Планета Венер переходить на ранкове небо. Чому відбуваються сонячні та місячні затемнення

Спостереження Місяця

Місяць обертається навколо Землі. Для нас це проявляється не лише у видимій зміні фаз. Місяць швидко переміщається на тлі зірок, щодня приблизно на 12,5°. Кожен новий день наш супутник з'являється над горизонтом на 49 хвилин пізніше. Через це в молодик Місяць досягає верхньої кульмінації опівдні, у фазі першої чверті - о 6 вечора, у повний місяць - опівночі, а серп останньої чверті - о 6 ранку. Молодий місячний серп, що росте, ми бачимо незабаром після заходу денного світила на заході. Зменшений старий місяць видно вранці перед сходом Сонця на сході. Причому зауважте, що місяць завжди звернений опуклістю до Сонця.

Період звернення Місяця навколо Землі точно дорівнює періоду звернення супутника навколо власної осі, через що Місяць повернуто до Землі завжди однією стороною. Фізичними причинами такого стану речей є припливні сили.

Припливи та відливи

Гравітаційна дія Землі на Місяць і навпаки досить велика. Різні частини, скажімо, Землі по-різному зазнають тяжіння Місяця: сторона, повернута до Місяця, - більшою мірою, зворотна сторона - меншою, оскільки далі знаходиться від нашого супутника. В результаті, різні частини Землі прагнуть почати рух у напрямку Місяця з різними швидкостями. Поверхня, звернена до Місяця, роздмухується, центр Землі зміщується менше, а протилежна поверхня зовсім відстає, і з цього боку теж утворюється здуття - через "відставання".

Земна кора деформується неохоче, суші приливних сил ми помічаємо. А ось про зміну рівня моря, про припливи та відливи чули всі. Вода піддається впливу Місяця, утворюючи приливні горби на двох протилежних сторонах планети. Обертаючись, Земля "підставляє" Місяцю різні свої сторони, і приливний горб переміщається поверхнею. Такі деформації земної кори викликають внутрішнє тертя, що гальмує обертання нашої планети. Раніше вона оберталася набагато швидше. Місяць ще більше підданий впливу припливних сил, адже Земля набагато масивніша. Швидкість обертання Місяця настільки сповільнилася, що він покірно повернувся до нашої планети однією стороною, і приливний горб не біжить більше за місячною поверхнею.

Вплив цих двох тіл один на одного призведе у віддаленому майбутньому до того, що і Земля зрештою повернеться до Місяця якоюсь однією стороною. З іншого боку, приливні сили, викликані близькістю Землі, і навіть впливом Сонця, гальмують і рух Місяця орбітою навколо Землі. Уповільнення супроводжується видаленням Місяця від центру Землі. У результаті це може призвести до втрати Місяця...

Невеликі частини зворотного боку Місяця бувають видно через про лібрацій, коливань видимого місячного диска. Це явище, що спостерігається, відбувається через те, що місячна орбіта не коло, а еліпс, рухаючись по ньому, Місяць нам показує різні частини своєї зворотної сторони. Усього ж із Землі можна спостерігати трохи менше 60% місячної поверхні. На ілюстрації, що демонструє зміну місячних фаз (вище, ліворуч), Ви можете помітити і лібрації місячного диска. З тих же причин із Місяця Земля видно не звідусіль, а лише з боку, зверненого до планети, і іноді з тих ділянок, які з Землі видно лише завдяки лібраціям. Земля (уявіть) нерухомо висить над горизонтом: ні заходу сонця, ні сходів. Тільки лібраційні невеликі та повільні переміщення з боку на бік. Для кожної точки поверхні Місяця своє положення Землі на небі. Але повернемося на Землю і подивимось на Місяць.

Вже неозброєним оком на Місяці видно світлі та темні (сині чи блакитні) області. У минулому люди вважали, що сині ділянки - це місячні моря. Ця назва за традицією так за ними й залишилася. Насправді, це тверда поверхня, яку з морями ріднить, хіба що, та обставина, що раніше тут були моря лави, що виверглася. Але таких потужних вивержень на Місяці немає кілька мільярдів років. Про це говорять зразки місячних гірських порід, доставлених на Землю людьми та автоматичними станціями.

