Der Mond bewegt sich in der gleichen Richtung um die Erde, in der sich die Erde um ihre Achse dreht. Die Widerspiegelung dieser Bewegung ist, wie wir wissen, die scheinbare Bewegung des Mondes vor dem Hintergrund der Sterne in Richtung der Rotation des Himmels. Jeden Tag bewegt sich der Mond relativ zu den Sternen um etwa 13 ° nach Osten und kehrt nach 27,3 Tagen zu denselben Sternen zurück, nachdem er einen vollständigen Kreis auf der Himmelskugel beschrieben hat.

Umlaufzeit des Mondes um die Erde relativ zu den Sternen(im Trägheitsbezugssystem) stellar oder siderisch genannt(von lat. sidus - Stern) Monat. Es sind 27,3 Tage.

Die scheinbare Bewegung des Mondes wird von einer kontinuierlichen Veränderung seines Aussehens begleitet - Phasenwechsel. Dies geschieht, weil der Mond relativ zur Sonne und zur Erde, die ihn beleuchtet, unterschiedliche Positionen einnimmt. Ein Diagramm, das die Änderung der Mondphasen erklärt, ist in Abbildung 20 dargestellt.

Wenn der Mond für uns als schmale Sichel sichtbar ist, leuchtet auch der Rest seiner Scheibe leicht. Dieses Phänomen heißt aschfahles Licht und wird durch die Tatsache erklärt, dass die Erde die Nachtseite des Mondes durch reflektiertes Sonnenlicht beleuchtet.

Der Zeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden identischen Mondphasen wird als synodischer Monat bezeichnet.(von griechisch synodos - Verbindung); ist die Umlaufzeit des Mondes um die Erde relativ zur Sonne. Sie beträgt (wie Beobachtungen zeigen) 29,5 Tage.

Somit ist der synodische Monat länger als der siderische Monat. Dies ist leicht zu verstehen, wenn man weiß, dass die gleichen Mondphasen an den gleichen Positionen relativ zur Erde und zur Sonne auftreten. In Abbildung 21 entspricht die relative Position der Erde T und des Mondes L dem Moment des Neumonds. Mond L wird nach 27,3 Tagen, nachdem er eine volle Umdrehung gemacht hat, seine vorherige Position relativ zu den Sternen einnehmen. Während dieser Zeit wird die Erde T zusammen mit dem Mond entlang ihrer Umlaufbahn relativ zur Sonne einen Bogen TT 1 von fast 27 ° durchlaufen, da sie sich jeden Tag um etwa 1 ° verschiebt. Damit der Mond L 1 seine frühere Position relativ zur Sonne und zur Erde T 1 einnimmt (zum Neumond kam), dauert es noch zwei Tage. Tatsächlich passiert der Mond an einem Tag 360 °: 27,3 Tage = 13 ° / Tag, um einen Bogen von 27 ° zu passieren, braucht er. 27°: 13°/Tag=2 ​​Tage. Es stellt sich also heraus, dass der synodische Monat des Mondes etwa 29,5 Erdentage beträgt.

Wir sehen immer nur eine Halbkugel des Mondes. Dies wird manchmal als das Fehlen seiner axialen Drehung wahrgenommen. Tatsächlich liegt dies an der Gleichheit der Rotationsperioden des Mondes um seine Achse und seiner Umdrehung um die Erde.

Überprüfen Sie dies, indem Sie ein Objekt um sich kreisen lassen und es gleichzeitig um eine Achse drehen, deren Periode gleich der Periode des Kreises ist.

Der Mond dreht sich um seine eigene Achse und wendet abwechselnd seine verschiedenen Seiten der Sonne zu. Daher gibt es auf dem Mond einen Wechsel von Tag und Nacht, und der Sonnentag entspricht der synodischen Periode (seiner Umdrehung relativ zur Sonne). Auf dem Mond entspricht die Länge eines Tages also zwei Erdwochen, und unsere zwei Wochen machen dort eine Nacht aus.

Es ist leicht zu verstehen, dass die Phasen der Erde und des Mondes einander entgegengesetzt sind. Wenn der Mond fast voll ist, ist die Erde vom Mond aus als schmale Sichel sichtbar. Abbildung 42 zeigt ein Foto des Himmels und des Mondhorizonts mit der Erde, auf dem nur der beleuchtete Teil sichtbar ist - weniger als ein Halbkreis.

