🌙 Fazy Księżyca
Obserwuj, jak Księżyc krąży wokół Ziemi i jak światło słoneczne tworzy 8 faz księżycowych. Przesuń suwak lub naciśnij Odtwórz!
Obserwuj, jak Księżyc krąży wokół Ziemi i jak światło słoneczne tworzy 8 faz księżycowych. Przesuń suwak lub naciśnij Odtwórz!
Ten interaktywny model pokazuje, dlaczego wygląd Księżyca zmienia się w ciągu miesiąca synodycznego, trwającego około 29,5 dnia. W miarę jak Księżyc okrąża Ziemię, symulacja śledzi kąt między Słońcem, Księżycem i obserwatorem oraz cieniuje tarczę Księżyca tak, aby była widoczna wyłącznie oświetlona część zwrócona w naszą stronę. Oświetlony fragment zmienia się według płynnej krzywej cosinusoidalnej, osiągając maksimum przy pełni i zanikając przy nowiu, co daje dokładne wyobrażenie o ośmiu nazwanych fazach Księżyca.
Widok z góry na Ziemię, Słońce i krążący wokół niej Księżyc. Oświetlona część jest obliczana jako 50 − 50·cos(2π·dzień / 29,5), więc oświetlenie zmienia się od 0% przy nowiu do 100% przy pełni. Osobna tarcza rysuje na nowo widoczny sierp lub garb za pomocą przyciętych łuków, zgodnie z procentem pokazywanym na panelu.
Przeciągnij suwak Dzień (od 0 do 29,5), aby przewijać miesiąc, lub naciśnij Uruchom cykl, aby go zanimować, regulując suwak Prędkość od 1× do 10×. Chipy faz pozwalają od razu przejść do dowolnej z ośmiu faz, a panel wskaźników pokazuje nazwę bieżącej fazy, procent oświetlenia i dzień cyklu.
Księżyc zawsze pokazuje Ziemi tę samą stronę. Jego okres obrotu wokół własnej osi dokładnie odpowiada okresowi obiegu wokół Ziemi — efekt ten nazywa się związaniem pływowym i to właśnie dlatego nigdy nie widzimy z powierzchni Ziemi jego drugiej strony.
Księżyc nie wytwarza własnego światła; jedynie odbija światło słoneczne. Gdy krąży wokół Ziemi, kąt między Słońcem, Księżycem i Ziemią się zmienia, więc widzimy różne ilości oświetlonej połowy Księżyca. Gdy oświetlona strona jest odwrócona od nas, widzimy nów, a gdy jest w pełni zwrócona ku nam, widzimy pełnię.
Jeden pełny cykl od nowiu do nowiu trwa około 29,5 dnia i nazywany jest miesiącem synodycznym. Symulacja wykorzystuje dokładnie tę wartość, dlatego suwak Dnia biegnie od 0 do 29,5. Jest to nieco dłużej niż okres orbitalny wynoszący 27,3 dnia, ponieważ sama Ziemia porusza się wokół Słońca.
Suwak Dnia ustawia pozycję w cyklu, przycisk Odtwórz animuje obrót, a suwak Prędkości zmienia tempo animacji. Chipy faz przełączają na konkretne fazy, a panel statystyk aktualizuje w czasie rzeczywistym nazwę fazy, procent oświetlenia i dzień cyklu.
Model wykorzystuje zależność cosinusoidalną, aby powiązać dzień cyklu z oświetloną częścią, co dobrze przybliża rzeczywiste oświetlenie Księżyca widziane z Ziemi. Jest to wyidealizowana, płynnie zmieniająca się krzywa, a nie dokładna efemeryda, więc oddaje prawidłowy kształt i moment występowania faz, nie modelując mimośrodu orbity ani libracji.
Przybywanie oznacza, że oświetlona część rośnie — od nowiu w stronę pełni, a ubywanie oznacza, że się zmniejsza — od pełni z powrotem do nowiu. Przy tym widoku z góry różnica wynika z tego, która strona Księżyca jest zwrócona ku Słońcu, gdy porusza się on po orbicie, co symulacja odzwierciedla, oświetlając odpowiednią krawędź tarczy.