Ung eller gammal månad?

När vi ser Månens ofullständiga skiva på himlen, kommer inte alla att exakt avgöra om det är en ung månad eller om den redan är på tillbakagång. Den smala halvmånen i den nyfödda månaden och den gamla månens halvmåne skiljer sig endast genom att de buktar i motsatta riktningar. På norra halvklotet är den unga månaden alltid riktad med sin konvexa sida till höger, den gamla till vänster. Hur minns man tillförlitligt och exakt var vilken månad ser ut?

Låt mig föreslå ett sådant omen.

Genom likheten mellan skäran eller halvmånen med bokstäver R eller Med det är lätt att avgöra om månaden före oss växer (d.v.s. ung) eller gammal .

Fransmännen har också ett mnemoniskt tecken. De råder mentalt att fästa en rak linje på halvmånens horn; få latinska bokstäver d eller sid. Brev d- initial i ordet "dernier" (sista) - indikerar sista kvartalet, d.v.s. den gamla månaden. Brev R - initialen i ordet "premiär" (första) - indikerar att månen är i fasen av det första kvartalet, i allmänhet - ung. Tyskarna har också en regel som associerar månens form med vissa bokstäver.

Dessa regler kan endast användas på jordens norra halvklot. För Australien eller Transvaal blir innebörden precis den motsatta. Men även på norra halvklotet är de kanske inte tillämpliga - nämligen på de södra breddgraderna.

Redan på Krim och Transkaukasien lutar skäran och halvmånen kraftigt åt sidan, och längre söderut lägger de sig helt. Nära ekvatorn verkar månens halvmåne som hänger i horisonten antingen vara en gondol som vajar på vågorna ("månens skyttel" av arabiska sagor) eller en ljus båge. Varken ryska eller franska tecken är lämpliga här - båda bokstäverparen kan göras från en liggande båge om så önskas: R och C, r och d.

För att inte ta fel i Månens ålder i detta fall måste man vända sig till astronomiska tecken: den unga månaden är synlig på kvällen i den västra delen av himlen; gammal - på morgonen i den östra delen av himlen.

månen på flaggor

På fig. 30 framför oss är Turkiets flagga (tidigare). Den har en bild av en halvmåne och en stjärna. Detta leder oss till följande frågor:

1. Vilken månads skära är avbildad på flaggan - ung eller gammal?

2. Kan månens halvmåne och stjärna observeras på himlen i den form som de visas på flaggan?

Ris. 30. Turkiets flagga (tidigare).

1. Genom att komma ihåg det nyss nämnda tecknet och med hänsyn till att flaggan tillhör landet på norra halvklotet, fastställer vi att månaden på flaggan gammal.

Ris. 31. Varför stjärnan inte kan ses mellan månadens horn

2. Stjärnan kan inte ses inuti månskivan, färdig till en cirkel (bild 31, a). Alla himmelska kroppar är mycket längre än månen och måste därför skymmas av den. De kan bara ses bortom kanten av den mörka delen av månen, som visas i fig. 31,6.

Det är märkligt att på Turkiets moderna flagga, som också innehåller bilden av en månhalvmåne och en stjärna, flyttas stjärnan bort från halvmånen exakt som i fig. 31, b.

Gåtor om månfaserna

Månen får sitt ljus från solen, och därför måste halvmånarnas konvexa sida naturligtvis vändas mot solen. Artister glömmer ofta detta. På konstutställningar är det inte ovanligt att se ett landskap med en halvmåne vänd mot solen med sin raka sida; det finns också en månskära, vänd mot solen med sina horn (bild 32).

Ris. 32. Ett astronomiskt fel har gjorts på landskapet. Som? (Svara i text).

Det bör dock noteras att det inte är så lätt att rita en ung månad korrekt som det verkar. Även erfarna konstnärer ritar halvmånens yttre och inre bågar i form av halvcirklar (bild 33, b). Under tiden har endast den yttre bågen en halvcirkelformad form, medan den inre är en halvellips, eftersom det är en halvcirkel (gränsen till den upplysta delen), synlig i perspektiv (fig. 33, a).

Ris. 33. Hur man (a) och hur man inte (b) avbildar en halvmåne

Det är inte lätt att ge halvmånen och rätt position på himlen. Halvmånen och halvmånen placeras ofta i förhållande till solen på ett ganska förbryllande sätt. Det verkar som att eftersom månen är upplyst av solen, bör den räta linjen som förbinder månadens slut bilda en rät vinkel med strålen som går från solen till dess mitt (fig. 34).

Ris. 34. Månens position i förhållande till solen

Med andra ord måste solens centrum vara på en vinkelrät vinkel som dras genom mitten av den raka linjen som förbinder månadens slut. Denna regel observeras dock endast för en smal halvmåne som ligger nära solen. På fig. 35 visar månadens läge i olika faser i förhållande till solens strålar. Intrycket erhålls som om solens strålar böjs innan de når månen.

Ris. 35. I vilken position i förhållande till solen ser vi månen i olika faser.

Lösningen ligger i det följande. Strålen som går från solen till månen är faktiskt vinkelrät mot linjen som förbinder månadens slut, och i rymden är en rak linje. Men vårt öga ritar på himlen inte denna raka linje, utan dess projektion på det konkava himlavalvet, det vill säga en krökt linje. Det är därför det verkar för oss att månen på himlen är "felaktigt hängd". Konstnären måste studera dessa egenskaper och kunna överföra dem till duken.

dubbel planet

Dubbelplaneten är jorden med månen. De har rätt till detta namn eftersom vår satellit sticker ut skarpt bland andra planeters satelliter med en betydande storlek och massa i förhållande till dess centrala planet. Det finns absolut större och tyngre satelliter i solsystemet, men jämfört med deras centralplanet är de mycket mindre än vår måne i förhållande till jorden. Faktum är att diametern på vår måne är mer än en fjärdedel av jordens, och diametern i förhållande till den största satelliten av andra planeter är bara 10:e av diametern på dess planet (Triton är en satellit av Neptunus). Vidare är månens massa 1/81 av jordens massa; under tiden är den tyngsta av satelliterna som finns i solsystemet, Jupiters tredje satellit, mindre än 10 000:e av massan på sin centrala planet.

Vilken bråkdel av den centrala planetens massa som är massan av stora satelliter visas av plattan på sidan 86. Du kan se från denna jämförelse att vår måne, vad gäller dess massa, utgör den största bråkdelen av dess centrala planet.

Det tredje som ger Jord-Måne-systemet rätten att göra anspråk på namnet på en "dubbelplanet" är närheten till båda himlakropparna. Många andra planeters satelliter cirklar på mycket större avstånd: vissa Jupiters satelliter (till exempel den nionde, fig. 36) cirklar 65 gånger längre.

Ris. 36. Jord-månesystemet jämfört med Jupitersystemet (storlekarna på själva himlakropparna visas inte i skalen)

I samband med detta är det märkliga faktum att den väg som månen beskriver runt solen skiljer sig mycket lite från jordens väg. Detta kommer att verka otroligt om du kommer ihåg att månen rör sig runt jorden på ett avstånd av nästan 400 000 km. Låt oss dock inte glömma att medan månen gör ett varv runt jorden, lyckas jorden själv transporteras med den ungefär den 13:e delen av sin årliga bana, d.v.s. 70 000 000 km. Föreställ dig en cirkulär bana för månen - 2 500 000 km - sträckt längs ett avstånd som är 30 gånger större. Vad blir kvar av dess cirkulära form? Ingenting. Det är därför månens väg nära solen nästan smälter samman med jordens bana och avviker från den endast med 13 knappt märkbara utsprång. Det kan bevisas genom en enkel beräkning (med vilken vi inte kommer att belasta presentationen här) att månens bana i detta fall är överallt vänd mot sin sol. konkavitet . Grovt sett ser det ut som en konvex trettonsidig triangel med mjukt rundade hörn.

På fig. 37 ser du en exakt skildring av jordens och månens vägar under loppet av en månad. Den streckade linjen är jordens väg, den heldragna linjen är månens väg. De är så nära varandra att för deras separata bild var det nödvändigt att ta en mycket stor skala av ritningen: diametern på jordens omloppsbana är lika här? Om vi ​​tar 10 cm för det, är det största avståndet i ritningen mellan båda banorna skulle vara mindre än tjockleken på linjerna som visar dem. När du tittar på den här ritningen är du klart övertygad om att jorden och månen rör sig runt solen längs nästan samma väg och att namnet på en dubbelplanet har tillägnats dem av astronomer med rätta.

Ris. 37. Månadsbana för månen (heldragen linje) och jorden (prickad linje) runt solen

Så, för en observatör placerad på solen, verkar månens väg vara en lätt vågig linje, nästan sammanfallande med jordens omloppsbana. Detta motsäger inte det minsta faktum att månen rör sig i en liten ellips i förhållande till jorden.

Anledningen är naturligtvis att vi, sett från jorden, inte märker Månens bärbara rörelse tillsammans med jorden längs jordens bana, eftersom vi själva deltar i den.

Varför faller inte månen på solen?

Frågan kan tyckas naiv. Varför skulle månen falla på solen? När allt kommer omkring, attraherar jorden den starkare än den avlägsna solen och får den naturligtvis att kretsa runt sig själv.

Läsare som tror det kommer att bli förvånade över att veta att motsatsen är sant: Månen attraheras starkare av solen än av jorden!

Att det är så visar beräkningen. Låt oss jämföra krafterna som attraherar månen: solens kraft och jordens kraft. Båda krafterna beror på två omständigheter: på storleken på den attraherande massan och på avståndet för denna massa från månen. Solens massa är 330 000 gånger större än jordens massa; solen skulle attrahera månen starkare än jorden om avståndet till månen var detsamma i båda fallen.

Men solen är ungefär 400 gånger längre bort från månen än jorden. Attraktionskraften minskar med kvadraten på avståndet; därför måste solens attraktion minskas med en faktor på 400 2, d.v.s. med en faktor på 160 000. Det betyder att solattraktionen är starkare än jordens med 330 000/160 000, det vill säga mer än två gånger.

Så månen attraheras av solen dubbelt så mycket som jorden. Varför kollapsar då egentligen inte månen på solen? Varför får jorden fortfarande månen att kretsa runt den och inte solens verkan tar över?

Månen faller inte på solen av samma anledning som jorden inte faller på den; Månen kretsar runt solen tillsammans med jorden, och solens attraktionskraft ägnas spårlöst åt att ständigt överföra båda dessa kroppar från en rak bana till en krökt bana, d.v.s. förvandla en rätlinjig rörelse till en krökt. Det räcker med att titta på fig. 38 för att verifiera det som har sagts.

Andra läsare kan ha vissa tvivel. Hur kommer det ut ändå? Jorden drar månen mot sig. Solen drar månen med mer kraft, och månen, istället för att falla på solen, cirklar runt jorden? Detta skulle verkligen vara konstigt om solen bara lockade månen till sig. Men det attraherar månen tillsammans med jorden, hela "dubbelplaneten", och, så att säga, stör inte de interna relationerna mellan medlemmarna i detta par med varandra. Strängt taget attraheras Jord-Månsystemets gemensamma tyngdpunkt till solen; detta centrum (kallat barycenter) kretsar runt solen under påverkan av solattraktion. Den ligger på ett avstånd av 2/3 av jordens radie från jordens centrum mot månen. Månen och jordens centrum kretsar runt barycentret och gör ett varv varje månad.

Månens synliga och osynliga sidor

Bland effekterna som levereras av ett stereoskop är inget mer slående än åsynen av månen. Här ser man med egna ögon att månen verkligen är sfärisk, medan den på den riktiga himlen verkar platt, som en tebricka.

Men hur svårt det är att få till ett så stereoskopiskt fotografi av vår satellit är det många som inte ens misstänker. För att göra det måste man vara väl förtrogen med särdragen hos nattlampans nyckfulla rörelser.

Faktum är att månen går förbi jorden på ett sådant sätt att den vänds mot den hela tiden med samma sida. När månen springer runt jorden roterar den samtidigt runt sin axel, och båda rörelserna genomförs under samma tidsperiod.

På fig. 38 ser du en ellips, som visuellt ska avbilda månens omloppsbana. Ritningen förstärker medvetet månellipsens förlängning; i själva verket är excentriciteten för månbanan 0,055 eller 1/18. Det är omöjligt att exakt på en liten teckning representera månbanan så att ögat skiljer den från en cirkel: med en större halvaxel på till och med en hel meter skulle den mindre halvaxeln vara kortare än den med endast 1 mm; Jorden skulle vara endast 5,5 cm från mitten.För att göra det lättare att förstå den vidare förklaringen ritas en mer långsträckt ellips i figuren.

Ris. 38. Hur månen rör sig runt jorden i sin bana (detaljer i texten)

Så föreställ dig att ellipsen i fig. 38 är månens väg runt jorden. Jorden är placerad i en punkt O - vid en av ellipsens brännpunkter. Keplers lagar gäller inte bara för planeternas rörelser runt solen, utan också för satelliternas rörelser runt de centrala planeterna, i synnerhet för månens rotation. Enligt Keplers andra lag färdas månen på detta sätt på en kvarts månad AE, vilket område OABCDE motsvarar 1/4 av ellipsens area, dvs arean MABCD(jämlikhet mellan områden UAE och GALEN. i vår ritning bekräftas av den ungefärliga jämlikheten mellan områdena MOQ och EQD). Så, om en kvarts månad reser månen från MEN innan E. Månens rotation, såväl som planeternas rotation i allmänhet, i motsats till deras cirkulation runt solen, sker jämnt: på 1/4 av en månad roterar den exakt 90 °. Så när månen är inne E, månens radie vänd mot jorden vid en punkt MEN, kommer att beskriva en båge på 90° och kommer inte att riktas till en punkt M, och till någon annan punkt, till vänster M, nära ett annat fokus R månens bana. Eftersom månen lätt vänder bort sitt ansikte från den jordiska betraktaren, kommer han att kunna se på höger sida en smal remsa av dess tidigare osynliga halva. Vid punkten Elupa visar den jordiske betraktaren en redan smalare remsa av dess vanligtvis osynliga sida, eftersom vinkeln OFP mindre än en vinkel OEP. Vid punkten G- vid banans apogeum - månen intar samma position i förhållande till jorden som vid perigeum MEN. Med sin fortsatta rörelse vänder månen sig bort från jorden i motsatt riktning och visar vår planet en annan remsa av dess osynliga sida: denna remsa expanderar först, smalnar sedan av och vid punkten MEN Månen är i sin ursprungliga position.

Vi har sett att, på grund av den elliptiska formen av månbanan, vår satellit inte är vänd mot jorden med dess strikt en och samma halva. Månen är alltid vänd mot samma sida, inte mot jorden, utan mot ett annat fokus i sin omloppsbana. För oss svajar det om mellanpositionen som en balans; därav det astronomiska namnet för denna vickning: "libration" - från det latinska ordet "libra", som betyder "våg". Mängden libration vid varje punkt mäts med motsvarande vinkel; till exempel, vid punkten är frigöringen lika med vinkeln OEP. Den största librationen är 7°53?, dvs nästan 8°.

Det är intressant att följa hur frigöringsvinkeln ökar och minskar med Månens rörelse i sin bana. Låt oss lägga in D spetsen på kompassen och beskriv bågen som passerar genom brännpunkterna O och R. Den kommer att korsa omloppsbanan på punkter B och F. hörn OVR och OFP som inskrivet lika med halva mittvinkeln ODP. Av detta drar vi slutsatsen att när månen rör sig från MEN innan D libration växer snabbt till en början, vid punkten PÅ når halva maxvärdet, fortsätter sedan att öka långsamt; på väg från D innan F libration minskar långsamt först, sedan snabbt. På andra halvan av ellipsen ändrar libreringen sitt värde i samma takt, men i motsatt riktning. (Mängden libration vid varje punkt i omloppsbanan är ungefär proportionell mot månens avstånd från ellipsens huvudaxel.)

