALE. Swoim dalszym ruchem Księżyc odwraca się od Ziemi w przeciwnym kierunku, pokazując naszej planecie kolejny pas swojej niewidzialnej strony: ten pas najpierw się rozszerza, potem zwęża, a w punkcie ALE Księżyc znajduje się w swojej pierwotnej pozycji.

Widzieliśmy, że ze względu na eliptyczny kształt toru Księżyca nasz satelita nie jest skierowany na Ziemię swoją ściśle jedną i tą samą połową. Księżyc niezmiennie jest zwrócony w tę samą stronę nie do Ziemi, ale do innego ogniska swojej orbity. Dla nas kołysze się w środkowej pozycji jak równowaga; stąd astronomiczna nazwa tego wiggle: "libracja" - od łacińskiego słowa "libra", oznaczającego "łuski". Wielkość libracji w każdym punkcie jest mierzona odpowiednim kątem; na przykład w punkcie jest libracja równa kątowi OEP. Największa libracja to 7°53?, czyli prawie 8°.

Interesujące jest śledzenie, jak kąt libracji wzrasta i maleje wraz z ruchem Księżyca po jego orbicie. Włóżmy D czubka kompasu i opisz łuk przechodzący przez ognisko O oraz R. Przekroczy orbitę w punktach B i F. rogi OVR oraz OFP jak wpisano równa połowie kąta środkowego ODP. Z tego wnioskujemy, że kiedy Księżyc porusza się z ALE zanim D libracja na początku szybko rośnie, w tym momencie W osiąga połowę maksimum, a następnie powoli rośnie; w drodze z D zanim F libracja początkowo maleje powoli, potem szybko. W drugiej połowie elipsy libracja zmienia swoją wartość w tym samym tempie, ale w przeciwnym kierunku. (Ilość libracji w każdym punkcie orbity jest w przybliżeniu proporcjonalna do odległości Księżyca od głównej osi elipsy.)

To chybotanie Księżyca, które teraz rozważaliśmy, nazywa się libracją na długości geograficznej. Nasz satelita podlega również kolejnej libracji - na szerokości geograficznej. Płaszczyzna orbity Księżyca jest nachylona do płaszczyzny równika Księżyca o 6°. Dlatego widzimy Księżyc z Ziemi w niektórych przypadkach trochę od południa, w innych - od północy, patrząc trochę w „niewidzialną” połowę Księżyca przez jego bieguny. Ta libracja w szerokości geograficznej osiąga 6°.

Wyjaśnijmy teraz, w jaki sposób astronom-fotograf wykorzystuje opisane niewielkie chybotanie Księżyca względem jego średniej pozycji w celu uzyskania jego stereoskopowych obrazów. Czytelnik zapewne domyśla się, że do tego trzeba uważać na dwie takie pozycje Księżyca, w których w jednej byłby on obrócony względem drugiej o wystarczający kąt. W punktach A i B, B i C, C i D oraz itd. Księżyc zajmuje pozycje tak różne od Ziemi, że możliwe są obrazy stereoskopowe. Ale tutaj stajemy przed nową trudnością: w tych pozycjach różnica wieku Księżyca, 1?-2 dni, jest zbyt duża, tak że pasek powierzchni Księżyca w pobliżu kręgu oświetlenia na jednym zdjęciu już się wyłania z cienia. Jest to niedopuszczalne w przypadku obrazów stereoskopowych (pasek będzie świecił jak srebro). Powstaje trudne zadanie: obserwować te same fazy księżyca, które różnią się wielkością libracji (długości geograficznej), tak aby krąg oświetlenia przechodził przez te same szczegóły powierzchni księżyca. Ale nawet to nie wystarczy: w obu pozycjach muszą istnieć te same libracje na szerokości geograficznej.

Nasz czytelnik raczej nie stworzy księżycowych stereofotografii. Sposób ich pozyskiwania wyjaśniono tutaj oczywiście nie w celu praktycznym, a jedynie w celu rozważenia cech ruchu księżycowego, które umożliwiają astronomom zobaczenie małego pasa boku naszego satelity, który jest zwykle niedostępny dla obserwator. Dzięki obu księżycowym libracjom widzimy na ogół nie połowę całej powierzchni Księżyca, ale 59% jej. Przed wystrzeleniem trzeciej rakiety kosmicznej w kierunku Księżyca w Związku Radzieckim 41% powierzchni Księżyca było niedostępne do badań.

Jak układa się ta część powierzchni księżyca, nikt nie wiedział. Podejmowano dowcipne próby, kontynuując wstecz części księżycowych grzbietów i jasnych pasów, przechodzących od niewidzialnej części Księżyca do widocznej, naszkicować pewne szczegóły części niedostępnej dla nas zgadywania. W wyniku uruchomienia automatycznej stacji międzyplanetarnej Luna-3 4 października 1959 r. uzyskano zdjęcia odległej strony Księżyca. Radzieccy naukowcy otrzymali prawo do nadawania nazw nowo odkrytym formacjom księżycowym. Nazwane kratery pochodzą od wybitnych postaci nauki i kultury - Łomonosowa, Cielkowskiego, Joliota-Curie i innych, a nazwy dwóch nowych mórz - Morza Moskiewskiego i Morza Snów. Druga strona Księżyca została sfotografowana po raz drugi przez radziecką stację Zond-3, wystrzeloną 18 lipca 1965 roku.

W 1966 Luna 9 wylądowała miękko na Księżycu i przesłała z powrotem na Ziemię obraz księżycowego krajobrazu. W 1969 roku musiało zostać zakłócone księżycowe Morze Spokoju. Kabina lądowania amerykańskiego statku kosmicznego Apollo 11 wylądowała na suchym dnie tego "morze". Astronauci Neil Armstrong i Edwin Aldrin stali się pierwszymi ludźmi, którzy chodzili po Księżycu. Zainstalowali kilka instrumentów, pobrali próbki gleby księżycowej i wrócili na statek, który czekał na nich na orbicie. Apollo 11 był pilotowany przez Michaela Collinsa. Do końca 1972 roku Księżyc odwiedziło jeszcze pięć amerykańskich ekspedycji.

W tym samym czasie w ZSRR wystrzelono automatyczne stacje na Księżyc. W 1970 roku Luna 16, po wylądowaniu na powierzchni Księżyca, po raz pierwszy pobrała próbki gleby księżycowej i dostarczyła je na Ziemię. W tym samym roku Luna-17 wystrzeliła samobieżną Lunokhod-1 na powierzchnię naszego satelity. Ten ośmiokołowy robot, który jednocześnie wygląda jak żółw i wojskowa kuchnia polowa, przebył prawie 11 kilometrów w 301 dni i przesłał 20 000 zdjęć, 200 panoram i przeprowadził badania gleby w 500 punktach na Ziemię.

Nieco później Luna-20 przywiozła na Ziemię próbki gleby z górzystego regionu Księżyca, niedostępnego dla astronautów. W 1973 roku Luna-21 wysłała Lunokhod-2 na kampanię, która pokonała 37 km w 4,5 miesiąca, badając teren i skład gleby. Oba roboty kołowe były sterowane z Ziemi drogą radiową i systematycznie przesyłały do ​​MCC zdjęcia księżycowych krajobrazów, będące wynikiem analizy gleby. Automatyczna stacja „Luna-24” (1976) wierciła glebę księżycową na głębokość 2 mi dostarczała na Ziemię 170 g jej próbek.

Często wyrażany pogląd o istnieniu atmosfery i wody po drugiej stronie Księżyca jest nieuzasadniony i jest sprzeczny z prawami fizyki: jeśli po jednej stronie Księżyca nie ma atmosfery i wody, to nie mogą być po drugiej (powrócimy do tego zagadnienia).

Drugi księżyc i księżyc księżyca

W prasie pojawiają się od czasu do czasu doniesienia, że ​​temu czy innemu obserwatorowi udało się zobaczyć drugiego satelitę Ziemi, jej drugiego Księżyca.

Kwestia istnienia drugiego satelity Ziemi nie jest nowa. Ma za sobą długą historię. Każdy, kto czytał powieść Juliusza Verne'a „Z armaty na księżyc” zapewne pamięta, że ​​drugi księżyc jest tam już wspomniany. Jest tak mały, a jego prędkość jest tak duża, że ​​mieszkańcy Ziemi nie mogą go obserwować. Francuski astronom Petit - mówi Jules Berne - podejrzewał jego istnienie i określił okres jego obrotu wokół Ziemi na 3 godziny 20 m. Jego odległość od powierzchni Ziemi wynosi 8140 km. Ciekawe, że angielskie czasopismo Znanie w artykule o astronomii autorstwa Julesa Verne'a uważa odniesienie do Petita, a także do samego Petita, za po prostu fikcyjne. Ten astronom nie jest tak naprawdę wymieniony w żadnej encyklopedii. Jednak przesłanie powieściopisarza nie jest fikcyjne. W latach pięćdziesiątych dyrektor Obserwatorium w Tuluzie Petit naprawdę bronił istnienia drugiego księżyca, meteorytu o okresie orbitalnym 3 godziny i 20 metrów, krążącego jednak nie 8000, ale 5000 km od powierzchni Ziemi. Opinię tę podzielało już wtedy tylko kilku astronomów, ale później została całkowicie zapomniana. Teoretycznie nie ma nic nienaukowego w założeniu istnienia drugiego, bardzo małego satelity Ziemi. Ale takie ciało niebieskie musiałoby być obserwowane nie tylko w tych rzadkich momentach, kiedy (pozornie) przechodzi przez dysk Księżyca lub Słońca. Nawet jeśli obraca się tak blisko Ziemi, że z każdym obrotem musi zapadać się w szeroki cień ziemi, to nawet w tym przypadku można go było zobaczyć na porannym i wieczornym niebie lśniącym jak jasna gwiazda w promieniach Słońca. Dzięki szybkiemu ruchowi i częstym powrotom gwiazda ta przyciągnęłaby uwagę wielu obserwatorów. W momentach całkowitego zaćmienia Słońca drugi księżyc również nie uszedłby spojrzeniu astronomów. Jednym słowem, gdyby Ziemia rzeczywiście miała drugiego satelitę, byłaby często obserwowana. Tymczasem nie było niepodważalnych obserwacji.

Ściśle mówiąc, Ziemia ma oprócz Księżyca jeszcze dwa satelity. Nie sztuczny, ale całkowicie naturalny. I nie malutki, ale tego samego rozmiaru co sam księżyc. Ale choć te „Księżyce” zostały odkryte dawno temu (w 1956 r. przez polskiego astronoma Kordylewskiego), bardzo niewielu osobom udało się je zobaczyć. Rzecz w tym, że te satelity składają się w całości z pyłu. Te zakurzone „księżyce” poruszają się między gwiazdami po tej samej trasie, co prawdziwy księżyc iz taką samą prędkością. Jeden jest 60 stopni przed Księżycem, drugi 60 stopni za nim. I są oddzielone od Ziemi taką samą odległością jak Księżyc. Krawędzie tych „księżyców” są rozmyte, co bardzo utrudnia dostrzeżenie.

Wraz z problemem drugiego Księżyca pojawiło się również pytanie, czy nasz Księżyc ma własnego małego satelitę – „księżyca Księżyca”.

Ale bardzo trudno jest bezpośrednio ustalić istnienie takiego księżycowego satelity. Astronom Multon wyraża na ten temat następujące uwagi:

„Kiedy Księżyc świeci pełnym światłem, jego światło lub światło Słońca nie pozwala odróżnić bardzo małego ciała w jego sąsiedztwie. Tylko w momentach zaćmień Księżyca satelita Księżyca mógłby być oświetlony przez Słońce, podczas gdy sąsiednie części nieba byłyby wolne od wpływu rozproszonego światła Księżyca. Tak więc tylko podczas zaćmień Księżyca można było liczyć na odkrycie małego ciała krążącego wokół Księżyca. Tego rodzaju badania zostały już przeprowadzone, ale nie przyniosły rzeczywistych rezultatów”.

Dlaczego na Księżycu nie ma atmosfery?

To pytanie należy do tych, które są wyjaśnione, jeśli są najpierw, że tak powiem, odwrócone. Zanim porozmawiamy o tym, dlaczego Księżyc nie ma wokół siebie atmosfery, zadajmy pytanie: dlaczego utrzymuje się atmosfera wokół naszej własnej planety? Przypomnijmy, że powietrze, jak każdy gaz, to chaos niepowiązanych ze sobą cząsteczek, szybko poruszających się w różnych kierunkach. Ich średnia prędkość przy t = 0 °C - około? km na sekundę (prędkość pocisku karabinowego). Dlaczego nie rozproszą się w przestrzeni świata? Z tego samego powodu, dla którego kula karabinowa nie leci w kosmos. Po wyczerpaniu energii swojego ruchu do pokonania grawitacji molekuły opadają z powrotem na Ziemię. Wyobraź sobie cząsteczkę w pobliżu powierzchni Ziemi, lecącą pionowo w górę z prędkością? km na sekundę. Jak wysoko może latać? Łatwo obliczyć: prędkość v, wysokość podnoszenia h i przyspieszenie grawitacyjne g połączone następującym wzorem:

v 2 = 2 godz.

Zastąpmy zamiast v jego wartość - 500 m/s, zamiast g- 10 m / s 2, mamy

h = 12 500 m = 12 km.

Ale jeśli cząsteczki powietrza nie mogą latać powyżej 12? km, skąd biorą się cząsteczki powietrza powyżej tej granicy? W końcu tlen, który jest częścią naszej atmosfery, powstał blisko powierzchni ziemi (z dwutlenku węgla w wyniku działalności roślin). Jaka siła uniosła i utrzymuje je na wysokości 500 kilometrów lub więcej, gdzie bezwarunkowo stwierdzono obecność śladów powietrza? Fizyka daje tutaj tę samą odpowiedź, jaką usłyszelibyśmy od statystyka, gdybyśmy go zapytali: „Średni czas życia człowieka to 70 lat; Skąd pochodzą 80-latkowie? Chodzi o to, że nasze obliczenia odnoszą się do średniej, a nie do prawdziwej cząsteczki. Średnia cząsteczka ma drugą prędkość ? km, ale prawdziwe cząsteczki poruszają się wolniej, inne szybciej niż przeciętnie. To prawda, że ​​procent cząsteczek, których prędkość wyraźnie odbiega od średniej, jest niewielki i gwałtownie maleje wraz ze wzrostem wielkości tego odchylenia. Z całkowitej liczby cząsteczek zawartych w danej objętości tlenu przy 0° tylko 20% ma prędkość od 400 do 500 metrów na sekundę; mniej więcej tyle samo cząsteczek porusza się z prędkością 300-400 m/s, 17% - z prędkością 200-300 m/s, 9% - z prędkością 600-700 m/s, 8% - z prędkością prędkość 700-800 m/s, 1% - przy prędkości 1300-1400 m/s. Niewielka część (mniej niż jedna milionowa) molekuł ma prędkość 3500 m/s, a ta prędkość jest wystarczająca, aby molekuły mogły wznieść się nawet na wysokość 600 km.

Naprawdę, 3500 2 = 20h, gdzie godz.=12250000/20 tj. ponad 600 km.

Obecność cząsteczek tlenu na wysokości setek kilometrów nad powierzchnią ziemi staje się oczywista: wynika to z fizycznych właściwości gazów. Cząsteczki tlenu, azotu, pary wodnej, dwutlenku węgla nie mają jednak prędkości, które pozwoliłyby im całkowicie opuścić kulę ziemską. Wymaga to prędkości co najmniej 11 km na sekundę, a tylko pojedyncze cząsteczki tych gazów mają takie prędkości w niskich temperaturach. Dlatego Ziemia tak mocno trzyma swoją powłokę atmosferyczną. Oblicza się, że za utratę połowy podaży nawet najlżejszego z gazów ziemskiej atmosfery - wodoru - musi upłynąć liczba lat wyrażona w 25 cyfrach. Miliony lat nie zmienią składu i masy ziemskiej atmosfery.

Aby teraz wyjaśnić, dlaczego Księżyc nie może utrzymać wokół siebie podobnej atmosfery, pozostaje trochę powiedzieć.

Przyciąganie grawitacyjne na Księżycu jest sześć razy słabsze niż na Ziemi; w związku z tym prędkość wymagana do pokonania siły grawitacji jest również mniejsza i wynosi tylko 2360 m/s. A ponieważ prędkość cząsteczek tlenu i azotu w umiarkowanej temperaturze może przekroczyć tę wartość, jasne jest, że Księżyc musiałby stale tracić swoją atmosferę, gdyby ją utworzył.

Gdy najszybsza z molekuł ucieknie, inne molekuły osiągną prędkość krytyczną (jest to konsekwencja prawa rozkładu prędkości pomiędzy cząsteczkami gazu), a coraz więcej cząstek powłoki atmosferycznej musi bezpowrotnie uciec w przestrzeń światową.

