РУХ МІСЯЦЯ. СОНЯЧНІ І МІСЯЧНІ ЗАТМНЕННЯ
1. Фази Місяця. Місяць рухається навколо Землі в той самий бік, у який Земля обертається навколо своєї осі. Відображенням цього руху, як ми знаємо, є видиме переміщення Місяця на фоні зір назустріч обертанню неба. Щодоби Місяць зміщується на схід відносно зір приблизно на 13 °, а через 27,3 доби повер¬тається до тих самих зір, описавши на небесній сфері повне коло.
Період обертання Місяця навколо Землі відносно зір (в інерціальній системі відліку) називається зоряним, або сиде¬ричним (від лат. зісіиз — зоря) місяцем. Він становить 27,3 доби.
Видимий рух Місяця супроводиться неперервною зміною його вигляду — зміною фаз. Відбувається це тому, що Місяць займає різні положення відносно Землі і Сонця, яке його освітлює. Схе¬му, що пояснює зміну фаз Місяця, подано на малюнку 1.
Коли нам видно Місяць як вузький серп, інша частина його диска також злегка світиться. Це явище називається попелястим світлом і пояснюється тим, що Земля освітлює нічний бік Місяця відбитим сонячним світлом.
Мал.1. Зміна місячних фаз (сонячної промені падають зліва,
вгорі зображені місячні фази, видимі із Землі)
Мал.2. Відмінність між зоряним і синодичним місяцем
Проміжок, часу між двома послідовними однаковими фаза¬ми Місяця називається сино¬дичним місяцем (від грец. synodos — з'єднання); це період обертання Місяця навколо Землі відносно Сонця. Він до¬рівнює (як показують спостере¬ження) 29,5 доби.
Таким чином, синодичний мі¬сяць довший від сидеричного. Це легко зрозуміти, знаючи, що однакові фази Місяця на¬стають при однакових його по¬ложеннях відносно Землі й Сонця. На малюнку 2 взаємне розміщення Землі Т і Місяця і, відповідає моменту молодика.
Місяць L через 27,3 доби, зробивши повний оберт, займе по¬переднє положення відносно зір. Земля Т за цей час разом з Місяцем пройде по своїй орбіті відносно Сонця дугу TТ1, що дорівнює майже 27 °, оскільки щодоби він зміщується приблизно на 1 °. Щоб Місяць і , зайняв попереднє положення відносно Сонця і Землі T1 (настав молодик), потрібно ще дві доби. Справді, Місяць проходить за добу 360 ° : 27,3 до¬би = 13 °/доби, щоб пройти дугу 27 °, йому необхідно 27°: 13/ доби =2 доби. Так і виходить, що синодичний місяць Місяця стано¬вить близько 29,5 земної доби.
Ми бачимо завжди тільки одну півкулю Місяця. Іноді це сприй¬мають як відсутність його осьового обертання. Насправді це пояснюється тим, що період обертання Місяця навколо осі до¬рівнює періоду обертання його навколо Землі.
Обертаючись навколо осі, Місяць поперемінно повертає до Сонця різні свої боки. Отже, на Місяці відбувається зміна дня і ночі, і сонячна доба дорівнює синодичному періоду (його оберту відносно Сонця). Таким чином, на Місяці тривалість дня дорівнює двом земним тижням і два наші тижні становлять там ніч.
Легко зрозуміти, що фази Землі і Місяця взаємно протилежні. Коли Місяць майже повний, Землю з нього видно у вигляді вузького серпа.
Мал. 3. Схема затемнень Місяця і Сонця
2. Місячні і сонячні затемнення. Земля і Місяць, освітлені Сон¬цем (мал. 3), відкидають конуси тіні (що сходяться) і конуси пів¬тіні (що розходяться). Коли Місяць потрапляє в тінь Землі пов¬ністю або частково, настає повне або часткове затемнення Місяця. Із Землі його видно одночасно скрізь, де Місяць над горизонтом. Фаза повного затемнення Місяця триває, поки він не почне виходи¬ти із земної тіні, і може тривати до 1 год 40 хв. Сонячні промені, заломлюючись в атмосфері Землі, потрапляють у конус земної тіні. При цьому атмосфера дуже поглинає голубі й сусідні з ними промені (згадайте спектр), а пропускає всередину конуса пере¬важно червоні промені, які поглинаються слабше. Ось чому Місяць при великій фазі затемнення забарвлюється в червонуватий колір, а не зникає зовсім. У давнину затемнення Місяця боялися як страшного передвістя, гадали, що «місяць обливається кров'ю». Місячні затемнення бувають до трьох разів на рік з майже півріч¬ними проміжками між ними і, звичайно, тільки в повний місяць.