Fazy Księżyca i miesiąc synodyczny — czego nie robi cień Ziemi?

Potrzebne wiadomości: Ruch po okręgu, okres i prędkość kątowa.

Trzy kierunki, różne widoki

W pobliżu nowiu Księżyc znajduje się na niebie blisko Słońca i pokazuje nam głównie nieoświetloną stronę. Przy pełni patrzymy na stronę oświetloną. W kwadrze widzimy połowę tarczy, choć oświetlona jest nadal około połowa całej kuli. Nie mylmy pola widocznego krążka z powierzchnią przestrzennej kuli.

Zaćmienia nie występują przy każdym nowiu i każdej pełni, ponieważ orbita Księżyca jest nachylona do płaszczyzny orbity Ziemi. Potrzebne jest również odpowiednie ustawienie w pobliżu węzłów, czyli przecięć obu płaszczyzn.

Dwa różne miesiące

Okres obiegu względem odległych gwiazd nazywamy gwiazdowym. W tym czasie Ziemia przesuwa się wokół Słońca, więc powrót do tej samej fazy wymaga dodatkowego obrotu Księżyca. Dla zgodnych obiegów w modelu kołowym 1/T_s=1/T_g-1/T_r, gdzie Tₛ jest miesiącem synodycznym, Tᵍ gwiazdowym, a Tᵣ rokiem. Wszystkie czasy wyrażamy w tej samej jednostce.

Przykładowo dla modelu Tᵍ=30 dni i Tᵣ=360 dni otrzymamy Tₛ≈32,73 dnia. To dane umowne, nie dokładne okresy rzeczywistego Księżyca. Obrót synchroniczny także nie oznacza braku obrotu: pokazanie planecie stale tej samej strony wymaga jednego obrotu wokół własnej osi na każdy obieg względem gwiazd.

Zadania do tego tematu

• Oświetlona kula i widoczna tarcza podczas kwadry
• Umowny księżyc: dwadzieścia dni gwiazdowych i dłuższy cykl faz
• Obrót synchroniczny po ćwiartce orbity
• Dlaczego pełnia nie gwarantuje zaćmienia Księżyca?

Dalsza lektura

Materiał referencyjny