Månens vinkling, som vi nu har övervägt, kallas libration i longitud. Vår satellit är också föremål för en annan libration - i latitud. Månbanans plan lutar 6° mot planet för månens ekvator. Därför ser vi månen från jorden i vissa fall lite från söder, i andra - från norr, tittar lite in i den "osynliga" halvan av månen genom dess poler. Denna frigöring i latitud når 6°.

Låt oss nu förklara hur astronomen-fotografen använder sig av månens beskrivna lätta vinglar kring dess medelposition för att få stereoskopiska bilder av den. Läsaren gissar förmodligen att för detta är det nödvändigt att se efter två sådana positioner av månen, i vilka den i den ena skulle roteras i förhållande till den andra med en tillräcklig vinkel. På punkter A och B, B och C, C och D och etc. Månen intar positioner så olika från jorden att stereoskopiska bilder är möjliga. Men här står vi inför en ny svårighet: i dessa positioner är skillnaden i månens ålder, 1?-2 dagar, för stor, så att remsan av månytan nära cirkeln av belysning i en bild redan dyker upp från skuggan. Detta är oacceptabelt för stereoskopiska bilder (remsan kommer att lysa som silver). En svår uppgift uppstår: att se efter samma faser av månen, som skiljer sig i mängden frigöring (i longitud) så att belysningscirkeln passerar genom samma detaljer på månytan. Men inte ens detta räcker: i båda positionerna måste det fortfarande finnas samma librationer i latitud.

Vår läsare kommer sannolikt inte att producera månstereofotografier. Metoden för att erhålla dem förklaras här, naturligtvis, inte med ett praktiskt syfte, utan endast för att beakta månrörelsens särdrag, som gör det möjligt för astronomer att se en liten remsa av sidan av vår satellit som vanligtvis är otillgänglig för Observatören. Tack vare båda månlibreringarna ser vi i allmänhet inte hälften av hela månytan, utan 59% av den. Före uppskjutningen av den tredje rymdraketen i riktning mot Månen i Sovjetunionen var 41 % av månens yta otillgänglig att studera.

Hur denna del av månens yta är ordnad, visste ingen. Vitiga försök gjordes, genom att fortsätta tillbaka delarna av månryggarna och de ljusa ränderna, som gick från den osynliga delen av Månen till den synliga, för att gissningsfullt skissa några detaljer av den del som är otillgänglig för oss. Som ett resultat av lanseringen av den automatiska interplanetära stationen Luna-3 den 4 oktober 1959 erhölls fotografier av månens bortre sida. Sovjetiska forskare fick rätten att ge namn åt nyupptäckta månformationer. Kratrarna är uppkallade efter framstående vetenskaps- och kulturfigurer - Lomonosov, Tsiolkovsky, Joliot-Curie och andra, och uppkallade efter två nya hav - Moskvas hav och Drömhavet. Månens bortre sida fotograferades för andra gången av den sovjetiska Zond-3-stationen, uppskjuten den 18 juli 1965.

1966 landade Luna 9 mjukt på månen och sände tillbaka till jorden en bild av månlandskapet. 1969 var månens lugna hav tvungen att störas. Landningskabinen för den amerikanska rymdfarkosten Apollo 11 landade på den torra botten av detta "hav". Astronauterna Neil Armstrong och Edwin Aldrin blev de första människorna som gick på månen. De installerade flera instrument, tog prover av månens jord och återvände till skeppet som väntade på dem i omloppsbana. Apollo 11 lotsades av Michael Collins. Fram till slutet av 1972 besökte ytterligare fem amerikanska expeditioner månen.

Samtidigt lanserades automatiska stationer till månen i Sovjetunionen. 1970 tog Luna 16, efter att ha landat på månens yta, prover av månens jord för första gången och levererade dem till jorden. Samma år lanserade Luna-17 den självgående Lunokhod-1 på ytan av vår satellit. Denna åttahjuliga robot, som ser ut som en sköldpadda och ett arméfältskök samtidigt, reste nästan 11 kilometer på 301 dagar och sände 20 000 bilder, 200 panoramabilder och utförde markforskning på 500 punkter till jorden.

Lite senare tog Luna-20 med jordprover till jorden från månens bergsområde, otillgängligt för astronauter. 1973 skickade Luna-21 Lunokhod-2 på en kampanj, som reste 37 km på 4,5 månader, för att utforska terrängen och markens sammansättning. Båda hjulförsedda robotarna styrdes från jorden med radio och överfördes systematiskt till MCC bilder av månlandskap, resultaten av jordanalys. Den automatiska stationen "Luna-24" (1976) borrade månjord till ett djup av 2 m och levererade 170 g av sina prover till jorden.

Den ofta uttryckta idén om existensen av atmosfär och vatten på månens bortre sida är inte motiverad och motsäger fysikens lagar: om det inte finns någon atmosfär och vatten på ena sidan av månen, så kan det inte finnas dem på den andra (vi återkommer till denna fråga).

Den andra månen och månens måne

Rapporter dyker upp i pressen då och då om att den eller den observatören lyckades se jordens andra satellit, dess andra måne.

Frågan om existensen av en andra jordsatellit är inte ny. Det har en lång historia bakom sig. Den som har läst Jules Vernes roman "Från kanonen till månen" minns säkert att den andra månen redan nämns där. Den är så liten och dess hastighet är så stor att jordens invånare inte kan observera den. Den franske astronomen Petit, säger Jules Berne, misstänkte dess existens och bestämde perioden för dess rotation runt jorden vid 3 timmar 20 m. Dess avstånd från jordens yta är 8140 km. Det är märkligt att den engelska tidskriften Znanie, i en artikel om astronomi av Jules Verne, anser att hänvisningen till Petit, liksom Petit själv, är helt enkelt fiktiv. Denna astronom nämns egentligen inte i något uppslagsverk. Ändå är romanförfattarens budskap inte fiktivt. På 1950-talet försvarade chefen för Toulouse-observatoriet, Petit, verkligen existensen av en andra måne, en meteorit med en omloppstid på 3 timmar 20 meter, som dock cirkulerar inte 8 000, utan 5 000 km från jordens yta. Denna åsikt delades redan då av endast ett fåtal astronomer, men senare glömdes den helt bort. Teoretiskt sett finns det inget ovetenskapligt i att anta att det finns en andra, mycket liten satellit på jorden. Men en sådan himlakropp skulle behöva observeras inte bara i de sällsynta ögonblicken när den passerar (till synes) över Månens eller Solens skiva. Även om den vänder sig så nära jorden att den måste sjunka ner i den vida jordskuggan för varje varv, så kunde den även i detta fall ses på morgon- och kvällshimlen lysa som en klar stjärna i solens strålar. Med sina snabba rörelser och frekventa återkomster skulle denna stjärna ha tilldragit sig många observatörers uppmärksamhet. Vid ögonblicken av en total solförmörkelse skulle den andra månen inte heller ha undgått astronomernas blick. Med ett ord, om jorden verkligen hade en andra satellit, skulle den råka observeras ganska ofta. Under tiden fanns det inga obestridliga observationer.

Strängt taget har jorden, förutom Månen, ytterligare två satelliter. Inte konstgjord, men helt naturlig. Och inte liten, utan samma storlek som månen själv. Men även om dessa "månar" upptäcktes för länge sedan (1956, av den polske astronomen Kordylewski), lyckades väldigt få människor se dem. Saken är den att dessa satelliter helt och hållet består av damm. Dessa dammiga "månar" rör sig bland stjärnorna längs samma spår som den riktiga månen, och med samma hastighet. Den ena är 60 grader före månen, den andra är 60 grader bakom. Och de är åtskilda från jorden på samma avstånd som månen. Kanterna på dessa "månar" är suddiga, vilket gör det mycket svårt att se.

Tillsammans med problemet med den andra månen väcktes också frågan om vår måne har sin egen lilla satellit - "Månens måne".

Men det är mycket svårt att direkt fastställa existensen av en sådan månsatellit. Astronomen Multon uttrycker följande överväganden om detta:

"När månen lyser med fullt ljus, gör dess ljus eller solens ljus det inte möjligt att urskilja en mycket liten kropp i dess närhet. Endast i ögonblicken av månförmörkelser kunde månens satellit belysas av solen, medan närliggande delar av himlen skulle vara fria från påverkan av månens spridda ljus. Således, bara under månförmörkelser kunde man hoppas att upptäcka en liten kropp som kretsade runt månen. Studier av det här slaget har redan genomförts, men har inte gett verkliga resultat.”

Varför finns det ingen atmosfär på månen?

Denna fråga hör till dem som klaras upp om de först så att säga är omvända. Innan vi pratar om varför månen inte har en atmosfär runt sig, låt oss ställa frågan: varför håller atmosfären runt vår egen planet? Kom ihåg att luft, som vilken gas som helst, är ett kaos av orelaterade molekyler som snabbt rör sig i olika riktningar. Deras medelhastighet vid t = 0 °C - ungefär? km per sekund (hastighet för en gevärskula). Varför sprids de inte ut i världsrymden? Av samma anledning som en gevärskula inte flyger ut i rymden. Efter att ha uttömt energin i sin rörelse för att övervinna gravitationen faller molekylerna tillbaka till jorden. Föreställ dig en molekyl nära jordens yta som flyger vertikalt uppåt med hastighet? km per sekund. Hur högt kan hon flyga? Det är lätt att beräkna: hastighet v, lyfthöjd h och tyngdaccelerationen g länkad med följande formel:

v 2 = 2gh.

Låt oss ersätta i stället för v dess värde - 500 m/s, istället för g- 10 m/s 2, vi har

h = 12 500 m = 12 km.

Men om luftmolekyler inte kan flyga över 12? km, varifrån kommer då luftmolekylerna ovanför denna gräns? När allt kommer omkring bildades syre, som är en del av vår atmosfär, nära jordens yta (från koldioxid som ett resultat av växtaktivitet). Vilken kraft har lyft och håller dem på en höjd av 500 kilometer eller mer, där förekomsten av spår av luft ovillkorligen har fastställts? Fysiken ger här samma svar som vi skulle höra från en statistiker om vi frågade honom: ”Människans medellivslängd är 70 år; Var kommer 80-åringar ifrån? Saken är den att vår beräkning avser ett medelvärde, inte en riktig molekyl. Den genomsnittliga molekylen har en andra hastighet på ? km, men riktiga molekyler rör sig en del långsammare, andra snabbare än genomsnittet. Det är sant att andelen molekyler vars hastighet avviker märkbart från genomsnittet är liten och minskar snabbt med ökande storlek på denna avvikelse. Av det totala antalet molekyler som finns i en given volym syre vid 0°, har endast 20 % en hastighet på 400 till 500 meter per sekund; ungefär samma antal molekyler rör sig med en hastighet av 300-400 m/s, 17% - med en hastighet av 200-300 m/s, 9% - med en hastighet av 600-700 m/s, 8% - vid en hastighet på 700-800 m/s, 1% - vid en hastighet av 1300-1400 m/s. En liten del (mindre än en miljondel) av molekylerna har en hastighet på 3500 m/s, och denna hastighet är tillräcklig för att molekylerna ska flyga även till en höjd av 600 km.

Verkligen, 3500 2 = 20h, var h=12250000/20 dvs över 600 km.

Närvaron av syrepartiklar på en höjd av hundratals kilometer över jordens yta blir tydlig: detta följer av gasernas fysiska egenskaper. Molekylerna syre, kväve, vattenånga, koldioxid har dock inga hastigheter som skulle tillåta dem att helt lämna jordklotet. Detta kräver en hastighet på minst 11 km per sekund, och endast enstaka molekyler av dessa gaser har sådana hastigheter vid låga temperaturer. Det är därför jorden håller sitt atmosfäriska skal så stadigt. Det beräknas att för förlusten av hälften av tillgången på även den lättaste av gaserna i jordens atmosfär - väte - måste ett antal år, uttryckt i 25 siffror, passera. Miljontals år kommer inte att göra någon förändring i sammansättningen och massan av jordens atmosfär.

För att nu förklara varför månen inte kan hålla en liknande atmosfär runt sig, återstår det att säga lite.

Tyngdkraften på månen är sex gånger svagare än på jorden; följaktligen är hastigheten som krävs för att övervinna tyngdkraften där också mindre och är bara 2360 m/s. Och eftersom hastigheten för syre- och kvävemolekyler vid en måttlig temperatur kan överstiga detta värde, är det klart att Månen hela tiden skulle behöva förlora sin atmosfär om den skulle bilda en sådan.

När den snabbaste av molekylerna försvinner får andra molekyler en kritisk hastighet (detta är en konsekvens av lagen om hastighetsfördelningen mellan gaspartiklar), och fler och fler partiklar av atmosfärsskalet måste oåterkalleligt fly ut i världsrymden.

Efter en tillräcklig tidsperiod, försumbar på universums skala, kommer hela atmosfären att lämna ytan på en så svagt attraherande himlakropp.

Det kan bevisas matematiskt att om medelhastigheten för molekyler i planetens atmosfär till och med är tre gånger mindre än den begränsande (d.v.s. den är 2360: 3 = 790 m/s för månen), så borde en sådan atmosfär försvinna med hälften inom några veckor. (Atmosfären i en himlakropp kan upprätthållas på ett hållbart sätt endast om medelhastigheten för dess molekyler är mindre än en femtedel av den maximala hastigheten.) Tanken uttrycktes - eller snarare drömmen - att i tiden, när den jordiska mänskligheten besöker och erövrar månen, kommer den att omge den med en konstgjord atmosfär och göra den beboelig. Efter vad som har sagts bör orealiserbarheten av ett sådant företag vara klart för läsaren.

Frånvaron av en atmosfär i vår satellit är inte en olycka, inte ett infall av naturen, utan en naturlig följd av fysiska lagar.

Det är också tydligt att orsakerna till att existensen av en atmosfär på månen är omöjlig bör bestämma dess frånvaro i allmänhet på alla världskroppar med en svag gravitationskraft: på asteroider och på de flesta planeternas satelliter.

Månens världsmått

Detta indikeras naturligtvis med fullständig säkerhet av numeriska data: storleken på månens diameter (3500 km), yta, volym. Men siffror, oumbärliga i beräkningar, är maktlösa för att ge den visuella representationen av de dimensioner som vår fantasi kräver. Det kommer att vara användbart att hänvisa till specifika jämförelser för detta.

Låt oss jämföra månkontinenten (månen är trots allt en kontinuerlig kontinent) med jordklotets kontinenter (fig. 39). Detta kommer att berätta mer än det abstrakta påståendet att månklotets totala yta är 14 gånger mindre än jordens yta. När det gäller antalet kvadratkilometer är ytan på vår satellit bara något mindre än ytan på båda Amerika. Och den del av månen som är vänd mot jorden och är tillgänglig för vår observation är nästan exakt lika med området i Sydamerika.

Ris. 39. Månens mått jämfört med Europas fastland (det bör dock inte dras slutsatsen att månkulans yta är mindre än Europas yta)

För att visualisera måtten på månens "hav" jämfört med jordens, i fig. 40 Konturerna av Svarta och Kaspiska havet är överlagrade på månkartan i samma skala. Det är omedelbart klart att månens "hav" inte är särskilt stora, även om de upptar en märkbar del av skivan. Sea of ​​​​Clarity, till exempel (170 000 km 2 ), ungefär 2? gånger mindre än Kaspiska havet.

Men bland månens ringberg finns det äkta jättar, som inte finns på jorden. Till exempel täcker Grimaldis cirkulära vallar en yta som är större än Bajkalsjöns yta. Inne i detta berg skulle en liten stat, till exempel Belgien eller Schweiz, kunna passa helt.