Po odpowiednim czasie, znikomym w skali wszechświata, cała atmosfera opuści powierzchnię tak słabo przyciągającego ciała niebieskiego.

Można matematycznie udowodnić, że jeśli średnia prędkość cząsteczek w atmosferze planety jest nawet trzykrotnie mniejsza od granicznej (tj. wynosi 2360: 3 = 790 m/s dla Księżyca), to taka atmosfera powinna rozproszyć się o połowa w ciągu kilku tygodni. (Atmosfera ciała niebieskiego może być utrzymywana w sposób zrównoważony tylko wtedy, gdy średnia prędkość jego cząsteczek jest mniejsza niż jedna piąta prędkości maksymalnej.) Idea została wyrażona – a raczej sen – że w czasie, gdy ziemska ludzkość nawiedzi i podbije Księżyc, otoczy go sztuczną atmosferą i nada się do zamieszkania. Po tym, co zostało powiedziane, niemożność realizacji takiego przedsięwzięcia powinna być dla czytelnika jasna.

Brak atmosfery w naszym satelicie nie jest przypadkiem, nie kaprysem natury, ale naturalną konsekwencją praw fizycznych.

Jest też jasne, że przyczyny, dla których istnienie atmosfery na Księżycu jest niemożliwe, powinny decydować o jej braku w ogóle na wszystkich ciałach świata o słabej sile grawitacji: na asteroidach i na większości satelitów planet.

Wymiary świata księżycowego

Wskazują na to oczywiście z całą pewnością dane liczbowe: wielkość średnicy Księżyca (3500 km), powierzchnia, objętość. Ale liczby, niezbędne w obliczeniach, są bezsilne, aby dać wizualną reprezentację wymiarów, których wymaga nasza wyobraźnia. W tym celu przydatne będzie odniesienie się do konkretnych porównań.

Porównajmy kontynent księżycowy (w końcu Księżyc jest kontynentem ciągłym) z kontynentami kuli ziemskiej (ryc. 39). To powie nam więcej niż abstrakcyjne stwierdzenie, że całkowita powierzchnia globu księżycowego jest 14 razy mniejsza niż powierzchnia Ziemi. Pod względem liczby kilometrów kwadratowych powierzchnia naszego satelity jest tylko nieznacznie mniejsza niż powierzchnia obu Ameryk. A ta część księżyca, która jest zwrócona w stronę Ziemi i jest dostępna dla naszej obserwacji, jest prawie dokładnie równa powierzchni Ameryki Południowej.

Ryż. 39. Wymiary Księżyca w porównaniu z kontynentem europejskim (nie należy jednak wnioskować, że powierzchnia kuli księżycowej jest mniejsza niż powierzchnia Europy)

Aby zobrazować wymiary „mórz” księżycowych w porównaniu do ziemskich, na ryc. 40 kontury Morza Czarnego i Kaspijskiego nakładają się na mapę Księżyca w tej samej skali. Od razu widać, że księżycowe „morze” nie są szczególnie duże, chociaż zajmują zauważalną część dysku. Na przykład Morze Przejrzystości (170 000 km 2 ), około 2? razy mniejsze od Morza Kaspijskiego.

Ale wśród gór pierścieniowych Księżyca są prawdziwe olbrzymy, których nie ma na Ziemi. Na przykład okrągły wał góry Grimaldi zajmuje powierzchnię większą niż obszar jeziora Bajkał. Wewnątrz tej góry zmieściłoby się w całości małe państwo, na przykład Belgia lub Szwajcaria.

Ryż. 40. Morza ziemskie w porównaniu z księżycowym. Morza Czarne i Kaspijskie, przeniesione na Księżyc, byłyby tam bardziej niż wszystkie morza księżycowe (liczby wskazują: 1 - Morze Deszczowe, 2 - Morze Przejrzystości, 3 - Morze Spokoju, 4 - Morze Obfitości, 5 - Morze Nektaru)

Księżycowe krajobrazy

Fotografie powierzchni Księżyca są reprodukowane w książkach tak często, że wygląd charakterystycznych cech księżycowego reliefu – gór pierścieniowych (ryc. 41), „kraterów” – jest zapewne znany każdemu z naszych czytelników. Możliwe, że inni obserwowali góry księżycowe przez małą rurkę; wystarczy do tego tubus z soczewką 3 cm.

Ryż. 41. Typowe Góry Pierścienia Księżyca

Ale ani fotografie, ani obserwacje teleskopowe nie dają wyobrażenia o tym, jak powierzchnia Księżyca wyglądałaby dla obserwatora na samym Księżycu. Stojąc bezpośrednio obok gór księżycowych, obserwator widziałby je z innej perspektywy niż przez teleskop. Co innego patrzeć na przedmiot z dużej wysokości, a zupełnie co innego patrzeć na niego z boku. Pokażmy na kilku przykładach, jak przejawia się ta różnica. Góra Eratostenes wyłania się z Ziemi jako pierścieniowy szyb ze szczytem w środku. W teleskopie pojawia się płasko i ostro dzięki wyraźnym, nierozmytym cieniom. Spójrz jednak na jego profil (rys. 42): widzisz, że w porównaniu z ogromną średnicą krateru - 60 km - wysokość szybu i stożka wewnętrznego jest bardzo mała; łagodność stoków jeszcze bardziej skrywa ich wysokość.

Ryż. 42. Profil wielkiej góry pierścieniowej

Wyobraź sobie, że wędrujesz teraz po tym kraterze i pamiętaj, że jego średnica jest równa odległości od jeziora Ładoga do Zatoki Fińskiej. Z trudem można wtedy uchwycić pierścieniowy kształt wału; ponadto wypukłość gleby ukryje przed tobą jej dolną część, ponieważ horyzont księżycowy jest dwa razy węższy niż ziemski (odpowiednio średnica kuli księżycowej jest cztery razy mniejsza). Na Ziemi osoba średniego wzrostu, stojąca na płaskim terenie, widzi wokół siebie nie dalej niż 5 km. Wynika to ze wzoru na odległość horyzontu

gdzie D- odległość w km, h- wysokość oczu w km, R- promień planety w km.

Podstawiając do niego dane Ziemi i Księżyca, dowiadujemy się, że dla osoby o średnim wzroście zasięg horyzontu

na Ziemi………,4,8 km,

na Księżycu……….2,5 km.

Jaki obraz byłby widoczny dla obserwatora wewnątrz dużego krateru księżycowego, ryc. 43. (Krajobraz jest przedstawiony dla innego dużego krateru - Archimedesa.) Czy to nie prawda: rozległa równina z łańcuchem wzgórz na horyzoncie niewiele przypomina to, co zwykle wyobraża się sobie za pomocą słów "krater księżycowy"?

Ryż. 43. Jaki obraz mógłby zobaczyć obserwator stojący pośrodku dużej góry pierścieniowej na Księżycu?

Znajdując się po drugiej stronie szybu, poza kraterem, obserwator również nie zobaczy tego, czego oczekuje. Zewnętrzne zbocze góry pierścieniowej (por. ryc. 42) wznosi się tak łagodnie, że podróżnikowi nie wydaje się wcale górą, a co najważniejsze, nie będzie w stanie upewnić się, że pagórkowaty grzbiet, który widzi, jest góra pierścieniowa z okrągłą umywalką. Aby to zrobić, będziesz musiał przejść przez jego grzbiet, a tutaj, jak już wyjaśniliśmy, alpinista księżycowy nie spodziewa się niczego niezwykłego.

Oprócz ogromnych pierścieniowych gór księżycowych na Księżycu znajduje się jednak wiele małych kraterów, które można łatwo uchwycić jednym spojrzeniem, nawet stojąc w bliskiej odległości. Ale ich wysokość jest nieznaczna; obserwatora nie uderzy tu nic nadzwyczajnego. Z drugiej strony pasma górskie księżycowe, które noszą nazwę gór ziemskich: Alpy, Kaukaz, Apeniny itp., konkurują z ziemskimi wysokościami i sięgają 7–8 km. Na stosunkowo małym księżycu wyglądają imponująco.

Ryż. 44. Pół groszku rzuca długi cień w ukośnym oświetleniu

Brak atmosfery na Księżycu i wynikająca z tego ostrość cieni tworzą ciekawą iluzję, gdy patrzy się przez rurkę: najmniejsze nierówności w glebie są zintensyfikowane i wydają się być bardzo widoczne. Połowę grochu ułożyć z wybrzuszeniem do góry. Czy ona jest duża? I spójrz, jaki rzuca długi cień (ryc. 44). Przy oświetleniu bocznym Księżyca cień jest 20 razy większy od wysokości ciała, które go rzuca, co dobrze służyło astronomom: dzięki długim cieniom obiekty o wysokości 30 m można obserwować za pomocą teleskopu na Księżycu. Okoliczności zmuszają nas do wyolbrzymiania nierówności gleby księżycowej. Na przykład góra Pico jest tak ostro zarysowana przez teleskop, że mimowolnie wyobraża się ją sobie jako ostrą i stromą skałę (ryc. 45). Tak była przedstawiana w przeszłości. Ale obserwując go z powierzchni Księżyca, zobaczysz zupełnie inny obraz - co pokazano na ryc. 46.

Ale inne cechy płaskorzeźby księżycowej są przez nas niedoceniane. Przez teleskop obserwujemy cienkie, ledwo zauważalne pęknięcia na powierzchni Księżyca i wydaje nam się, że nie mogą one odgrywać znaczącej roli w księżycowym krajobrazie.

Ryż. 45. Góra Pico była kiedyś uważana za stromą i ostrą.

Ryż. 46. ​​​​W rzeczywistości Mount Pico ma bardzo łagodne zbocza.

Ryż. 47. Tak zwana „prosta ściana” na Księżycu; widok przez teleskop

Ale przeniesieni na powierzchnię naszego satelity, zobaczylibyśmy w tych miejscach u naszych stóp głęboką czarną otchłań, rozciągającą się daleko poza horyzont. Inny przykład. Na Księżycu znajduje się tak zwana „prosta ściana” – prosta półka, która przecina jedną z jego równin. Widząc tę ​​ścianę przez teleskop (ryc. 47), zapominamy, że ma ona 300 m wysokości; będąc u podstawy muru, bylibyśmy przytłoczeni jego ogromem. Na ryc. 48 artysta próbował zobrazować tę samą ścianę, widoczną od dołu: jej koniec ginie gdzieś za horyzontem: w końcu ciągnie się na 100 km! W ten sam sposób cienkie pęknięcia, dostrzeżone w silnym teleskopie na powierzchni Księżyca, powinny w naturze przedstawiać ogromne zagłębienia (ryc. 49).

Ryż. 48. Jak powinna wyglądać „Prosta ściana” dla obserwatora znajdującego się w pobliżu jej podstawy?

Ryż. 49. Jedno z księżycowych "pęknięć", obserwowane z bliskiej odległości.

księżycowe niebo

czarny firmament

Gdyby mieszkaniec Ziemi mógł znaleźć się na Księżycu, jego uwagę zwróciłyby przede wszystkim trzy niezwykłe okoliczności.

Dziwny kolor dziennego nieba na Księżycu natychmiast zwróciłby twoją uwagę: zamiast zwykłej niebieskiej kopuły rozpościerałoby się całkowicie czarne niebo, nakrapiane jasnym blaskiem Słońca! - dużo gwiazd, które wyraźnie się wyróżniają, ale wcale nie migoczą. Powodem tego zjawiska jest brak atmosfery na Księżycu.

„Błękitny łuk czystego i czystego nieba”, mówi Flammarion w swoim charakterystycznym, malowniczym języku, „łagodny rumieniec świtów, majestatyczny blask wieczornego zmierzchu, urzekające piękno pustyń, mglista odległość pól i łąk, a ty , lustrzane wody jezior, odbijające odległe lazurowe niebo z zamierzchłych czasów, zawierające całą nieskończoność w swoich głębinach - twoja egzystencja i całe twoje piękno zależy wyłącznie od tej świetlnej powłoki, która rozciąga się na kulę ziemską. Bez niej żaden z tych obrazów, żaden z tych wspaniałych kolorów nie istniałby. Zamiast lazurowego nieba otaczałaby cię bezkresna czarna przestrzeń; zamiast majestatycznych wschodów i zachodów słońca dni zostałyby nagle, bez przejść, zastąpione przez noce i noce - dni. Zamiast łagodnego półświatła panującego wszędzie tam, gdzie oślepiające promienie Słońca nie padają bezpośrednio, jasne światło byłoby tylko w miejscach bezpośrednio oświetlonych światłem dziennym, a we wszystkich pozostałych panowałby gęsty cień.

Ziemia na niebie księżyca

Drugą atrakcją na Księżycu jest ogromny dysk Ziemi zawieszony na niebie. Podróżnikowi wyda się dziwne, że kula ziemska, która leciała na Księżyc, została opuszczona poniżej , niespodziewanie znalazłem się tutaj w górę .

Nie ma nikogo we wszechświecie dla wszystkich światów i nie powinieneś się dziwić, że opuszczając Ziemię poniżej, zobaczysz ją na górze, będąc na Księżycu.

Dysk Ziemi zawieszony na niebie księżycowym jest ogromny: jego średnica jest około cztery razy większa niż średnica tarczy księżycowej znanej nam na niebie ziemskim. To trzeci zaskakujący fakt, jaki czeka podróżnika księżycowego. Jeśli w księżycowe noce nasze krajobrazy są wystarczająco dobrze oświetlone, to noce na Księżycu, z promieniami pełnej Ziemi z dyskiem 14 razy większym od Księżyca, powinny być niezwykle jasne. Jasność gwiazdy zależy nie tylko od jej średnicy, ale także od współczynnika odbicia jej powierzchni. Pod tym względem powierzchnia Ziemi jest sześć razy większa niż powierzchnia Księżyca; dlatego światło Ziemi w pełni musi oświetlać Księżyc 90 razy bardziej niż Księżyc w pełni oświetla Ziemię. W "Ziemskie noce" na Księżycu można było przeczytać drobnym drukiem. Oświetlenie księżycowej gleby przez Ziemię jest tak jasne, że pozwala nam z odległości 400 000 km rozpoznać nocną część księżycowej kuli w postaci niewyraźnego migotania wewnątrz wąskiego półksiężyca; nazywa się to „światłem popiołu” księżyca. Wyobraź sobie 90 księżyców w pełni rzucających światło z nieba i weź pod uwagę brak atmosfery na naszym satelicie, która pochłania część światła, a uzyskasz wyobrażenie o czarującym obrazie zalanych księżycowych krajobrazów środek nocy z blaskiem pełnej Ziemi.

Czy obserwator księżycowy mógłby rozróżnić zarysy kontynentów i oceanów na dysku Ziemi? Powszechnym błędem jest przekonanie, że Ziemia na niebie Księżyca jest czymś w rodzaju szkolnego globusa. Tak przedstawiają to artyści, kiedy muszą narysować kulę ziemską w przestrzeni świata: z konturami kontynentów, z czapą śnieżną w rejonach polarnych itp. Wszystko to należy przypisać sferze fantazji. Na kuli ziemskiej, obserwowanej z zewnątrz, nie sposób rozróżnić takich szczegółów. Nie wspominając już o chmurach, które zwykle pokrywają połowę powierzchni Ziemi, sama nasza atmosfera bardzo rozprasza promienie słoneczne; dlatego Ziemia musi wydawać się tak jasna i nieprzejrzysta jak Wenus. Astronom z Pułkowa G.A. Tichow napisał:

„Patrząc na Ziemię z kosmosu, zobaczylibyśmy dysk w kolorze bardzo białawego nieba i prawie nie rozróżnialibyśmy żadnych szczegółów samej powierzchni. Znaczna część światła słonecznego padającego na Ziemię jest rozpraszana w kosmosie przez atmosferę i wszystkie jej zanieczyszczenia, zanim dotrze do powierzchni samej Ziemi. A to, co odbija się od samej powierzchni, znów będzie miało czas na znaczne osłabienie z powodu nowego rozpraszania w atmosferze.

Tak więc, podczas gdy Księżyc wyraźnie pokazuje nam wszystkie szczegóły swojej powierzchni, Ziemia ukrywa swoją twarz przed Księżycem i całym wszechświatem pod promienistą zasłoną atmosfery.