Übung 5

1. Die Mondsichel am Abend wölbt sich nach rechts und nahe am Horizont. Auf welcher Seite des Horizonts ist es?

2. Heute trat der obere Höhepunkt des Mondes um Mitternacht auf. Wann ist der nächste obere Höhepunkt des Mondes?

3. In welchen Zeitabständen kulminieren Sterne auf dem Mond?

2. Mond- und Sonnenfinsternisse

Erde und Mond, von der Sonne beleuchtet (Abb. 22), werfen Schattenkegel (konvergent) und Halbschattenkegel (divergent). Wenn der Mond ganz oder teilweise in den Schatten der Erde fällt, Komplett oder partielle Mondfinsternis. Von der Erde aus ist er überall dort gleichzeitig zu sehen, wo der Mond über dem Horizont steht. Die Phase einer totalen Mondfinsternis setzt sich fort, bis der Mond beginnt, aus dem Schatten der Erde aufzutauchen, und kann bis zu 1 Stunde und 40 Minuten dauern. Die in der Erdatmosphäre gebrochenen Sonnenstrahlen fallen in den Kegel des Erdschattens. In diesem Fall absorbiert die Atmosphäre die blauen und benachbarten Strahlen stark (siehe Abb. 40) und überträgt hauptsächlich rote in den Kegel, die schwächer absorbiert werden. Deshalb wird der Mond während einer großen Phase der Sonnenfinsternis rötlich und verschwindet nicht ganz. Früher wurde eine Mondfinsternis als schreckliches Omen gefürchtet, man glaubte, dass "der Monat blutet". Mondfinsternisse treten bis zu dreimal im Jahr auf, im Abstand von fast einem halben Jahr, und natürlich nur bei Vollmond.

Eine Sonnenfinsternis ist nur dann als totale Sonnenfinsternis zu sehen, wenn ein Punkt des Mondschattens auf die Erde fällt.. Der Fleckdurchmesser überschreitet 250 km nicht, daher ist eine totale Sonnenfinsternis gleichzeitig nur auf einem kleinen Teil der Erde sichtbar. Wenn sich der Mond auf seiner Umlaufbahn bewegt, bewegt sich sein Schatten von Westen nach Osten über die Erde und zeichnet ein immer schmaleres Band der totalen Sonnenfinsternis (Abb. 23).

Wo der Halbschatten des Mondes auf die Erde fällt, gibt es eine partielle Sonnenfinsternis.(Abb. 24).

Aufgrund einer geringfügigen Änderung der Entfernungen der Erde von Mond und Sonne ist der scheinbare Winkeldurchmesser des Mondes entweder etwas größer oder etwas kleiner als der Sonnendurchmesser oder gleich. Im ersten Fall dauert die totale Sonnenfinsternis bis zu 7 Minuten 40 Sekunden, im dritten - nur einen Augenblick, und im zweiten Fall bedeckt der Mond die Sonne überhaupt nicht vollständig, wird beobachtet ringförmige Sonnenfinsternis. Dann ist um die dunkle Scheibe des Mondes ein leuchtender Rand der Sonnenscheibe sichtbar.

Basierend auf einer genauen Kenntnis der Bewegungsgesetze der Erde und des Mondes werden die Momente der Finsternisse und wo und wie sie sichtbar sein werden, für Hunderte von Jahren im Voraus berechnet. Es wurden Karten zusammengestellt, die das Band einer totalen Sonnenfinsternis zeigen, Linien (Isophasen), an denen die Sonnenfinsternis in derselben Phase sichtbar sein wird, und Linien, relativ zu denen man für jeden Ort die Momente des Beginns, des Endes und der Mitte der Sonnenfinsternis zählen kann .

Sonnenfinsternisse pro Jahr können für die Erde zwei bis fünf sein, im letzteren Fall sicherlich privat. Im Durchschnitt wird am selben Ort eine totale Sonnenfinsternis äußerst selten gesehen - nur einmal in 200-300 Jahren.

Von besonderem Interesse für die Wissenschaft sind totale Sonnenfinsternisse, die zuvor unwissenden Menschen abergläubischen Schrecken einflößten. Solche Sonnenfinsternisse galten als Omen des Krieges, des Weltuntergangs.

Astronomen unternehmen Expeditionen zum Band der totalen Sonnenfinsternis, um die äußeren dünnen Schalen der Sonne zu untersuchen, die direkt außerhalb der Sonnenfinsternis für Sekunden, selten Minuten der totalen Phase unsichtbar sind. Während einer totalen Sonnenfinsternis verdunkelt sich der Himmel, am Horizont brennt ein leuchtender Ring - das Leuchten der Atmosphäre, das von den Sonnenstrahlen in Bereichen beleuchtet wird, in denen die Sonnenfinsternis unvollständig ist, erstrecken sich die Perlenstrahlen der sogenannten Sonnenkorona die schwarze Sonnenscheibe (siehe Abb. 69).