Навіть у невеликий бінокль на Місяці видно кратери – сліди падіння метеоритів. Місячна поверхня вся покрита кратерам різного розміру – від сотень кілометрів до міліметрів. Нині вже випущені промисловістю і глобуси, і докладні карти Місяця, користуючись якими, можна проводити спостереження телескоп, відшукуючи ті чи інші ділянки поверхні. Об'єкт, що цікавить вас, буде краще помітний, якщо спостерігати його поблизу межі освітленого диска (термінатора). Тіні чіткіше вимальовуватимуть нерівності рельєфу. У районі термінатора на Місяці йдуть захід чи схід Сонця. А тепер самі згадайте, коли на Землі Ви відкидаєте найдовшу тінь при світлі Сонця.

Вранці небо в першій половині лютого 2018 року дуже гарне. Хоча зазвичай воно досить темне і беззоряне - у цей час року південну сторону неба займають тьмяні весняні сузір'я, - зараз його прикрашають одразу три планети - Юпітер, Марс і Сатурн.

Юпітерсходить першим – приблизно за 5 годин до сходу Сонця на південному сході. Ця планета привертає увагу відразу, щойно з'являється на небі. Ще б пак - жодна із зірок не зрівняється з Юпітером за яскравістю! Аж до світанку Юпітер видно не високо в південній стороні неба.

У першій половині лютого 2018 року Юпітер піднімається приблизно за 5 годин до сходу Сонця на південному сході. Планета утворює на небі великий трикутник разом із яскравими зірками Арктур ​​та Спіка. Малюнок: Stellarium

Планета Марссходить також на південному сході, але на 2 години пізніше за Юпітер. Зовні Марс схожий на дуже яскраву зірку червоного кольору (блиск планети становить 1,1 m). Для того, щоб знайти Марс, потрібно хоча б загалом знати обриси сузір'їв… або скористатися порадою, яку ми наводимо нижче. До речі, зовсім скоро, влітку 2018 року, відбудеться Велике протистояння Марса, і в цей час Червона планета буде на нашому небі дуже яскрава – навіть яскравіша за Юпітера!

Зрештою, ще через 2 години після сходу Марса (і приблизно за 1,5 години до сходу Сонця) на небі з'являється планета Сатурн- також на південному сході. Сатурн зараз трохи яскравіший за Марс (його блиск дорівнює 0,6 m), але зовні все одно не відрізнимо від яскравої зірки.

З початком світанку всі три планети вишиковуються вздовж однієї лінії з південного сходу на південь. Марс знаходиться при цьому у центрі, приблизно на півдорозі між Сатурном та Юпітером.

На ранковому лютневому небі 2018 три планети, Юпітер, Марс і Сатурн вишикувалися вздовж однієї лінії на півдні. 11 лютого до них додасться Місяць – тонкий серп вкаже на планету Сатурн. Малюнок: Stellarium

Побачити ці планети у такій конфігурації можна не лише 11 лютого, а й протягом найближчих кількох тижнів. Чому ж ми звертаємо увагу на завтрашній ранок? Тому що вранці 11 лютого поряд із Сатурном на небі розташується Місяць, Яка допоможе знайти Сатурн, а разом з ним і Марс (і Юпітер!) на небі.

Зараз Місяць перебуває в стадії спадного або, як кажуть у народі, місяця, що старіє. До кінця чергового місячного року залишилося кілька днів і тому її серп уже вузький. Тільки уявіть собі схід Місяця, схожого на букву Зна тлі перших променів ранкової зорі!

Сатурн ви знайдете всього в 4,5 ° на схід і нижче Місяця. По суті, планета розташується на кутовій відстані 9 видимих ​​розмірів Місяця від нашого супутника. Марс ви знайдете в 25 ° правіше Сатурна - планета буде в небі трохи вище над горизонтом, ніж Місяць. Ще на 17° на захід від Марса розташується Юпітер - ще трохи вище в небі. Отже, Юпітер ви знайдете просто тому, що планета буде яскравішою від інших зірок на небі; Сатурн – по Місяцю. А Марс за місцем його розташування між Сатурном та Юпітером.