Ris. 40. Terrestra hav jämfört med månen. Svarta och Kaspiska havet, överfört till månen, skulle finnas där mer än alla månens hav (siffrorna indikerar: 1 - Regnhavet, 2 - Klarhetens hav, 3 - havet av lugn, 4 - havet av plenty, 5 - havet av nektar)

Månlandskap

Fotografier av månytan återges i böcker så ofta att utseendet på månreliefens karakteristiska drag - ringberg (fig. 41), "kratrar" - förmodligen är bekant för var och en av våra läsare. Det är möjligt att andra observerade månbergen genom ett litet rör; ett rör med 3 cm lins räcker för detta.

Ris. 41. Typiska ringberg av månen

Men varken fotografier eller teleskopobservationer ger en uppfattning om hur månens yta skulle se ut för en observatör på månen själv. Stående direkt bredvid månbergen skulle observatören se dem i ett annat perspektiv än genom ett teleskop. Det är en sak att titta på ett föremål från stor höjd och en helt annan att se på det från sidan. Låt oss visa med flera exempel hur denna skillnad visar sig. Berget Eratosthenes framträder från jorden som en ringformad axel med en topp inuti. I ett teleskop framträder det i relief och skarpt tack vare tydliga, oskarpa skuggor. Ta en titt på dess profil (fig. 42): du ser att jämfört med kraterns enorma diameter - 60 km - är höjden på skaftet och den inre konen mycket liten; backarnas mildhet döljer ännu mer deras höjd.

Ris. 42. Profil av det stora ringberget

Föreställ dig att du nu vandrar inuti denna krater och kom ihåg att dess diameter är lika med avståndet från Ladogasjön till Finska viken. Då kan man knappt fånga den ringformade formen på skaftet; Dessutom kommer jordens konvexitet att dölja dess nedre del för dig, eftersom månhorisonten är dubbelt så smal som jordens (på motsvarande sätt är månkulans diameter fyra gånger mindre). På jorden kan en person med medelhöjd, som står på ett plant område, se omkring sig inte längre än 5 km. Detta följer av horisontavståndsformeln

var D- avstånd i km, h-ögonhöjd i km, R- planetens radie i km.

Genom att ersätta data för jorden och månen i den får vi reda på att horisontens räckvidd för en person med medelhöjd

på jorden………,4,8 km,

på månen……….2,5 km.

Vilken typ av bild skulle visas för en observatör inuti en stor månkrater, Fig. 43. (Landskapet är avbildat för en annan stor krater - Arkimedes.) Är det inte sant: en vidsträckt slätt med en kedja av kullar vid horisonten har föga likheter med vad man brukar föreställa sig med orden "månkrater"?

Ris. 43. Vilken bild skulle en observatör som stod i mitten av ett stort ringberg på Månen se?

När han befann sig på andra sidan schaktet, utanför kratern, skulle betraktaren inte heller se vad han förväntade sig. Ringbergets yttre sluttning (jfr fig. 42) reser sig så mjukt att den inte alls framstår för resenären som ett berg, och viktigast av allt kommer han inte att kunna försäkra sig om att den kuperade ås han ser är ett ringberg med en rund bassäng. För att göra detta måste du komma över dess krön, och här, som vi redan har förklarat, förväntar sig månklättraren inget anmärkningsvärt.

Förutom de enorma ringformade månbergen finns det dock många små kratrar på månen, som är lätta att fånga med en blick, även stående i närheten. Men deras höjd är obetydlig; betraktaren kommer knappast att slås av något extraordinärt här. Å andra sidan tävlar månbergskedjorna, som bär namnet på de jordiska bergen: Alperna, Kaukasus, Apenninerna etc. med de jordiska på höjden och når 7–8 km. På en relativt liten måne ser de ganska imponerande ut.

Ris. 44. En halv ärta kastar en lång skugga i sned belysning

Frånvaron av en atmosfär på månen och den resulterande skärpan i skuggorna skapar en märklig illusion när den ses genom ett rör: de minsta oregelbundenheterna i jorden förstärks och verkar vara mycket framträdande. Lägg hälften av ärten med bulan uppåt. Är hon stor? Och se vilken lång skugga den kastar (bild 44). Med sidobelysning på månen är skuggan 20 gånger höjden av den kropp som kastar den, och detta har tjänat astronomerna väl: tack vare långa skuggor kan objekt som är 30 m höga observeras med ett teleskop på månen. omständigheten får oss att överdriva oegentligheterna i månjorden. Berget Pico är till exempel så skarpt avgränsat genom ett teleskop att man ofrivilligt föreställer sig det som en skarp och brant sten (bild 45). Så här porträtterades hon förr. Men när du observerar det från månens yta, skulle du se en helt annan bild - vad som visas i fig. 46.

Men andra egenskaper hos månreliefen, tvärtom, underskattas av oss. Genom ett teleskop observerar vi tunna, knappt märkbara sprickor på månens yta, och det verkar för oss att de inte kan spela en betydande roll i månlandskapet.

Ris. 45. Mount Pico brukade anses vara brant och skarpt.

Ris. 46. ​​Faktum är att Mount Pico har mycket mjuka sluttningar.

Ris. 47. Den så kallade "raka väggen" på månen; se genom ett teleskop

Men överfört till ytan av vår satellit skulle vi på dessa platser vid våra fötter se en djupsvart avgrund som sträckte sig långt bortom horisonten. Ett annat exempel. Det finns en så kallad "Rak vägg" på månen - en skir avsats som skär genom en av dess slätter. När vi ser denna vägg genom ett teleskop (fig. 47), glömmer vi att den är 300 m hög; Att vara vid foten av muren skulle vi bli överväldigade av dess ofantlighet. På fig. 48 försökte konstnären avbilda denna skira vägg, synlig underifrån: dess ände är förlorad någonstans bortom horisonten: trots allt sträcker den sig över 100 km! På samma sätt bör tunna sprickor, skönjade i ett kraftigt teleskop på månens yta, i naturen representera enorma sänkningar (bild 49).

Ris. 48. Hur ska den "raka väggen" se ut för en observatör som befinner sig nära dess bas

Ris. 49. En av månens "sprickor", observerad i omedelbar närhet.

månens himmel

svart himlavalv

Om en invånare på jorden kunde befinna sig på månen, skulle tre extraordinära omständigheter locka hans uppmärksamhet först av allt.

Den märkliga färgen på daghimlen på månen skulle omedelbart fånga ditt öga: istället för den vanliga blå kupolen skulle en helt svart himmel spridas ut, prickad med solens ljusa strålglans! – många stjärnor som sticker ut tydligt, men som inte blinkar alls. Anledningen till detta fenomen är frånvaron av en atmosfär på månen.

"Den blå bågen av en klar och klar himmel", säger Flammarion i sitt karaktäristiska pittoreska språk, "gryningens milda rodnad, kvällsskymningens majestätiska skenet, öknarnas förtrollande skönhet, det dimmiga avståndet mellan åkrar och ängar, och du , sjöarnas spegelvatten, som reflekterar avlägsna azurblå himlar från antiken som innehåller hela oändligheten i deras djup - din existens och all din skönhet beror enbart på det ljusa skalet som sträcker sig över jordklotet. Utan henne skulle ingen av dessa målningar, ingen av dessa magnifika färger existera. Istället för en azurblå himmel skulle du vara omgiven av gränslöst svart utrymme; istället för majestätiska soluppgångar och solnedgångar skulle dagar plötsligt, utan övergångar, ersättas av nätter och nätter - dagar. Istället för att ett milt halvljus råder överallt där solens bländande strålar inte direkt faller, skulle det bara finnas starkt ljus på platser som direkt upplysts av dagsljuset, och i alla de övriga skulle en tjock skugga härska.

Jorden på månens himmel

Den andra attraktionen på månen är en enorm skiva av jorden som hänger på himlen. Det kommer att tyckas konstigt för resenären att jordklotet, som, när han flög till månen, lämnades nedanför , fann mig oväntat här upp .

Det finns ingen upp och ner i universum för alla världar, och du borde inte bli förvånad över att när du lämnade jorden nedanför, skulle du se den ovanför, vara på månen.

Jordens skiva som hänger på månhimlen är enorm: dess diameter är ungefär fyra gånger större än diametern på månskivan som är bekant för oss på jordhimlen. Detta är det tredje häpnadsväckande faktum som väntar månresenären. Om våra landskap under månbelysta nätter är tillräckligt väl upplysta, borde nätterna på månen, med strålarna från hela jorden med en skiva 14 gånger större än månen, vara ovanligt ljusa. En stjärnas ljusstyrka beror inte bara på dess diameter, utan också på ytans reflektionsförmåga. I detta avseende är jordens yta sex gånger större än månens; därför måste ljuset från en full jord lysa upp månen 90 gånger mer än en fullmåne lyser upp jorden. På "Jordnätter" på månen kunde man läsa finstilt. Jordens belysning av månjorden är så stark att den tillåter oss, från ett avstånd av 400 000 km, att urskilja månkulans nattdel i form av ett otydligt skimmer inuti en smal halvmåne; det kallas för månens "askljus". Föreställ dig 90 fullmånar som häller sitt ljus från himlen och ta hänsyn till frånvaron av en atmosfär på vår satellit som absorberar en del av ljuset, och du kommer att få en uppfattning om den förtrollande bilden av månlandskap som översvämmas i mitt i natten med strålningen av en full jord.

Kunde en månobservatör urskilja konturerna av kontinenter och hav på jordens skiva? En vanlig missuppfattning är att jorden på månens himmel är något som liknar en skolglob. Så här skildrar konstnärer det när de ska rita jordklotet i världsrymden: med kontinenternas konturer, med snömössa i polartrakterna etc. i detalj. Allt detta måste tillskrivas fantasins rike. På jordklotet, när det observeras från utsidan, är det omöjligt att särskilja sådana detaljer. För att inte tala om molnen som vanligtvis täcker hälften av jordens yta, vår atmosfär i sig sprider solens strålar kraftigt; därför måste jorden verka lika ljus och lika ogenomskinlig för ögat som Venus. Pulkovo-astronomen G.A. Tikhov skrev:

"När vi tittade på jorden från rymden, skulle vi se en skiva färgen av en mycket vitaktig himmel och knappt urskilja några detaljer på själva ytan. En betydande del av solljuset som faller på jorden hinner spridas i rymden av atmosfären och alla dess föroreningar innan det når själva jordens yta. Och det som reflekteras av själva ytan kommer återigen att hinna försvagas kraftigt på grund av ny spridning i atmosfären.

Så medan månen tydligt visar oss alla detaljer på dess yta, döljer jorden sitt ansikte från månen och för hela universum under en strålande slöja av atmosfären.

Men detta är inte den enda skillnaden mellan månens nattstjärna och den jordiska. På vår himmel går månen upp och ned, och beskriver dess väg tillsammans med stjärnkupolen. På månhimlen gör inte jorden en sådan rörelse. Den stiger inte där och sätter sig inte, deltar inte i den harmoniska, extremt långsamma processionen av stjärnorna. Den hänger nästan orörlig på himlen och upptar en viss position för varje punkt på månen, medan stjärnorna sakta glider bakom den. Detta är en följd av det speciella med månrörelsen som vi redan har övervägt, som består i det faktum att månen alltid är vänd mot jorden med samma del av sin yta. För en månobservatör hänger jorden nästan orörlig på himlen. Om jorden står i zenit av någon månkrater, så lämnar den aldrig sin zenitposition. Om det från någon punkt är synligt vid horisonten, förblir det för alltid vid horisonten på den platsen. Endast månens frigörelser, som vi redan har diskuterat, stör något av denna orörlighet. Stjärnhimlen gör sin långsamma rotation bakom jordens skiva, vid 27 1/3 av våra dagar går solen runt himlen vid 29? dagar gör planeterna liknande rörelser, och bara en jord vilar nästan orörlig på den svarta himlen.

Men kvar på ett ställe, roterar jorden snabbt, på 24 timmar, runt sin axel, och om vår atmosfär var genomskinlig, skulle jorden kunna fungera som den mest bekväma himmelsk klocka för framtida passagerare av interplanetära rymdfarkoster. Dessutom har jorden samma faser som månen visar på vår himmel. Detta betyder att vår värld inte alltid lyser på månhimlen med en hel skiva: den visas antingen i form av en halvcirkel, eller i form av en skära, mer eller mindre smal, eller i form av en ofullständig cirkel, beroende på vilken del av jordens halva som är upplyst av solen som är vänd mot månen. Efter att ha ritat de relativa positionerna för solen, jorden och månen kan du enkelt se att jorden och månen bör visa motsatta faser till varandra.

När vi observerar nymånen bör månobservatören se hela jordens skiva - "full jord"; tvärtom, när vi har fullmåne finns det en "ny jord" på månen (bild 50). När vi ser den nya månadens smala halvmåne, kan man från Månen beundra jorden i nackdel, och just en sådan halvmåne saknas tills den fulla skivan, som Månen visar oss i detta ögonblick. Jordens faser är dock inte lika skarpt skisserade som månens: jordens atmosfär suddar ut ljusets gräns, skapar den där gradvisa övergången från dag till natt och tillbaka, som vi observerar på jorden i form av skymning.

Ris. 50. Ny jord på månen. Jordens svarta skiva är omgiven av en ljus gräns av den strålande markatmosfären

En annan skillnad mellan jord- och månfasen är följande. På jorden ser vi aldrig månen i själva ögonblicket för nymånen. Även om den vanligtvis står över eller under solen (ibland 5°, dvs. 10 av dess diametrar), så att den smala kanten av månkulan som är upplyst av solen kan ses, är den fortfarande otillgänglig för vår syn: briljansen av solen täpper igen den blygsamma utstrålningen av nymånens silvertråd. Vi märker vanligtvis en ny måne först vid två dagars ålder, när den lyckas röra sig ett tillräckligt avstånd från solen, och endast i sällsynta fall (på våren) - vid en dags ålder. Detta är inte fallet när man observerar den "nya jorden" från månen: det finns ingen atmosfär där, vilket sprider en strålande gloria runt dagsljuset. Stjärnor och planeter försvinner inte där i solens strålar, utan framträder tydligt på himlen i dess omedelbara närhet. Därför, när jorden inte är direkt framför solen (d.v.s. inte vid ögonblicken av förmörkelser), utan något ovanför eller under den, är den alltid synlig på den svarta, stjärnspäckade himlen på vår satellit i form av en tunn halvmåne med horn vända bort från solen (bild 51). När den rör sig bort från jorden till vänster om solen, verkar skäran rulla åt höger.

Ris. 51. "Ung" Jord på månens himmel. Vit cirkel under jordens halvmåne - solen

Ett fenomen som motsvarar det nyss beskrivna kan ses genom att observera Månen genom ett litet rör: på en fullmåne ses inte nattstjärnans skiva av oss i form av en hel cirkel; eftersom månens och solens centra inte ligger på samma linje med betraktarens öga, saknar månskivan en smal halvmåne, som glider i en mörk remsa nära kanten av den upplysta skivan till vänster som månen rör sig till höger. Men jorden och månen visar alltid motsatta faser till varandra; därför borde månobservatören i det beskrivna ögonblicket ha sett en tunn halvmåne av "ny jord".

Ris. 52. Jordens långsamma rörelser nära månhorisonten på grund av frigöring. Streckade linjer - banan för mitten av jordens skiva

Vi har redan i förbigående märkt att månens frigörelser måste återspeglas i det faktum att jorden inte är helt stillastående på månhimlen: den pendlar runt medelpositionen i nord-sydlig riktning med 14 ° och i väster -östlig riktning med 16°. För de punkter på månen där jorden är synlig vid själva horisonten, måste vår planet därför ibland verka för att sjunka och snart sedan stiga igen, och beskriva konstiga kurvor (fig. 52). En sådan märklig uppgång eller sättning av jorden på ett ställe vid horisonten, utan att kringgå hela himlen, kan pågå många jorddagar.