Wenn die Ebene der Mondbahn mit der Ebene der Ekliptik zusammenfallen würde, gäbe es bei jedem Neumond eine Sonnenfinsternis und bei jedem Vollmond eine Mondfinsternis. Aber die Ebene der Mondbahn kreuzt die Ebene der Ekliptik in einem Winkel von 5 ° 9 ". Daher passiert der Mond normalerweise nördlich oder südlich der Ekliptikebene, und es treten keine Sonnenfinsternisse auf. Nur während zwei Perioden des Jahres, Im Abstand von fast einem halben Jahr, wenn der Mond bei Vollmond und Neumond in der Nähe der Ekliptik steht, ist eine Sonnenfinsternis möglich.

Die Ebene der Mondumlaufbahn dreht sich im Weltraum (dies ist eine der Arten von Störungen in der Bewegung des Mondes, die durch die Anziehungskraft der Sonne erzeugt wird) * und macht in 18 Jahren eine vollständige Umdrehung. Daher werden die Perioden möglicher Sonnenfinsternisse entsprechend den Daten des Jahres verschoben. Wissenschaftler der Antike bemerkten die Periodizität der Finsternisse, die mit dieser 18-Jahres-Periode verbunden waren, und konnten daher den Beginn von Finsternissen ungefähr vorhersagen. Jetzt sind die Fehler in der Vorhersage der Finsternismomente kleiner als 1 s.

Informationen über kommende Sonnenfinsternisse und die Bedingungen ihrer Sichtbarkeit sind im "Schulastronomischen Kalender" angegeben.

Übung 6

1. Gestern war Vollmond. Könnte es morgen eine Sonnenfinsternis geben? in einer Woche?

2. Übermorgen wird es eine Sonnenfinsternis geben. Wird es heute Nacht eine Mondnacht geben?

3. Kann man die Sonnenfinsternis am 15. November vom Nordpol der Erde aus beobachten? 15. April? Erklären Sie die Antwort.

4. Ist es möglich, Mondfinsternisse im Juni und November vom Nordpol der Erde aus zu sehen? Erklären Sie die Antwort.

5. Wie kann man die Phase der Mondfinsternis von einer ihrer üblichen Phasen unterscheiden?

6. Wie lange dauern Sonnenfinsternisse auf dem Mond im Vergleich zu ihrer Dauer auf der Erde?

Junger oder alter Monat?

Wenn man die unvollständige Scheibe des Mondes am Himmel sieht, wird nicht jeder genau feststellen, ob es sich um einen jungen Monat handelt oder ob er bereits im Niedergang ist. Die schmale Sichel des neugeborenen Monats und die Sichel des alten Mondes unterscheiden sich nur dadurch, dass sie in entgegengesetzte Richtungen gewölbt sind. Auf der Nordhalbkugel ist der junge Monat mit seiner konvexen Seite immer nach rechts gerichtet, der alte nach links. Wie kann man sich zuverlässig und genau merken, wo welcher Monat aussieht?

Lassen Sie mich ein solches Omen vorschlagen.

Durch die Ähnlichkeit der Sichel oder Halbmond mit Buchstaben R oder Mit Es ist leicht festzustellen, ob der Monat vor uns wächst (d. h. jung ist) oder alt .

Auch die Franzosen haben ein Merkzeichen. Sie raten, im Geiste eine gerade Linie an die Hörner des Halbmonds zu heften; lateinische Buchstaben erhalten d oder s. Buchstabe d- Anfangsbuchstabe im Wort "dernier" (letzter) - zeigt das letzte Quartal an, d.h. den alten Monat. Buchstabe R - die Initiale im Wort "Premier" (erster) - zeigt an, dass sich der Mond im Allgemeinen in der Phase des ersten Viertels befindet - jung. Die Deutschen haben auch eine Regel, die die Form des Mondes bestimmten Buchstaben zuordnet.

Diese Regeln können nur auf der Nordhalbkugel der Erde angewendet werden. Für Australien oder Transvaal ist die Bedeutung genau umgekehrt. Aber auch auf der Nordhalbkugel sind sie möglicherweise nicht anwendbar – nämlich in den südlichen Breiten.

Bereits auf der Krim und in Transkaukasien neigen sich Sichel und Halbmond stark zur Seite, weiter südlich legen sie sich ganz hin. In Äquatornähe wirkt die am Horizont hängende Mondsichel entweder wie eine auf den Wellen schaukelnde Gondel („Mondshuttle“ aus arabischen Märchen) oder wie ein leuchtender Bogen. Weder russische noch französische Zeichen sind hier geeignet - beide Buchstabenpaare können auf Wunsch aus einem Liegeradbogen hergestellt werden: R und C, r und d.

Um sich in diesem Fall im Alter des Mondes nicht zu täuschen, muss man sich astronomischen Zeichen zuwenden: Der junge Monat ist am Abend im westlichen Teil des Himmels sichtbar; alt - am Morgen im östlichen Teil des Himmels.