Ale to nie jedyna różnica między księżycową gwiazdą nocną a ziemską. Na naszym niebie księżyc wschodzi i zachodzi, opisując swoją drogę wraz z gwiaździstą kopułą. Na niebie księżycowym Ziemia nie wykonuje takiego ruchu. Tam nie wschodzi i nie zachodzi, nie bierze udziału w harmonijnym, niezwykle powolnym korowodzie gwiazd. Wisi prawie nieruchomo na niebie, zajmując określoną pozycję dla każdego punktu księżyca, podczas gdy gwiazdy powoli przesuwają się za nim. Wynika to z rozważanej już przez nas specyfiki ruchu Księżyca, polegającej na tym, że Księżyc zawsze zwrócony jest w stronę Ziemi tą samą częścią swojej powierzchni. Dla obserwatora księżycowego Ziemia wisi na niebie niemal nieruchomo. Jeśli Ziemia znajduje się w zenicie jakiegoś księżycowego krateru, to nigdy nie opuszcza swojego zenitu. Jeśli z jakiegokolwiek punktu jest widoczny na horyzoncie, pozostaje na zawsze na horyzoncie tego miejsca. Jedynie księżycowe libracje, o których już mówiliśmy, nieco zakłócają ten bezruch. Gwiaździste niebo powoli obraca się za tarczą Ziemi, w 27 1/3 naszego dnia Słońce okrąża niebo o 29? dni planety wykonują podobne ruchy, a tylko jedna Ziemia spoczywa prawie nieruchomo na czarnym niebie.

Ale pozostając w jednym miejscu, Ziemia szybko, w ciągu 24 godzin, obraca się wokół własnej osi i gdyby nasza atmosfera była przezroczysta, Ziemia mogłaby służyć jako najwygodniejszy zegar niebieski dla przyszłych pasażerów międzyplanetarnych statków kosmicznych. Ponadto Ziemia ma te same fazy, co Księżyc na naszym niebie. Oznacza to, że nasz świat nie zawsze świeci na księżycowym niebie pełnym dyskiem: pojawia się albo w postaci półokręgu, albo w postaci sierpa, mniej lub bardziej wąskiego, albo w postaci niepełnego koła, w zależności od tego, która część połowy Ziemi oświetlonej przez Słońce jest skierowana w stronę Księżyca. Po narysowaniu względnych pozycji Słońca, Ziemi i Księżyca można łatwo zauważyć, że Ziemia i Księżyc powinny pokazywać przeciwne do siebie fazy.

Kiedy obserwujemy nowiu, obserwator księżycowy powinien widzieć pełny dysk Ziemi – „pełną ziemię”; wręcz przeciwnie, kiedy mamy pełnię księżyca, na księżycu pojawia się „nowa ziemia” (ryc. 50). Gdy widzimy wąski sierp księżyca w nowiu, z Księżyca można było podziwiać Ziemię ze stratą, a takiego właśnie sierpa brakuje aż do pełnego dysku, który w tej chwili pokazuje nam Księżyc. Jednak fazy Ziemi nie są tak ostro zarysowane jak fazy księżyca: ziemska atmosfera zaciera granice światła, tworzy to stopniowe przejście z dnia w noc iz powrotem, które obserwujemy na Ziemi w postaci zmierzchu.

Ryż. 50. Nowa Ziemia na Księżycu. Czarny dysk Ziemi otoczony jest jasną granicą promienistej atmosfery ziemskiej

Kolejna różnica między fazami ziemską i księżycową jest następująca. Na Ziemi nigdy nie widzimy Księżyca w momencie nowiu. Chociaż zwykle stoi nad lub pod Słońcem (czasami o 5°, czyli o 10 jego średnic), aby można było zobaczyć wąską krawędź kuli księżycowej oświetlonej przez Słońce, nadal jest niedostępna dla naszego wzroku: blask Słońca zasłania skromny blask srebrnej nici nowiu. Nowiu Księżyca zauważamy zwykle dopiero w wieku dwóch dni, kiedy uda mu się oddalić na odpowiednią odległość od Słońca, a tylko w rzadkich przypadkach (wiosną) - w wieku jednego dnia. Inaczej jest w przypadku obserwacji „nowej ziemi” z Księżyca: nie ma tam atmosfery, rozpraszającej promienistą halo wokół światła dziennego. Gwiazdy i planety nie giną tam w promieniach Słońca, ale wyraźnie wyróżniają się na niebie w jego bezpośrednim sąsiedztwie. Dlatego też, gdy Ziemia nie znajduje się bezpośrednio przed Słońcem (tj. nie w momentach zaćmień), ale nieco powyżej lub poniżej niego, zawsze jest ona widoczna na czarnym, usianym gwiazdami niebie naszego satelity w postaci cienki półksiężyc z rogami odwróconymi od Słońca (ryc. 51). Oddalając się od Ziemi na lewo od Słońca, sierp wydaje się toczyć w prawo.

Ryż. 51. „Młoda” Ziemia na niebie Księżyca. Białe koło pod sierpem ziemi - Słońce

Zjawisko odpowiadające opisanemu przed chwilą można zaobserwować obserwując Księżyc przez małą tubę: na Księżycu w pełni dysk gwiazdy nocnej nie jest przez nas widziany w postaci pełnego koła; ponieważ środki Księżyca i Słońca nie leżą na tej samej linii z okiem obserwatora, tarczy Księżyca brakuje wąskiego półksiężyca, który przesuwa się ciemnym paskiem w pobliżu krawędzi oświetlonego dysku w lewo jak Księżyc przesuwa się w prawo. Ale Ziemia i Księżyc zawsze wykazują przeciwne fazy; dlatego w opisanym momencie obserwator księżycowy powinien był zobaczyć cienki sierp „nowej ziemi”.

Ryż. 52. Powolne ruchy Ziemi w pobliżu horyzontu księżycowego spowodowane libracją. Linie przerywane - ścieżka środka tarczy ziemskiej

Zauważyliśmy już mimochodem, że libracje Księżyca muszą być odzwierciedlone w tym, że Ziemia nie jest całkowicie nieruchoma na niebie księżycowym: oscyluje wokół średniej pozycji w kierunku północ-południe o 14°, a na zachodzie -kierunek wschodni o 16°. W przypadku tych punktów Księżyca, w których Ziemia jest widoczna na samym horyzoncie, nasza planeta musi więc czasami zdawać się zachodzić, a wkrótce potem znowu wznosić, opisując dziwne krzywe (ryc. 52). Takie osobliwe wschodzenie lub zachodzenie Ziemi w jednym miejscu na horyzoncie, bez ominięcia całego nieba, może trwać wiele ziemskich dni.

Zaćmienia na Księżycu

Uzupełnijmy naszkicowany teraz obraz księżycowego nieba o opis tych niebieskich widowisk, które nazywamy zaćmieniami. Na Księżycu występują dwa rodzaje zaćmień: słoneczne i ziemskie. Te pierwsze nie przypominają znanych nam zaćmień Słońca, ale są na swój sposób niezwykle spektakularne. Występują na Księżycu w tych momentach, kiedy na Ziemi występują zaćmienia Księżyca, ponieważ od tego czasu Ziemia znajduje się na linii łączącej centra Słońca i Księżyca. Nasz satelita pogrąża się w tych momentach w cieniu rzucanym przez kulę ziemską. Kto w takich chwilach widział Księżyc, wie, że nie traci całkowicie światła, nie znika z oka; jest to zwykle widoczne w wiśniowo-czerwonych promieniach wnikających w stożek ziemskiego cienia. Gdybyśmy w tym momencie zostali przeniesieni na powierzchnię Księżyca i stamtąd spojrzeli na Ziemię, jasno zrozumielibyśmy przyczynę czerwonego oświetlenia: na niebie Księżyca globus, umieszczony przed jasnym, aczkolwiek znacznie mniejsze Słońce, jawi się jako czarny dysk otoczony szkarłatną granicą swojej atmosfery. To właśnie ta granica oświetla pogrążony w cieniu Księżyc czerwonawym światłem (ryc. 53).

Ryż. 53. Przebieg zaćmienia Słońca na Księżycu: Słońce C stopniowo zachodzi za tarczą Ziemi 3, która jest nieruchoma na niebie księżycowym.

Zaćmienia Słońca trwają na Księżycu nie kilka minut, jak na Ziemi, ale dłużej niż 4 godziny, o ile mamy zaćmienia Księżyca, ponieważ w istocie są to nasze zaćmienia Księżyca, obserwowane tylko nie z Ziemi, ale z Księżyc.

Jeśli chodzi o zaćmienia „ziemskie”, są one tak skąpe, że nie zasługują na miano zaćmień. Występują w tych momentach, kiedy na Ziemi widoczne są zaćmienia Słońca. Na dużym dysku Ziemi obserwatorzy Księżyca zobaczyliby wtedy mały, poruszający się czarny okrąg - czyli szczęśliwe części powierzchni Ziemi, z którego można podziwiać zaćmienie Słońca.

Należy zauważyć, że takich zaćmień, jak nasze zaćmienia Słońca, nie można w ogóle zaobserwować w żadnym innym miejscu układu planetarnego. Ten wyjątkowy spektakl zawdzięczamy przypadkowej okoliczności: Księżyc, który zasłania przed nami Słońce, jest dokładnie tyle razy bliżej nas niż Słońce, o ile razy średnica Księżyca jest mniejsza niż średnica Słońca – zbieg okoliczności nie powtarzać się na żadnej innej planecie.

Dlaczego astronomowie obserwują zaćmienia?

Dzięki odnotowanemu teraz wypadkowi długi stożek cienia, który nasz satelita nieustannie ciągnie za sobą, sięga właśnie do powierzchni Ziemi (ryc. 54). W rzeczywistości średnia długość stożka cienia Księżyca jest mniejsza niż średnia odległość Księżyca od Ziemi i gdybyśmy mieli do czynienia tylko z wartościami średnimi, doszlibyśmy do wniosku, że nigdy nie mamy całkowitych zaćmień Słońca . Dzieje się tak, ponieważ Księżyc porusza się wokół Ziemi po elipsie, aw niektórych częściach orbity znajduje się 42 200 km bliżej powierzchni Ziemi niż w innych: odległość Księżyca waha się od 363 300 do 405 500 km.

Ryż. 54. Koniec stożka księżycowego cienia przesuwa się po powierzchni ziemi; w miejscach nim pokrytych obserwuje się zaćmienie słońca

Przesuwający się po powierzchni ziemi koniec księżycowego cienia rysuje na nim „pasmo widoczności zaćmienia Słońca”. Pas ten nie jest szerszy niż 300 km, przez co liczba miejsc zamieszkałych nagrodzonych spektaklem zaćmienia Słońca jest za każdym razem raczej ograniczona. Jeśli dodamy do tego, że czas trwania całkowitego zaćmienia Słońca jest liczony w minutach (nie więcej niż osiem), to staje się jasne, że całkowite zaćmienie Słońca jest niezwykle rzadkim widokiem. W dowolnym punkcie na kuli ziemskiej pojawia się raz na dwa lub trzy stulecia.

Dlatego naukowcy dosłownie polują na zaćmienia Słońca, wyposażając specjalne ekspedycje do tych miejsc na kuli ziemskiej, czasem dla nich bardzo odległych, skąd można to zjawisko obserwować. Zaćmienie Słońca z 1936 r. (19 czerwca) było widoczne jako całkowite tylko w obrębie Związku Radzieckiego, a w celu jego dwuminutowej obserwacji przyjechało do nas 70 zagranicznych naukowców z dziesięciu różnych krajów. Jednocześnie prace czterech ekspedycji zostały zmarnowane z powodu pochmurnej pogody. Zakres prac astronomów sowieckich nad obserwacją tego zaćmienia był niezwykle duży. Na całkowite zaćmienie wysłano około 30 sowieckich ekspedycji.

W 1941 roku, pomimo wojny, rząd sowiecki zorganizował szereg wypraw wzdłuż całkowitego zaćmienia od Morza Azowskiego do Ałma-Aty. A w 1947 roku sowiecka ekspedycja udała się do Brazylii, aby 20 maja obserwować całkowite zaćmienie. Szczególnie dużą skalę przybrały w ZSRR obserwacje zaćmień Słońca 25 lutego 1952, 30 czerwca 1954 i 15 lutego 1961. 30 maja 1965 sowiecka ekspedycja obserwowała zaćmienie na maleńkiej wyspie Manuae na południowo-zachodni Ocean Spokojny.

Zaćmienia Księżyca, choć zdarzają się półtora raza rzadziej niż Słońca, są obserwowane znacznie częściej. Ten astronomiczny paradoks wyjaśnia się bardzo prosto.

Zaćmienie Słońca można zaobserwować na naszej planecie tylko w ograniczonej strefie, w której Słońce jest przesłonięte przez Księżyc; w tym wąskim pasie jest pełna w niektórych punktach, a częściowa w innych (tj. Słońce jest przesłonięte tylko częściowo). Moment zaćmienia Słońca również nie jest taki sam dla różnych punktów paska, nie dlatego, że istnieje różnica w obliczaniu czasu, ale dlatego, że cień Księżyca porusza się po powierzchni Ziemi i obejmuje różne punkty w innych czasach.

Zaćmienie Księżyca przebiega zupełnie inaczej. Obserwuje się go natychmiast na całej połowie globu, gdzie w tym czasie Księżyc jest widoczny, to znaczy stoi nad horyzontem.

Kolejne fazy zaćmienia Księżyca występują w tym samym momencie dla wszystkich punktów na powierzchni Ziemi; różnica wynika jedynie z różnicy w rozliczeniu czasu.

Dlatego astronom nie musi „polować” na zaćmienia Księżyca: przychodzą do niego samodzielnie. Ale żeby „złapać” zaćmienie słońca, czasami trzeba odbyć bardzo długie podróże. Astronomowie wysyłają ekspedycje na tropikalne wyspy, daleko na zachód lub wschód, aby przez kilka minut obserwować przykrycie dysku słonecznego czarnym kołem Księżyca.

Czy jest sens wyposażać drogie wyprawy na potrzeby tak ulotnych obserwacji? Czy nie jest możliwe wykonanie tych samych obserwacji bez czekania, aż Słońce zostanie przypadkowo zasłonięte przez Księżyc? Dlaczego astronomowie nie wytwarzają sztucznie zaćmienia Słońca, zasłaniając obraz Słońca w teleskopie nieprzezroczystym okręgiem? Wtedy będzie można, wydawałoby się, bezproblemowo obserwować te okolice Słońca, które są tak interesujące dla astronomów podczas zaćmień.

Takie sztuczne zaćmienie Słońca nie może jednak dać tego, co jest obserwowane, gdy Słońce jest przesłonięte przez Księżyc. Faktem jest, że promienie Słońca, zanim dotrą do naszych oczu, przechodzą przez ziemską atmosferę i są tu rozpraszane przez cząsteczki powietrza. Dlatego niebo w ciągu dnia wydaje nam się jasnoniebieskim sklepieniem, a nie czarnym, usianym gwiazdami, jak by się nam wydawało nawet w ciągu dnia przy braku atmosfery. Zasłaniając Słońce kołem, ale pozostając na dnie oceanu powietrza, chociaż chronimy oko przed bezpośrednimi promieniami światła dziennego, atmosfera nad nami wciąż jest zalana światłem słonecznym i nadal rozprasza promienie, zasłaniając gwiazdy. Nie dzieje się tak, jeśli ekran ekranujący znajduje się poza atmosferą. Księżyc jest właśnie takim ekranem, położonym sto razy dalej niż dostrzegalna granica atmosfery. Promienie słoneczne są zatrzymywane przez ten ekran, zanim przenikną ziemską atmosferę i dlatego żadne światło nie jest rozpraszane w zacienionym paśmie. Prawda, nie do końca: niemniej jednak niewiele promieni przenika przez obszar cieni, rozproszonych przez otaczające obszary światła, i dlatego niebo w czasie całkowitego zaćmienia Słońca nigdy nie jest tak czarne jak o północy; Widoczne są tylko najjaśniejsze gwiazdy.

Jakie zadania stawiają sobie astronomowie, obserwując całkowite zaćmienie Słońca? Zwróćmy uwagę na główne.

Pierwszym z nich jest obserwacja tzw. „odwrócenia” linii widmowych w zewnętrznej powłoce Słońca. Linie widma słonecznego, które w normalnych warunkach są ciemne na jasnej wstążce widma, stają się jasne przez kilka sekund na ciemnym tle po całkowitym zakryciu Słońca przez tarczę Księżyca: widmo absorpcyjne zamienia się w widmo emisyjne . Jest to tak zwane „widmo rozbłysków”. Chociaż to zjawisko, które dostarcza cennego materiału do oceny natury zewnętrznej otoczki Słońca, można w pewnych warunkach zaobserwować i to nie tylko podczas zaćmienia, to podczas zaćmień ujawnia się ono tak wyraźnie, że astronomowie starają się nie przegapić takiej okazji.

Ryż. 55. W czasie całkowitego zaćmienia Słońca „korona słoneczna” miga wokół czarnego dysku Księżyca.

