Kiedy uczyłem klasę, dlaczego Ziemia ma dziś pory, wspomniałem, jak bieguny ziemi doświadczają miesięcy światła dziennego i ciemności. Potem jeden z moich studentów zapytał, czy księżyc również znika.
Używając orrery i sznurka, spojrzeliśmy na orbitę księżyca wokół Ziemi i próbowaliśmy znaleźć miejsce, w którym księżyc znajdował się poniżej horyzontu przez całą orbitę. W naszych próbach nie mogliśmy znaleźć takiego miejsca, chociaż niektórzy studenci spekulowali, że jeśli jesteś we właściwym miejscu we właściwym czasie, księżyc może wykonać pełną orbitę, częściowo zasłonięty horyzontem.
Czy na ziemi jest miejsce, w którym księżyc nie jest widoczny przez długi czas, jak słońce na północnych szerokościach geograficznych? Czy fakt, że okrąża Ziemię, uniemożliwia to?
Odpowiedzi:
Zależy od interpretacji twojego pytania ... Najlepszym miejscem do nieobserwowania Księżyca jest biegun północny i południowy. Na biegunie północnym będzie można zobaczyć tylko obiekty powyżej równika niebieskiego. Gdy księżyc okrąża Ziemię w ciągu jednego miesiąca, jego orbita jest nachylona od równika niebieskiego. Nachylenie to jest prawie takie samo jak nachylenie ekliptyki (ścieżki Słońca) z równikiem niebieskim. Ekliptyka przecina równik w dwóch przeciwnych punktach na sferze niebieskiej. Oznacza to, że przez około połowę swojej orbity Słońce i gdy orbita Księżyca znajduje się w pobliżu ekliptyki, również Księżyc będzie ponad ekliptyką, a zatem będzie widoczny z bieguna północnego.
To powiedziawszy, Księżyc nie podąża dokładnie za ekliptyką, ponieważ orbita Księżyca jest nachylona od ekliptyki o około 5 °. Nachylenie ekliptyki wynosi 23 °, więc w bardzo szczególnych okolicznościach maksymalna wysokość Księżyca nad horyzontem na biegunie północnym wyniesie 18 ° w ciągu jednego miesiąca. Czas trwania Księżyca nad horyzontem na biegunie północnym będzie wynosił
około 10 dni (przypuszczenie)około 13,6 dni (edycja: patrz komentarze poniżej).Więc jeśli zinterpretujemy twoje pytanie jako: Czy jest miejsce, w którym Księżyc będzie pod horyzontem przez długi okres czasu (> 1 miesiąc), to odpowiedź brzmi NIE.
Ale jeśli zdarzy się to w okolicach czerwca, wówczas Słońce znajdzie się również nad horyzontem na biegunie północnym (przez sześć miesięcy), a ponieważ Księżyc będzie blisko Słońca (podążając mniej więcej za ekliptyką), będzie w tym czasie bardzo trudno zobaczyć Księżyc. Więc jeśli zapytasz konkretnie, czy Księżyc nie będzie widoczny przez dłuższy czas, odpowiedź brzmi TAK.
I oczywiście są też miejsca z wieczystym zachmurzeniem ;-)
źródło
Na 87 stopniach szerokości geograficznej południowej na głównym południku (0 stopni długości geograficznej wschodniej) księżyc ustawił się na 0121 UTC w dniu 22 listopada 2012 r. I nie wzniósł się ponownie do 2356 w dniu 6 grudnia 2012 r., Przez całkowity bezksiężycowy okres 14 dni, 22 godziny i 35 minut. Zobacz poniższe zastrzeżenia.
Możesz „zweryfikować” to obliczenie, odwiedzając stronę http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php i wprowadzając następujące parametry:
aby uzyskać ten wynik:
Zwróć uwagę, że od 22 listopada do 06 grudnia (nie włącznie) wzrost i set mają zarówno „----”, co oznacza „obiekt stale poniżej horyzontu”.
Ostrzeżenia / uwagi:
Podobnie jak w powyższej tabeli, zakładam 34 minuty kątowe załamania światła na horyzoncie. Jest to rozsądne w przypadku większości lokalizacji, ale może być nieuzasadnione na 87 stopni szerokości geograficznej południowej. Jeśli załamanie było wyższe podczas powyższego obliczonego okresu bezksiężycowego, księżyc mógł krótko wzrosnąć.
To najdłuższy bezksiężycowy okres, jaki mogłem nałożyć między 2 stycznia 2000 r. A 12 marca 2016 r., Czyli limitami czasowymi używanego przeze mnie programu. Poza tym przedziałem mogą występować dłuższe okresy bezksiężycowe.
Proces, którego użyłem, nie jest gwarancją znalezienia najdłuższego okresu bezksiężycowego, nawet w powyższym przedziale. Innymi słowy, może minąć dłuższy okres bezksiężycowy.
To dość zaskakujące, że najdłuższy okres bezksiężycowy występuje tak daleko od biegunów (tj. 3 stopnie od bieguna południowego). Wynika to częściowo z załamania światła i faktu, że księżyc ma średnicę kątową, a nie tylko punkt geometryczny. Wysokość księżyca może być o 3 stopnie niższa o 87 stopni niż na biegunie, co pozwala księżycowi pozostać nieco poniżej horyzontu.
Najdłuższy bezksiężycowy okres na biegunie południowym (z powyższymi zastrzeżeniami) trwał od 1 czerwca 2013 r. Do 1104 do 16 czerwca 2013 r. O godz. 0719, około dwie i kwadrans mniej niż najkrótszy ogólny okres bezksiężycowy, jaki znalazłem.
Najdłuższy bezksiężycowy okres na biegunie północnym trwał od 18 grudnia 2008 r. Do 2311 r. Do 2 stycznia 2009 r. O godz. 1155, czyli o około pół godziny krócej niż czas na biegunie południowym.
Program, który napisałem, aby pomóc mi to znaleźć:
https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/bc-solve-astro-5894.c
źródło
Jeśli pójdziesz wystarczająco daleko na północ lub południe, osiągniesz szerokość geograficzną, na której księżyc może znajdować się poniżej horyzontu przez kilka dni, podobnie jak „słońce o północy”. Może również znajdować się nad horyzontem przez kilka dni z tego samego powodu.
Na biegunach północnym lub południowym księżyc może znajdować się stale powyżej lub poniżej horyzontu przez prawie 2 tygodnie.
źródło