Лунная фаза или фаза Луны — это видимая форма части Луны , освещенной прямым солнечным светом, если смотреть с Земли ( поскольку Луна приливно соединена с Землей, одно и то же полушарие всегда обращено к Земле). Обычно четырьмя основными фазами являются новолуние , первая четверть, полнолуние и последняя четверть; Четыре второстепенные фазы — это прибывающая луна, прибывающая луна, убывающая луна и убывающая луна. Лунный месяц — это время между последовательными повторениями одной и той же фазы: из-за эксцентриситета орбиты Луны эта продолжительность не является совершенно постоянной, а в среднем составляет около 29,5 дней.
Внешний вид Луны (ее фаза) постепенно меняется в течение лунного месяца по мере смещения относительных орбитальных положений Луны вокруг Земли и Земли вокруг Солнца. Видимая сторона Луны освещена солнцем в разной степени, в зависимости от положения Луны на ее орбите, при этом освещенная часть Луны варьируется от 0% (в новолуние) до почти 100% (в полнолуние). [1]
Существует четыре основные (первичные или основные) лунные фазы: новолуние , первая четверть, полнолуние и последняя четверть (также известная как третья или последняя четверть), когда эклиптическая долгота Луны находится под углом к Солнцу (как если смотреть из центра Земли) 0°, 90°, 180° и 270° соответственно. [2] [a] Каждая из этих фаз возникает в несколько разное время в разных местах на Земле, поэтому время в таблице всегда геоцентрическое (рассчитывается для центра Земли).
Между основными фазами существуют промежуточные фазы, во время которых видимая форма освещенной Луны бывает серповидной или выпуклой. В среднем промежуточные фазы длятся четверть синодического месяца , или 7,38 дня. [б]
Термин «растущая луна» используется для обозначения промежуточной фазы, когда видимая форма Луны утолщается, от новой до полной луны; и уменьшается , когда форма становится тоньше. Продолжительность от полнолуния до новолуния (или от новолуния до полнолуния) варьируется примерно от 13 дней 22+От 1 ⁄ часа до примерно15 дней14+1/2 часа. _ _
Из-за движения Луны относительно меридиана и эклиптики в северном полушарии Земли :
Незападные культуры могут использовать разное количество лунных фаз; например, традиционная гавайская культура состоит из 30 фаз (по одной в день). [3]
.gif/1280px-Lunar_libration_with_phase_Oct_2007_(continuous_loop).gif)
Если смотреть с Земли, эксцентричная орбита Луны заставляет ее слегка менять свой видимый размер и видеть ее под несколько разными углами. Эффект незаметен невооруженным глазом, от ночи к ночи, но несколько заметен при покадровой съемке.
Лунная либрация позволяет земному наблюдателю некоторое время видеть часть обратной стороны Луны. Из-за этого с Земли было получено изображение около 59% поверхности Луны.
Когда Солнце и Луна расположены на одной стороне Земли (в соединении), Луна является «новой», а сторона Луны, обращенная к Земле, не освещается Солнцем. По мере роста Луны (увеличивается количество освещенной поверхности, видимой с Земли), лунные фазы проходят через фазы новолуния, серпа луны, первой четверти луны, полумесяца и полнолуния. Затем Луна убывает , проходя через фазы выпуклой луны, третьей четверти и полумесяца, прежде чем вернуться обратно в новолуние.
Термины старая луна и новолуние не являются взаимозаменяемыми. «Старая луна» — это убывающая полоска (которая в конечном итоге становится незаметной для невооруженного глаза) до момента, когда она выравнивается с Солнцем и начинает расти, после чего она снова становится новой. [4] Полумесяц часто используется для обозначения лун в первой и третьей четверти, тогда как термин « четверть» относится к продолжительности цикла Луны вокруг Земли, а не к ее форме.