Drugie zadanie to badania korona słoneczna . Korona jest najbardziej niezwykłym ze zjawisk obserwowanych w momentach całkowitego zaćmienia Słońca: wokół całkowicie czarnego kręgu Księżyca, otoczonego ognistymi występami (protuberancjami) zewnętrznej powłoki Słońca, perłową aureolą różnej wielkości i kształty świecą w różnych zaćmieniach (ryc. 55). Długie promienie tej zorzy są często kilka razy większe od średnicy słońca, a jasność jest zwykle tylko o połowę mniejsza od jasności księżyca w pełni.

Podczas zaćmienia w 1936 r. korona słoneczna była wyjątkowo jasna, jaśniejsza niż księżyc w pełni, co jest rzadkością. Długie, nieco zamazane promienie korony rozciągały się na trzy lub więcej średnic Słońca; cała korona była reprezentowana jako pięcioramienna gwiazda, której środek zajmował ciemny dysk księżyca.

Astronomowie robią zdjęcia korony podczas zaćmień, mierzą jej jasność i badają jej widmo. Wszystko to pomaga zbadać jego strukturę fizyczną.

Ryż. 56. Jedną z konsekwencji ogólnej teorii względności jest ugięcie promieni świetlnych pod wpływem siły grawitacyjnej Słońca. Zgodnie z teorią względności, ziemski obserwator w punkcie D widzi gwiazdę w punkcie E w kierunku linii prostej TDFE, podczas gdy w rzeczywistości gwiazda znajduje się w punkcie E i wysyła swoje promienie po zakrzywionej ścieżce EBFDT. W przypadku braku Słońca wiązka światła od gwiazdy do Ziemi T byłaby skierowana w linii prostej

Trzecie zadanie, postawione dopiero w ostatnich dziesięcioleciach, to przetestowanie jednej z konsekwencji ogólnej teorii względności. Zgodnie z teorią względności promienie gwiazd przechodzące przez Słońce podlegają jego silnemu przyciąganiu i ulegają odchyleniu, które powinno się ujawnić w pozornym przemieszczeniu gwiazd w pobliżu tarczy słonecznej (ryc. 56). Weryfikacja tej konsekwencji jest możliwa tylko w momentach całkowitego zaćmienia Słońca.

Pomiary podczas zaćmień 1919, 1922, 1926 i 1936 nie dała, ściśle mówiąc, rozstrzygających wyników, a kwestia eksperymentalnego potwierdzenia wskazanej konsekwencji z teorii względności pozostaje otwarta do dziś.

To główne cele, dla których astronomowie opuszczają swoje obserwatoria i udają się w odległe, czasem bardzo niegościnne miejsca, aby obserwować zaćmienia Słońca.

Jeśli chodzi o sam obraz całkowitego zaćmienia Słońca, w naszej powieści znajduje się doskonały opis tego rzadkiego zjawiska przyrodniczego (W.G. Korolenko „Na zaćmieniu”; opis odnosi się do zaćmienia z sierpnia 1887 r.; obserwację dokonano na brzegach Wołgi, w mieście Juriewiec .) Oto fragment opowieści Korolenko z drobnymi przeoczeniami:

„Słońce na chwilę opada w szerokim zamglonym miejscu i wyłania się z chmury już znacznie zniszczonej…

Teraz jest już widoczny gołym okiem, wspomagany przez rzadką parę, która wciąż dymi w powietrzu, łagodząc olśniewający blask.

Cisza. Gdzieś słychać nerwowy, ciężki oddech...

Mija pół godziny. Dzień świeci prawie tak samo, chmury zasłaniają i otwierają słońce, teraz unoszące się na niebie w postaci sierpa.

Wśród młodzieży panuje beztroskie odrodzenie i ciekawość.

Starcy wzdychają, stare kobiety jakby histerycznie jęczą, a niektóre nawet krzyczą i jęczą, jakby z bólu zęba.

Dzień zaczyna wyraźnie blaknąć. Twarze ludzi przybierają przestraszony ton, cienie postaci ludzkich leżą na ziemi, blade, niewyraźne. Zjeżdżający parowiec płynie przez jakiegoś ducha. Jego kontury stały się jaśniejsze, straciły pewność kolorów. Ilość światła najwyraźniej maleje, ale ponieważ nie ma skondensowanych cieni wieczoru, nie ma gry światła odbitego od niższych warstw atmosfery, te zmierzchy wydają się niezwykłe i dziwne. Krajobraz wydaje się w czymś zamazywać; trawa traci swoją zieleń, góry zdają się tracić swoją gęstość.

Jednakże, podczas gdy cienka krawędź słońca w kształcie półksiężyca pozostaje, wrażenie bardzo bladego dnia wciąż panuje i wydawało mi się, że historie o ciemności podczas zaćmienia były przesadzone. „Naprawdę”, pomyślałem, „ta jeszcze nieznacząca iskra słońca, płonąca jak ostatnia zapomniana świeca w rozległym świecie, tyle znaczy?.. Naprawdę, jak zgaśnie, noc powinna nagle nadejść?”

Ale ta iskra zniknęła. Jakoś gwałtownie, jakby z wysiłkiem uciekając zza ciemnej żaluzji, błysnęła kolejną złotą mgiełką i zgasła. W tym samym czasie na ziemię zapadła gęsta ciemność. Uchwyciłem moment, w którym przez zmierzch pojawił się pełny cień. Pojawił się na południu i niczym ogromny koc szybko przeleciał nad górami, wzdłuż rzek, przez pola, wachlując całą niebiańską przestrzeń, owinął nas i w mgnieniu oka zamknął na północy. Stałem teraz na dole, na brzegu i spojrzałem na tłum. Panowała w nim śmiertelna cisza... Postacie ludzi zlały się w jedną ciemną masę...

Ale to nie była zwyczajna noc. Było tak jasne, że oko mimowolnie szukało srebrzystego księżycowego światła, które przebijało się przez błękitną ciemność zwykłej nocy. Ale nigdzie nie było blasku, nie było błękitu. Wydawało się, że cienki, nie do odróżnienia dla oka popiół rozsypany znad ziemi lub jakby najcieńsza i najgrubsza siatka wisiała w powietrzu. I tam gdzieś po bokach, w górnych warstwach, wyczuwa się rozświetlony dystans powietrzny, który przenika w naszą ciemność, scalając cienie, pozbawiając mroku jego formy i gęstości. A ponad całą zawstydzoną naturą chmury biegną w cudownej panoramie, a wśród nich toczy się ekscytująca walka ... Okrągłe, ciemne, wrogie ciało, jak pająk, utkwiło w jasnym słońcu i pędzą razem w transcendentalnych wysokościach. Jakiś blask, wylewający się w zmiennych odcieniach zza ciemnej tarczy, nadaje spektaklowi ruch i życie, a chmury dodatkowo potęgują iluzję swoim niepokojącym, cichym biegiem.

Zaćmienia Księżyca nie są przedmiotem szczególnego zainteresowania współczesnych astronomów, które są kojarzone z zaćmieniami Słońca. Nasi przodkowie widzieli w zaćmieniach Księżyca okazję do weryfikacji kulistego kształtu Ziemi. Pouczające jest przypomnienie roli, jaką ten dowód odegrał w historii okrążenia świata przez Magellana. Gdy po męczącej długiej podróży przez pustynne wody Pacyfiku żeglarze popadli w rozpacz, uznając, że bezpowrotnie wycofali się ze stałego lądu w otchłań wody, która nigdy się nie skończy, sam Magellan nie stracił odwagi. „Chociaż Kościół stale twierdził na podstawie Pisma Świętego, że Ziemia jest rozległą równiną otoczoną wodą”, mówi towarzysz wielkiego nawigatora, „Magellan czerpał stanowczość z następującej uwagi: podczas zaćmień księżyca cień rzucany przez Ziemia jest okrągła, a co za cień, taki powinien być przedmiot, który ją rzuca…”. W starych książkach o astronomii znajdujemy nawet rysunki wyjaśniające zależność kształtu księżycowego cienia od kształtu Ziemi (ryc. 57).

Ryż. 57. Stary rysunek wyjaśniający ideę, że kształt Ziemi można ocenić po pojawieniu się cienia Ziemi na dysku księżyca

Teraz nie potrzebujemy już takich dowodów. Ale zaćmienia Księżyca pozwalają ocenić strukturę górnych warstw ziemski atmosfera przez jasność i kolor księżyca. Jak wiecie, Księżyc nie znika bez śladu w cieniu ziemi, ale nadal jest widoczny w promieniach słonecznych, pochylając się wewnątrz stożka cienia. Siła oświetlenia księżyca w tych momentach i jego odcienie są bardzo interesujące dla astronomii i znajdują się w nieoczekiwanym związku z liczbą plam słonecznych. Ponadto zjawiska zaćmień Księżyca były ostatnio wykorzystywane do pomiaru tempa chłodzenia gleby księżycowej, gdy jest ona pozbawiona ciepła słonecznego (wrócimy do tego później).

Dlaczego zaćmienia powtarzają się po 18 latach?

Na długo przed naszą erą babilońscy obserwatorzy nieba zauważyli, że seria zaćmień – zarówno Słońca, jak i Księżyca – powtarza się co 18 lat i 10 dni. Okres ten nazywano „Saros”. Używając go, starożytni przewidzieli początek zaćmień, ale nie wiedzieli, co spowodowało tak prawidłową okresowość i dlaczego „saros” miał dokładnie taki, a nie inny czas trwania. Uzasadnienie okresowości zaćmień znaleziono znacznie później, w wyniku dokładnych badań ruchu księżyca.

Jaki jest czas, w którym Księżyc okrąża swoją orbitę? Odpowiedź na to pytanie może być różna w zależności od tego, w którym momencie obieg Księżyca wokół Ziemi zostanie uznany za zakończony. Astronomowie rozróżniają pięć rodzajów miesięcy, z których obecnie interesują nas tylko dwa:

1. Tak zwany miesiąc „synodyczny”, czyli okres czasu, w którym Księżyc dokonuje pełnego obrotu na swojej orbicie, jeśli śledzimy ten ruch od Słońca. Jest to okres czasu między dwiema identycznymi fazami księżyca, na przykład od nowiu do nowiu. Równa się 29.5306 dniom.

2. Tzw. drakoniczny miesiąc, czyli interwał, po którym Księżyc powraca do tego samego „węzła” swojej orbity ( węzeł - przecięcie orbity Księżyca z płaszczyzną orbity Ziemi). Czas trwania takiego miesiąca to 27.2122 dni.

Zaćmienia, jak łatwo zrozumieć, występują tylko w momentach, gdy Księżyc w fazie pełni lub nowiu znajduje się w jednym z jego węzłów: wtedy jego środek znajduje się na tej samej linii co środki Ziemi i słońce. Jest oczywiste, że jeśli zaćmienie zdarzyło się dzisiaj, to powinno nastąpić ponownie po takim okresie czasu, który się kończy całkowita liczba miesięcy synodycznych i drakońskich : wtedy powtórzą się warunki, w jakich występują zaćmienia.

Jak znaleźć takie interwały? Aby to zrobić, musimy rozwiązać równanie

gdzie X oraz y - wszystkie liczby. Przedstawiając to jako proporcję

widzimy, że najmniejsze dokładny rozwiązania tego równania to:

x = 272 122………. y = 295 306.

Okazuje się, że ogromny, dziesiątki tysiącleci okres czasu, praktycznie bezużyteczny. Starożytni astronomowie byli zadowoleni z tej decyzji przybliżony . Najwygodniejszym sposobem znajdowania przybliżeń w takich przypadkach są ułamki łańcuchowe. Rozwiń ułamek

na ciągłość. Odbywa się to w ten sposób. Eliminując liczbę całkowitą, mamy

W ostatnim ułamku dzielimy licznik i mianownik przez licznik:

Licznik i mianownik ułamka

podziel przez licznik i zrób to w przyszłości. W końcu dostajemy

Z tego ułamka, biorąc jego pierwsze ogniwa i odrzucając resztę, otrzymujemy następujące kolejne przybliżenia:

Piąta frakcja w tej serii daje już wystarczającą dokładność. Jeśli się na tym zatrzymasz, tj. zaakceptujesz x = 223, i y = 242, wtedy okres nawrotu zaćmień będzie równy 223 miesiącom synodalnym, czyli 242 drakońskim.

To 6585 1/3 dnia, czyli 18 lat 11,3 dnia (lub 10,3 dnia).

To jest pochodzenie saros. Wiedząc, skąd się wziął, możemy również zdawać sobie sprawę z tego, jak dokładnie można go wykorzystać do przewidywania zaćmień. Widzimy, że biorąc pod uwagę saro równe 18 lat i 10 dni, odrzuca się 0,3 dnia. Powinno to wpłynąć na fakt, że zaćmienia przewidziane na tak skrócony okres wystąpią w inne zegarki dni niż poprzednio (około 8 godzin później) i tylko przy użyciu okresu równego potrójnym dokładnym saro, zaćmienia będą się powtarzać w prawie tych samych momentach dnia. Ponadto saros nie uwzględnia zmian odległości Księżyca od Ziemi i Ziemi od Słońca, zmian, które mają własną okresowość; od tych odległości zależy, czy zaćmienie Słońca będzie całkowite, czy nie. Saros pozwala więc przewidzieć tylko, że zaćmienie powinno nastąpić w określonym dniu, ale czy będzie ono całkowite, częściowe czy obrączkowe i czy będzie można je zaobserwować w tych samych miejscach co poprzednio, nie można. zapewnił.

Wreszcie zdarza się również, że nieznaczne częściowe zaćmienie Słońca po 18 latach sprowadza jego fazę do zera, czyli w ogóle nie jest obserwowane; i odwrotnie, czasami widoczne stają się małe częściowe zaćmienia Słońca, wcześniej nieobserwowane.

Dziś astronomowie nie używają saros. Kapryśne ruchy ziemskiego satelity zostały zbadane tak dobrze, że zaćmienia są obecnie przewidywane z dokładnością do najbliższej sekundy. Gdyby przewidywane zaćmienie nie nastąpiło, współcześni naukowcy byliby gotowi przyznać wszystko, ale nie błędne obliczenia. Trafnie zauważa to Juliusz Verne, który w powieści „Kraina futer” opowiada o astronomie, który wyruszył w polarną podróż, aby obserwować zaćmienie Słońca. Wbrew przewidywaniom tak się nie stało. Jaki wniosek wyciągnął z tego astronom? Oświadczył otaczającym go ludziom, że pole lodowe, na którym się znajdowali, nie było lądem, ale pływającą kry, niosoną przez prąd morski poza pasmem zaćmienia. To twierdzenie zostało wkrótce uzasadnione. Oto przykład głębokiej wiary w potęgę nauki!

Czy to możliwe by?

Naoczni świadkowie mówią, że podczas zaćmienia Księżyca zdarzyło im się zaobserwować dysk Słońca po jednej stronie nieba przy horyzoncie i jednocześnie po drugiej - zaciemniony dysk Księżyca.

Podobne zjawiska zaobserwowano również w 1936 roku, w dniu częściowego zaćmienia Księżyca 4 lipca. 4 lipca wieczorem o godzinie 20. 31 min. Księżyc wzeszedł io godzinie 20. 46 min. słońce zachodziło, a w momencie wschodu nastąpiło zaćmienie Księżyca, chociaż księżyc i słońce były widoczne jednocześnie nad horyzontem. Byłem tym bardzo zaskoczony, ponieważ promienie światła rozchodzą się w rzeczywistości w linii prostej ”- napisał do mnie jeden z czytelników tej książki.

Obraz jest naprawdę tajemniczy: chociaż wbrew przekonaniu Czechowa nie można „zobaczyć linii łączącej środek Słońca i Księżyca” przez sadzy szkło, ale całkiem możliwe jest mentalne przeciągnięcie go przez Ziemia z takim układem. Czy zaćmienie może nastąpić, jeśli Ziemia nie osłania Księżyca przed Słońcem? Czy można zaufać takiemu zeznaniu naocznego świadka?

W rzeczywistości jednak nie ma nic niewiarygodnego w takiej obserwacji. To, że Słońce i zaciemniony Księżyc są jednocześnie widoczne na niebie, wynika z zakrzywienia promieni świetlnych w ziemskiej atmosferze. Ze względu na tę krzywiznę, zwaną „załamaniem atmosferycznym”, wydaje nam się, że każda oprawa oświetleniowa wyższy jego prawdziwe stanowisko (s. 48, ryc. 15). Kiedy widzimy Słońce lub Księżyc blisko horyzontu, są one geometrycznie poniżej horyzont. Nie ma więc nic niemożliwego w tym, że zarówno tarcza Słońca, jak i zasłonięty Księżyc są jednocześnie widoczne nad horyzontem.