Förmörkelser på månen

Låt oss komplettera bilden av månhimlen som skisseras nu med en beskrivning av de himmelska glasögon som kallas förmörkelser. Det finns två typer av förmörkelser på månen: sol- och markförmörkelser. De förra är inte som solförmörkelser som vi känner till, utan är extremt spektakulära på sitt sätt. De inträffar på månen i de ögonblick då det finns månförmörkelser på jorden, sedan dess är jorden placerad på linjen som förbinder solens och månens centra. Vår satellit störtar vid dessa ögonblick in i skuggan som kastas av jordklotet. Den som sett Månen i sådana ögonblick vet att den inte helt förlorar sitt ljus, inte försvinner ur ögat; det är vanligtvis synligt i de körsbärsröda strålarna som tränger in i jordskuggans kon. Om vi ​​i det ögonblicket transporterades till månens yta och därifrån såg på jorden, skulle vi tydligt förstå orsaken till den röda belysningen: på månens himmel, jordklotet, placerad framför det ljusa, om än mycket mindre sol, visas som en svart skiva omgiven av en röd kant av dess atmosfär. Det är denna gräns som lyser upp Månen, nedsänkt i skugga, med ett rödaktigt ljus (bild 53).

Ris. 53. Förloppet av en solförmörkelse på Månen: Solen C går gradvis ner bakom jordens skiva 3, som står orörlig på månhimlen.

Solförmörkelser varar på månen inte i flera minuter, som på jorden, utan i mer än 4 timmar, så länge vi har månförmörkelser, eftersom dessa i huvudsak är våra månförmörkelser, bara observerade inte från jorden, utan från månen.

När det gäller de "jordiska" förmörkelserna är de så få att de knappast förtjänar namnet förmörkelser. De inträffar i de ögonblick då solförmörkelser är synliga på jorden. På jordens stora skiva skulle då månobservatörer se en liten rörlig svart cirkel - det vill säga glada delar av jordens yta, varifrån man kan beundra solförmörkelsen.

Det bör noteras att sådana förmörkelser som våra solförmörkelser inte alls kan observeras på någon annan plats i planetsystemet. Vi är skyldiga detta exceptionella skådespel till en slumpmässig omständighet: månen, som skymmer solen för oss, är exakt lika många gånger närmare oss än solen, hur många gånger månens diameter är mindre än solens - en slump som är upprepas inte på någon annan planet.

Varför observerar astronomer förmörkelser?

Tack vare den nu uppmärksammade olyckan når den långa skuggkonen, som vår satellit ständigt släpar efter sig, precis till jordytan (fig. 54). Faktum är att medellängden på månskuggkonen är mindre än månens genomsnittliga avstånd från jorden, och om vi bara hade att göra med medelvärden skulle vi komma till slutsatsen att vi aldrig har totala solförmörkelser . De händer faktiskt eftersom månen rör sig runt jorden i en ellips och i vissa delar av omloppsbanan är 42 200 km närmare jordens yta än i andra: månens avstånd varierar från 363 300 till 405 500 km.

Ris. 54. Änden av månskuggans kon glider över jordens yta; på ställen täckta med det, observeras en solförmörkelse

Månskuggans ände glider längs jordens yta och ritar på den ett "synlighetsband av en solförmörkelse". Denna remsa är inte bredare än 300 km, så att antalet bebodda platser som belönas med spektaklet av en solförmörkelse är ganska begränsat varje gång. Om vi ​​lägger till detta att varaktigheten av en total solförmörkelse beräknas i minuter (högst åtta), så blir det tydligt att en total solförmörkelse är en extremt sällsynt syn. För varje given punkt på jordklotet inträffar det vartannat eller vart tredje århundrade.

Därför jagar forskare bokstavligen efter solförmörkelser och utrustar speciella expeditioner till de platser på jorden, ibland mycket avlägsna för dem, varifrån detta fenomen kan observeras. Solförmörkelsen 1936 (19 juni) var synlig som total endast inom Sovjetunionen, och för två minuters observation av den kom 70 utländska forskare från tio olika länder till oss. Samtidigt var fyra expeditioners arbeten bortkastade på grund av molnigt väder. Omfattningen av sovjetiska astronomers arbete för att observera denna förmörkelse var extremt stor. Ett 30-tal sovjetiska expeditioner skickades till den totala förmörkelsen.

1941, trots kriget, organiserade den sovjetiska regeringen ett antal expeditioner längs den totala förmörkelsen från Azovhavet till Alma-Ata. Och 1947 åkte en sovjetisk expedition till Brasilien för att observera den totala förmörkelsen den 20 maj. Observationer av solförmörkelser den 25 februari 1952, 30 juni 1954 och 15 februari 1961 fick en särskilt stor skala i Sovjetunionen. Den 30 maj 1965 observerade en sovjetisk expedition en förmörkelse på den lilla ön Manuae i sydvästra Stilla havet.

Månförmörkelser, även om de inträffar en och en halv gånger mindre ofta än solförmörkelser, observeras mycket oftare. Denna astronomiska paradox förklaras mycket enkelt.

En solförmörkelse kan observeras på vår planet endast i en begränsad zon för vilken solen är skymd av månen; inom denna smala remsa är den full för vissa punkter och delvis för andra (dvs. Solen är endast delvis skymd). Ögonblicket för början av en solförmörkelse är inte heller detsamma för olika punkter på remsan, inte för att det finns en skillnad i beräkningen av tid, utan för att månskuggan rör sig längs jordens yta och olika punkter täcks av den. vid olika tidpunkter.

En månförmörkelse förlöper helt annorlunda. Det observeras omedelbart på hela halvan av jordklotet, där månen vid denna tidpunkt är synlig, det vill säga den står ovanför horisonten.

Successiva faser av en månförmörkelse inträffar för alla punkter på jordens yta i samma ögonblick; skillnaden beror endast på skillnaden i tidsredovisningen.

Det är därför astronomen inte behöver "jaga" efter månförmörkelser: de kommer till honom på egen hand. Men för att "fånga" en solförmörkelse måste man ibland göra mycket långa resor. Astronomer skickar ut expeditioner till tropiska öar, långt i väster eller öster, bara för att under några minuter observera solskivans täckning av Månens svarta cirkel.

Är det någon mening med att utrusta dyra expeditioner för sådana flyktiga observationer? Är det inte möjligt att göra samma observationer utan att vänta på att solen av misstag ska skymmas av månen? Varför producerar inte astronomer på konstgjord väg en solförmörkelse genom att skymma bilden av solen i ett teleskop med en ogenomskinlig cirkel? Då kommer det att vara möjligt, verkar det, att utan problem observera de områden av solen som är så intressanta för astronomer under förmörkelser.

En sådan konstgjord solförmörkelse kan dock inte ge vad som observeras när solen skyms av månen. Faktum är att solens strålar, innan de når våra ögon, passerar genom jordens atmosfär och sprids här av luftpartiklar. Det är därför himlen under dagen förefaller oss som ett klarblått valv, och inte svart, prickat med stjärnor, som det skulle se ut för oss även under dagen i frånvaro av en atmosfär. Täcker solen med en cirkel, men förblir på botten av lufthavet, även om vi skyddar ögat från dagsljusets direkta strålar, är atmosfären ovanför oss fortfarande översvämmad av solljus och fortsätter att sprida strålarna och förmörkar stjärnorna. Detta händer inte om avskärmningsskärmen är utanför atmosfären. Månen är precis en sådan skärm, placerad hundra gånger längre än atmosfärens märkbara gräns. Solens strålar stoppas av denna skärm innan de tränger in i jordens atmosfär, och därför sprids inget ljus i det skuggade bandet. Sant, inte helt: ändå tränger få strålar igenom skuggområdet, utspridda av de omgivande ljusområdena, och därför är himlen vid tidpunkten för en total solförmörkelse aldrig så svart som vid midnatt; Endast de ljusaste stjärnorna är synliga.

Vilka uppgifter ställer astronomer på sig själva när de observerar en total solförmörkelse? Låt oss notera de viktigaste.

Den första är observationen av den så kallade "omkastningen" av spektrallinjer i solens yttre hölje. Solspektrumets linjer, som under normala förhållanden är mörka på ett ljusspektrumband, blir ljusa i några sekunder på en mörk bakgrund efter det ögonblick då solen helt täcks av månens skiva: absorptionsspektrumet förvandlas till ett emissionsspektrum . Detta är det så kallade "flare spectrum". Även om detta fenomen, som ger värdefullt material för att bedöma naturen hos solens yttre hölje, under vissa förhållanden kan observeras och inte bara under en förmörkelse, avslöjas det under förmörkelser så tydligt att astronomer strävar efter att inte missa ett sådant tillfälle.

Ris. 55. Vid tidpunkten för en total solförmörkelse blinkar en "solkorona" runt Månens svarta skiva.

Den andra uppgiften är forskning solkorona . Kronan är det mest anmärkningsvärda av de fenomen som observeras vid ögonblicken av en total solförmörkelse: runt Månens helt svarta cirkel, kantad av brinnande projektioner (prominenser) av solens yttre skal, en pärlgloria av olika storlekar och former lyser i olika förmörkelser (bild 55). De långa strålarna från detta norrsken är ofta flera gånger solens diameter, och ljusstyrkan är vanligtvis bara hälften av fullmånens ljusstyrka.

Under förmörkelsen 1936 var solkoronan exceptionellt ljus, ljusare än fullmånen, vilket är sällsynt. De långa, något suddiga strålarna från koronan sträckte sig över tre eller fler soldiametrar; hela kronan representerades som en femuddig stjärna, vars centrum var upptaget av månens mörka skiva.

Astronomer tar bilder av koronan under solförmörkelser, mäter dess ljusstyrka och studerar dess spektrum. Allt detta hjälper till att studera dess fysiska struktur.

Ris. 56. En av konsekvenserna av den allmänna relativitetsteorin är avböjningen av ljusstrålar under påverkan av solens gravitationskraft. Enligt relativitetsteorin ser en jordbunden observatör i D stjärnan i punkt E i riktning mot den räta linjen TDFE, medan stjärnan i verkligheten befinner sig i punkt E och skickar sina strålar längs den krökta banan EBFDT. I frånvaro av solen är ljusstrålen från stjärnan mot jorden T skulle riktas i en rak linje

Den tredje uppgiften, som lagts fram först under de senaste decennierna, är att testa en av konsekvenserna av den allmänna relativitetsteorin. Enligt relativitetsteorin påverkas stjärnornas strålar, som passerar förbi solen, av dess kraftfulla attraktion och genomgår en avböjning, som bör avslöjas i den skenbara förskjutningen av stjärnorna nära solskivan (fig. 56). Verifiering av denna konsekvens är endast möjlig vid ögonblicken av en total solförmörkelse.

Mätningar under förmörkelserna 1919, 1922, 1926 och 1936 strängt taget inte gett några avgörande resultat, och frågan om experimentell bekräftelse av den angivna konsekvensen från relativitetsteorin förblir öppen än i dag.

Det är de huvudsakliga målen för vilka astronomer lämnar sina observatorier och åker till avlägsna, ibland mycket ogästvänliga platser för att observera solförmörkelser.

När det gäller själva bilden av en total solförmörkelse finns det i vår fiktion en utmärkt beskrivning av detta sällsynta naturfenomen (V.G. Korolenko "På förmörkelsen"; beskrivningen hänvisar till förmörkelsen i augusti 1887; observationen gjordes på stränderna av Volga, i staden Yuryevets.) Här är ett utdrag ur Korolenkos berättelse med mindre utelämnanden:

"Solen sjunker i en minut på en bred disig plats och visar sig från molnet som redan är betydligt skadat ...

Nu är det redan synligt för blotta ögat, hjälpt av en tunn ånga som fortfarande ryker i luften och mjukar upp den bländande briljansen.

Tystnad. Någonstans kan du höra nervös, tung andning ...

En halvtimme går. Dagen lyser nästan likadant, molnen täcker och öppnar solen, som nu svävar på himlen i form av en skära.

Bland ungdomarna finns en slarvig väckelse och nyfikenhet.

Gubbarna suckar, gummorna stönar på något sätt hysteriskt, och vissa till och med skriker och stönar, som av tandvärk.

Dagen börjar blekna märkbart. Människors ansikten antar en skrämd ton, skuggorna av mänskliga gestalter ligger på marken, bleka, otydliga. Ångbåten som går ner flyter av något slags spöke. Dess konturer blev ljusare, förlorade färgsäkerheten. Ljusmängden minskar tydligen, men eftersom det inte finns några förtätade skuggor på kvällen, finns det inget ljusspel som reflekteras på atmosfärens lägre lager, dessa skymningar verkar ovanliga och konstiga. Landskapet verkar suddas ut i något; gräset förlorar sin grönska, bergen tycks förlora sin tunga täthet.

Men medan den tunna halvmåneformade kanten av solen finns kvar, råder fortfarande intrycket av en mycket blek dag, och det föreföll mig som om berättelserna om mörkret under en förmörkelse var överdrivna. "Verkligen," tänkte jag, "den här fortfarande obetydliga solens gnista, som brinner som det sista bortglömda ljuset i en vidsträckt värld, betyder så mycket? .. Verkligen, när den slocknar, borde natten plötsligt komma?"

Men den gnistan är borta. Den på något sätt häftig, som om den flydde med en ansträngning bakom en mörk slutare, blixtrade till med ytterligare en gyllene spray och gick ut. Och samtidigt föll ett tjockt mörker över jorden. Jag fångade ögonblicket när en hel skugga kom springande genom skymningen. Den dök upp i söder och, som en enorm filt, flög den snabbt över bergen, längs floderna, över fälten, fläktade hela himmelsrummet, svepte in oss och stängde på ett ögonblick i norr. Jag stod nu nedanför, på stranden, och såg tillbaka på folkmassan. Dödslig tystnad rådde i den... Människors gestalter smälte samman till en mörk massa...

Men det här var ingen vanlig kväll. Det var så ljust att ögat ofrivilligt sökte efter det silvriga månskenet som trängde igenom det blå mörkret i en vanlig natt. Men ingenstans fanns det en strålglans, det fanns inget blått. Det verkade så tunt, oskiljaktigt för ögat aska spridd från ovan marken, eller som om det tunnaste och tjockaste nätet hängde i luften. Och där, någonstans på sidorna, i de övre lagren, kan man känna det upplysta luftavståndet, som tränger in i vårt mörker, smälter samman skuggorna, berövar mörkret dess form och täthet. Och över all den generade naturen springer molnen i ett underbart panorama, och bland dem finns en spännande kamp ... En rund, mörk, fientlig kropp, som en spindel, har fastnat i den strålande solen, och de rusar ihop i de transcendentala höjderna. Någon sorts strålglans, som strömmar in föränderliga nyanser bakom en mörk sköld, ger rörelse och liv åt spektaklet, och molnen förstärker illusionen ytterligare med sin störande tysta löpning.

Månförmörkelser är inte av det exceptionella intresse för moderna astronomer som förknippas med solförmörkelser. Våra förfäder såg månförmörkelser som möjligheter att verifiera jordens sfäriska form. Det är lärorikt att minnas vilken roll detta bevis spelade i historien om Magellans världsomsegling. När sjömännen, efter en tröttsam lång resa genom Stilla havets ökenvatten, föll i förtvivlan och bestämde sig för att de oåterkalleligt dragit sig tillbaka från fast land till en vattenvidd som aldrig skulle ta slut, tappade inte Magellan ensam modet. "Även om kyrkan ständigt hävdade på grundval av skrifterna att jorden är en vidsträckt slätt omgiven av vatten", säger den store navigatörens följeslagare, "läste Magellan fasthet från följande övervägande: under månförmörkelserna kastade skuggan av jorden är rund, och vilken skugga, det borde vara föremålet som kastar den ... ". I gamla böcker om astronomi hittar vi till och med ritningar som förklarar månskuggans form beroende av jordens form (fig. 57).