Mond auf Fahnen

Auf Abb. 30 vor uns ist die Flagge der Türkei (ehemals). Es hat ein Bild eines sichelförmigen Mondes und eines Sterns. Dies führt uns zu folgenden Fragen:

1. Welche Monatssichel ist auf der Flagge abgebildet - jung oder alt?

2. Können Mondsichel und Stern am Himmel in der Form beobachtet werden, in der sie auf der Flagge abgebildet sind?

Reis. 30. Flagge der Türkei (früher).

1. Wir erinnern uns an das gerade erwähnte Zeichen und berücksichtigen, dass die Flagge zu dem Land der nördlichen Hemisphäre gehört, und stellen fest, dass der Monat auf der Flagge steht alt.

Reis. 31. Warum der Stern nicht zwischen den Hörnern des Monats zu sehen ist

2. Der Stern ist nicht in der zum Kreis geschlossenen Mondscheibe zu sehen (Abb. 31, a). Alle Himmelskörper sind viel weiter als der Mond und müssen daher von ihm verdeckt werden. Sie sind nur jenseits des Randes des dunklen Teils des Mondes zu sehen, wie in Abb. 31,6.

Es ist merkwürdig, dass auf der modernen Flagge der Türkei, die auch das Bild einer Mondsichel und eines Sterns enthält, der Stern genau wie in Abb. 31, b.

Rätsel der Mondphasen

Der Mond erhält sein Licht von der Sonne, und deshalb muss die konvexe Seite der Halbmonde natürlich der Sonne zugewandt sein. Künstler vergessen das oft. Auf Kunstausstellungen ist es nicht ungewöhnlich, eine Landschaft mit einer Mondsichel zu sehen, die mit ihrer geraden Seite der Sonne zugewandt ist; es gibt auch eine Mondsichel, die mit ihren Hörnern der Sonne zugewandt ist (Abb. 32).

Reis. 32. In der Landschaft wurde ein astronomischer Fehler gemacht. Welche? (Antwort im Text).

Es sollte jedoch beachtet werden, dass das korrekte Zeichnen eines jungen Monats nicht so einfach ist, wie es scheint. Selbst erfahrene Künstler zeichnen die äußeren und inneren Bögen der Mondsichel in Form von Halbkreisen (Abb. 33, b). Inzwischen hat nur der äußere Bogen eine Halbkreisform, während der innere eine Halbellipse ist, weil es sich um einen Halbkreis handelt (die Grenze des beleuchteten Teils), der perspektivisch sichtbar ist (Abb. 33, a).

Reis. 33. Wie man (a) und wie nicht (b) eine Mondsichel darstellt

Es ist nicht einfach, die Mondsichel und die richtige Position am Himmel anzugeben. Die Sichel und der Halbmond werden oft auf ziemlich rätselhafte Weise in Beziehung zur Sonne gesetzt. Es scheint, dass, da der Mond von der Sonne beleuchtet wird, die gerade Linie, die die Enden des Monats verbindet, einen rechten Winkel mit dem Strahl bilden sollte, der von der Sonne zu ihrer Mitte verläuft (Abb. 34).

Reis. 34. Die Position der Mondsichel relativ zur Sonne

Mit anderen Worten, der Mittelpunkt der Sonne muss auf einer Senkrechten liegen, die durch die Mitte der geraden Linie gezogen wird, die die Enden des Monats verbindet. Diese Regel wird jedoch nur für einen schmalen Halbmond in der Nähe der Sonne eingehalten. Auf Abb. 35 zeigt die Position des Monats in verschiedenen Phasen relativ zu den Sonnenstrahlen. Es entsteht der Eindruck, als würden die Sonnenstrahlen gebogen, bevor sie den Mond erreichen.

Reis. 35. In welcher Position relativ zur Sonne sehen wir den Mond in verschiedenen Phasen.

Die Lösung liegt im Folgenden. Der Strahl, der von der Sonne zum Mond geht, steht eigentlich senkrecht auf der Linie, die die Enden des Monats verbindet, und ist im Weltraum eine gerade Linie. Aber unser Auge zeichnet am Himmel nicht diese gerade Linie, sondern ihre Projektion auf das konkave Firmament, also eine gekrümmte Linie. Deshalb scheint es uns, dass der Mond am Himmel "falsch aufgehängt" ist. Der Künstler muss diese Merkmale studieren und in der Lage sein, sie auf die Leinwand zu übertragen.

Doppelter Planet

Der Doppelplanet ist die Erde mit dem Mond. Sie haben das Recht auf diesen Namen, weil unser Satellit sich deutlich von den Satelliten anderer Planeten mit einer beträchtlichen Größe und Masse im Verhältnis zu seinem zentralen Planeten abhebt. Es gibt absolut größere und schwerere Satelliten im Sonnensystem, aber im Vergleich zu ihrem zentralen Planeten sind sie im Verhältnis zur Erde viel kleiner als unser Mond. Tatsächlich beträgt der Durchmesser unseres Mondes mehr als ein Viertel des Durchmessers der Erde, und der Durchmesser relativ zum größten Satelliten anderer Planeten beträgt nur ein Zehntel des Durchmessers seines Planeten (Triton ist ein Satellit von Neptun). Außerdem beträgt die Masse des Mondes 1/81 der Masse der Erde; der schwerste der im Sonnensystem existierenden Trabanten, der dritte Trabant des Jupiter, hat weniger als 10.000stel der Masse seines Zentralplaneten.