„Zazwyczaj”, mówi Flammarion przy tej okazji, „wskazują one na zaćmienia z 1666, 1668 i 1750, kiedy ta dziwna cecha objawiła się najostrzej. Jednak nie ma potrzeby posuwać się tak daleko. 15 lutego 1877 W Paryżu wzeszedł księżyc o godzinie piątej. 29 min. Słońce zachodziło o piątej. 39 min., a tymczasem całkowite zaćmienie już się rozpoczęło. 4 grudnia 1880 r. w Paryżu miało miejsce całkowite zaćmienie Księżyca: tego dnia Księżyc wzeszedł o godzinie 4, a Słońce zaszło o godzinie 4 i 2 minuty, i było to prawie w środku zaćmienia, trwający od 3 godziny. 3 min. do godziny 4. 33 min. Jeśli nie obserwuje się tego znacznie częściej, to tylko z powodu braku obserwatorów. Aby zobaczyć Księżyc w całkowitym zaćmieniu przed lub po wschodzie słońca, wystarczy wybrać miejsce na Ziemi, aby Księżyc znajdował się na horyzoncie w pobliżu środka zaćmienia.

Co nie wszyscy wiedzą o zaćmieniach

1. Jak długo mogą trwać zaćmienia Słońca i Księżyca?

2. Ile zaćmień może się zdarzyć w ciągu jednego roku?

3. Czy są lata bez zaćmień Słońca? A bez księżyców?

4. Kiedy kolejne całkowite zaćmienie Słońca będzie widoczne w Rosji?

5. Z której strony podczas zaćmienia czarny dysk Księżyca zbliża się do Słońca - z prawej czy z lewej strony?

6. Na której krawędzi zaczyna się zaćmienie Księżyca - po prawej czy po lewej?

7. Dlaczego plamy światła w cieniu liści mają kształt półksiężyców podczas zaćmienia Słońca (ryc. 58)?

8. Jaka jest różnica między kształtem sierpa słonecznego podczas zaćmienia a kształtem zwykłego sierpa księżyca?

9. Dlaczego zaćmienie Słońca jest oglądane przez przydymione szkło?

1. Najdłuższy czas trwania pełna faza zaćmienie Słońca 7 3/4 m (na równiku; na wyższych szerokościach geograficznych - mniej). Jednak fazy zaćmienia mogą uchwycić do 3? godzin (na równiku).

Czas trwania wszystkich faz zaćmienie Księżyca - do 4 godzin; czas całkowitego zaciemnienia księżyca trwa nie dłużej niż 1 godzina 50 m.

2. Liczba wszystkich zaćmień w ciągu roku – zarówno Słońca, jak i Księżyca – nie może być większa niż 7 i mniejsza niż 2. (W 1935 było 7 zaćmień: 5 Słońca i 2 Księżycowe).

Ryż. 58. Plamy światła w cieniu listowia drzewa podczas częściowej fazy zaćmienia mają kształt półksiężyca.

3. Bez słoneczny Zaćmienia nie mijają ani jednego roku: co roku zdarzają się co najmniej 2 zaćmienia Słońca. Lata bez księżycowy Zaćmienia zdarzają się dość często, mniej więcej co 5 lat.

4. Następne całkowite zaćmienie Słońca widoczne w Rosji będzie miało miejsce 1 sierpnia 2008 roku. Pasmo całkowitego zaćmienia przejdzie przez Grenlandię, Arktykę, Syberię Wschodnią i Chiny.

5. Na północnej półkuli Ziemi dysk Księżyca porusza się w kierunku Słońca od prawej do lewej. Pierwszego kontaktu Księżyca ze Słońcem należy zawsze spodziewać się z Prawidłowy boki. Na półkuli południowej z lewy (Rys. 59).

Ryż. 59. Dlaczego dla obserwatora na północnej półkuli Ziemi dysk Księżyca podczas zaćmienia zbliża się do Słońca po prawej, a dla obserwatora na półkuli południowej - lewy?

6. Na półkuli północnej księżyc wchodzi w cień ziemi ze swoim lewicowy krawędź, na południu - Prawidłowy.

7. Plamy światła w cieniu listowia to nic innego jak obrazy Słońca. Podczas zaćmienia Słońce wygląda jak półksiężyc, a jego obrazy w cieniu listowia powinny wyglądać tak samo (ryc. 58).

8. Księżycowy półksiężyc jest ograniczony od zewnątrz półkolem, od wewnątrz półelipsą. Słoneczny półksiężyc jest ograniczony dwoma łukami koła o tym samym promieniu (patrz s. 59, „Tajemnice faz księżyca”).

9. Na Słońce, nawet częściowo przesłonięte przez Księżyc, nie można patrzeć nieosłoniętymi oczami. Promienie słoneczne wypalają najbardziej wrażliwą część siatkówki, znacznie obniżając ostrość widzenia na długi czas, a czasem na całe życie.

Nawet na początku XIII wieku. kronikarz nowogrodzki zauważył: „Z tego znaku w Nowogrodzie Wielkim prawie nikt z osoby zaginął”. Unikanie poparzeń jest jednak łatwe, jeśli zaopatrzysz się w grubo wędzone szkło. Musi być palony na świecy tak gęsto, aby przez takie szkło przebijał się dysk Słońca. ostro określone koło , bez promieni i halo; dla wygody wędzona strona jest pokryta innym, czystym szkłem i przyklejona papierem wokół krawędzi. Ponieważ nie można z góry przewidzieć, jakie będą warunki widoczności Słońca w godzinach zaćmienia, warto przygotować kilka okularów o różnym stopniu krycia.

Możesz również użyć kolorowych szklanek, jeśli połączysz ze sobą dwie szklanki o różnych kolorach (najlepiej „dodatkowe”). Zwykłe okulary przeciwsłoneczne w puszce nie wystarczają do tego celu.

Jaka jest pogoda na Księżycu?

Ściśle mówiąc, na Księżycu nie ma pogody, jeśli to słowo rozumie się w zwykłym znaczeniu. Jaka może być pogoda, gdzie absolutnie nie ma atmosfery, chmur, pary wodnej, opadów, wiatru? Jedyne, co można omówić, to temperatura gleby.

Więc jak gorąca jest gleba Księżyca? Astronomowie mają teraz do dyspozycji instrument, który umożliwia pomiar temperatury nie tylko odległych źródeł światła, ale także ich poszczególnych sekcji. Konstrukcja urządzenia opiera się na zjawisku termoelektryczności: w przewodniku lutowanym z dwóch różnych metali prąd elektryczny płynie, gdy jedno złącze jest cieplejsze od drugiego; siła wynikowego prądu zależy od różnicy temperatur i pozwala zmierzyć ilość pochłoniętego ciepła.

Czułość urządzenia jest niesamowita. Dzięki mikroskopijnym wymiarom (część krytyczna urządzenia ma nie więcej niż 0,2 mm i waży 0,1 mg) reaguje nawet na nagrzewanie się gwiazd 13 magnitudo, które podwyższa temperaturę dziesięć milionowych stopnia . Te gwiazdy nie są widoczne bez teleskopu; świecą 600 razy słabiej niż gwiazdy znajdujące się na granicy widoczności gołym okiem. Uchwycenie tak nieznacznej ilości ciepła jest jak wykrycie ciepła świecy z odległości kilku kilometrów.

Dysponując takim niemal cudownym przyrządem pomiarowym, astronomowie wprowadzili je w pewne wycinki teleskopowego obrazu Księżyca, zmierzyli otrzymywane przez nie ciepło i na tej podstawie oszacowali temperaturę różnych części Księżyca (z dokładnością do 10 °). Oto wyniki (ryc. 60): w środku tarczy księżyca w pełni temperatura przekracza 100°; woda wylana tutaj na księżycową ziemię gotowałaby się nawet pod normalnym ciśnieniem. „Na Księżycu nie musielibyśmy gotować obiadu na kuchence”, pisze pewien astronom, „każda pobliska skała mogłaby wypełnić swoją rolę”. Zaczynając od środka dysku temperatura spada równomiernie we wszystkich kierunkach, ale nawet 2700 km od punktu centralnego nie jest niższa niż 80°. Wtedy temperatura spada szybciej, a przy krawędzi oświetlanego dysku panuje szron na poziomie -50°C. Jeszcze zimniej jest po ciemnej stronie Księżyca, odwróconej od Słońca, gdzie mróz sięga -170 °.

Ryż. 60. Temperatura na Księżycu osiąga +125 ° C w środku widocznego dysku na Księżycu w pełni i szybko spada do krawędzi do -50 ° i poniżej

Wspomniano już wcześniej, że podczas zaćmień, kiedy sfera Księżyca pogrąża się w cieniu ziemi, pozbawiona światła gleba księżyca szybko się ochładza. Zmierzono, jak wielkie było to ochłodzenie: w jednym przypadku stwierdzono spadek temperatury podczas zaćmienia z +125 do -115 °, tj. prawie 240 ° w czasie I 1/2-2 godzin. Tymczasem na Ziemi, w podobnych warunkach, czyli podczas zaćmienia Słońca, następuje spadek temperatury tylko o dwa, dużo - o trzy stopnie. Tę różnicę należy przypisać atmosferze ziemskiej, która jest stosunkowo przezroczysta dla widzialnych promieni słonecznych i blokuje niewidzialne promienie „termiczne” rozgrzanej gleby.

Fakt, że gleba Księżyca tak szybko traci zgromadzone ciepło, wskazuje zarówno na niską pojemność cieplną, jak i słabą przewodność cieplną gleby księżycowej, w wyniku której podczas ogrzewania może gromadzić się tylko niewielka ilość ciepła.

Księżyc porusza się wokół Ziemi w tym samym kierunku, w którym Ziemia obraca się wokół własnej osi. Odbiciem tego ruchu, jak wiemy, jest pozorny ruch Księżyca na tle gwiazd w kierunku obrotu nieba. Księżyc przesuwa się każdego dnia na wschód względem gwiazd o około 13°, a po 27,3 dniach wraca do tych samych gwiazd, zakreślając na sferze niebieskiej pełne koło.

Okres obrotu księżyca wokół Ziemi w stosunku do gwiazd(w inercjalnym układzie odniesienia) zwany gwiezdnym lub syderycznym(od łac. sidus - gwiazda) miesiąc. To 27,3 dnia.

Pozornemu ruchowi księżyca towarzyszy ciągła zmiana jego wyglądu - zmiana fazy. Dzieje się tak, ponieważ Księżyc zajmuje różne pozycje w stosunku do Słońca i Ziemi, która go oświetla. Schemat wyjaśniający zmianę faz księżyca pokazano na rysunku 20.

Kiedy Księżyc jest dla nas widoczny jako wąski sierp, reszta jego dysku również lekko się świeci. Zjawisko to nazywa się popielate światło i tłumaczy się tym, że Ziemia oświetla nocną stronę Księżyca odbitym światłem słonecznym.

Odstęp czasu między dwiema następującymi po sobie identycznymi fazami księżyca nazywany jest miesiącem synodycznym.(z greckiego synodos - połączenie); to okres obrotu Księżyca wokół Ziemi w stosunku do Słońca. To (jak pokazują obserwacje) 29,5 dnia.

Zatem miesiąc synodyczny jest dłuższy niż miesiąc syderyczny. Łatwo to zrozumieć, wiedząc, że te same fazy Księżyca występują w tych samych pozycjach względem Ziemi i Słońca. Na rysunku 21 względne położenie Ziemi T i Księżyca L odpowiada momentowi nowiu. Księżyc L po 27,3 dniach, po wykonaniu pełnego obrotu, przyjmie swoją poprzednią pozycję względem gwiazd. W tym czasie Ziemia T wraz z Księżycem przejdzie po swojej orbicie względem Słońca po łuku TT 1 równym prawie 27 °, ponieważ każdego dnia przesuwa się o około 1 °. Aby Księżyc L 1 zajął swoją poprzednią pozycję względem Słońca i Ziemi T 1 (przybył na nów), zajmie to kolejne dwa dni. Rzeczywiście, Księżyc mija 360° w ciągu dnia: 27,3 dnia = 13°/dzień, aby przejść łuk o wartości 27°, potrzebuje. 27°: 13°/dzień=2 dni. Okazuje się więc, że miesiąc synodyczny Księżyca wynosi około 29,5 dnia ziemskiego.

Zawsze widzimy tylko jedną półkulę Księżyca. Czasami jest to postrzegane jako brak jego osiowej rotacji. W rzeczywistości wynika to z równości okresów obrotu Księżyca wokół własnej osi i jego obrotu wokół Ziemi.

Sprawdź to okrążając obiekt wokół siebie i jednocześnie obracając go wokół osi z okresem równym okresowi okręgu.

Obracając się wokół własnej osi, Księżyc na przemian obraca się w różne strony w kierunku Słońca. Dlatego na Księżycu następuje zmiana dnia i nocy, a dzień słoneczny jest równy okresowi synodycznemu (jego obrótowi względem Słońca). Tak więc na Księżycu długość dnia jest równa dwóm ziemskim tygodniom, a nasze dwa tygodnie składają się tam na noc.

Łatwo zrozumieć, że fazy Ziemi i Księżyca są wzajemnie przeciwne. Kiedy Księżyc jest prawie w pełni, Ziemia jest widoczna z Księżyca jako wąski sierp. Rysunek 42 przedstawia fotografię nieba i księżycowego horyzontu wraz z Ziemią, na której widoczna jest tylko jej oświetlona część - mniej niż półkole.

Ćwiczenie 5

1. Sierp Księżyca wieczorem wybrzusza się w prawo i blisko horyzontu. Po której stronie horyzontu to jest?

2. Dziś górny punkt kulminacyjny Księżyca nastąpił o północy. Kiedy nastąpi następny górny punkt kulminacyjny księżyca?

3. W jakich odstępach czasu gwiazdy kulminują na Księżycu?

2. Zaćmienia Księżyca i Słońca

Ziemia i Księżyc oświetlone przez Słońce (ryc. 22) rzucają stożki cienia (zbieżne) i stożki półcienia (rozbieżne). Kiedy Księżyc w całości lub w części wpadnie w cień Ziemi, kompletny lub częściowe zaćmienie księżyca. Z Ziemi można go zobaczyć jednocześnie z każdego miejsca, w którym Księżyc znajduje się nad horyzontem. Faza całkowitego zaćmienia Księżyca trwa do momentu, gdy Księżyc zaczyna wychodzić z cienia Ziemi i może trwać do 1 godziny 40 minut. Promienie słoneczne załamane w ziemskiej atmosferze wpadają w stożek ziemskiego cienia. W tym przypadku atmosfera silnie pochłania promienie niebieskie i sąsiednie (patrz ryc. 40), a do stożka przepuszcza głównie promienie czerwone, które są pochłaniane słabiej. Dlatego Księżyc podczas dużej fazy zaćmienia staje się czerwonawy i nie znika całkowicie. W dawnych czasach zaćmienie księżyca uważano za straszny omen, wierzono, że „miesiąc krwawi”. Zaćmienia Księżyca zdarzają się do trzech razy w roku, w odstępach prawie półrocznych i oczywiście tylko podczas pełni księżyca.

Zaćmienie Słońca może być postrzegane jako zaćmienie całkowite tylko wtedy, gdy cień Księżyca pada na Ziemię.. Średnica plamki nie przekracza 250 km, dlatego całkowite zaćmienie Słońca jest jednocześnie widoczne tylko na niewielkiej części Ziemi. Kiedy Księżyc porusza się po swojej orbicie, jego cień przesuwa się po Ziemi z zachodu na wschód, rysując kolejno wąski pas całkowitego zaćmienia (ryc. 23).

Tam, gdzie półcień Księżyca pada na Ziemię, następuje częściowe zaćmienie Słońca.(Rys. 24).

Ze względu na niewielką zmianę odległości Ziemi od Księżyca i Słońca pozorna średnica kątowa Księżyca jest albo nieco większa, albo nieco mniejsza od słonecznej, albo jej równa. W pierwszym przypadku całkowite zaćmienie Słońca trwa do 7 min 40 s, w trzecim - tylko jedną chwilę, a w drugim przypadku Księżyc w ogóle nie zasłania Słońca, jest to obserwowane zaćmienie obrączkowe. Następnie wokół ciemnego dysku Księżyca widoczny jest lśniący brzeg dysku słonecznego.

W oparciu o dokładną wiedzę o prawach ruchu Ziemi i Księżyca oblicza się momenty zaćmień oraz miejsca i sposób ich widoczności na setki lat naprzód. Opracowano mapy pokazujące pasmo całkowitego zaćmienia, linie (izofazy), w których zaćmienie będzie widoczne w tej samej fazie, oraz linie, względem których dla każdej miejscowości można policzyć moment początku, końca i środka zaćmienia .