Ris. 57. En gammal ritning som förklarar tanken att jordens form kan bedömas utifrån hur jordens skugga ser ut på månskivan

Nu behöver vi inte längre sådana bevis. Men månförmörkelser gör det möjligt att bedöma strukturen i de övre lagren markbundna atmosfären genom månens ljusstyrka och färg. Månen försvinner som bekant inte spårlöst i jordens skugga, utan fortsätter att vara synlig i solens strålar och böjer sig inuti skuggkonen. Styrkan i månens belysning vid dessa ögonblick och dess färgnyanser är av stort intresse för astronomi och visar sig stå i ett oväntat förhållande till antalet solfläckar. Dessutom har fenomenen månförmörkelser nyligen använts för att mäta månjordens kylningshastighet när den berövas solvärme (vi återkommer till detta senare).

Varför upprepas förmörkelser efter 18 år?

Långt före vår tideräkning märkte babyloniska skywatchers att en serie av solförmörkelser – både sol- och månförmörkelser – upprepas vart 18:e år och var tionde dag. Denna period kallades "Saros". Med hjälp av det förutspådde de gamla början av förmörkelser, men de visste inte vad som orsakade en sådan korrekt periodicitet och varför "saros" hade exakt denna och inte en annan varaktighet. Skälet för periodiciteten av förmörkelser hittades mycket senare, som ett resultat av en grundlig studie av månens rörelse.

Hur lång tid tar det för månen att kretsa i sin bana? Svaret på denna fråga kan vara olika beroende på i vilket ögonblick månens rotation runt jorden anses vara avslutad. Astronomer skiljer mellan fem typer av månader, av vilka vi nu bara är intresserade av två:

1. Den så kallade "synodiska" månaden, det vill säga den tidsperiod under vilken Månen gör ett fullständigt varv i sin bana, om man följer denna rörelse från solen. Detta är tidsperioden mellan två identiska faser av månen, till exempel från nymåne till nymåne. Det är lika med 29,5306 dagar.

2. Den så kallade drakoniska månaden, det vill säga intervallet efter vilket månen återgår till samma "nod" i sin bana ( nod - skärningspunkten mellan månbanan och planet för jordens omloppsbana). Längden på en sådan månad är 27,2122 dagar.

Förmörkelser, som det är lätt att förstå, inträffar endast i de ögonblick då månen i fasen av en fullmåne eller en nymåne är i en av dess noder: då är dess centrum på samma linje med jordens centra och solen. Det är uppenbart att om en förmörkelse inträffade idag, så borde den komma igen efter en sådan tidsperiod som avslutar heltal av synodiska och drakoniska månader : då kommer de förhållanden under vilka det finns förmörkelser att upprepas.

Hur hittar man sådana intervaller? För att göra detta måste vi lösa ekvationen

var X och y - heltal. Presenterar det som en proportion

vi ser att den minsta exakt lösningarna till denna ekvation är:

x = 272 122………. y = 295 306.

Det visar sig en enorm, tiotals årtusenden, tidsperiod, praktiskt taget värdelös. De gamla astronomerna var nöjda med beslutet ungefärlig . Det mest bekväma sättet att hitta approximationer i sådana fall ges av fortsatta bråk. Expandera bråket

i kontinuerlig. Det görs så här. Att eliminera heltal, vi har

I det sista bråket delar vi täljaren och nämnaren med täljaren:

Täljare och nämnare för ett bråk

dividera med täljaren och gör det i framtiden. Det slutar med att vi får

Från denna fraktion, tar vi dess första länkar och kasserar resten, får vi följande successiva approximationer:

Den femte fraktionen i denna serie ger redan tillräcklig noggrannhet. Om du stannar vid det, d.v.s. acceptera x = 223, och y = 242, då kommer perioden för återkommande förmörkelser att vara lika med 223 synodiska månader, eller 242 drakoniska.

Detta är 6585 1/3 dagar, dvs 18 år 11,3 dagar (eller 10,3 dagar).

Detta är ursprunget till saros. Genom att veta var den kom ifrån kan vi också vara medvetna om hur exakt den kan användas för att förutsäga förmörkelser. Vi ser att, med tanke på saros lika med 18 år 10 dagar, kasseras 0,3 dagar. Detta bör påverka det faktum att solförmörkelserna under en sådan förkortad period kommer att inträffa i andra klockor dagar än föregående gång (cirka 8 timmar senare), och endast när man använder en period som är lika med tredubbla exakta saros, kommer förmörkelserna att upprepas vid nästan samma ögonblick på dagen. Dessutom tar saros inte hänsyn till förändringar i månens avstånd från jorden och jorden från solen, förändringar som har sin egen periodicitet; det beror på dessa avstånd om solförmörkelsen blir total eller inte. Därför gör saros det möjligt att bara förutsäga att en förmörkelse ska inträffa en viss dag, men om den kommer att vara total, partiell eller ringformig, och om det kommer att vara möjligt att observera den på samma platser som föregående gång, kan inte avgöras hävdade.

Slutligen händer det också att en obetydlig partiell solförmörkelse efter 18 år reducerar dess fas till noll, d.v.s. inte observeras alls; och omvänt blir ibland små partiella solförmörkelser, som tidigare inte observerats, synliga.

Idag använder astronomer inte saros. Jordens satellits nyckfulla rörelser har studerats så väl att förmörkelser nu förutsägs till närmaste sekund. Om den förutspådda förmörkelsen inte hade inträffat, skulle moderna forskare vara redo att erkänna vad som helst, men inte de felaktiga beräkningarna. Detta noteras träffande av Jules Verne, som i romanen "Pälslandet" berättar om en astronom som åkte på en polarresa för att observera en solförmörkelse. Tvärtemot förutsägelse hände det inte. Vilken slutsats drog astronomen av detta? Han meddelade omgivningen att isfältet som de låg på inte var ett fastland, utan ett flytande isflak, buret av havsströmmen bortom förmörkelsebandet. Detta påstående var snart befogat. Här är ett exempel på djup tro på vetenskapens kraft!

Är det möjligt att?

Ögonvittnen säger att de under en månförmörkelse råkade observera solens skiva på ena sidan av himlen nära horisonten och samtidigt på andra sidan - en förmörkad månskiva.

Liknande fenomen observerades också 1936, dagen för en partiell månförmörkelse den 4 juli. 4 juli på kvällen vid 20-tiden. 31 min. Månen gick upp, och vid 20-tiden. 46 min. solen höll på att gå ner, och i ögonblicket av månens uppgång var det en månförmörkelse, även om månen och solen var synliga samtidigt ovanför horisonten. Jag blev mycket förvånad över detta, eftersom ljusstrålarna i själva verket sprider sig i en rak linje”, skrev en av läsarna av den här boken till mig.

Bilden är verkligen mystisk: även om det, i motsats till Tjechov-flickans tro, är omöjligt att "se linjen som förbinder solens och månens centrum" genom sotat glas, men det är fullt möjligt att mentalt dra den förbi Jorden med ett sådant arrangemang. Kan en förmörkelse inträffa om jorden inte skyddar månen från solen? Går det att lita på ett sådant ögonvittne?

I verkligheten finns det dock inget otroligt med en sådan observation. Att solen och den förmörkade månen är synliga på himlen samtidigt beror på krökningen av ljusstrålar i jordens atmosfär. På grund av denna krökning, som kallas "atmosfärisk refraktion", verkar varje armatur för oss högre hans sanna position (s. 48, fig. 15). När vi ser solen eller månen nära horisonten är de geometriskt Nedan horisont. Det finns därför inget omöjligt i det faktum att solens skiva och den mörka månen båda är synliga ovanför horisonten samtidigt.

"Vanligtvis", säger Flammarion vid detta tillfälle, "pekar de på förmörkelserna 1666, 1668 och 1750, då detta märkliga drag yttrade sig som skarpast. Det finns dock ingen anledning att gå så långt. 15 februari 1877 Månen gick upp i Paris vid 5-tiden. 29 min. Solen gick ner vid 5-tiden. 39 min., och under tiden har den totala förmörkelsen redan börjat. Den 4 december 1880 var det en total månförmörkelse i Paris: denna dag gick månen upp klockan 4 och solen gick ner klockan 4 2 minuter, och detta var nästan mitt i förmörkelsen, som varade från 3-tiden. 3 min. upp till klockan 4. 33 min. Om detta inte observeras mycket oftare, då bara på grund av bristen på observatörer. För att se månen i en total förmörkelse före solnedgången eller efter soluppgången behöver du bara välja en plats på jorden så att månen är vid horisonten nära mitten av förmörkelsen.

Vad inte alla vet om Eclipses

1. Hur länge kan sol- och hur länge månförmörkelser pågå?

2. Hur många förmörkelser kan hända på ett år?

3. Finns det år utan solförmörkelser? Och utan månar?

4. När kommer nästa totala solförmörkelse att synas i Ryssland?

5. Från vilken sida under en förmörkelse närmar sig Månens svarta skiva solen - till höger eller till vänster?

6. På vilken kant börjar månförmörkelsen - till höger eller till vänster?

7. Varför har ljusfläckar i skuggan av lövverk formen av halvmånar under en solförmörkelse (bild 58)?

8. Vad är skillnaden mellan formen på en solhalvmåne under en förmörkelse och formen på en vanlig halvmåne?

9. Varför ses en solförmörkelse genom rökt glas?

1. Längsta varaktighet full fas solförmörkelse 7 3/4 m (vid ekvatorn; på högre breddgrader - mindre). Ändå kan förmörkelsefaserna fånga upp till 3? timmar (vid ekvatorn).

Varaktighet för alla faser månförmörkelse - upp till 4 timmar; tiden för fullständig mörkning av månen varar inte mer än 1 timme 50 m.

2. Antalet alla förmörkelser under året - både sol- och månförmörkelser - får inte vara fler än 7 och mindre än 2. (1935 var det 7 förmörkelser: 5 sol- och 2 månförmörkelser.)

Ris. 58. Ljusfläckar i skuggan av ett träds lövverk under förmörkelsens delfas är halvmåneformade.

3. Utan sol- Förmörkelser passerar inte ett enda år: varje år finns det minst 2 solförmörkelser. År utan månen Förmörkelser inträffar ganska ofta, ungefär vart femte år.

4. Nästa totala solförmörkelse som är synlig i Ryssland kommer att äga rum den 1 augusti 2008. Bandet för total solförmörkelse kommer att passera genom Grönland, Arktis, östra Sibirien och Kina.

5. På jordens norra halvklot rör sig Månens skiva mot solen från höger till vänster. Månens första kontakt med solen bör alltid förväntas med rätt sidor. På södra halvklotet, med vänster (Fig. 59).

Ris. 59. Varför för en observatör på jordens norra halvklot närmar sig månskivan under en förmörkelse solen till höger, och för en observatör på södra halvklotet - vänster?

6. På norra halvklotet går månen in i jordens skugga med sin vänster kanten, i söder - rätt.

7. Ljusfläckar i skuggan av lövverk är inget annat än bilder av solen. Under en förmörkelse ser solen ut som en halvmåne, och dess bilder i skuggan av lövverket ska ha samma utseende (bild 58).

8. Lunar halvmånen avgränsas utifrån av en halvcirkel, från insidan av en halvellips. Sol halvmånen avgränsas av två cirkelbågar med samma radie (se s. 59, "Månfasernas mysterier").

9. Solen, även om den delvis är skymd av månen, kan inte ses på med oskyddade ögon. Solens strålar bränner den känsligaste delen av näthinnan, vilket avsevärt minskar synskärpan under lång tid, och ibland hela livet.

Även i början av XIII-talet. Novgorod krönikören noterade: "Från detta tecken i Veliky Novgorod, knappast någon från personen förlorade att se." Att undvika brännskador är dock lätt om du fyller på med tjockt rökt glas. Det måste rökas på ett ljus så tjockt att solens skiva dyker upp genom ett sådant glas. skarpt avgränsad cirkel , utan strålar och halo; för enkelhetens skull täcks den rökta sidan med ett annat, rent glas och klistras över med papper runt kanterna. Eftersom det är omöjligt att i förväg förutsäga vilka förutsättningar för solens synlighet kommer att vara under förmörkelsens timmar, är det användbart att förbereda flera glas med olika opacitet.

Du kan även använda färgade glas om du sätter ihop två glas i olika färg (helst "extra"). Vanliga konserverade solglasögon är otillräckliga för detta ändamål.

Hur är vädret på månen?

Strängt taget finns det inget väder på månen, om detta ord förstås i vanlig mening. Vad kan det vara för väder där det absolut inte finns någon atmosfär, moln, vattenånga, nederbörd, vind? Det enda som kan diskuteras är jordens temperatur.

Så hur varm är månens jord? Astronomer har nu till sitt förfogande ett instrument som gör det möjligt att mäta temperaturen inte bara på avlägsna armaturer, utan även på deras individuella sektioner. Utformningen av enheten är baserad på fenomenet termoelektricitet: i en ledare lödd av två olika metaller går en elektrisk ström när en korsning är varmare än den andra; styrkan hos den resulterande strömmen beror på temperaturskillnaden och låter dig mäta mängden absorberad värme.

Enhetens känslighet är fantastisk. Med mikroskopiska dimensioner (den kritiska delen av enheten är inte mer än 0,2 mm och väger 0,1 mg) reagerar den till och med på uppvärmningseffekten av stjärnor i den 13:e magnituden, vilket ökar temperaturen tio miljondelar av en grad . Dessa stjärnor är inte synliga utan ett teleskop; de lyser 600 gånger svagare än stjärnor som är på gränsen till synlighet med blotta ögat. Att fånga en så obetydlig mängd värme är som att upptäcka värmen från ett ljus på flera kilometers avstånd.

Med en sådan nästan mirakulös mätanordning till sitt förfogande, introducerade astronomer den i vissa delar av den teleskopiska bilden av månen, mätte värmen den tog emot och uppskattade på grundval av denna temperaturen i olika delar av månen (med en noggrannhet på 10 °). Här är resultaten (fig. 60): i mitten av fullmånens skiva är temperaturen över 100°; vatten som hälldes här på månens mark skulle koka även under normalt tryck. "På månen skulle vi inte behöva laga vår middag på spisen", skriver en astronom, "vilken närliggande sten skulle kunna fylla sin roll." Från mitten av skivan minskar temperaturen jämnt i alla riktningar, men även 2700 km från mittpunkten är den inte lägre än 80°. Då sjunker temperaturen snabbare, och nära kanten av den upplysta skivan råder frost vid -50°. Det är ännu kallare på den mörka sidan av månen, vänd bort från solen, där frosten når -170 °.

Ris. 60. Temperaturen på månen når +125 ° C i mitten av den synliga skivan på fullmånen och sjunker snabbt till kanterna till -50 ° och under

Det har tidigare nämnts att under förmörkelser, när månens sfär störtar in i jordens skugga, svalnar månens jord, berövad på solljus, snabbt. Det mättes hur stor denna nedkylning var: i ett fall fann man en temperatursänkning under en förmörkelse från +125 till -115°, dvs nästan 240° under några 1/-2 timmar. Samtidigt, på jorden, under liknande förhållanden, d.v.s. under en solförmörkelse, sker en minskning av temperaturen med bara två, mycket - med tre grader. Denna skillnad måste tillskrivas jordens atmosfär, som är jämförelsevis genomskinlig för solens synliga strålar och blockerar de osynliga "termiska" strålarna i den uppvärmda jorden.

Det faktum att månens jord så snabbt förlorar den värme som den har samlat på sig tyder på både den låga värmekapaciteten och dåliga värmeledningsförmågan hos månjorden, vilket gör att endast en liten mängd värme kan samlas när den värms upp.

Månen rör sig runt jorden i samma riktning som jorden roterar runt sin axel. Reflexionen av denna rörelse är, som vi vet, Månens skenbara rörelse mot stjärnornas bakgrund mot himlens rotation. Varje dag rör sig månen österut i förhållande till stjärnorna med cirka 13 °, och efter 27,3 dagar återvänder den till samma stjärnor, efter att ha beskrivit en hel cirkel på himmelssfären.

