Księżyc nie zmienia kształtu – światło słoneczne na nim się porusza
Księżyc nie posiada własnego światła; każdy promień księżyca to światło słoneczne odbijające się od jego powierzchni. Dokładnie połowa Księżyca jest zawsze oświetlona przez Słońce w danym momencie, tak samo jak dokładnie połowa Ziemi jest zawsze w świetle dziennym. Faza to po prostu, ile tej trwale oświetlanej połowy przypadkowo znajduje się skierowana na Ziemię, a ten ułamek zmienia się płynnie i przewidywalnie, gdy Księżyc krąży wokół Ziemi co 27,3 dnia (jego rzeczywisty okres orbitalny, miesiąc śródziemiarnym).
Ponieważ Ziemia również porusza się wokół Słońca w tym samym czasie, zajmuje Księżycu nieco więcej czasu – około 29,5 dni, miesiąca synodycznego – aby wrócić do tej samej fazy widokowej z Ziemi, ponieważ Ziemia przesunęła się w międzyczasie i Księżyc musi przebyć trochę dalej, aby dogonić to samo ułożenie Słońce-Ziemia-Księżyc. Ten cykl 29,5 dni jest tym, który daje nam znaną rytmową długość faz - miesiąc.
Okręty - kolejno
Nowa Księżyc → ciemna strona skierowana do Ziemi, niewidoczna, Króstka rosnąca → cienki sierp rośnie po prawej stronie (północny półkulę), Pierwsza ćwiartka → dokładnie połowa widocznego dysku oświetlonego, Króstka giboosa → więcej niż połowa oświetlona, nadal rosnąca, Pełnia → cała bliska strona oświetlona, Waning Gibboos → więcej niż połowa oświetlona, teraz kurczy się, Ostatnia ćwiartka → druga połowa oświetlona, Waning Crescents → cienki sierp, kurczący się w kierunku Nowej Księżyca. Rosnące oznacza, że część oświetlona rośnie noc po nocy; malejące oznacza, że ona się zmniejsza. "Gibboosa" (z łaciny dla "wypukła") opisuje fazę bardziej niż połowa oświetlonej, ale nie pełnej. Obserwowanie, skąd rośnie światło w przypadku wzrostu, jest naprawdę niezawodnym sposobem na odróżnienie wzrostu od maleńkości w mgnieniu oka, a — w Północnej Półkuli — rośnie z prawej strony podczas faz wzrostu i kurczy się z prawej strony podczas faz maleńkości.
New Moon → dark side faces Earth, invisible Waxing Crescent → a thin sliver grows on the right (N. hemisphere) First Quarter → exactly half the visible disc lit Waxing Gibbous → more than half lit, still growing Full Moon → the whole near side lit Waning Gibbous → more than half lit, now shrinking Last Quarter → the other half lit Waning Crescent → a thin sliver, shrinking toward New Moon
Dlaczego nie obserwujemy w każdym miesiącu cienia Księżyca na Słońcu
Jeśli by orbitę Księżyca znajdowała się dokładnie w tej samej płaszczyźnie co orbita Ziemi wokół Słońca, każdy nowiąc byłby powodował cień Księżyca na Słońcu i każdy pełniący księżyc cień Księżyca na Ziemi. Tak jednak nie jest – orbitę Księżyca nachylono o około 5 stopni względem orbity Ziemi, więc większość miesięcy Księżyc przechodzi lekko powyżej lub poniżej linii prostej Słońce-Ziemia w fazach nowiu i pełni, mijając ustawienie. Cienie Księżyca powstają tylko wtedy, gdy nowy lub pełniący księżyc zbiega się blisko z chwilą, kiedy Księżyc przecina płaszczyznę jego orbity względem Ziemi, w punktach zwanych węzłami – dlatego cieniowanie zachodzi w przewidywalnych, ale nie miesięcznych grupach.
Dalą strona nie jest "ciemną stroną".
Tylko Księżyc jest przywiązany do Ziemi poprzez płyty księżycowe: obraca się wokół własnej osi dokładnie w tym samym czasie, co trwa jego orbita wokół Ziemi, więc zawsze ta sama półkula – bliska strona – zwraca się ku nam, a odległa strona zawsze jest skierowana od nas. Jest to częsty powód zamieszania z wyrażeniem "ciemna strona Księżyca", które wprowadza w błąd – odległa strona otrzymuje tyle samo światła słonecznego w ciągu doby księżycowej, co bliska strona; po prostu nigdy nie jest widoczna z Ziemi, a nie jest to trwale ciemne. To samo płycie księżycowe jest konsekwencją stopniowego spowolnienia rotacji Księżyca przez grawitację Ziemi na przestrzeni miliardów lat, aż do momentu, w którym obie te okresy idealnie się zbiegały.
Frequently asked questions
Dlaczego Księżyc ma różne kształty, skoro zawsze jest połowa z niego oświetlona?
Ponieważ widoczna część tej stale oświetlanej połowy zmienia się w miarę okrążania Ziemi. W nowiu cała oświetlona strona Księżyca odwrócona jest od Ziemi; w pełni cała strona skierowana jest na Ziemię; pomiędzy tymi stanami widzimy rosnący lub kurczący się sierp.
Ile czasu zajmuje pełny cykl zmian faz?
Około 29,5 dnia, zwany miesiącem synodycznym. Jest to nieco dłużej niż rzeczywista 27,3-dniowa orbita Księżyca wokół Ziemi, ponieważ sama Ziemia porusza się po swojej orbicie wokół Słońca w tym czasie, więc Księżycu potrzeba dodatkowych dni, aby dogonić odpowiednie ułożenie względem Słońca.
Czy ciemna strona Księżyca naprawdę zawsze jest ciemna?
Nie — to popularny mit. Księżyc obraca się wokół własnej osi raz na orbitę (jest zablokowany pływowym), więc odległa strona otrzymuje światło słoneczne przez około dwa tygodnie, tak jak i bliska strona. Po prostu nigdy nie jest widoczna z Ziemi, a nie jest bezlitosnie ciemna.
Wypróbuj na żywo
Wszystko powyżej działa bezpośrednio w Twojej przeglądarce — otwórz Moon Phases i zmieniaj parametry podczas działania. Nic nie jest instalowane ani przesyłane na serwer, cały model działa w jednej karcie.
▶ Otwórz symulację Moon Phases