Roczne zaćmienia Słońca dla Ziemi mogą wynosić od dwóch do pięciu, w tym drugim przypadku z pewnością są prywatne. Średnio w tym samym miejscu całkowite zaćmienie Słońca obserwuje się niezwykle rzadko - tylko raz na 200-300 lat.

Szczególnie interesujące dla nauki są całkowite zaćmienia Słońca, które wcześniej inspirowały przesądny horror wśród ignorantów. Takie zaćmienia uważano za znak wojny, końca świata.

Astronomowie podejmują wyprawy do pasma całkowitego zaćmienia w celu zbadania zewnętrznych, rozrzedzonych powłok Słońca, niewidocznych bezpośrednio na zewnątrz zaćmienia, przez sekundy, a rzadko minuty fazy całkowitego zaćmienia. Podczas całkowitego zaćmienia niebo ciemnieje, na horyzoncie płonie świecący pierścień - poświata atmosfery oświetlona promieniami Słońca w miejscach, w których zaćmienie jest niepełne, wokół rozciągają się perłowe promienie tzw. korony słonecznej czarny dysk słoneczny (patrz rys. 69).

Gdyby płaszczyzna orbity Księżyca pokrywała się z płaszczyzną ekliptyki, to w każdym nowiu zachodziłoby zaćmienie Słońca, a w każdej pełni zaćmienie Księżyca. Ale płaszczyzna orbity Księżyca przecina płaszczyznę ekliptyki pod kątem 5 ° 9". Dlatego Księżyc zwykle przechodzi na północ lub południe od płaszczyzny ekliptyki, a zaćmienia nie występują. Tylko w dwóch okresach roku, oddzielone prawie pół roku, kiedy Księżyc znajduje się w pobliżu ekliptyki podczas pełni i nowiu, możliwe jest zaćmienie.

Płaszczyzna orbity Księżyca obraca się w przestrzeni (jest to jeden z rodzajów zaburzeń w ruchu Księżyca spowodowanych przyciąganiem Słońca) * i wykonuje pełny obrót w ciągu 18 lat. Dlatego okresy możliwych zaćmień są przesuwane zgodnie z datami roku. Starożytni naukowcy zauważyli okresowość zaćmień związanych z tym 18-letnim okresem, dzięki czemu mogli w przybliżeniu przewidzieć początek zaćmień. Teraz błędy w przewidywaniu momentów zaćmienia są mniejsze niż 1 s.

Informacje o zbliżających się zaćmieniach i warunkach ich widoczności podane są w „Szkolnym kalendarzu astronomicznym”.

Ćwiczenie 6

1. Wczoraj była pełnia księżyca. Czy jutro może nastąpić zaćmienie Słońca? tydzień później?

2. Pojutrze nastąpi zaćmienie Słońca. Czy dzisiejszej nocy będzie księżycowa noc?

3. Czy można obserwować zaćmienie Słońca 15 listopada z bieguna północnego Ziemi? 15 kwietnia? Wyjaśnij odpowiedź.

4. Czy można zobaczyć zaćmienia Księżyca w czerwcu i listopadzie z bieguna północnego Ziemi? Wyjaśnij odpowiedź.

5. Jak odróżnić fazę zaćmienia Księżyca od jednej z jego zwykłych faz?

6. Jaki jest czas trwania zaćmień Słońca na Księżycu w porównaniu z czasem ich trwania na Ziemi?

V. N. Bespałow,
szkoła z internatem nr 4, Woroneż

Lekki. Zjawiska optyczne. 9 klasa

Lekcja wyjaśniająca nowy materiał z wykorzystaniem ramek z kreskówek

Szkoda, że ​​astronomia jako przedmiot opuszcza szkołę. Integracja z fizyką może być użyteczna, ale jest mało prawdopodobne, aby fizycy spędzali dużo czasu na badaniu zjawisk astronomicznych. A studenci dużo stracą. Zgadzam się, badanie Układu Słonecznego w piątej klasie raczej nie pozostanie w pamięci uczniów, aw ramach teorii względności oczywiście nikt nie będzie mówił o okresie letnim i macierzyńskim. A teraz z dużego ekranu słyszymy: „uderzenia METEORU spowodowały śmierć dinozaurów”, „… czas letni wyprzedza o 2 godziny czas standardowy” itp. Wielu zaczyna wierzyć, że gwiazdy spadają, a przenosząc się z Astrachania do Moskwy, można zobaczyć więcej konstelacji. Podczas studiowania soczewek w szkolnym programie nauczania nie będzie czasu na badanie budowy teleskopów. A uczniowie będą nadal myśleć, że „teleskopy przybliżają planety” zamiast „teleskopy zwiększają kąt widzenia”. W mechanice nie ma miejsca na badanie ruchu meteorów i meteorytów. A niektórzy zaczynają wierzyć, że gwiazdy spadają. Ale nie rozmawiajmy o smutnych rzeczach.

Artykuł został przygotowany przy wsparciu sklepu internetowego Protector. Jeśli zdecydujesz się na zakup wysokiej jakości i niezawodnych opon samochodowych, najlepszym rozwiązaniem będzie kontakt ze sklepem internetowym Protector. Klikając w link: „Opony Marshala”, możesz zamówić opony w okazyjnej cenie bez opuszczania ekranu monitora. Bardziej szczegółowe informacje na temat cen i aktualnych promocji można znaleźć na stronie tyres-spb.ru.

Proponowaną lekcję można przeprowadzić badając prostoliniową propagację światła w temacie „Zjawiska optyczne”. Dla tej lekcji zrobiłempłyta DVD-dysk, po zdigitalizowaniu i ponownym udźwiękowieniu nagrań w programie kaset wideo 1991g. Oczywiście jakość pozostawia wiele do życzenia. Byłoby fajnie, gdyby nasze Ministerstwo Edukacji wyprodukowało 5-10 minutowe filmy na lekcje, tak jak to było 15-20 lat temu. Teraz są dyski „Open Physics”, „Open Astronomy”, ale nadal chciałbym mieć filmy. Może naruszyłem prawa autorskie naszych rysowników, ale pokaz fragmentów kreskówek na lekcjach fizyki pozwala spojrzeć na materiał wideo z drugiej strony – edukacyjnej.Kiedyś na kanale „Rosja” były pokazywane
26 odcinków kanadyjskiego serialu animowanego Magiczny autobus szkolny. Z punktu widzenia pedagogiki przydałby się na zajęciach pozalekcyjnych, a fragmenty można by włączyć na lekcjach fizyki, biologii i astronomii. Ale gdzie mogę dostać tę kreskówkę? Mam nagrania magnetowidowe, włączam coś na zajęciach, ale teraz chcę mieć nagrania lepszej jakości, bo w szkołach pojawiły się rzutniki multimedialne.

Na zakończenie lekcji możesz pokazać dwuminutowy film o zaćmieniach w wyniku prostoliniowego rozchodzenia się światła i rozwiązać 2-3 zadania z książki CO?Malakhova G.I.., Strauta E.K.

Po tej lekcji uczniowie chcieli dowiedzieć się więcej o Księżycu, więc zorganizowałem wieczór pytań i odpowiedzi, na którym pokazałem starepłyta DVD-dyski filmów o księżycu. Na pytania odpowiadali również uczniowie, którzy mieli doświadczenie w uczestniczeniu w szkolnych NPC.

Cele Lekcji: dowiedz się, czym jest światło; zrozumieć, dlaczego widzimy źródła światła i ciała, które nie są źródłami; dlaczego zmienia się pojawienie się księżyca na niebie; nauczyć się obliczać długość fali promieniowania, jeśli znana jest jego częstotliwość, narysować położenie Ziemi, Słońca i Księżyca oraz określić porę dnia (wieczór, poranek) w różnych fazach księżyca, nauczyć orientacji w terenie zgodnie z fazy księżyca; dokonywać obserwacji księżyca przez kilka wieczorów.

Nauczyciel. Życie na Ziemi powstało i istnieje dzięki promienistej energii światła słonecznego. Ogień prymitywnego człowieka, olej, paliwo rakiety kosmicznej – to wszystko energia świetlna, niegdyś magazynowana przez rośliny i zwierzęta. Jak myślisz, co się stanie, jeśli zgaśnie słońce? Zatrzymaj strumień słoneczny, a na Ziemię spadną deszcze ciekłego azotu i tlenu. Temperatura zbliży się do zera absolutnego, tj. do -273 ° C. Siedmiometrowa skorupa zamarzniętych gazów atmosferycznych pokryje powierzchnię ziemi. Tylko sporadycznie na tej lodowatej pustyni można spotkać kałuże płynnego helu.

Według astronomów Słońce jeszcze długo pozostanie w fazie stacjonarnej. I przez cały ten czas przyniesie Ziemi ciepło i światło. Czego można się nauczyć z promieni słonecznych? Dzięki strumieniowi światła postrzegamy i poznajemy otaczający nas świat. Promienie światła mówią nam o położeniu bliskich i odległych obiektów, o ich kształcie i kolorze. W jednorodnym ośrodku promienie rozchodzą się w linii prostej.

Czym jest światło? Światło to promieniowanie elektromagnetyczne odbierane przez ludzkie oko. Długości fal tego promieniowania są bardzo małe i mieszczą się w wąskim zakresie - od 0,38 do 0,77 mikrona (380-770 nm)Światło ma charakter elektromagnetyczny. ( Na ekranie lub na tablicy interaktywnej tabela „Promieniowanie i częstotliwość”. )

Zadania „Rodzaje promieniowania”

Jakim rodzajem promieniowania są fale elektromagnetyczne o częstotliwości 30 GHz? 600 THz? 100 kHz? 1200 THz?

Oblicz długości fal tego promieniowania.

Źródła światła

Nauczyciel. Uzupełnij tabelkę ( uczniowie wymieniają źródła światła, a odpowiadające im komórki tabeli „otwarte” )/

naturalne źródła	sztuczne źródła
zorze polarne
	ekrany telewizorów
świecące owady

Widzimy źródła promieniowania, ponieważ promieniowanie, które wytwarzają, uderza w nasze oczy. Ale możemy również zobaczyć ciała, które nie są źródłem promieniowania. Czemu? Chodzi o odbijanie światła. Widzimy tylko oświetlone ciała. W ciemności wszystkie koty są szare, ponieważ nie ma światła, co oznacza, że ​​nie odbija się ono od obiektu. Demokryt jako pierwszy zdał sobie sprawę, że księżyc świeci odbitym światłem słonecznym. W zależności od położenia Słońca, Ziemi i Księżyca wygląd Księżyca ciągle się zmienia.

Badanie faz księżycowych

(Wyświetlany jest 2,5-minutowy film . Oto tekst narracji .) Wydaje się, że człowiek przez całe życie biegnie po księżycowej ścieżce. Za pierwszym razem nadepnął na niego, gdy podniósł głowę i zadał sobie pytanie: „Dlaczego Księżyc jest taki inny: dziś jest okrągły, a jutro ma kształt półksiężyca?” Po tysiącach lat zdał sobie sprawę: księżyc świeci światłem odbitym od słońca. I krąży wokół Ziemi. Podczas tej podróży Księżyc znajduje się między Ziemią a Słońcem, więc ciemna strona Księżyca jest zwrócona ku nam, a my jej nie widzimy. To jest nów księżyca.

Po około 7 dniach zaczyna się pierwszy kwartał. Prawa połowa Księżyca jest widoczna na południowej stronie nieba podczas zachodu słońca. Około północy księżyc zajdzie poniżej horyzontu w zachodniej części nieba.

Zajmie to jeszcze około 7 dni i zobaczymy pełnię księżyca. Pojawia się wieczorem po wschodniej stronie nieba. Teraz Ziemia znajduje się między Księżycem a Słońcem. O północy pełnia księżyca będzie w najwyższym punkcie na południu.

Ale północ to nie 00:00.W Woroneżu północ wypada o 0:23 w zimie i o 1:23 w lecie. W Moskwie - odpowiednio o 0:30 i 1:30. W innych ośrodkach administracyjnych - w innym czasie. (Patrz „Strefy czasowe w Rosji” w gazecie „Geografia-PS”,
nr 39/2001. Linia dla regionów Tomsk i Kirov podlega korekcie: teraz w Tomsku zamiast VII wprowadzono czas VI strefy czasowej, a w regionie Kirov - III strefę czasową zamiast IV, a więc godzinę południową należy skrócić o 1 godzinę).

Po północy wysokość księżyca zaczyna się zmniejszać, a rano po zachodniej stronie nieba księżyc w pełni zajdzie poniżej horyzontu.

Następna faza księżyca to ostatnia kwadra. Księżyc pojawia się na wschodzie o północy i będzie widoczny do rana. Kiedy słońce wzejdzie, stary miesiąc niejako „rozpłynie się” na południowej stronie nieba ...

Więc mężczyzna wyjaśnił sobie, czym są fazy księżyca. A księżyc stał się trochę jaśniejszy, jakby bliżej.

Wypełnianie tabeli „Fazy księżyca”

(Na ekranie jest pusta tabela, podczas wyjaśniania odpowiednie komórki „otwierają się” .)

Nauczyciel. Narysuj pozycje Księżyca, Słońca i Ziemi, gdy Księżyc jest w fazie nowiu. ( Uczniowie wypełniają diagram. )

Co jeśli Księżyc jest w fazie pierwszej kwadry? ( Uczniowie tworzą rysunek .)

Widząc niepełny dysk Księżyca na niebie, nie każdy dokładnie określi, czy jest to młody miesiąc, czy zagubiony. Wąski sierp nowonarodzonego miesiąca i sierp starego Księżyca różnią się tylko tym, że ich wypukłości są skierowane w przeciwnych kierunkach. Na półkuli północnej młody miesiąc jest zawsze skierowany wypukłą stroną do prawej, stary do lewej. W środkowych szerokościach geograficznych półkuli południowej jest odwrotnie.

Zadania „Fazy księżyca w filmach animowanych”

1. Pokazuje fragment kreskówki „Wakacje w Prostokvashino”.

Wujek Fiodor, kot i pies są na ekranie. „To prawdopodobnie pistolet fotograficzny, który do mnie przyszedł” – mówi pies. Wszyscy wzdychają. A nad domem widać wąski sierp miesiąca z wybrzuszeniem po prawej stronie.

? O której godzinie fotogun „przybył”? Narysuj położenie Księżyca, Ziemi i Słońca.

Wskazówka . Uwaga: miesiąc jest wąski (dlaczego?). Dochodzimy do wniosku: słońce jest gdzieś w pobliżu (gdzie? w którym kierunku?), niebo nie jest całkiem ciemne (dlaczego?). Widzimy tylko jasne gwiazdy.

2. Pokazuje fragment z kreskówki „Opowieść o siedmiu bogatyrach”.

Carewicz Elizeusz zwraca się na księżyc z prośbą o odnalezienie księżniczki. Na co miesiąc odpowiada: „Mój bracie,// Nie widziałem czerwonej dziewczyny. // Stoję na straży // Tylko w mojej kolejce. Księżniczka: Najwyraźniej beze mnie Księżniczka: Przebiegła. „Jakie żenujące” — wzdycha Elizeusz. Na ekranie widoczny jest wąski półksiężyc miesiąca, wybrzuszony po lewej stronie.

? Z jakim miesiącem (młodym czy starym) rozmawia książę Elizeusz?

Wskazówka. Księżyc jest nisko nad horyzontem. W jakim kierunku się on ruszy?

3. Pokazuje fragment kreskówki "Muzycy z Bremy".

Na ekranie Trubadura: „Zasłona ukryła promień słońca złotej ciemności. //I nagle znów wyrósł między nami mur.//Noc minie, deszcz minie, słońce wzejdzie.

? Po której stronie horyzontu widoczny jest Księżyc?

Wskazówka. Na ekranie widzimy księżyc w pełni nie wysoko nad horyzontem. Kiedy wschodzi pełnia księżyca? Kiedy wychodzi poza horyzont?

4. Pokazuje fragment kreskówki „Trzy z Prostokvashino”.

Wujek Fiodor i jego przyjaciele szukają skarbu.

? Jaka jest teraz pora dnia?

Wskazówka. Który miesiąc widzisz? W jakim kierunku powinien się poruszać?

5. Pokazanie fragmentu kreskówki „Trzy z Prostokvashino”.

Listonosz Pechkin puka do drzwi. A nad domem widać wąski sierp miesiąca z wybrzuszeniem po prawej stronie.

? W którym kierunku okna wychodzą na horyzont?

6. Pokazanie fragmentu kreskówki „Bałwan-mailer”.

Lis niesie list. Ale wilk blokuje drogę. Księżyc świeci.

? W jakim kierunku pada cień?

Wskazówka. W jakiej fazie jest księżyc? Gdzie możesz ją zobaczyć?

zadania uważności, lub Znajdź błąd

1. Pokazuje fragment kreskówki „Katerok”.

? Dlaczego ten slajd jest interesujący? Gdzie możesz zobaczyć słońce wysoko nad głową?