Period av månens rotation runt jorden i förhållande till stjärnorna(i tröghetsreferensram) kallas stjärna eller siderisk(av lat. sidus - stjärna) månad. Det är 27,3 dagar.

Månens uppenbara rörelse åtföljs av en kontinuerlig förändring i dess utseende - fasförändring. Detta händer eftersom månen intar olika positioner i förhållande till solen och jorden som lyser upp den. Ett diagram som förklarar förändringen i månens faser visas i figur 20.

När månen är synlig för oss som en smal halvmåne lyser även resten av dess skiva något. Detta fenomen kallas aska ljus och förklaras av det faktum att jorden lyser upp Månens nattsida av reflekterat solljus.

Tidsintervallet mellan två på varandra följande identiska faser av månen kallas synodiska månaden.(från grekiska synodos - anslutning); är månens rotationsperiod runt jorden i förhållande till solen. Det är (som observationer visar) 29,5 dagar.

Således är den synodiska månaden längre än den sideriska månaden. Detta är lätt att förstå, med vetskapen om att samma faser av månen inträffar i samma positioner i förhållande till jorden och solen. I figur 21 motsvarar den relativa positionen för jorden T och månen L tidpunkten för nymånen. Månen L kommer efter 27,3 dagar, efter att ha gjort ett helt varv, att ta sin tidigare position i förhållande till stjärnorna. Under denna tid kommer jorden T, tillsammans med månen, att passera längs sin bana i förhållande till solen en båge TT 1 lika med nästan 27 °, eftersom den varje dag skiftar med cirka 1 °. För att Månen L 1 ska ta sin tidigare position i förhållande till solen och jorden T 1 (kom till nymånen) kommer det att ta ytterligare två dagar. Faktum är att månen passerar 360 ° på en dag: 27,3 dagar = 13 ° / dag, för att passera en båge på 27 ° behöver den. 27°: 13°/dag=2 dagar. Så det visar sig att månens synodiska månad är cirka 29,5 jorddagar.

Vi ser alltid bara en halvklot av månen. Detta uppfattas ibland som frånvaron av dess axiella rotation. Faktum är att detta beror på jämlikheten mellan månens rotationsperioder runt sin axel och dess rotation runt jorden.

Kontrollera detta genom att cirkla ett föremål runt dig och samtidigt o rotera det runt en axel med en period lika med cirkelns period.

Roterande runt sin axel, vänder månen växelvis sina olika sidor mot solen. Därför sker en förändring av dag och natt på månen, och soldagen är lika med den synodiska perioden (dess rotation i förhållande till solen). På månen är alltså längden på en dag lika med två jordveckor, och våra två veckor utgör en natt där.

Det är lätt att förstå att jordens och månens faser är inbördes motsatta. När månen är nästan full är jorden synlig från månen som en smal halvmåne. Figur 42 visar ett fotografi av himlen och månhorisonten med jorden, där endast dess upplysta del är synlig - mindre än en halvcirkel.

Övning 5

1. Månens halvmåne på kvällen buktar ut åt höger och nära horisonten. På vilken sida av horisonten är det?

2. Idag inträffade Månens övre klimax vid midnatt. När är nästa övre klimax på månen?

3. Med vilka tidsintervall kulminerar stjärnor på månen?

2. Mån- och solförmörkelser

Jorden och månen, upplysta av solen (fig. 22), kastade kottar av skugga (konvergent) och kottar av penumbra (divergent). När månen faller in i jordens skugga, helt eller delvis, komplett eller partiell månförmörkelse. Från jorden kan den ses samtidigt från överallt där månen är ovanför horisonten. Fasen av en total månförmörkelse fortsätter tills månen börjar komma ut ur jordens skugga och kan vara i upp till 1 timme och 40 minuter. Solens strålar, bryts i jordens atmosfär, faller in i konen av jordens skugga. I detta fall absorberar atmosfären starkt de blå och närliggande strålarna (se fig. 40), och sänder huvudsakligen röda in i konen, som absorberas svagare. Det är därför månen, under en stor fas av förmörkelsen, blir rödaktig och inte försvinner helt. I gamla dagar fruktades en månförmörkelse som ett fruktansvärt omen, man trodde att "månaden blöder". Månförmörkelser inträffar upp till tre gånger om året, åtskilda med nästan ett halvt års mellanrum, och naturligtvis bara vid fullmåne.

En solförmörkelse kan bara ses som en total förmörkelse när en fläck av månens skugga faller på jorden.. Fläckens diameter överstiger inte 250 km, och därför är en total solförmörkelse samtidigt synlig endast på en liten del av jorden. När månen rör sig i sin bana rör sig dess skugga över jorden från väst till öst och ritar ett successivt smalt band av total förmörkelse (Fig. 23).

Där månens penumbra faller på jorden sker en partiell solförmörkelse.(Fig. 24).

På grund av en liten förändring i jordens avstånd från månen och solen, är månens skenbara vinkeldiameter antingen något större eller något mindre än solens, eller lika med den. I det första fallet varar den totala solförmörkelsen upp till 7 min 40 s, i det tredje - bara ett ögonblick, och i det andra fallet täcker månen inte helt solen alls, det observeras ringformig förmörkelse. Sedan, runt Månens mörka skiva, är en lysande kant av solskivan synlig.

Baserat på en noggrann kunskap om jordens och månens rörelselagar, beräknas ögonblicken för förmörkelser och var och hur de kommer att synas för hundratals år framåt. Kartor har sammanställts som visar bandet för en total förmörkelse, linjer (isofaser) där förmörkelsen kommer att vara synlig i samma fas, och linjer i förhållande till vilka man för varje lokalitet kan räkna ögonblicken för början, slutet och mitten av förmörkelsen .

Solförmörkelser per år för jorden kan vara från två till fem, i det senare fallet, förvisso privata. I genomsnitt, på samma plats, ses en total solförmörkelse extremt sällan - bara en gång på 200-300 år.

Av särskilt intresse för vetenskapen är totala solförmörkelser, som tidigare inspirerat till vidskeplig fasa hos okunniga människor. Sådana förmörkelser ansågs vara ett omen av krig, världens ände.

Astronomer åtar sig expeditioner till det totala förmörkelsebandet för att studera solens yttre sällsynta skal, osynliga direkt utanför förmörkelsen, i sekunder, sällan minuter av den totala fasen. Under en total solförmörkelse mörknar himlen, en glödande ring brinner längs horisonten – atmosfärens sken upplyst av solens strålar i områden där förmörkelsen är ofullständig sträcker sig pärlstrålarna från den så kallade solkoronan runt omkring. den svarta solskivan (se bild 69).

Om månbanans plan sammanföll med ekliptikans plan, skulle det vid varje nymåne ske en solförmörkelse och på varje fullmåne en månförmörkelse. Men planet för månbanan korsar ekliptikans plan i en vinkel av 5 ° 9 ". Därför passerar Månen vanligtvis norr eller söder om ekliptikplanet, och förmörkelser inträffar inte. Endast under två perioder av året, separerade med nästan ett halvt år, när månen är nära ekliptikan under fullmånen och nymånen, är en förmörkelse möjlig.

Månbanans plan roterar i rymden (detta är en av de typer av störningar i månens rörelse som produceras av solens attraktion) * och gör en hel vändning på 18 år. Därför skiftas perioderna av möjliga förmörkelser efter datumen på året. Forntidens vetenskapsmän märkte periodiciteten i förmörkelser associerade med denna 18-årsperiod och kunde därför ungefär förutsäga början av förmörkelser. Nu är felen i förutsägelsen av förmörkelsemomenten mindre än 1 s.

Information om kommande solförmörkelser och villkoren för deras synlighet ges i "Skolastronomiska kalendern".

Övning 6

1. Det var fullmåne igår. Kan det bli en solförmörkelse imorgon? en vecka senare?

2. I övermorgon blir det en solförmörkelse. Blir det en månljus natt ikväll?

3. Är det möjligt att observera solförmörkelsen den 15 november från jordens nordpol? 15 april? Förklara svaret.

4. Är det möjligt att se månförmörkelser i juni och november från jordens nordpol? Förklara svaret.

5. Hur skiljer man månförmörkelsens fas från en av dess vanliga faser?

6. Hur lång är solförmörkelserna på månen jämfört med deras varaktighet på jorden?

V. N. Bespalov,
internatskola nr 4, Voronezh

Ljus. Optiska fenomen. 9: e klass

Lektion som förklarar nytt material med ramar från tecknade serier

Det är synd att astronomi som ämne går ur skolan. Integration med fysik kan vara användbar, men det är osannolikt att fysiker kommer att lägga mycket tid på att studera astronomiska fenomen. Och eleverna kommer att förlora mycket. Håller med om, studien av solsystemet i 5:e klass kommer sannolikt inte att finnas kvar i elevernas minne, och inom ramen för relativitetsteorin kommer naturligtvis ingen att prata om sommar- och moderskapstid. Och nu hör vi från den stora skärmen: "METEOR-påverkan orsakade dinosauriernas död", "...sommartiden är 2 timmar före standardtid", etc. Många börjar tro att stjärnorna faller, och när du flyttar från Astrakhan till Moskva kan du se fler konstellationer. När man studerar linser i skolans läroplan kommer det inte att finnas tid att studera teleskopens struktur. Och eleverna kommer att fortsätta tänka att "teleskop för planeterna närmare" istället för "teleskop ökar synvinkeln." Det finns ingen plats inom mekaniken för studier av meteorers och meteoriters rörelse. Och vissa börjar tro att stjärnorna faller. Men låt oss inte prata om sorgliga saker.

Artikeln utarbetades med stöd av Protectors nätbutik. Om du bestämmer dig för att köpa högkvalitativa och pålitliga bildäck, skulle den bästa lösningen vara att kontakta Protector onlinebutik. Genom att klicka på länken: "Marshal däck", kan du beställa däck till ett fyndpris utan att lämna din skärm. Du kan hitta mer detaljerad information om priser och kampanjer som är giltiga för tillfället på sajten tyres-spb.ru.

Den föreslagna lektionen kan utföras när man studerar den rätlinjiga utbredningen av ljus i ämnet "Optiska fenomen". För den här lektionen har jag gjortdvd-skiva, efter att ha digitaliserat och röstat om inspelningarna på ett videokassettprogram 1991g. Kvaliteten lämnar naturligtvis mycket övrigt att önska. Det skulle vara trevligt om vårt utbildningsministerium producerade 5-10-minutersfilmer för lektioner, som det var för 15-20 år sedan. Nu finns det skivor "Open Physics", "Open Astronomy", men ändå skulle jag vilja ha filmer. Kanske har jag brutit mot våra serietecknares upphovsrätt, men demonstrationen av tecknade fragment i fysiklektionerna låter dig titta på videomaterialet från andra sidan - det pedagogiska.En gång på kanalen "Ryssland" visades
26 avsnitt av den kanadensiska animerade serien The Magic School Bus. Ur pedagogisk synvinkel skulle den vara användbar i fritidsaktiviteter, och fragment skulle kunna inkluderas i lektionerna i fysik, biologi och astronomi. Men var kan jag få tag i den här tecknade filmen? Jag har videoinspelningar, jag sätter på något i klassen, men nu vill jag ha inspelningar av högre kvalitet, eftersom multimediaprojektorer har dykt upp i skolor.

I slutet av lektionen kan du visa en två minuter lång film om förmörkelser till följd av rätlinjig utbredning av ljus och lösa 2-3 problem från boken VAD??Malakhova G.I.., Strauta E.K.

Efter den här lektionen ville eleverna lära sig mer om månen, så jag anordnade en Q&A-kväll där jag visade det gamladvd-skivor filmer om månen. Frågor besvarades också av elever som hade erfarenhet av att delta i skolans NPC.

Lektionens mål: ta reda på vad ljus är; förstå varför vi ser ljuskällor och kroppar som inte är källor; varför månens utseende på himlen förändras; lära sig att beräkna våglängden för strålning om dess frekvens är känd, rita platsen för jorden, solen och månen och bestämma tiden på dygnet (kväll, morgon) vid olika månfaser, lära ut orientering i terrängen enligt månens faser; göra observationer av månen under flera kvällar.

Lärare. Livet på jorden uppstod och existerar tack vare solljusets strålande energi. Elden från en primitiv människa, olja, bränslet från en rymdraket - allt detta är ljusenergi, en gång lagrad av växter och djur. Vad tror du händer om solen slocknar? Stoppa solströmmen, och regn av flytande kväve och syre kommer att falla på jorden. Temperaturen kommer att närma sig absolut noll, d.v.s. till -273 ° C. Ett sju meter långt skal av frusna atmosfäriska gaser kommer att täcka jordens yta. Bara ibland i denna isiga öken möter man pölar av flytande helium.

Enligt astronomer kommer solen att förbli i det stationära skedet under lång tid. Och hela denna tid kommer det att ge värme och ljus till jorden. Vad kan man lära sig av solens strålar? Tack vare ljusflödet uppfattar och känner vi till världen omkring oss. Ljusstrålar berättar om placeringen av nära och avlägsna föremål, om deras form och färg. I ett homogent medium sprider sig strålar i en rak linje.

Vad är ljus? Ljus är elektromagnetisk strålning som uppfattas av det mänskliga ögat. Våglängderna för denna strålning är mycket små och ligger i ett smalt område - från 0,38 till 0,77 mikron (380-770 nm).Ljus har en elektromagnetisk natur. ( På skärmen eller på den interaktiva skrivtavlan, tabellen "Strålning och frekvens". )

Uppgifter "Typer av strålning"

Vilken typ av strålning är elektromagnetiska vågor med en frekvens på 30 GHz? 600 THz? 100 kHz? 1200 THz?

Beräkna våglängderna för dessa strålningar.

Ljuskällor

Lärare. Fyll i tabellen ( eleverna namnger ljuskällor och motsvarande celler i tabellen "öppna" )/

naturliga källor	konstgjorda källor
norrsken
	TV-skärmar
glödande insekter

Vi ser strålningskällor eftersom strålningen de skapar träffar våra ögon. Men vi kan också se kroppar som inte är strålkällor. Varför? Allt handlar om att reflektera ljus. Vi ser bara upplysta kroppar. I mörker är alla katter grå, eftersom det inte finns något ljus, vilket gör att det inte reflekteras från föremålet. Demokritos var den första som insåg att månen lyser av reflekterat solljus. Beroende på var solen, jorden och månen befinner sig, förändras månens utseende ständigt.

Studie av månfaserna

(En video på 2,5 minuter visas . Här är berättartexten .) En person hela sitt liv verkar springa längs månens väg. Första gången han klev på den, höjde han huvudet och frågade sig själv: "Varför är månen så annorlunda: idag är den rund och imorgon är den halvmåneformad?" Efter tusentals år insåg han: månen lyser med ljus som reflekteras från solen. Och den kretsar runt jorden. Under denna resa är månen mellan jorden och solen, så månens mörka sida är vänd mot oss, och vi ser den inte. Det här är en nymåne.

Efter ca 7 dagar börjar det första kvartalet. Den högra halvan av månen är synlig på den södra sidan av himlen under solnedgången. Runt midnatt kommer månen att gå ner under horisonten på den västra delen av himlen.

Det kommer att ta cirka 7 dagar till, och vi kommer att se fullmånen. Det visar sig på kvällen på den östra sidan av himlen. Nu ligger jorden mellan månen och solen. Vid midnatt kommer fullmånen att vara på sin högsta punkt i söder.

Men midnatt är inte 0:00. I Voronezh kommer midnatt klockan 00:23 på vintern och klockan 1:23 på sommaren. I Moskva - vid 0:30 respektive 1:30. I andra administrativa centra - vid en annan tidpunkt. (Se "Tidszoner i Ryssland" i tidningen "Geography-PS",
nr 39/2001. Linjen för Tomsk- och Kirov-regionerna är föremål för korrigering: nu i Tomsk anges tiden för VI-tidszonen istället för VII, och i Kirov-regionen - III-tidszonen istället för IV, så klockan kl. bör minskas med 1 timme).