Марс і Антарес на ранковому небі лютого. Так світила видно на широті Петербурга. Малюнок: Stellarium

Якщо ви живете на широті Москви або Санкт-Петербурга, то цих описів буде вам цілком достатньо, щоб легко і просто знайти всі три планети. А ось жителям півдня Росії треба сказати ще дещо. Справа в тому що на південь від Марса зараз розташовується одна досить яскрава зірка, блиск якої порівняний з блиском Марса, а колір - такий же червонуватий. Це Антарес, головна зірка сузір'я Скорпіона У Москві та Петербурзі ця зірка теж видно, але дуже низько над горизонтом, тому побачити її важко. А на півдні вона може цілком збити з пантелику початківця любителя астрономії. Тому про всяк випадок скажемо, що Марс знаходиться в небі вище за Антарес!

А. Пуанкаре:
«Астрономія корисна, бо вона
підносить нас над нами самими; вона корисна,
тому що вона велична; вона корисна,
бо вона прекрасна. Вона показує нам,
як нікчемна людина тілом і як вона велика
духом, бо розум його може охопити
сяючі безодні, де його тіло є лише
темною точкою, в змозі насолоджуватися їх
безмовною гармонією. Так приходимо ми до
усвідомлення своєї могутності, і це усвідомлення...
робить нас сильнішими».

РУХ І ФАЗИ МІСЯЦЯ.
ЗАТМІННЯ СОНЦЯ І МІСЯЦЯ.

Цілі та завдання уроку:
-Дізнатися, як рухаються
Місяць та Сонце;
-чому вони так
рухаються?;
- які причини
Місячних та Сонячних
затемнень?

Повторення понять, необхідних
при поясненні нового матеріалу:
1. Як утворюється тінь від точкового та
протяжного джерел світла?
2. Як поширюється світло в однорідному
3. Що буде бачити око, поміщене в
середовищі?
півтінь?
світила?
4. Що таке перигей та апогей?
5. Як у просторі щодо зірок
рухаються Земля та Місяць?
6. Що називається верхньою кульмінацією

ПРОБЛЕМНІ ПИТАННЯ.
 Чому ми бачимо завжди тільки одну
бік Місяця?
 Як зміниться ширина серпа Місяця на
наступну добу, якщо він видно
вранці перед сходом Сонця?
 Чому відрізняються за
тривалості сидеричний та
синодичні періоди Місяця?
 Чи можна зі зворотного боку Місяця
бачити повне Сонячне затемнення?

Загальні відомості про Місяць.
Місяць-природний супутник Землі. Місяць
рухається по еліптичній орбіті навколо Землі,
знаходиться від неї на середній відстані 384400 км.
Нахил орбіти до площини екліптики 5,145 °, прискорення
сили тяжіння на поверхні 1,62 м/с², середня
щільність 3343 кг/м³.

Маса Місяця 7,35 10²² кг (1/81 маси
Землі), середній радіус Місяця 1738 км (1/4
радіусу Землі).

Видима сторона Місяця.
Повний оборот навколо
Землі Місяць робить за
27,3 діб (сидеричний
місяць). Період
обертання Місяця навколо
власної осі також
дорівнює 27,3 діб. Тому
до Землі весь час
звернене одне
півкуля Місяця.
Лише 1959 року
радянська
автоматична станція
«Місяць-3» обігнула Місяць
і сфотографувала ту
її бік, яку
людина ніколи не
бачив.

Фази місяця
Місяць проходить такі фази освітлення:
 молодик - стан, коли Місяць не
видно (стан 1 малюнку)
 Неоменія - перша поява Місяця на небі
після молодика у вигляді вузького серпа.
 перша чверть - стан, коли
освітлена половина місяця (стан 3 на
малюнку)
 повний місяць - стан, коли освітлена вся
Місяць повністю (стан 5 на малюнку)
 остання чверть - стан, коли
знову освітлена половина місяця (стан 7
на малюнку)

ФАЗИ
Місяць

Сидеричний період Місяця –
період звернення Місяця навколо
Землі в системі відліку,
пов'язаної із зірками
(Сидеричний місяць).
Синодичний період Місяця –
проміжок часу між
двома послідовними
однаковими фазами.