Welchen Bruchteil der Masse des Zentralplaneten die Masse großer Satelliten ausmacht, zeigt die Tafel auf Seite 86. Sie können aus diesem Vergleich ersehen, dass unser Mond, gemessen an der Masse, den größten Bruchteil seines Zentralplaneten ausmacht.

Die dritte Sache, die dem Erde-Mond-System das Recht gibt, den Namen eines "Doppelplaneten" zu beanspruchen, ist die enge Nähe beider Himmelskörper. Viele Trabanten anderer Planeten kreisen in viel größerer Entfernung: Einige Jupitertrabanten (zB der neunte, Abb. 36) kreisen 65 mal weiter.

Reis. 36. Das Erde-Mond-System im Vergleich zum Jupiter-System (die Größen der Himmelskörper selbst sind nicht maßstabsgetreu dargestellt)

Damit verbunden ist die merkwürdige Tatsache, dass die Bahn, die der Mond um die Sonne beschreibt, sich sehr wenig von der Bahn der Erde unterscheidet. Das erscheint unglaublich, wenn man bedenkt, dass sich der Mond in einer Entfernung von fast 400.000 km um die Erde bewegt. Vergessen wir aber nicht, dass bei einer Umdrehung des Mondes um die Erde die Erde selbst um etwa den 13. Teil ihrer Jahresbahn, also um 70.000.000 km, mittransportiert wird. Stellen Sie sich eine kreisförmige Bahn des Mondes vor - 2.500.000 km -, die sich über eine 30-mal größere Entfernung erstreckt. Was wird von seiner runden Form übrig bleiben? Gar nichts. Aus diesem Grund verschmilzt die Bahn des Mondes in der Nähe der Sonne fast mit der Umlaufbahn der Erde und weicht nur um 13 kaum wahrnehmbare Vorsprünge davon ab. Es lässt sich durch eine einfache Rechnung (mit der wir die Darstellung hier nicht belasten) beweisen, dass die Bahn des Mondes in diesem Fall überall seiner Sonne zugewandt ist Konkavität . Grob gesagt sieht es aus wie ein konvexes dreizehnseitiges Dreieck mit sanft abgerundeten Ecken.

Auf Abb. 37 sehen Sie eine genaue Darstellung der Bahnen der Erde und des Mondes im Laufe eines Monats. Die gestrichelte Linie ist die Bahn der Erde, die durchgezogene Linie die Bahn des Mondes. Sie sind so nah beieinander, dass für ihr getrenntes Bild ein sehr großer Maßstab der Zeichnung genommen werden musste: Der Durchmesser der Erdbahn ist hier gleich?Wenn wir dafür 10 cm nehmen, dann der größte Abstand in der Zeichnung zwischen den beiden Pfaden wäre geringer als die Dicke der sie darstellenden Linien. Wenn Sie sich diese Zeichnung ansehen, sind Sie offensichtlich davon überzeugt, dass sich Erde und Mond auf fast derselben Bahn um die Sonne bewegen und dass ihnen von Astronomen zu Recht der Name eines Doppelplaneten zugeschrieben wurde.

Reis. 37. Monatliche Bahn des Mondes (durchgezogene Linie) und der Erde (gepunktete Linie) um die Sonne

Für einen Beobachter auf der Sonne würde die Bahn des Mondes also wie eine leicht gewellte Linie erscheinen, die fast mit der Umlaufbahn der Erde zusammenfällt. Dies widerspricht nicht im Geringsten der Tatsache, dass sich der Mond in Bezug auf die Erde auf einer kleinen Ellipse bewegt.

Der Grund ist natürlich, dass wir von der Erde aus die tragbare Bewegung des Mondes zusammen mit der Erde entlang der Erdumlaufbahn nicht bemerken, da wir selbst daran teilnehmen.

Warum fällt der Mond nicht auf die Sonne?

Die Frage mag naiv erscheinen. Warum sollte der Mond auf die Sonne fallen? Schließlich zieht ihn die Erde stärker an als die ferne Sonne und bringt ihn natürlich dazu, sich um sich selbst zu drehen.

Leser, die das glauben, werden überrascht sein, dass das Gegenteil der Fall ist: Der Mond wird stärker von der Sonne angezogen als von der Erde!

