Co to znamená, když slyšíte výraz „vybočený měsíc“? Je to, když je Měsíc více než z poloviny v úplňku, ale není zcela osvětlen, když se na něj díváte z perspektivy Země. Důvod, proč se světlo mění, souvisí s tím, jak Měsíc obíhá kolem Země.
Průměrná vzdálenost mezi Zemí a Měsícem je asi 382 500 km (237 675 mil). Jak Měsíc obíhá naši planetu, mění se na jeho povrchu osvětlení Slunce. Měsíci trvá asi 29,5 dne, než přejde z novu do úplňku a pak zase zpět. Říká se tomu „synodické období“ nebo někdy „synodický měsíc“.
Je to o něco delší než „hvězdné období“ nebo „siderický měsíc“ (27,3 dne), aby se Měsíc vrátil do stejné polohy vzhledem ke hvězdám. Je to proto, že se Země pohybuje ve stejnou dobu po své oběžné dráze kolem Slunce, což vyžaduje, aby Měsíc „dohonil“, aby dosáhl stejného osvětlení, podle NASA .
Jak fungují fáze Měsíce. Poděkování: NASA/Bill Dunford
Takže jak Měsíc obíhá kolem Země, mění se osvětlení Slunce. Když je Měsíc mezi Zemí a Sluncem – se třemi objekty dokonale zarovnanými – je úhel mezi Měsícem a Sluncem 0 stupňů. To vytváří „novoměsíc“, což je situace, kdy Měsíc není osvětlen nebo je téměř osvětlen vůbec.
První čtvrť nastane, když Měsíc svírá se Sluncem úhel 90 stupňů, jak je vidět ze Země. Jakmile úhel Měsíce překročí 90 stupňů, vstoupí do fáze dorůstajícího gibbous. Ve vzdálenosti 180 stupňů od Slunce je Měsíc plně osvětlen (měsíc v úplňku). Poté, co dosáhne 180 stupňů, když jsou Měsíc a Slunce na opačných stranách Země, se z něj stane ubývající vykulený měsíc.
Při 270 stupních Měsíc končí svou vychýlenou fázi, vstupuje do třetí čtvrtiny své synodické periody a stává se ubývajícím srpkem, dokud nedosáhne fáze novu a nezačne cyklus znovu. A vlastně, poloha Měsíce kolem Země hraje roli při zatmění Slunce a Měsíce.
Úplné zatmění Slunce v roce 1999. Kredit: Luc Viatour
K zatmění Slunce může dojít pouze tehdy, když je Měsíc ve své „nové fázi“. Je to opět kvůli geometrii – protože Měsíc je mezi Sluncem a Zemí. Čas od času se pozice Měsíce shoduje s pozicí Slunce na pozemské obloze. Shodou okolností se zdá, že Slunce a Měsíc jsou přibližně stejně velké od zemského povrchu, což umožňuje Měsíci úplně (nebo téměř úplně) zablokovat Slunce. Vznikne tak zatmění Slunce. Fáze úplného zatmění může trvat sekundy až minuty.
Naproti tomu k zatmění Měsíce dochází, když je Měsíc ve své „úplné fázi“. V tuto chvíli je Země mezi Měsícem a Sluncem. Když Měsíc vstoupí do zemského stínu, stín může zcela nebo částečně padat přes povrch Měsíce. Fáze úplného zatmění Měsíce má tendenci trvat od minut do více než hodiny. Vytváří rudou (červenou nebo hnědou) záři díky efektu západů a východů slunce všude kolem Země, které svítí na Měsíc současně, podle Phila Plaita z Bad Astronomy .
Všimnete si, že když Měsíc prochází různými fázemi, udržuje stejnou stranu otočenou k Zemi. To je způsobeno efektem nazývaným přílivové uzamčení. Poté, co se zformoval Měsíc (pravděpodobně prostřednictvím a téměř kataklyzmatická srážka se Zemí ), jeho rotace se neshodovala s dobou rotace Země. Ale během milionů let způsobil tah zemské gravitace vybouleninu v nitru Měsíce na straně nejblíže Zemi.
Slapové uzamčení vede k tomu, že se Měsíc otočí kolem své osy přibližně za stejnou dobu, jakou potřebuje oběhnout Zemi (levá strana). Pokud by se Měsíc vůbec netočil, pak by při pohybu kolem naší planety na oběžné dráze střídavě ukazoval svou blízkou a odvrácenou stranu k Zemi, jak je znázorněno na obrázku vpravo. Kredit: Wikipedie
Jak vysvětluje Discovery News , v průběhu času se tato boule táhla sem a tam, jak Měsíc obíhá Zemi. Pokud je rotace mnohem pomalejší než oběžná dráha, vyboulení „zaostává“, zatímco obíhá menší těleso. Nakonec to způsobí, že jedna strana bude vždy obrácena k většímu tělu.
Slapové uzamčení je mimochodem v naší Sluneční soustavě poměrně častým jevem – zejména u Jupiteru a Saturnu, což jsou mohutní plynní obři, kteří (ve srovnání s jejich nesmírnou velikostí) mají blízko obíhající měsíce velikosti nat. Slapové uzamčení také pravděpodobně nastává u exoplanet, které obíhají blízko svých mateřských hvězd.
Napsali jsme mnoho příběhů na Universe Today o Měsíci. Zde je jeden o fáze Měsíce . Chcete vědět, kdy bude další úplněk? Zde je a šikovný průvodce od NASA která pokrývá fáze Měsíce po dobu 6000 let. A tady je dobrý vysvětlovač na fázích Měsíce. Také jsme diskutovali o formování Měsíce na Astronomy Cast, Epizoda 17: Odkud se vzal Měsíc?