Умови видимості місяця залежно від фази.

Місячне
затемнення
Лунунне затемнення - затемнення, яке настає, коли Місяць
входить у конус тіні, що відкидається Землею.
Класифікація
затемнень:
 Напівтіньова
 Приватне
 Повне

Місячне затемнення

Сонячне
затемнення
Сонячне затемнення - затемнення, яке відбувається, коли
Місяць потрапляє між спостерігачем та Сонцем, і загороджує
(затьмарює) його.
Астрономічна класифікація
затемнень
 Повне;
 Приватне;

Кільцеподібно
е

Сонячне
затемнення

Умови настання сонячних
затемнень
У різних точках Землі сонячне затемнення настає у різне
час. Внаслідок руху Місяця навколо Землі та обертання
Землі навколо своєї осі тінь від Місяця переміщається земною
поверхні приблизно із заходу Схід, утворюючи смугу
тіні завдовжки кілька тисяч кілометрів і шириною
середньому близько 200 км. (максимальна ширина 270 км.).

Періодичність Сонячних та Місячних затемнень.
Сонячні та місячні затемнення неминуче повторюються, тому що їх наступ залежить від періоду
зміни місячних фаз (синодичного місяця) рівного 29,53 діб, періоду повернення Місяця до одного з
місячних вузлів (драконічного місяця) 27, 21 діб та періоду повернення Сонця до того самого
місячному вузлу (драконічного року) 346,62 діб. Приблизно через 6586,3 діб відносне
становище Сонця, Місяця та Землі майже збігається. Цей період названо давніми греками саросом.
Строго кажучи саросом греки називали період 19756 діб (потрійне значення сучасного сароса).
Нині цей період називається великим саросом. Протягом сароса відбувається 70 71 затемнення
(42 43 сонячних та 28 місячних).
Після закінчення сароса кожне затемнення повторюється, однак, в інших умовах, оскільки сарос
не містить цілої доби. За цей надлишок часу Земля встигає повернутися приблизно на
120 °, тому місячна тінь рухається по земній поверхні на ті ж 120 ° на захід. Крім того,
Сонце та Місяць через неповний збіг періодів будуть на кілька інших відстанях від місячного
вузла.
Серія сонячних затемнень зазвичай складається з 66 74 саросів (1190 1330 років) і складається з 18 32
приватних та 48 42 центральних затемнень, після чого припиняється, а замість неї виникає інша
серії. Починається серія короткочасним приватним затемненням з дуже маленькою фазою поблизу одного
із полюсів Землі. Через 9 16 саросів починається послідовність центральних затемнень (з того
ж приполярного району). Через кожен сарос ці затемнення відбуваються все ближче до місячного вузла і,
відповідно, екваторіальній зоні Землі. Після перетину вузла тінь і півтінь починають знову
віддалятися від екваторіальної зони у бік протилежного полюса. Через 48 42 місячна сароса
тінь зісковзне із Землі і на цьому закінчиться період центральних затемнень цієї серії, після чого
протягом 9 16 саросів знову відбуваються приватні затемнення з фазою, що все зменшується. Після
того як і місячна півтінь перестане потрапляти на земну поверхню дана серія затемнень
припиняється.
Місячні затемнення повторюються в серії від 42 до 50 разів (42-50 саросів). З цих затемнень від 18 до 22
бувають повними. Знання закономірностей руху Місяця та Землі дозволяє вченим з високою
ступенем точності на сотні та тисячі років наперед обчислювати моменти настання затемнень та знати, де

Тільки що зайшло Сонце. На тлі червонуватої зорі яскраво вимальовується вузький блискучий серп, горбом звернений у бік Сонця, що зайшло. Недовго доводиться їм милуватися. Незабаром і він опускається за Сонцем під горизонт. При цьому кажуть: "Народився новий Місяць". Наступного дня при заході Сонця ви помітите, що серп став ширшим, він видновище над горизонтом і заходить не так рано. З кожним днем ​​Місяць якб росте і в той же час відходить від Сонця все далі і далі вліво. Через тиждень Місяць виявляється увечері на півдні в виглядіпівкола з опуклістю праворуч. Тоді кажуть: "Місяць досяг фази першої чверті".