Dass dem so ist, zeigt die Rechnung. Vergleichen wir die Kräfte, die den Mond anziehen: die Kraft der Sonne und die Kraft der Erde. Beide Kräfte hängen von zwei Umständen ab: von der Größe der anziehenden Masse und von der Entfernung dieser Masse vom Mond. Die Masse der Sonne ist 330.000 mal größer als die Masse der Erde; die Sonne würde den Mond stärker anziehen als die Erde, wenn der Abstand zum Mond in beiden Fällen gleich wäre.

Aber die Sonne ist etwa 400-mal weiter vom Mond entfernt als die Erde. Die Anziehungskraft nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab; daher muss die Anziehungskraft der Sonne um den Faktor 400 2 reduziert werden, also um den Faktor 160.000. Das bedeutet, dass die Anziehungskraft der Sonne um 330.000/160.000 stärker ist als die der Erde, also mehr als zweimal.

Der Mond wird also doppelt so stark von der Sonne angezogen wie die Erde. Warum kollabiert dann eigentlich der Mond nicht auf der Sonne? Warum lässt die Erde immer noch den Mond um sich kreisen, und die Wirkung der Sonne übernimmt nicht?

Der Mond fällt aus dem gleichen Grund nicht auf die Sonne, aus dem die Erde nicht auf sie fällt; Der Mond dreht sich zusammen mit der Erde um die Sonne, und die Anziehungskraft der Sonne verausgabt sich spurlos darin, diese beiden Körper ständig von einer geraden Bahn auf eine gekrümmte Bahn zu überführen, d.h. eine geradlinige Bewegung in eine krummlinige umzuwandeln. Es genügt ein Blick auf Abb. 38, um das Gesagte zu überprüfen.

Andere Leser mögen einige Zweifel haben. Wie kommt es überhaupt raus? Die Erde zieht den Mond auf sich zu. Die Sonne zieht den Mond mit mehr Kraft an, und der Mond kreist um die Erde, anstatt auf die Sonne zu fallen? Das wäre in der Tat seltsam, wenn die Sonne nur den Mond an sich ziehen würde. Aber es zieht den Mond zusammen mit der Erde, dem gesamten "Doppelplaneten", an und stört sozusagen nicht die inneren Beziehungen der Mitglieder dieses Paares untereinander. Genau genommen wird der gemeinsame Schwerpunkt des Systems Erde-Mond von der Sonne angezogen; Dieses Zentrum (Baryzentrum genannt) dreht sich unter dem Einfluss der Sonnenanziehung um die Sonne. Er befindet sich in einem Abstand von 2/3 des Erdradius vom Erdmittelpunkt zum Mond. Der Mond und der Erdmittelpunkt drehen sich um das Baryzentrum und machen jeden Monat eine Umdrehung.

Die sichtbaren und unsichtbaren Seiten des Mondes

Unter den Effekten, die ein Stereoskop liefert, ist nichts auffälliger als der Anblick des Mondes. Hier können Sie mit eigenen Augen sehen, dass der Mond wirklich kugelförmig ist, während er am echten Himmel flach erscheint, wie ein Teetablett.

Aber wie schwierig es ist, ein solches stereoskopisches Foto unseres Satelliten zu bekommen, ahnen viele nicht einmal. Um es zu machen, muss man mit den Besonderheiten der kapriziösen Bewegungen der Nachtkoryphäe gut vertraut sein.

Tatsache ist, dass der Mond die Erde so umgeht, dass er ihr immer mit der gleichen Seite zugewandt ist. Während er um die Erde läuft, dreht sich der Mond gleichzeitig um seine Achse, und beide Bewegungen werden in der gleichen Zeit abgeschlossen.

Auf Abb. 38 sehen Sie eine Ellipse, die die Umlaufbahn des Mondes optisch darstellen soll. Die Zeichnung verstärkt bewusst die Dehnung der Mondellipse; Tatsächlich beträgt die Exzentrizität der Mondumlaufbahn 0,055 oder 1/18. Es ist unmöglich, die Mondbahn auf einer kleinen Zeichnung genau so darzustellen, dass das Auge sie von einem Kreis unterscheidet: Bei einer großen Halbachse von sogar einem ganzen Meter wäre die kleine Halbachse nur um 1 mm kürzer als sie; Die Erde wäre nur 5,5 cm von der Mitte entfernt Um die weitere Erklärung besser verständlich zu machen, ist in der Abbildung eine länglichere Ellipse gezeichnet.