Efter midnatt börjar månens höjd minska, och på morgonen på den västra sidan av himlen kommer fullmånen att gå ner under horisonten.

Nästa fas av månen är den sista fjärdedelen. Månen dyker upp i öster vid midnatt och kommer att vara synlig till morgonen. När solen går upp kommer den gamla månaden så att säga "upplösas" på den södra sidan av himlen ...

Så mannen förklarade för sig själv vad månfaserna är. Och månen blev lite klarare, liksom närmare.

Fyller i tabellen "Månens faser".

(Det finns en tom tabell på skärmen, när du förklarar, "öppnas" motsvarande celler .)

Lärare. Rita positionerna för månen, solen och jorden när månen är i sin nymånefas. ( Eleverna fyller i ett diagram. )

Vad händer om månen är i sin första kvartalsfas? ( Eleverna gör en teckning .)

När vi ser Månens ofullständiga skiva på himlen kommer inte alla att exakt avgöra om det är en ung månad eller med förlust. Den smala halvmånen i den nyfödda månaden och den gamla månens halvmåne skiljer sig bara åt genom att deras utbuktningar är vända i motsatta riktningar. På norra halvklotet är den unga månaden alltid riktad med sin konvexa sida till höger, den gamla till vänster. På de mellersta breddgraderna på södra halvklotet är det tvärtom.

Uppgifter "Månens faser i animerade filmer"

1. Visar ett fragment från den tecknade filmen "Semester i Prostokvashino".

Farbror Fyodor, en katt och en hund är på skärmen. "Det här är förmodligen fotopistolen som kom till mig", säger hunden. Alla suckar. Och ovanför huset kan man se en månadens smala skära med en utbuktning till höger.

? Vid vilken tid på dagen "kom" fotovapen? Rita platsen för månen, jorden och solen.

Ledtråd . Observera: månaden är smal (varför?). Vi drar slutsatsen: solen är någonstans i närheten (var? åt vilket håll?), himlen är inte riktigt mörk (varför?). Vi ser bara ljusa stjärnor.

2. Visar ett fragment från den tecknade filmen "Sagan om de sju bogatyrerna".

Tsarevich Elisha vänder sig till månen med en begäran om att hitta prinsessan. Varpå månaden svarar: ”Min bror,// jag har inte sett den röda jungfrun. // Jag står på vakt // Bara i min kö. // Utan mig, prinsessan, tydligen, // Sprang igenom. "Vad pinsamt," suckar Elisha. På skärmen är en smal månadsmåne, buktande åt vänster.

? Vilken månad (ung eller gammal) pratar prins Elisha med?

Ledtråd. Månen står lågt vid horisonten. I vilken riktning kommer han att röra sig?

3. Visar ett fragment från den tecknade filmen "Bremens stadsmusikanter".

På trubadurskärmen: ”En slöja gömde solens stråle av gyllene mörker. //Och plötsligt växte en mur mellan oss igen.//Natten kommer att passera, den regniga tiden kommer att passera, solen kommer att gå upp.

? På vilken sida av horisonten syns månen?

Ledtråd. På skärmen ser vi fullmånen inte högt över horisonten. När går fullmånen upp? När går hon bortom horisonten?

4. Visar ett fragment från den tecknade filmen "Tre från Prostokvashino".

Farbror Fyodor och hans vänner letar efter en skatt.

? Vilken tid på dygnet är det vid den här tiden?

Ledtråd. Vilken månad ser du? Åt vilket håll ska han gå?

5. Visar ett fragment från den tecknade filmen "Tre från Prostokvashino".

Brevbäraren Pechkin knackar på dörren. Och ovanför huset kan man se en månadens smala skära med en utbuktning till höger.

? I vilken riktning vetter fönstren mot horisonten?

6. Visar ett fragment från den tecknade filmen "Snowman-mailer".

Räven bär på ett brev. Men vargen blockerar vägen. Månen lyser.

? I vilket riktning faller skuggan?

Ledtråd. Vilken fas är månen? Var kan du se henne?

mindfulness uppgifter, eller Hitta felet

1. Visar ett fragment från den tecknade filmen "Katerok".

? Varför är den här bilden intressant? Var kan du se solen högt över ditt huvud?

Ledtråd. På rutschkanan ser vi både solen och månen. Men vilken sida av månen är vänd mot solen?

2. Bildspel från den tecknade filmen "The Night Before Christmas".

”Sista dagen innan jul är över. Den klara vinternatten har kommit. Månen steg majestätiskt upp mot himlen för att lysa för goda människor och hela världen.

? Vilken fas har en månad som "steg" över horisonten? När kan man se en sådan soluppgång?

Ledtråd. Månen stiger över horisonten. Och solen? ( Väntar på ett svar.) Solen måste ju också gå upp ... Vem av er såg en månad stiga över horisonten i en sådan fas?

3. Bildspel från den tecknade filmen "Tre från Prostokvashino".

Boll. Det är ditt fel att farbror Fyodor blev sjuk.

Matroskin. Varför jag?

Boll. Du gav honom kall mjölk. Och han skröt också: det är så kall mjölk min ko ger!

(Knacka på dörren.)

Boll. Vem är där?

Boll. I sådant väder sitter de hemma och tittar på tv.

? Vilken tid på dagen kom pojkens föräldrar? Stämmer denna månfas med Shariks fras: "I sådant väder sitter de hemma och tittar på TV"?

Ledtråd . På den första bilden ser vi två seriefigurer, på den andra - utsikten över månen från deras fönster. Går det att säga när på dygnet hunden och katten reder ut saker?

4. Visar ett fragment från den tecknade filmen "Tolv månader".

Den unga månaden smälter.// Stjärnorna slocknar i följd.

? Stämmer det tecknade fragmentet eller dessa bilder överens med texten?

Ledtråd. På den vänstra bilden ser vi en månad lågt över horisonten, på den andra blir den mörka himlen ljus. Stjärnorna syns inte längre. Vid vilken tid på dygnet kan en sådan månad ses?

5. Bilder från den tecknade filmen "Tolv månader".

Från de öppna portarna kommer den röda solen!

? Var kan man se en sådan soluppgång?

Ledtråd. På varje efterföljande rutschbana är solen högre och högre. Var uppmärksam på solens bana. Går solen upp på medelbreddgrader? ( Det här är en svår fråga för niondeklassare. Men om de inte kan svara kan frågan ställas hemma, och i nästa lektion, ta 1–2 minuter på sig att svara .)

Lärare. Idag på lektionen löste vi problem, tittade på animerade filmer och bestämde månens faser. Nu tror jag att du enkelt kan avgöra om en ny månad eller en gammal är på himlen. Om vi ​​"ser" bokstaven "C" på himlen är detta en gammal, avtagande månad. Och om du får bokstaven "P", när vi drar en rak linje genom månadens två "extrema" punkter, så har vi en växande, ung månad. Fransmännen har sina egna tecken. Om de ser den latinska bokstaven "R", Vad betyder premiärminister – först, då indikerar detta den första fjärdedelen av månen, växande. Om bokstaven " d» – dernier, sista, den sista fasen av månen, och månaden är gammal.

På vårt halvklots södra breddgrader kan man märka att månadens halvmåne lutar kraftigt åt sidan, och närmare ekvatorn ligger den så att den ser ut som en båt som gungar på vågorna, eller en ljus båge. I alla fall bör man komma ihåg att den unga månaden är synlig på kvällen på den västra sidan av himlen, den gamla - på morgonen i den östra delen av himlen.

Ingenting är mer häpnadsväckande i sin majestätiska, långsamt utvecklande skönhet än en total solförmörkelse. I den här lektionen (och om möjligt, sedan i nästa), bör du också överväga förutsättningarna för uppkomsten av sol- och månförmörkelser, eftersom de är resultatet av en rätlinjig utbredning av ljus. För att inte överbelasta eleverna med videor kan denna del av lektionen genomföras i traditionell form, med hjälp av texten i läroboken och uppgifter från insamlingen av didaktiskt material om astronomi.

Blitzundersökning

Vad är ljus? Vilka typer av elektromagnetisk strålning uppfattas inte av det mänskliga ögat? Vad är skillnaden mellan osynlig elektromagnetisk strålning och synlig strålning? Varför ses månen olika på himlen olika dagar i månaden: ibland som en smal halvmåne, ibland som en skiva?

Läxa

Rita platsen för jorden, solen och månen som prins Elisha talade med. Rita hur månen ser ut under första kvartalet. Vid vilken tid på dygnet är det synligt i denna fas? Titta på det andra kapitlet i boken "Entertaining Astronomy" Ja.I. Perelman och få svar på många frågor angående månens utseende. När och var syns nymånen och den gamla?

Svar

Typer av strålning

1. 30 GHz = 0,030 THz men 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.

Därför = v/ n = 1 cm.

2. 600 THz tillhör frekvensområdet för synlig strålning. = 500 nm.

3. 100 kHz är många gånger mindre än 0,3 THz, och dessa är radiovågor. = 3 km.

4. Det är lätt att förstå att 1200 THz ligger i frekvensområdet för ultraviolett strålning. = 250 nm.

Månfaser i tecknade serier

1. Månen ovanför taket buktar till höger. Det här är en ny månad. Halvmånen är smal, vilket betyder att den ligger nära solen. Sommarlov. Solen går ner i nordväst, vilket gör att månaden syns i den västra delen av horisonten.

2. En smal skära med en utbuktning till vänster är den gamla månaden. Snart går solen upp. En sådan månad är synlig tidigt på morgonen i den östra sidan av horisonten.

3. Det är svårt att svara på denna fråga genom att titta på ett fragment av den tecknade filmen. Fullmånen är synlig på kvällen i öster. Vid midnatt kan det ses i söder, och på morgonen - i väster. Men om låten innehåller orden "Natten kommer att passera - morgonen kommer ..." (framtid), och månen inte är högt över horisonten, kanske den är synlig på östra sidan. Eller i söder, men definitivt inte i väster.

4. Om en eller två dagar är månen i sin första kvartalsfas. I denna fas är vinkeln mellan meridianerna, där månen och solen är, ungefär 90°. Det betyder att det för närvarande är cirka 60–70° mellan månen och solen. Den gamla månens halvmåne är inte högt över horisonten. Månen stiger sakta över horisonten. Snart går solen upp. Om ca 3-4 timmar blir det ljust. Tre från Prostokvashino letar efter en skatt, tydligen någonstans efter midnatt eller tidigt på morgonen.

5. Vi ser en smal skära för månaden, vänd åt höger. Det här är en ung månad, därför ligger den västra sidan framför oss. Och det betyder att fönstren "ser" mot öster.

6. Det är extremt svårt att svara på, eftersom. vid gynnsamt väder är fullmånen synlig hela natten: på kvällen, vid midnatt och på morgonen. Du kan säga så här: skuggan faller definitivt inte söderut. På norra halvklotets mellersta breddgrader rör sig månen från vänster till höger och passerar över sydpunkten. Men om det är kväll, så faller skuggan mot väster. Om det är midnatt, då mot norr, och om det är morgon, så riktas skuggan mot öster.

Uppgifter för mindfulness (« Hitta felen»)

1. Solen står högt över huvudet. Detta är möjligt i den tropiska zonen. Den obelysta delen av månen är vänd mot solen. Kan det vara? Självklart inte.

2. Mellanbreddgraderna på norra halvklotet kommer att säga: "Det är en ung månad, och den borde närma sig horisonten på den västra sidan av himlen. Men av någon anledning stiger månen över horisonten. Det kan bara vara i tecknade serier, aldrig i verkligheten!”

Invånare på mellanbreddgraderna på södra halvklotet kommer att argumentera: "Detta är en "gammal" månad, och den kommer verkligen att stiga över horisonten, men på den östra sidan, och dess väg kommer att gå från höger till vänster, och inte som visas i den tecknade filmen."

3. Observera: utanför fönstret är den gamla månaden, vilket betyder att föräldrarna kom tidigt på morgonen. Samtidigt låter frasen: "I sådant väder sitter de hemma och tittar på TV." Men tv brukar ses på kvällarna. Konstnärerna borde ha ritat inte morgonmånaden utan kvällsmånaden.

4. För invånarna på norra halvklotet är detta en ung månad. I gryningens strålar kan kvällen (ung) månad inte "smälta". Invånare på södra halvklotet ser 12-13 gånger om året en sådan månad "smälta" i morgongryningens strålar, och efter den "kommer den röda solen ut ur de öppna portarna". Men de kommer inte att kalla en sådan månad ung. Det är fortfarande gammalt för invånarna i Australien och Sydamerika. Kanske, S.Ya. Marshak observerade en sådan "bild" på södra halvklotet och, utan att förstå, kallade honom ung?

5. Eleverna vet att på norra halvklotets mellersta breddgrader stiger solen över horisonten och rör sig från vänster till höger. Från geografilektioner kommer skolbarn ihåg att solen bara vid ekvatorn går upp i rät vinkel mot horisonten, därför hamnade seriefigurerna i tropikerna. Men detta händer bara 2 gånger om året: på vår- och höstdagarna dagjämningar. Läraren kan säga att före nyåret kommer solen att gå upp vinkelrätt mot horisonten på parallellen med 23,5 ° sydlig latitud.

Men en sådan snörik vinter, som visas i den tecknade filmen, händer inte i tropikerna! Konstnärerna var tvungna att flytta solen åt höger när den steg över horisonten.

Litteratur

Bespalov V.N.. Tidszoner i Ryssland. - "Geography-PS", nr /2001 eller http://besp.narod.ru

Gromov S.V.. Fysik-9. – M.: Upplysning, 2003.

Levitan E.N. Astronomi: Lärobok för årskurs 11. - M .: Education, 1994 (och alla efterföljande upplagor).

Malakhova G.I., Strout E.K. Didaktiskt material om astronomi. - M .: Education, 1989 (och alla efterföljande upplagor).

Perelman Ya.I. Underhållande astronomi. – M.: Nauka, 1966.

Skvortsova G. Kompetensbaserat förhållningssätt: regler för att sätta lärandemål. - Första september, nr 4, 5/2008.

Solen har precis gått ner. Mot bakgrund av en rödaktig gryning skymtar en smal, glänsande skära ljust, med en puckel vänd mot den nedgående solen. Det tar inte lång tid att beundra dem. Snart följer den solen under horisonten. Samtidigt säger de: "En nymåne föddes."

Foto: V.Ladinsky. En nymåne är född.

Nästa dag vid solnedgången kommer du att märka att halvmånen har blivit bredare, den syns högre över horisonten och går ner inte så tidigt. Varje dag tycks månen växa och rör sig samtidigt bort från solen längre och längre åt vänster (mot öster). En vecka senare är Månen på kvällen i söder i form av en halvcirkel med en utbuktning till höger. Sedan säger de: "Månen har nått fasen första kvarten».

Den bästa tiden på året att observera den unga månen på jordens norra halvklot är våren, när nymånens halvmåne stiger högt över horisonten. I fasen av det första kvartalet stiger Månen högst över horisonten för oss i slutet av vintern - början av våren.

De följande dagarna fortsätter Månen att växa, blir mer av en halvcirkel och rör sig ännu längre österut, tills den en vecka senare blir en hel cirkel, d.v.s. kommer komma fullmåne. Vid den tidpunkt då solen kommer att gå under den västra horisonten på den västra sidan, kommer fullmånen att börja stiga från den motsatta, östra sidan. På morgonen tycks båda armaturerna byta plats: solens utseende i öst hittar fullmånen i väster.

Fullmånen är högst över horisonten under första halvan av vintern, och korta sommarnätter kan den hittas lågt på den södra delen av himlen runt midnatt.

Foto: V.Ladinsky. Fullmåne går upp 21 juli 2005.