У наступні дні Місяць продовжує рости, стає більше півкола і відсувається далі на схід, поки через тиждень не стане повним колом, тобто настане повний місяць. У той час, коли Сонце йтиме під горизонт на західній стороні, з протилежного, східного боку почне підніматися повний Місяць. На ранок обидва світила якб міняються місцями: поява Сонця на сході застає повний Місяць на заході.

Далі день за днем ​​Місяць піднімається все пізніше. Вона стає все більш урізаною, або ущербленою, але вже з правого боку. Через тиждень після повні ви ввечері не знайдете на небі Місяця. Вона тільки близько півночі показується на сході через обрій і знову в виглядіполовина кола, але горбом спрямована тепер ліворуч. Це остання чверть. Вранці можна побачити з південного боку півколо Місяця, звернений горбом до Сонця, що сходить. Через кілька днів, тільки перед сходом Сонця, з'являється через обрій на сході вузький серп Місяця. А ще через тиждень, після останньої чверті, Місяць зовсім перестає бути видимою- настає молодик; потім вона з'явиться знову з лівого боку від Сонця: увечері на заході і горбом знову вправо.

Так змінюється вигляд Місяцяна небі кожні чотири тижні, точніше – за період 29.5 діб. Це місячний, або синодичний місяць. Він послужив основою для складання календаря ще за давніх часів. Такий місячний календар зберігся у деяких східних народів і досі.

Зробіть увечері в кімнаті такий досвід: візьміть м'яч та лампу Нехай м'яч зображує Місяць, ваша голова – Землю, а лампа, поставлена ​​віддалік, – Сонце. Тримайте м'яч у витягнутій руці, рухайте його навколо себе і дивіться, якбуде видновам освітлена частина м'яча. Так само буде видноМісяць із Землі, навколо якого Місяць звертається.

Під час молодика Місяць знаходиться між Землею та Сонцем і звернений до Землі неосвітленою стороною. У першу чверть, тобто через чверть обороту Місяця, Землі звернена половина її освітленої сторони. У місяць Місяць перебуває у протилежному Сонцю боці, а Землі звернена вся освітлена сторона Місяця, і ми бачимоїї повним колом. В останню чверть ми знову бачимоіз Землі половину освітленої сторони Місяця. Тепер зрозуміло, чому опукла сторона серпа Місяцязавжди звернена до Сонця.

Найближчими вечорами після молодика можна спостерігати, окрім яскравого серпа, і не освітлену Сонцем, але слабо видимучастина Місяця. Такий звання називають попелястим світлом. Це - нічна поверхня Місяця, що освітлюється тільки відбитими від Землі сонячними променями.

Таким чином, зміна фаз Місяцяпояснюється двома причинами: по перше, Місяць - темна, непрозора куля, освітлювана Сонцем, і, по-друге, Місяць звертається навколо землі.

Час звернення Місяцянавколо Землі називається зоряним місяцем і становить 27.3 діб, тобто менше 29.5 діб, протягом яких відбувається зміна фаз Місяця. Причиною цього є рух Землі.

Звертаючись навколо Сонця, Земля захоплює і свій супутник - Місяць.

Нехай Місяць буде в становищі молодого місяця. Поки вона зробить повний оборот за 27.3 діб, Земля разом із Місяцем займе в цей час інше положення стосовно Сонця: Місяць ще не виявиться між Землею та Сонцем. Для того щоб настав наступний молодик, Місяцю треба просунутися ще далі і зробити більше повного обороту. На це їй потрібно трохи більше двох діб. Ось причина різниці між тривалістю синодичного та зоряного (сидеричного) місяців.

У молодик, коли Місяць опиняється між Землею та Сонцем, він може закрити його від нас, і тоді настане сонячне затемнення. Місяць, перебуваючи по інший бік від Землі, може потрапити в тінь, що відкидається Землею, тоді відбудеться місячне затемнення. Темряви не відбуваються щомісяця тому, що Місяць обертається навколо Землі в площині, що не збігається з тією площиною, де Земля обертається навколо Сонця.