Reis. 38. Wie sich der Mond auf seiner Umlaufbahn um die Erde bewegt (Details im Text)

Stellen Sie sich also vor, die Ellipse in Abb. 38 ist die Bahn des Mondes um die Erde. Die Erde wird an einem Punkt platziert Ö - an einem der Brennpunkte der Ellipse. Die Keplerschen Gesetze gelten nicht nur für die Bewegungen der Planeten um die Sonne, sondern auch für die Bewegungen von Satelliten um die zentralen Planeten, insbesondere für die Umdrehung des Mondes. Nach dem zweiten Gesetz von Kepler bewegt sich der Mond in einem Viertelmonat auf diese Weise AE, welcher Bereich OABCDE entspricht 1/4 der Fläche der Ellipse, also der Fläche MABCD(Gebietsgleichheit VAE und VERRÜCKT. in unserer Zeichnung wird durch die ungefähre Gleichheit der Flächen bestätigt MOQ und EQD). Also, in einem Viertelmonat wandert der Mond ab SONDERN Vor E. Die Rotation des Mondes sowie die Rotation der Planeten im Allgemeinen erfolgt im Gegensatz zu ihrem Umlauf um die Sonne gleichmäßig: In 1/4 Monat dreht er sich genau um 90 °. Also wenn der Mond drin ist E, der Radius des Mondes, der der Erde an einem Punkt zugewandt ist SONDERN, beschreibt einen Bogen von 90° und ist nicht auf einen Punkt gerichtet M, und zu einem anderen Punkt, nach links M, in der Nähe eines anderen Schwerpunkts R Mondumlaufbahn. Da der Mond sein Antlitz leicht vom irdischen Beobachter abwendet, sieht er auf der rechten Seite einen schmalen Streifen seiner bisher unsichtbaren Hälfte. Am Punkt Elupa zeigt dem irdischen Betrachter einen schon schmaleren Streifen seiner meist unsichtbaren Seite, denn der Winkel OFP kleiner als ein Winkel OEP. Am Punkt G- am Apogäum der Umlaufbahn - der Mond nimmt die gleiche Position in Bezug auf die Erde ein wie am Perigäum SONDERN. Mit seiner weiteren Bewegung dreht sich der Mond in die entgegengesetzte Richtung von der Erde weg und zeigt unserem Planeten einen weiteren Streifen seiner unsichtbaren Seite: Dieser Streifen wird zuerst breiter, dann schmaler und an der Spitze SONDERN Der Mond befindet sich in seiner ursprünglichen Position.

Wir haben gesehen, dass unser Satellit aufgrund der elliptischen Form der Mondbahn nicht mit genau ein und derselben Hälfte der Erde zugewandt ist. Der Mond zeigt immer dieselbe Seite, nicht zur Erde, sondern zu einem anderen Brennpunkt seiner Umlaufbahn. Für uns schwankt es wie eine Waage um die Mittelstellung; daher der astronomische Name für dieses Wackeln: „libration“ – vom lateinischen Wort „libra“, was „Waage“ bedeutet. Die Menge der Libration an jedem Punkt wird durch den entsprechenden Winkel gemessen; Zum Beispiel ist am Punkt die Libration gleich dem Winkel OEP. Die größte Libration liegt bei 7°53?, also fast 8°.

Es ist interessant zu verfolgen, wie der Librationswinkel mit der Bewegung des Mondes auf seiner Umlaufbahn zunimmt und abnimmt. Setzen wir ein D die Spitze des Kompasses und beschreiben den Bogen, der durch die Brennpunkte verläuft Ö und R. Es wird die Umlaufbahn punktuell kreuzen B und F. Ecken GES und OFP wie eingeschrieben gleich dem halben Zentriwinkel ODP. Daraus leiten wir ab, wann sich der Mond bewegt SONDERN Vor D Libration wächst zunächst schnell an der Spitze BEIM erreicht die Hälfte des Maximums, steigt dann langsam weiter an; auf dem weg von D Vor F Die Libration nimmt zunächst langsam, dann schnell ab. Auf der zweiten Hälfte der Ellipse ändert die Libration ihren Wert mit der gleichen Geschwindigkeit, aber in entgegengesetzter Richtung. (Die Menge der Libration an jedem Punkt der Umlaufbahn ist ungefähr proportional zum Abstand des Mondes von der Hauptachse der Ellipse.)

Dieses Taumeln des Mondes, das wir jetzt betrachtet haben, wird Libration in Längengrad genannt. Unser Satellit unterliegt auch einer anderen Libration - in Breitengraden. Die Ebene der Mondbahn ist gegenüber der Ebene des Mondäquators um 6° geneigt. Daher sehen wir den Mond von der Erde aus in manchen Fällen etwas von Süden, in anderen von Norden, indem wir durch seine Pole ein wenig in die "unsichtbare" Hälfte des Mondes blicken. Diese Libration im Breitengrad erreicht 6°.