Wskazówka. Na slajdzie widzimy zarówno Słońce, jak i Księżyc. Ale która strona księżyca jest zwrócona w stronę słońca?

2. Pokaz slajdów z kreskówki „Noc przed Bożym Narodzeniem”.

„Ostatni dzień przed Bożym Narodzeniem się skończył. Nadeszła pogodna zimowa noc. Księżyc wzniósł się majestatycznie w niebo, by świecić dla dobrych ludzi i całego świata.

? Jaka faza ma miesiąc, który „wzniósł się” nad horyzontem? Kiedy możesz zobaczyć taki wschód słońca?

Wskazówka. Księżyc wznosi się nad horyzontem. A słońce? ( Czekam na odpowiedź.) Przecież słońce też musi wschodzić... Którzy z Was widział miesiąc wznoszący się nad horyzontem w takiej fazie?

3. Pokaz slajdów z kreskówki „Trzy z Prostokvashino”.

Piłka. To twoja wina, że ​​wujek Fiodor zachorował.

Matroskin. Dlaczego ja?

Piłka. Dałeś mu zimne mleko. I chwalił się też: tak zimne mleko daje moja krowa!

(Zapukać do drzwi.)

Piłka. Kto tam?

Piłka. W taką pogodę siedzą w domu, oglądają telewizję.

? O której godzinie przyjechali rodzice chłopca? Czy ta faza księżyca zgadza się ze zdaniem Sharika: „Przy takiej pogodzie siedzą w domu, oglądają telewizję”?

Wskazówka . Na pierwszym slajdzie widzimy dwie postacie z kreskówek, na drugim widok Księżyca z ich okna. Czy można powiedzieć, o której porze dnia pies i kot załatwiają sprawę?

4. Pokazuje fragment kreskówki „Dwanaście miesięcy”.

Młody miesiąc topnieje.// Gwiazdy gasną kolejno.

? Czy fragment kreskówki lub te slajdy odpowiadają tekstowi?

Wskazówka. Na lewym slajdzie widzimy miesiąc nisko nad horyzontem, na drugim ciemne niebo staje się jasne. Gwiazdy nie są już widoczne. O której porze dnia można zobaczyć taki miesiąc?

5. Slajdy z kreskówki „Dwanaście miesięcy”.

Z otwartych bram wychodzi czerwone słońce!

? Gdzie można zobaczyć taki wschód słońca?

Wskazówka. Na każdym kolejnym slajdzie Słońce jest coraz wyżej. Zwróć uwagę na trajektorię Słońca. Czy Słońce wschodzi na średnich szerokościach geograficznych? ( To trudne pytanie dla dziewiątklasistów. Ale jeśli nie mogą odpowiedzieć, pytanie można zadać w domu, a na następnej lekcji poświęć 1–2 minuty na odpowiedź .)

Nauczyciel. Dzisiaj na lekcji rozwiązywaliśmy zadania, oglądaliśmy filmy animowane i ustalaliśmy fazy księżyca. Teraz myślę, że możesz łatwo określić, czy nowy miesiąc, czy stary jest na niebie. Jeśli „widzimy” literę „C” na niebie, to jest to stary, ubywający miesiąc. A jeśli dostaniesz literę „P”, kiedy narysujemy linię prostą przez dwa „skrajne” punkty miesiąca, to mamy rosnący, młody miesiąc. Francuzi mają swoje własne znaki. Jeśli zobaczą łacińską literę ”R", Co znaczy premier – pierwszy, oznacza to wzrost pierwszej kwadry księżyca. Jeśli litera „ d» – dernier, ostatni, ubiegły, zeszły, ostatnia faza księżyca, a miesiąc jest stary.

Na południowych szerokościach geograficznych naszej półkuli można zauważyć, że półksiężyc miesiąca mocno przechyla się w jedną stronę, a bliżej równika leży tak, że wygląda jak łódź kołysząca się na falach lub jasny łuk. W każdym razie należy pamiętać, że młody miesiąc widoczny jest wieczorem po zachodniej stronie nieba, stary - rano we wschodniej części nieba.

Nie ma nic bardziej oszałamiającego w swoim majestatycznym, powoli rozwijającym się pięknie niż całkowite zaćmienie Słońca. W tej lekcji (a jeśli to możliwe, to w następnej) należy również rozważyć warunki wystąpienia zaćmień Słońca i Księżyca, ponieważ są one wynikiem prostoliniowej propagacji światła. Aby nie przeciążać uczniów filmami wideo, tę część lekcji można przeprowadzić w formie tradycyjnej, wykorzystując tekst podręcznika i zadania ze zbioru materiałów dydaktycznych z astronomii.

Ankieta Blitz

Czym jest światło? Jakie rodzaje promieniowania elektromagnetycznego nie są odbierane przez ludzkie oko? Jaka jest różnica między niewidzialnym promieniowaniem elektromagnetycznym a promieniowaniem widzialnym? Dlaczego Księżyc jest inaczej widziany na niebie w różne dni miesiąca: czasem jako wąski sierp, a czasem jako dysk?

Zadanie domowe

Narysuj położenie Ziemi, Słońca i Księżyca, z którymi rozmawiał książę Elizeusz. Narysuj, jak wygląda księżyc w pierwszej kwadrze. O której porze dnia jest to widoczne w tej fazie? Spójrz na drugi rozdział książki „Entertaining Astronomy” Ja.I. Perelman i uzyskaj odpowiedzi na wiele pytań dotyczących wyglądu księżyca. Kiedy i gdzie widoczny jest nów i stary?

Odpowiedzi

Rodzaje promieniowania

1. 30 GHz = 0,030 THz, ale 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.

Dlatego = v/ n = 1 cm.

2. 600 THz należy do zakresu częstotliwości promieniowania widzialnego. = 500 nm.

3. 100 kHz jest wielokrotnie mniejsze niż 0,3 THz, a są to fale radiowe. = 3 km.

4. Łatwo zrozumieć, że 1200 THz znajduje się w zakresie częstotliwości promieniowania ultrafioletowego. = 250 nm.

Fazy ​​księżyca w kreskówkach

1. Księżyc nad dachem wybrzusza się w prawo. To nowy miesiąc. Półksiężyc jest wąski, co oznacza, że ​​znajduje się blisko Słońca. Wakacje. Słońce zachodzi na północnym zachodzie, co oznacza, że ​​miesiąc jest widoczny w zachodniej części horyzontu.

2. Wąski sierp z wybrzuszeniem po lewej stronie to stary miesiąc. Wkrótce wzejdzie słońce. Taki miesiąc widać wczesnym rankiem po wschodniej stronie horyzontu.

3. Trudno odpowiedzieć na to pytanie patrząc na fragment kreskówki. Księżyc w pełni widoczny jest wieczorem na wschodzie. O północy widać go na południu, a rano na zachodzie. Ale jeśli piosenka zawiera słowa „Noc minie - nadejdzie poranek ...” (czas przyszły), a Księżyc nie jest wysoko nad horyzontem, to może jest widoczny po wschodniej stronie. Albo na południu, ale na pewno nie na zachodzie.

4. Za jeden lub dwa dni Księżyc będzie w fazie pierwszej kwadry. W tej fazie kąt między południkami, gdzie znajdują się Księżyc i Słońce, wynosi około 90°. Oznacza to, że obecnie pomiędzy Księżycem a Słońcem znajduje się około 60-70°. Sierp starego księżyca nie jest wysoko nad horyzontem. Księżyc powoli unosi się nad horyzontem. Wkrótce wzejdzie słońce. Za około 3-4 godziny będzie jasno. Troje z Prostokwaszyna szuka skarbu, podobno gdzieś po północy lub wczesnym rankiem.

5. Widzimy wąski sierp miesiąca, zwrócony w prawo. To młody miesiąc, więc przed nami zachodnia strona. A to oznacza, że ​​okna „wychodzą” na wschód.

6. Niezwykle trudno jest odpowiedzieć, ponieważ. przy sprzyjającej pogodzie pełnia księżyca jest widoczna przez całą noc: wieczorem, o północy i rano. Można powiedzieć tak: cień zdecydowanie nie pada na południe. Na środkowych szerokościach geograficznych półkuli północnej Księżyc porusza się od lewej do prawej i przechodzi nad punktem południowym. Ale jeśli jest wieczór, cień pada na zachód. Jeśli jest północ, to na północ, a jeśli rano, cień skierowany jest na wschód.

Zadania dla uważności (« Znajdź błędy»)

1. Słońce jest wysoko nad głową. Jest to możliwe w strefie tropikalnej. Nieoświetlona część Księżyca zwrócona jest w stronę Słońca. Czy to możliwe? Oczywiście nie.

2. Środkowe szerokości geograficzne na półkuli północnej powiedzą: „Jest młody miesiąc i powinien zbliżać się do horyzontu po zachodniej stronie nieba. Ale z jakiegoś powodu księżyc wznosi się nad horyzontem. To może być tylko w kreskówkach, nigdy w prawdziwym życiu!”

Mieszkańcy średnich szerokości geograficznych półkuli południowej będą argumentować: „To „stary” miesiąc i rzeczywiście wzniesie się ponad horyzont, ale po wschodniej stronie, a jego ścieżka będzie przebiegać od prawej do lewej, a nie tak pokazane w kreskówce."

3. Uwaga: za oknem jest stary miesiąc, co oznacza, że ​​rodzice przybyli wcześnie rano. Jednocześnie fraza brzmi: „W taką pogodę siedzą w domu, oglądają telewizję”. Ale telewizja jest zwykle oglądana wieczorami. Artyści powinni narysować nie miesiąc poranny, ale wieczorny.

4. Dla mieszkańców półkuli północnej jest to młody miesiąc. W promieniach świtu wieczorny (młody) miesiąc nie może się „roztopić”. Mieszkańcy półkuli południowej 12-13 razy w roku oglądają taki miesiąc „topniejący” w promieniach porannego świtu, a po nim „czerwone słońce wychodzi z otwartych bram”. Ale takiego miesiąca nie będą nazywać młodymi. Dla mieszkańców Australii i Ameryki Południowej jest wciąż stara. Być może S.Ya Marshak zaobserwował taki „obraz” na półkuli południowej i bez zrozumienia nazwał go młodym?

5. Uczniowie wiedzą, że na środkowych szerokościach geograficznych półkuli północnej Słońce wznosi się nad horyzontem, przesuwając się od lewej do prawej. Z lekcji geografii uczniowie pamiętają, że tylko na równiku Słońce wschodzi pod kątem prostym do horyzontu, dlatego postacie z kreskówek trafiły do ​​tropików.Ale dzieje się to tylko 2 razy w roku: na wiosnę i jesień równonocy. Nauczyciel może powiedzieć, że przed Nowym Rokiem Słońce wzejdzie prostopadle do horyzontu na równoleżniku 23,5° szerokości geograficznej południowej.

Ale taka śnieżna zima, jak pokazano na kreskówce, nie zdarza się w tropikach! Artyści musieli przesunąć Słońce w prawo, gdy wznosiło się nad horyzont.

Literatura

Bespałow V.N.. Strefy czasowe w Rosji. - „Geografia-PS”, nr /2001 lub http://besp.narod.ru

Gromov S.V.. Fizyka-9. – M.: Oświecenie, 2003.

Lewitan E.N. Astronomia: Podręcznik do klasy 11. - M.: Edukacja, 1994 (i wszystkie kolejne edycje).

Malakhova G.I., Strout E.K. Materiał dydaktyczny z astronomii. - M.: Edukacja, 1989 (i wszystkie kolejne edycje).

Perelman Ya.I. Zabawna astronomia. – M.: Nauka, 1966.

Skvortsova G. Podejście oparte na kompetencjach: zasady wyznaczania celów uczenia się. - 1 września nr 4, 5/2008.

Słońce właśnie zaszło. Na tle czerwonawego świtu jasno unosi się wąski, lśniący sierp, z garbem skierowanym w stronę zachodzącego Słońca. Nie trzeba długo ich podziwiać. Wkrótce podąży za Słońcem za horyzontem. Jednocześnie mówią: „Narodził się księżyc w nowiu”.

Zdjęcie: W.Ladinsky. Narodziny księżyca w nowiu.

Następnego dnia o zachodzie słońca zauważysz, że półksiężyc poszerzył się, jest widoczny wyżej nad horyzontem i nie zachodzi tak wcześnie. Każdego dnia Księżyc wydaje się rosnąć i jednocześnie oddala się od Słońca coraz bardziej w lewo (na wschód). Tydzień później Księżyc jest wieczorem na południu w formie półkola z wybrzuszeniem po prawej stronie. Potem mówią: „Księżyc osiągnął fazę Pierwszy kwartał».

Najlepszą porą roku na obserwację młodego Księżyca na północnej półkuli Ziemi jest wiosna, kiedy sierp nowiu wznosi się wysoko nad horyzontem. W fazie pierwszej kwadry Księżyc wznosi się dla nas najwyżej nad horyzontem pod koniec zimy - początek wiosny.

W kolejnych dniach Księżyc nadal rośnie, staje się coraz bardziej półokręgiem i przesuwa się jeszcze bardziej na wschód, aż po tygodniu staje się pełnym kołem, czyli nadejdzie pełnia księżyca. W momencie, gdy Słońce znajdzie się pod zachodnim horyzontem po zachodniej stronie, Księżyc w pełni zacznie wschodzić z przeciwnej, wschodniej strony. Do rana obie oprawy wydają się zmieniać miejsca: pojawienie się Słońca na wschodzie oznacza zachodzenie Księżyca w pełni na zachodzie.

Księżyc w pełni znajduje się najwyżej nad horyzontem w pierwszej połowie zimy, aw krótkie letnie noce można go znaleźć nisko na południowym niebie około północy.

Zdjęcie: W.Ladinsky. Księżyc w pełni wschodzący 21 lipca 2005 r.

Potem dzień po dniu księżyc wschodzi coraz później. Staje się coraz bardziej ścięty lub uszkodzony, ale po prawej stronie. Tydzień po pełni księżyca wieczorem nie znajdziesz księżyca na niebie. Dopiero około północy pojawia się na wschodzie zza horyzontu i znów w formie półkola, ale teraz z garbem skierowanym w lewo. To jest ostatni, ubiegły, zeszły(lub, jak to się czasem nazywa, trzeci) jedna czwarta. Rano na południowej stronie nieba widoczny jest półokrąg Księżyca, zwrócony garbem w stronę wschodzącego Słońca. Kilka dni później wąski sierp Księżyca, tuż przed wschodem słońca, wyłania się zza horyzontu na wschodzie. A tydzień później, po ostatniej kwadrze, Księżyc zupełnie przestaje być widoczny – nadchodzi nów; potem pojawi się ponownie po lewej stronie Słońca: wieczorem na zachodzie i ponownie z garbem po prawej stronie.

Najkorzystniejszą porą roku do obserwacji Księżyca w fazach od ostatniej kwadry do nowiu jest wczesna jesień.

W ten sposób wygląd Księżyca na niebie zmienia się co cztery tygodnie, a dokładniej - 29,5 dnia. To jest księżycowy lub synodyczny, miesiąc. Służył jako podstawa do kompilacji kalendarza w czasach starożytnych. Taki kalendarz księżycowy zachował się do dziś wśród niektórych ludów Wschodu.

Zmiany w fazach księżyca można podsumować w poniższej tabeli:

Podczas nowiu Księżyc znajduje się między Ziemią a Słońcem i jest skierowany w stronę Ziemi nieoświetloną stroną. W pierwszym kwartale tj. po jednej czwartej obrotu księżyca połowa jego oświetlonej strony jest skierowana w stronę Ziemi. Podczas pełni Księżyc znajduje się po przeciwnej stronie Słońca, a cała oświetlona strona Księżyca jest zwrócona w stronę Ziemi i widzimy ją w pełnym okręgu. W ostatniej kwadrze ponownie widzimy z Ziemi połowę oświetlonej strony Księżyca. Teraz jest jasne, dlaczego wypukła strona sierpa Księżyca zawsze jest zwrócona w stronę Słońca.

W ciągu kilku dni po nowiu (lub przed) można zaobserwować, oprócz jasnego sierpa, część Księżyca, która nie jest oświetlona przez Słońce, ale jest słabo widoczna. Takie zjawisko nazywa się popielate światło. To nocna powierzchnia Księżyca, oświetlona jedynie promieniami słonecznymi odbitymi od Ziemi.