Sedan dag efter dag går månen upp senare och senare. Den blir mer och mer stympad, eller skadad, men på höger sida. En vecka efter fullmånen hittar du inte månen på himlen på kvällen. Det är först runt midnatt som den dyker upp i öster bakom horisonten och återigen i form av en halvcirkel, men nu riktad till vänster med en puckel. Detta är sista(eller, som det ibland kallas, den tredje) fjärdedel. På morgonen kan Månens halvcirkel, vriden av en puckel mot den uppgående solen, ses på södra sidan av himlen. Några dagar senare dyker Månens smala halvmåne upp, strax före soluppgången, bakom horisonten i öster. Och en vecka senare, efter den sista kvarten, slutar Månen helt att vara synlig - den kommer ny måne; då dyker den upp igen på solens vänstra sida: på kvällen i väster och igen med en puckel till höger.

Den mest gynnsamma tiden på året för att observera månen i faser mellan det sista kvartalet och nymånen är tidig höst.

Så här ändras månens utseende på himlen var fjärde vecka, närmare bestämt - 29,5 dagar. Detta är lunar eller synodisk, månad. Det fungerade som grund för sammanställningen av kalendern i antiken. En sådan månkalender har bevarats bland vissa österländska folk till denna dag.

Förändringen i månfaserna kan sammanfattas i följande tabell:

Under nymånen är månen mellan jorden och solen och vetter mot jorden med sin oupplysta sida. Under det första kvartalet, d.v.s. efter en fjärdedel av månens varv är hälften av dess upplysta sida vänd mot jorden. Under fullmånen är månen på motsatt sida av solen, och hela den upplysta sidan av månen är vänd mot jorden, och vi ser den i en hel cirkel. Under det sista kvartalet ser vi återigen från jorden hälften av den upplysta sidan av månen. Nu är det klart varför den konvexa sidan av månens halvmåne alltid är vänd mot solen.

Inom några dagar efter (eller före) nymånen kan man, förutom den ljusa halvmånen, observera den del av Månen som inte är upplyst av solen, men som är svagt synlig. Ett sådant fenomen kallas aska ljus. Detta är Månens nattyta, upplyst endast av solens strålar som reflekteras från jorden.

Således förklaras förändringen i månens faser av att månen kretsar runt jorden. Tiden det tar för månen att kretsa runt vår planet kallas siderisk (siderisk) månad och är 27,3 dagar, vilket är mindre än 29,5 dagar, under vilka månens faser förändras. Anledningen till detta fenomen är själva jordens rörelse. När den kretsar runt solen, släpar jorden längs sin satellit, månen.

På en nymåne, när månen är mellan jorden och solen, kan den stänga den från oss, då kommer en solförmörkelse. På en fullmåne kan månen, som är på andra sidan jorden, falla in i skuggan som kastas av vår planet, då kommer en månförmörkelse att inträffa. Förmörkelser inträffar inte varje månad eftersom månen kretsar runt jorden i ett plan som inte sammanfaller med planet (ekliptikans plan) där jorden kretsar runt solen. Månens omloppsplan lutar mot ekliptikans plan i en vinkel på 5 ° 9 ". Därför inträffar förmörkelser endast när månen är nära ekliptikan vid tidpunkten för nymånen (fullmåne), annars dess skugga faller "över" eller "under" jorden (eller jordens skugga "över eller under månen).

Fas är förhållandet mellan arean av den upplysta delen av skivan av en himlakropp och arean av hela skivan. I fasen av nymånen Ф = 0,0, i fasen av de första och sista kvartalen = 0,5, i fasen av fullmånen = 1,0.

En mental linje som dras genom toppen av hornen på månens skära kallas hornlinjen. Det sägs ofta att hornlinjen indikerar söderns spets, eller under den. Vinkelrätt mot hornlinjen anger riktningen till solen.

Om månmånadens horn är riktade åt vänster, så växer månen, om till höger, så åldras den. Denna regel är dock omvänd när man observerar månen från jordens södra halvklot, som visas i figuren:

Uppgifter och frågor:

1. Månen är i en nymåne. I vilken fas kommer jorden att vara synlig från månen? Jorden kommer att vara i "fulljordsfasen", som Månens faser under observationer från jorden och jordens faser för en månobservatör förändras vice versa och är i motfas.

2. Är jorden synlig från månen på den nya jorden? Ja, det är synligt i form av en skära på grund av att jordens atmosfär bryter solljus.

3. Den 25 december ett sådant och sådant år var Månen i fasen av det första kvartalet. I vilken fas kommer det att synas om ett år? För att lösa detta problem tar vi månens synodiska månad, som är ungefär 29,5 dagar. Multiplicera 29,5 med 12 månader och få 354 dagar. Subtrahera det resulterande värdet från 365 (antalet dagar på ett år) och få 11 dagar. Med tanke på att det första kvartalet kommer efter 7 - 8 dagar, genom att addera det erhållna värdet (11) till 7 (eller 8), får vi Månens ålder på ett år, lika med 18 eller 19 dagar. Alltså, ett år senare, kommer Månen att vara i en fas mellan fullmåne och sista kvartalet.

4. Vilken tid kulminerar månen under det första kvartalet? Månen under det första kvartalet kommer att kulminera över sydpunkten ungefär klockan sex på kvällen lokal tid.

Månens faser 2012

Ny måne	Fullmåne	Sista kvartalet
	1 januari 2012 06:15:49	9 januari 2012 07:31:17	16 januari 2012 09:09:09
23 januari 2012 07:40:29	31 januari 2012 04:10:53	7 februari 2012 21:55:01	14 februari 2012 17:05:02
21 februari 2012 22:35:52	1 mars 2012 01:22:44	8 mars 2012 09:40:38	15 mars 2012 01:26:16
22 mars 2012 14:38:18	30 mars 2012 19:41:59	6 april 2012 19:19:45	13 april 2012 10:50:45
21 april 2012 07:18:00	29 april 2012 09:57:00	6 maj 2012 03:35:00	12 maj 2012 21:47:00
20 maj 2012 23:48:14	28 maj 2012 20:17:09	4 juni 2012 11:12:40	11 juni 2012 10:42:28
19 juni 2012 15:03:14	27 juni 2012 03:31:34	3 juli 2012 18:52:53	11 juli 2012 01:49:05
19 juli 2012 04:25:10	26 juli 2012 08:57:20	2 augusti 2012 03:28:32	9 augusti 2012 18:56:13
17 augusti 2012 15:55:38	24 augusti 2012 13:54:39	31 augusti 2012 13:59:12	8 september 2012 13:16:11
16 september 2012 02:11:46	22 september 2012 19:41:55	30 september 2012 03:19:40	8 oktober 2012 07:34:29
15 oktober 2012 12:03:37	oktober 2012 03:33:07	29 oktober 2012 19:50:39	7 november 2012 00:36:54
13 november 2012 22:09:08	20 november 2012 14:32:33	28 november 2012 14:47:10	6 december 2012 15:32:39
13 december 2012 08:42:41	20 december 2012 05:20:11	28 december 2012 10:22:21

Månen är den himlakropp som ligger närmast jorden, dess enda naturliga satellit. Eftersom månen befinner sig på ett avstånd av cirka 380 tusen km från jorden, kretsar månen runt den i samma riktning som jorden roterar runt sin axel. För varje dag rör sig den i förhållande till stjärnorna med cirka 13 °, vilket gör ett helt varv på 27,3 dagar. Denna tidsperiod - månens rotationsperiod runt jorden i en referensram associerad med stjärnorna - kallas en stjärn- eller siderisk (från lat. sidus - stjärna) månad.

Månen har inte sitt eget sken, och solen lyser bara upp hälften av månens boll. Därför, när den rör sig i omloppsbana runt jorden, förändras månens utseende - en förändring i månfaserna. Vid vilken tid på dygnet är månen ovanför horisonten, hur vi ser månens halvklot vänd mot jorden - helt upplyst eller delvis upplyst - allt detta beror på månens position i omloppsbana.

Om den är placerad så att den är vänd mot jorden med sin mörka, obelysta sida (position 1), så kan vi inte se Månen, men vi vet att den är på himlen någonstans nära solen. Denna månefas kallas nymånen. När den rör sig i omloppsbana runt jorden kommer Månen om cirka tre dagar att komma till position 2. Vid denna tidpunkt kan den ses på kvällarna inte långt från solnedgången i form av en smal skära som buktar ut åt höger. Samtidigt syns ofta resten av Månen som lyser mycket svagare, det så kallade aska ljuset. Detta är vår planet, som reflekterar solens strålar, lyser upp nattsidan av sin satellit.

Dag för dag ökar månens halvmåne i bredd och dess vinkelavstånd från solen ökar. En vecka efter nymånen ser vi hälften av månens upplysta halvklot – en fas som kallas den första fjärdedelen börjar. I framtiden fortsätter andelen av månens upplysta halvklot, synlig från jorden, att öka tills fullmånen kommer. I denna fas befinner sig månen på himlen på motsatt sida av solen och är synlig ovanför horisonten hela natten - från solnedgången till soluppgången. Efter fullmånen börjar månens fas att minska. Dess vinkelavstånd från solen minskar också. Först uppstår en liten skada på månskivans högra kant, som har formen av en skära. Gradvis ökar denna skada (position 6), och en vecka efter fullmånen börjar fasen av det sista kvartalet. I denna fas, liksom under det första kvartalet, ser vi åter hälften av Månens upplysta halvklot, men nu den andra halvan, som var släckt under det första kvartalet. Månen går upp sent och är synlig i denna fas på morgonen. Därefter blir dess halvmåne, nu vriden med en utbuktning åt vänster, mer och mer smal (position 8), och närmar sig gradvis solen. Till slut gömmer han sig i den uppgående solens strålar - nymånen kommer igen.

En komplett cykel av månfaser är 29,5 dagar. Denna tidsperiod mellan två på varandra följande identiska faser kallas en synodisk månad (av grekiska synodos - anslutning). Även i antiken, för många folk, blev månaden, tillsammans med dagen och året, en av de viktigaste kalenderenheterna. Det är inte svårt att förstå varför den synodiska månaden är längre än den sideriska månaden om vi kommer ihåg att jorden rör sig runt solen. Efter 27,3 dagar kommer Månen att inta sin tidigare position på himlen i förhållande till stjärnorna och kommer att vara vid punkt L1. Under denna tid kommer jorden, som rör sig 1° per dag, att passera en båge på 27° längs sin bana och hamna i punkt T1. Månen, för att hitta sig själv igen i nymånen L2, måste passera samma båge (27°) i sin bana. Detta kommer att ta lite mer än två dagar, eftersom månen skiftar med 13 ° per dag. Endast en sida av månen är synlig från jorden, men det betyder inte att den inte roterar runt sin axel. Låt oss göra ett experiment med månens klot, flytta den runt jordens klot så att ena sidan av månklotet alltid är vänd mot den. Detta kan bara uppnås om vi roterar det i förhållande till alla andra objekt i klassen.

Ett fullständigt varv av månens klot runt dess axel kommer att fullbordas samtidigt med fullbordandet av ett varv runt jordens klot. Detta bevisar att månens rotationsperiod runt sin axel är lika med den sideriska perioden för dess rotation runt jorden - 27,3 dagar. Om planet för den omloppsbana längs vilken månen rör sig runt jorden sammanföll med planet för den omloppsbana längs vilken jorden kretsar runt solen, så skulle det varje månad vid tidpunkten för nymånen inträffa en solförmörkelse, och vid ögonblick av fullmånen - en månförmörkelse. Detta händer inte eftersom månbanans plan lutar mot planet för jordens omloppsbana i en vinkel på cirka 5°. Det är därför månens skugga på en nymåne kan passera över jorden, och på en fullmåne kan månen själv passera under jordens skugga. Vid denna tidpunkt är positionen för månens bana sådan att den skär planet för jordens bana i faserna av den första och sista fjärdedelen. I vilka fall kan sol- och månförmörkelser inträffa? Du vet redan att riktningen för jordens rotationsaxel i rymden förblir oförändrad när vår planet rör sig runt solen.

Positionen för månens omloppsplan förändras praktiskt taget inte under året. Tänk på hur detta kommer att påverka möjligheten till förmörkelser. Om tre månader kommer jorden att passera en fjärdedel av sin bana runt solen och kommer att ta position. Nu kommer månbanans plan att placeras så att linjen för dess skärningspunkt med planet för jordens omloppsbana är riktad mot solen. Därför kommer månen att korsa planet för jordens omloppsbana (eller vara nära den) på nymåne och fullmåne. Med andra ord, när månen rör sig över himlen kommer den till den punkt av ekliptikan där solen är i det ögonblicket och blockerar den från oss. I händelse av att solen är helt täckt av månen kallas förmörkelsen total. Om det händer att det bara stänger en del av solen, kommer förmörkelsen att vara partiell. När månen korsar ekliptikan i en punkt diametralt motsatt solen är hon själv helt eller delvis gömd i jordens skugga.

Månförmörkelser, som solförmörkelser, kan vara totala eller partiella. Förhållanden som är gynnsamma för uppkomsten av förmörkelser kvarstår i ungefär en månad. Under denna tid kan minst en solförmörkelse eller två sol- och en månförmörkelse inträffa. Nästa position för månbanan som är nödvändig för början av förmörkelser kommer att upprepas igen först efter ungefär ett halvår (177 - 178 dagar), när jorden har passerat hälften av sin väg runt solen. Under året på jorden är det vanligtvis två eller tre solförmörkelser och en eller två månförmörkelser. Det maximala antalet förmörkelser på ett år är sju. Månförmörkelser, även om de är mindre vanliga än solförmörkelser, är synliga oftare. Månen, som föll i jordens skugga under en förmörkelse, är synlig över hela jordens halvklot, där den vid den tiden befinner sig ovanför horisonten.

När månen kastas in i jordens skugga får den en rödaktig färg av olika nyanser. Färgen beror på tillståndet i jordens atmosfär, som, samtidigt som den bryter solens strålar och sprider dem, ändå passerar de röda strålarna inuti skuggkonen. Det tar månen flera timmar att korsa jordens skugga. Den totala fasen av förmörkelsen varar ungefär en och en halv timme. En total solförmörkelse kan endast observeras där en liten fläck av månskuggan faller på jorden (högst 270 km i diameter). Månens skugga rör sig längs jordens yta från väst till öst med en hastighet av cirka 1 km/s, så vid varje punkt på jorden varar en total förmörkelse bara några minuter (vid ekvatorn är den maximala varaktigheten 7 minuter 40 s). Den väg som månens skugga färdas kallas bandet för en total solförmörkelse.

Under olika år löper månskuggan över olika regioner på jordklotet, så totala solförmörkelser ses mer sällan än månförmörkelser. Så, till exempel, i närheten av Moskva, var den sista förmörkelsen den 19 augusti 1887, och nästa gång inträffar den först den 16 september 2126. Månens penumbra har en diameter som är mycket större än skuggan - ca. 6000 km. Där månens penumbra faller inträffar en partiell solförmörkelse. De kan ses vartannat eller vart tredje år. Var 6585,3 dag (18 år 11 dagar 8 timmar) upprepas förmörkelser i samma ordning. Detta är den tidsperiod under vilken månens omloppsplan gör en fullständig revolution i rymden. Kunskap om månens och jordens rörelselagar gör det möjligt för forskare att beräkna ögonblicken av förmörkelser med en hög grad av noggrannhet i hundratals år framåt och veta var på jordklotet de kommer att synas. Information om förmörkelser för det kommande året och villkoren för deras synlighet finns i den astronomiska kalendern, och här för en längre period. Med de nödvändiga uppgifterna om de kommande solförmörkelserna kan forskare organisera expeditioner till bandet av en total solförmörkelse. I ögonblicket av den fulla fasen kan man observera de yttre, mest sällsynta lagren av solens atmosfär - solkoronan, som inte är synlig under normala förhållanden. Tidigare erhölls många viktiga uppgifter om solens natur under totala förmörkelser.