Когда освещенное полушарие рассматривается под определенным углом, видимая часть освещенной области будет иметь двумерную форму, определяемую пересечением эллипса и круга (в котором большая ось эллипса совпадает с диаметром круга). . Если полуэллипс выпуклый относительно полукруга, то форма будет выпуклой (выпуклой наружу), [5] тогда как если полуэллипс вогнутый относительно полукруга, то форма будет полумесяц . _ Когда появляется серп Луны, может проявляться явление земного сияния , когда ночная сторона Луны тускло отражает непрямой солнечный свет, отраженный от Земли. [6]
В Северном полушарии , если левая сторона Луны темная, то яркая часть утолщается, и Луна описывается как растущая (смещающаяся в сторону полнолуния). Если правая сторона Луны темная, то яркая часть утончается, и Луна описывается как убывающая (прошедшая полнолуние и смещающаяся к новолунию). Если предположить, что зритель находится в северном полушарии, то правая сторона Луны — это та часть, которая всегда растет. (То есть, если правая сторона темна, Луна становится темнее; если правая сторона освещена, Луна становится ярче.)
В Южном полушарии Луна наблюдается с точки зрения, перевернутой или повернутой на 180° по отношению к перспективе Северного и всем изображениям в этой статье, так что противоположные стороны кажутся увеличивающимися или убывающими.
Ближе к экватору лунный терминатор утром и вечером будет казаться горизонтальным. Поскольку приведенные выше описания лунных фаз применимы только к средним или высоким широтам , наблюдатели, движущиеся к тропикам из северных или южных широт, увидят Луну, вращающуюся против или по часовой стрелке относительно изображений в этой статье.
Лунный серп может открываться вверх или вниз, при этом «рога» полумесяца направлены вверх или вниз соответственно. Когда Солнце появляется над Луной на небе, полумесяц открывается вниз; когда Луна находится над Солнцем, полумесяц открывается вверх . Серп Луны наиболее четко и ярко виден, когда Солнце находится за горизонтом, а это означает, что Луна должна находиться над Солнцем, а серп должен открываться вверх. Таким образом, именно в такой ориентации серп Луны чаще всего можно увидеть из тропиков. Растущие и убывающие полумесяцы выглядят очень похоже. Растущий полумесяц появляется на западном небе вечером, а убывающий полумесяц - на восточном небе утром.
.jpg/1280px-Lumiere_cendr%C3%A9e_(12273290216).jpg)
Когда Луна (вид с Земли) представляет собой тонкий серп , Земля (если смотреть с Луны) почти полностью освещена Солнцем. Часто темная сторона Луны тускло освещена непрямым солнечным светом, отраженным от Земли, но достаточно ярка, чтобы ее можно было легко увидеть с Земли. Это явление называется земным светом , иногда живописно описываемым как «старая луна в объятиях новой луны» или «новая луна в объятиях старой луны».
Археологи реконструировали методы измерения времени , восходящие к доисторическим временам, по крайней мере таким же древним, как неолит . Естественными единицами измерения времени, используемыми большинством исторических обществ, являются день , солнечный год и луна . Первый серп новолуния обеспечивает четкий и регулярный маркер времени, и чистые лунные календари (такие как исламский календарь Хиджры ) полностью полагаются на эту метрику. Однако тот факт, что год из двенадцати лунных месяцев на десять или одиннадцать дней короче солнечного года, означает, что лунный календарь не соответствует временам года. Лунно-солнечные календари решают эту проблему, указывая год из тринадцати лунных месяцев каждые несколько лет или перезапуская отсчет в первое новолуние (или полнолуние) после зимнего солнцестояния . Шумерский календарь — первый зарегистрированный случай, в котором использовался первый метод; Китайский календарь использует последнее, несмотря на то, что его начало откладывается до второго или даже третьего новолуния после солнцестояния. Индуистский календарь , также лунно-солнечный, делит месяц на два периода по четырнадцать дней , которые отмечают растущую и убывающую луну.
Древнеримский календарь в целом был лунно-солнечным; по указу Юлия Цезаря в первом веке до нашей эры Рим перешел на солнечный календарь из двенадцати месяцев, в каждом из которых было фиксированное количество дней, за исключением високосного года . Этот юлианский календарь (слегка пересмотренный в 1582 году для исправления правила високосного года ) является основой григорианского календаря , который сегодня почти исключительно является гражданским календарем , используемым во всем мире.