Tak więc zmianę faz księżyca tłumaczy się tym, że księżyc krąży wokół Ziemi. Czas, w którym Księżyc krąży wokół naszej planety, nazywa się miesiąc syderyczny (syderalny) i wynosi 27,3 dnia, czyli mniej niż 29,5 dnia, podczas których zmieniają się fazy księżyca. Powodem tego zjawiska jest ruch samej Ziemi. Gdy krąży wokół Słońca, Ziemia ciągnie się wzdłuż swojego satelity, Księżyca.

W nowiu, kiedy Księżyc znajduje się między Ziemią a Słońcem, może go od nas zamknąć, wtedy nadejdzie zaćmienie Słońca. Księżyc w pełni, znajdujący się po drugiej stronie Ziemi, może wpaść w cień rzucany przez naszą planetę, wtedy nastąpi zaćmienie Księżyca. Zaćmienia nie występują co miesiąc, ponieważ Księżyc krąży wokół Ziemi w płaszczyźnie, która nie pokrywa się z płaszczyzną (płaszczyzną ekliptyki), w której Ziemia krąży wokół Słońca. Płaszczyzna orbity Księżyca jest nachylona do płaszczyzny ekliptyki pod kątem 5 ° 9". Dlatego zaćmienia występują tylko wtedy, gdy Księżyc znajduje się w pobliżu ekliptyki w czasie nowiu (w pełni), w przeciwnym razie jego cień spada „nad” lub „pod” Ziemią (lub cieniem Ziemi „nad lub pod Księżycem).

Faza to stosunek powierzchni oświetlonej części dysku ciała niebieskiego do powierzchni całego dysku. W fazie nowiu Ф = 0,0, w fazie pierwszej i ostatniej kwadry = 0,5, w fazie pełni = 1,0.

Linia mentalna poprowadzona przez wierzchołki rogów sierpa Księżyca nazywana jest linią rogów. Często mówi się, że linia rogów wskazuje punkt na południe lub pod nim. Prostopadle do linii rogów wskazuje kierunek do Słońca.

Jeśli rogi miesiąca księżycowego skierowane są w lewo, księżyc rośnie, jeśli w prawo, to się starzeje. Jednak ta zasada jest odwrócona podczas obserwacji Księżyca z południowej półkuli Ziemi, jak pokazano na rysunku:

Zadania i pytania:

1. Księżyc jest w nowiu. W jakiej fazie Ziemia będzie widoczna z Księżyca? Ziemia będzie w fazie „pełnej ziemi”, ponieważ fazy Księżyca podczas obserwacji z Ziemi i fazy Ziemi dla obserwatora księżycowego zmieniają się na odwrót i są w przeciwfazie.

2. Czy Ziemia jest widoczna z Księżyca na Nowej Ziemi? Tak, jest widoczny w postaci sierpa ze względu na to, że atmosfera ziemska załamuje światło słoneczne.

3. 25 grudnia takiego a takiego roku Księżyc był w fazie pierwszej kwadry. W jakiej fazie będzie to widoczne za rok? Aby rozwiązać ten problem, przyjmujemy miesiąc synodyczny Księżyca, który wynosi około 29,5 dnia. Pomnóż 29,5 przez 12 miesięcy i uzyskaj 354 dni. Odejmij wynikową wartość od 365 (liczba dni w roku) i uzyskaj 11 dni. Biorąc pod uwagę, że pierwszy kwartał przypada po 7 - 8 dniach, to dodając otrzymaną wartość (11) do 7 (lub 8), otrzymujemy wiek księżyca w roku równy 18 lub 19 dni. Tak więc rok później Księżyc będzie w fazie między pełnią a ostatnim kwartałem.

4. O której godzinie księżyc osiągnie punkt kulminacyjny w pierwszej kwadrze? Księżyc w pierwszej kwadrze osiągnie punkt kulminacyjny nad punktem południowym około szóstej wieczorem czasu lokalnego.

Fazy ​​Księżyca w 2012 r.

Nów	Pełnia księżyca	Ostatni kwartał
	1 stycznia 2012 06:15:49	9 stycznia 2012 07:31:17	16 stycznia 2012 09:09:09
23 stycznia 2012 07:40:29	31 stycznia 2012 04:10:53	7 lutego 2012 21:55:01	14 lutego 2012 r. 17:05:02
21 lutego 2012 r. 22:35:52	1 marca 2012 01:22:44	8 marca 2012 09:40:38	15 marca 2012 r. 01:26:16
22 marca 2012 14:38:18	30 marca 2012 r. 19:41:59	6 kwietnia 2012 19:19:45	13 kwietnia 2012 10:50:45
21 kwietnia 2012 07:18:00	29 kwietnia 2012 r. 09:57:00	6 maja 2012 03:35:00	12 maja 2012 21:47:00
20 maja 2012 r. 23:48:14	28 maja 2012 20:17:09	4 czerwca 2012 11:12:40	11 czerwca 2012 10:42:28
19 czerwca 2012 r. 15:03:14	27 czerwca 2012 r. 03:31:34	3 lipca 2012 18:52:53	11 lipca 2012 r. 01:49:05
19 lipca 2012 r. 04:25:10	26 lipca 2012 08:57:20	2 sierpnia 2012 03:28:32	9 sierpnia 2012 18:56:13
17 sierpnia 2012 r. 15:55:38	24 sierpnia 2012 r. 13:54:39	31 sierpnia 2012 13:59:12	8 września 2012 13:16:11
16 września 2012 r. 02:11:46	22 września 2012 r. 19:41:55	30 września 2012 03:19:40	8 października 2012 07:34:29
15 października 2012 r. 12:03:37	Październik 2012 03:33:07	29 października 2012 r. 19:50:39	7 listopada 2012 00:36:54
13 listopada 2012 r. 22:09:08	20 listopada 2012 r. 14:32:33	28 listopada 2012 r. 14:47:10	6 grudnia 2012 15:32:39
13 grudnia 2012 08:42:41	20 grudnia 2012 05:20:11	28 grudnia 2012 10:22:21

Księżyc jest najbliższym Ziemi ciałem niebieskim, jego jedynym naturalnym satelitą. Znajdując się w odległości około 380 tys. km od Ziemi, Księżyc krąży wokół niej w tym samym kierunku, w którym obraca się Ziemia wokół własnej osi. Każdego dnia porusza się względem gwiazd o około 13°, dokonując pełnego obrotu w 27,3 dnia. Okres ten - okres obrotu Księżyca wokół Ziemi w układzie odniesienia związanym z gwiazdami - nazywany jest miesiącem gwiezdnym lub gwiezdnym (od łac. sidus - gwiazda).

Księżyc nie posiada własnego blasku, a Słońce oświetla tylko połowę kuli księżycowej. Dlatego w miarę poruszania się po orbicie okołoziemskiej zmienia się wygląd Księżyca – zmiana faz księżyca. O której porze dnia Księżyc znajduje się nad horyzontem, jak widzimy półkulę Księżyca zwróconą w stronę Ziemi – w pełni lub częściowo oświetloną – wszystko to zależy od pozycji Księżyca na orbicie.

Jeśli znajduje się tak, że jest zwrócony w stronę Ziemi swoją ciemną, nieoświetloną stroną (pozycja 1), to nie możemy zobaczyć Księżyca, ale wiemy, że jest na niebie gdzieś w pobliżu Słońca. Ta faza księżyca nazywana jest nowiu. Poruszając się po orbicie okołoziemskiej, za około trzy dni Księżyc osiągnie pozycję 2. W tym czasie można go zobaczyć wieczorami niedaleko zachodzącego Słońca w postaci wąskiego sierpa, wybrzuszonego w prawo. Jednocześnie często widoczna jest reszta Księżyca, która świeci znacznie słabiej, tak zwane światło popielate. To nasza planeta, odbijając promienie słoneczne, oświetla nocną stronę swojego satelity.

Z dnia na dzień zwiększa się szerokość sierpa Księżyca i zwiększa się jego odległość kątowa od Słońca. Tydzień po nowiu widzimy połowę oświetlonej półkuli księżyca – zaczyna się faza nazywana pierwszą kwadrzem. W przyszłości proporcja oświetlonej półkuli Księżyca, widocznej z Ziemi, będzie wzrastać aż do nastania pełni księżyca. W tej fazie Księżyc znajduje się na niebie po przeciwnej stronie Słońca i jest widoczny nad horyzontem przez całą noc – od zachodu do wschodu słońca. Po pełni księżyca faza księżyca zaczyna się zmniejszać. Zmniejsza się również jego odległość kątowa od Słońca. Najpierw na prawej krawędzi tarczy księżycowej, która ma kształt sierpa, pojawia się niewielkie uszkodzenie. Stopniowo obrażenia te wzrastają (pozycja 6) i tydzień po pełni księżyca rozpoczyna się faza ostatniego kwartału. W tej fazie, podobnie jak w pierwszej kwadrze, ponownie widzimy połowę oświetlonej półkuli Księżyca, ale teraz drugą połowę, która w pierwszej kwadrze była nieoświetlona. Księżyc wschodzi późno i jest widoczny w tej fazie rano. Następnie jego półksiężyc, teraz zwrócony wybrzuszeniem w lewo, staje się coraz węższy (pozycja 8), stopniowo zbliżając się do Słońca. W końcu chowa się w promieniach wschodzącego Słońca – znowu nadchodzi nów.

Pełny cykl faz księżycowych trwa 29,5 dnia. Ten okres czasu pomiędzy dwoma następującymi po sobie identycznymi fazami nazywany jest miesiącem synodalnym (od greckiego synodos - połączenie). Nawet w czasach starożytnych dla wielu narodów miesiąc wraz z dniem i rokiem stał się jedną z głównych jednostek kalendarzowych. Nietrudno zrozumieć, dlaczego miesiąc synodyczny jest dłuższy niż miesiąc syderyczny, jeśli pamiętamy, że Ziemia porusza się wokół Słońca. Po 27,3 dniach Księżyc przyjmie swoją poprzednią pozycję na niebie w stosunku do gwiazd i znajdzie się w punkcie L1. W tym czasie Ziemia, poruszając się o 1° dziennie, mija po swojej orbicie łuk 27° i kończy w punkcie T1. Księżyc, aby ponownie znaleźć się w nowiu L2, będzie musiał przejść ten sam łuk (27 °) po swojej orbicie. Zajmie to nieco więcej niż dwa dni, ponieważ Księżyc przesuwa się o 13 ° dziennie. Z Ziemi widoczna jest tylko jedna strona Księżyca, ale nie oznacza to, że nie obraca się on wokół własnej osi. Przeprowadźmy eksperyment z kulą Księżyca, przesuwając ją wokół kuli ziemskiej tak, aby jedna strona kuli księżycowej była zawsze zwrócona w jej stronę. Można to osiągnąć tylko wtedy, gdy obrócimy go względem wszystkich innych obiektów w klasie.

Całkowity obrót kuli ziemskiej Księżyca wokół własnej osi zostanie zakończony jednocześnie z dokonaniem jednego obrotu wokół kuli ziemskiej. Świadczy to o tym, że okres obrotu Księżyca wokół własnej osi jest równy okresowi gwiazdowemu jego obrotu wokół Ziemi – 27,3 dnia. Gdyby płaszczyzna orbity, po której porusza się Księżyc wokół Ziemi, pokrywała się z płaszczyzną orbity, po której Ziemia krąży wokół Słońca, to co miesiąc w czasie nowiu zachodziłoby zaćmienie Słońca, a przy moment pełni księżyca - zaćmienie Księżyca. Tak się nie dzieje, ponieważ płaszczyzna orbity Księżyca jest nachylona do płaszczyzny orbity Ziemi pod kątem około 5°. Dlatego cień Księżyca w nowiu może przechodzić nad Ziemią, a w pełni Księżyc może przechodzić poniżej cienia ziemi. W tym czasie położenie orbity Księżyca jest takie, że przecina płaszczyznę orbity Ziemi w fazach pierwszej i ostatniej ćwiartki. W jakich przypadkach mogą wystąpić zaćmienia Słońca i Księżyca? Wiesz już, że kierunek osi obrotu Ziemi w kosmosie pozostaje niezmieniony, gdy nasza planeta porusza się wokół Słońca.

Położenie płaszczyzny orbity Księżyca praktycznie nie zmienia się w ciągu roku. Zastanów się, jak wpłynie to na możliwość zaćmień. Za trzy miesiące Ziemia minie jedną czwartą swojej ścieżki wokół Słońca i zajmie pozycję. Teraz płaszczyzna orbity Księżyca zostanie zlokalizowana tak, aby linia jej przecięcia z płaszczyzną orbity Ziemi była skierowana w stronę Słońca. Dlatego Księżyc przetnie płaszczyznę orbity Ziemi (lub będzie blisko niej) w nowiu i pełni. Innymi słowy, poruszając się po niebie, Księżyc dochodzi do punktu ekliptyki, w którym w tym momencie znajduje się Słońce, i blokuje go przed nami. W przypadku, gdy Słońce jest całkowicie zakryte przez Księżyc, zaćmienie nazywa się całkowitym. Jeśli zdarzy się, że zamknie tylko część Słońca, to zaćmienie będzie częściowe. Kiedy Księżyc przecina ekliptykę w punkcie diametralnie przeciwnym do Słońca, sama jest całkowicie lub częściowo ukryta w cieniu Ziemi.

Zaćmienia Księżyca, podobnie jak zaćmienia Słońca, mogą być całkowite lub częściowe. Warunki sprzyjające wystąpieniu zaćmień utrzymują się przez około miesiąc. W tym czasie może nastąpić co najmniej jedno zaćmienie Słońca lub dwa zaćmienia Słońca i jedno zaćmienie Księżyca. Kolejna pozycja orbity Księżyca niezbędna do wystąpienia zaćmień powtórzy się ponownie dopiero po około pół roku (177 - 178 dni), kiedy Ziemia przepłynie połowę swojej drogi wokół Słońca. W ciągu roku na Ziemi występują zwykle dwa lub trzy zaćmienia Słońca i jedno lub dwa zaćmienia Księżyca. Maksymalna liczba zaćmień w roku to siedem. Zaćmienia Księżyca, choć rzadsze niż zaćmienia Słońca, są widoczne częściej. Księżyc, który podczas zaćmienia padł w cień Ziemi, widoczny jest na całej półkuli Ziemi, gdzie znajduje się wówczas nad horyzontem.

Zanurzając się w cień ziemi, księżyc nabiera czerwonawego koloru o różnych odcieniach. Kolor zależy od stanu atmosfery ziemskiej, która załamując promienie słoneczne i rozpraszając je, przepuszcza promienie czerwone wewnątrz stożka cienia. Przekroczenie cienia Ziemi zajmuje Księżycowi kilka godzin. Całkowita faza zaćmienia trwa około półtorej godziny. Całkowite zaćmienie Słońca można zaobserwować tylko wtedy, gdy na Ziemię pada niewielka plamka cienia Księżyca (o średnicy nie większej niż 270 km). Cień Księżyca porusza się po powierzchni Ziemi z zachodu na wschód z prędkością około 1 km/s, więc w każdym punkcie na Ziemi całkowite zaćmienie trwa tylko kilka minut (na równiku maksymalny czas trwania to 7 min 40 s). Ścieżka, którą podąża cień księżyca, nazywana jest pasmem całkowitego zaćmienia Słońca.

W różnych latach cień Księżyca przebiega nad różnymi regionami globu, więc całkowite zaćmienia Słońca są obserwowane rzadziej niż zaćmienia Księżyca. I tak np. w okolicach Moskwy ostatnie zaćmienie miało miejsce 19 sierpnia 1887 r., a następnym razem nastąpi dopiero 16 września 2126 r. Półcień Księżyca ma średnicę znacznie większą niż cień - około 6000 km. Tam, gdzie pada półcień Księżyca, następuje częściowe zaćmienie Słońca. Można je zobaczyć co dwa lub trzy lata. Co 6585,3 dni (18 lat 11 dni 8 godzin) zaćmienia są powtarzane w tej samej kolejności. Jest to okres czasu, w którym płaszczyzna orbity Księżyca dokonuje pełnego obrotu w kosmosie. Znajomość praw ruchu Księżyca i Ziemi pozwala naukowcom obliczyć momenty zaćmień z dużą dokładnością na setki lat do przodu i wiedzieć, gdzie na kuli ziemskiej będą one widoczne. Informacje o zaćmieniach na przyszły rok i warunkach ich widoczności zawarte są w Kalendarzu Astronomicznym, a tutaj na dłuższy okres. Dysponując niezbędnymi danymi o nadchodzących zaćmieniach, naukowcy są w stanie organizować wyprawy w pasmo całkowitego zaćmienia Słońca. W czasie fazy pełnej można obserwować zewnętrzne, najbardziej rozrzedzone warstwy atmosfery Słońca - koronę słoneczną, która w normalnych warunkach jest niewidoczna. W przeszłości podczas całkowitych zaćmień pozyskiwano wiele ważnych informacji o naturze Słońca.