.jpg/1280px-BethinAZ_-_10-13.002_(by).jpg)
Каждая из четырех промежуточных фаз длится примерно семь дней (в среднем 7,38 дней), но варьируется на ±11,25% из-за лунного апогея и перигея .
Количество дней, отсчитываемых со времени новолуния, и есть «возраст» Луны. Каждый полный цикл фаз называется « лунием ». [7]
Приблизительный возраст Луны и, следовательно, приблизительная фаза могут быть рассчитаны для любой даты, рассчитав количество дней с момента известного новолуния (например, 1 января 1900 года или 11 августа 1999 года) и уменьшив это значение по модулю 29,53059 дней (среднее значение продолжительность синодического месяца ). [8] [d] Разницу между двумя датами можно рассчитать, вычитая количество дней по юлианскому календарю одной из цифр другой, или существуют более простые формулы, дающие (например) количество дней с 31 декабря 1899 года. Однако это Расчет предполагает идеально круговую орбиту и не учитывает время суток, в которое произошло новолуние, и поэтому может быть неверным на несколько часов. (Она также становится менее точной, чем больше разница между требуемой датой и базовой датой). Он достаточно точен, чтобы его можно было использовать в новом приложении-часах, показывающем фазу Луны, но использование специалистом с учетом апогея и перигея Луны требует более тщательного расчета.
Земля образует угол около двух градусов, если смотреть с Луны . Это означает, что наблюдатель на Земле, который видит Луну, когда она находится близко к восточному горизонту, видит ее под углом, который примерно на 2 градуса отличается от угла зрения наблюдателя, который видит Луну на западном горизонте . Луна движется вокруг своей орбиты примерно на 12 градусов в день, поэтому, если бы эти наблюдатели были неподвижны, они бы видели фазы Луны в моменты времени, которые отличаются примерно на одну шестую дня, или на 4 часа. Но на самом деле наблюдатели находятся на поверхности вращающейся Земли, поэтому тот, кто в какой-то момент видит Луну на восточном горизонте, примерно через 12 часов увидит ее на западном горизонте. Это добавляет колебания к кажущейся последовательности лунных фаз. Кажется, что они происходят медленнее, когда Луна находится высоко в небе, чем когда она находится под горизонтом. Кажется, что Луна движется рывками, и фазы делают то же самое. Амплитуда этого колебания никогда не превышает примерно четырех часов, что составляет небольшую долю месяца . Никакого явного влияния на внешний вид Луны это не оказывает. Однако это влияет на точные расчеты времени лунных фаз.
Может сбить с толку тот факт, что сидерический период обращения Луны составляет 27,3 дня, а фазы завершают цикл каждые 29,5 дней (синодический период). Это связано с орбитой Земли вокруг Солнца. Луна обращается вокруг Земли 13,4 раза в год, но проходит между Землей и Солнцем только 12,4 раза.
Можно было бы ожидать, что раз в месяц, когда Луна проходит между Землей и Солнцем во время новолуния, ее тень упадет на Землю, вызывая солнечное затмение , но это происходит не каждый месяц. Неправда и то, что во время каждого полнолуния тень Земли падает на Луну, вызывая лунное затмение . Солнечные и лунные затмения наблюдаются не каждый месяц, поскольку плоскость орбиты Луны вокруг Земли наклонена примерно на 5° по отношению к плоскости орбиты Земли вокруг Солнца (плоскости эклиптики ) . Таким образом, когда случаются новолуния и полнолуния, Луна обычно лежит к северу или югу от прямой линии, проходящей через Землю и Солнце. Хотя затмение может произойти только тогда, когда Луна либо новая (солнечная), либо полная (лунная), оно также должно располагаться очень близко к пересечению плоскости орбиты Земли вокруг Солнца и плоскости орбиты Луны вокруг Земли (т. один из его узлов ). Это происходит примерно два раза в год, поэтому за календарный год бывает от четырех до семи затмений. Большинство этих затмений являются частичными; полные затмения Луны или Солнца происходят реже.
Происхождение лунов: 1350–1400 гг.; Среднеанглийский <латинский gibbōsus горбатый, что эквивалентно горбу гибба(а) + -ōsus-ous