Lassen Sie uns nun erklären, wie der Astronom-Fotograf die beschriebenen leichten Schwankungen des Mondes um seine mittlere Position ausnutzt, um stereoskopische Bilder von ihm zu erhalten. Der Leser ahnt wahrscheinlich, dass es dazu notwendig ist, zwei solche Mondpositionen zu beobachten, in denen er in der einen gegen die andere um einen ausreichenden Winkel gedreht wäre. An Punkten A und B, B und C, C und D und usw. Der Mond nimmt Positionen ein, die so verschieden von der Erde sind, dass stereoskopische Bilder möglich sind. Aber hier stehen wir vor einer neuen Schwierigkeit: In diesen Positionen ist der Altersunterschied des Mondes mit 1½ -2 Tagen zu groß, so dass der Streifen der Mondoberfläche in der Nähe des Beleuchtungskreises in einem Bild bereits hervortritt aus dem Schatten. Dies ist für stereoskopische Bilder nicht akzeptabel (der Streifen wird wie Silber glänzen). Es stellt sich eine schwierige Aufgabe: Auf dieselben Mondphasen zu achten, die sich in der Libration (in Längengrad) unterscheiden, damit der Beleuchtungskreis dieselben Details der Mondoberfläche durchläuft. Aber auch das ist nicht genug: In beiden Positionen müssen immer noch die gleichen Librationen in Breitengraden vorhanden sein.

Es ist unwahrscheinlich, dass unser Leser Mondstereofotografien erstellt. Die Methode, sie zu erhalten, wird hier natürlich nicht zu einem praktischen Zweck erklärt, sondern nur, um die Besonderheiten der Mondbewegung zu berücksichtigen, die es den Astronomen ermöglichen, einen kleinen Streifen der Seite unseres Satelliten zu sehen, der normalerweise nicht zugänglich ist der Beobachter. Dank der beiden Mondlibrationen sehen wir im Allgemeinen nicht die Hälfte der gesamten Mondoberfläche, sondern 59% davon. Vor dem Start der dritten Weltraumrakete in Richtung Mond in der Sowjetunion waren 41 % der Mondoberfläche für Untersuchungen unzugänglich.

Wie dieser Teil der Mondoberfläche angeordnet ist, wusste niemand. Es wurden witzige Versuche unternommen, indem Teile der Mondkämme und Lichtstreifen rückwärts fortgesetzt wurden, die vom unsichtbaren Teil des Mondes zum sichtbaren übergingen, um einige Vermutungen über die Details der uns unzugänglichen Hälfte zu skizzieren. Als Ergebnis des Starts der automatischen interplanetaren Station Luna-3 am 4. Oktober 1959 wurden Fotos von der anderen Seite des Mondes erhalten. Sowjetische Wissenschaftler erhielten das Recht, neu entdeckten Mondformationen Namen zu geben. Die Krater sind nach prominenten Persönlichkeiten aus Wissenschaft und Kultur benannt - Lomonosov, Tsiolkovsky, Joliot-Curie und anderen - und nach zwei neuen Meeren - dem Moskauer Meer und dem Meer der Träume. Die andere Seite des Mondes wurde zum zweiten Mal von der sowjetischen Zond-3-Station fotografiert, die am 18. Juli 1965 gestartet wurde.

1966 landete Luna 9 sanft auf dem Mond und übermittelte ein Bild der Mondlandschaft zurück zur Erde. 1969 musste das Mondmeer der Ruhe gestört werden. Auf dem trockenen Grund dieses "Meeres" landete die Landekabine des amerikanischen Raumschiffs Apollo 11. Die Astronauten Neil Armstrong und Edwin Aldrin betraten als erste Menschen den Mond. Sie installierten mehrere Instrumente, nahmen Proben des Mondbodens und kehrten zum Schiff zurück, das im Orbit auf sie wartete. Apollo 11 wurde von Michael Collins gesteuert. Bis Ende 1972 besuchten fünf weitere amerikanische Expeditionen den Mond.

Gleichzeitig wurden in der UdSSR automatische Stationen zum Mond gestartet. 1970 entnahm Luna 16 nach der Landung auf der Mondoberfläche erstmals Mondbodenproben und brachte sie zur Erde. Im selben Jahr brachte Luna-17 den selbstfahrenden Lunokhod-1 auf die Oberfläche unseres Satelliten. Dieser achträdrige Roboter, der aussieht wie eine Schildkröte und eine Feldküche der Armee, legte in 301 Tagen fast 11 Kilometer zurück und übermittelte 20.000 Bilder, 200 Panoramen und führte Bodenuntersuchungen an 500 Punkten zur Erde durch.

Wenig später brachte Luna-20 Bodenproben aus der für Astronauten unzugänglichen Bergregion des Mondes zur Erde. 1973 schickte Luna-21 Lunokhod-2 auf eine Kampagne, die in 4,5 Monaten 37 km zurücklegte, um das Gelände und die Bodenzusammensetzung zu erkunden. Beide Radroboter wurden von der Erde aus per Funk gesteuert und systematisch Bilder von Mondlandschaften, die Ergebnisse von Bodenanalysen, an das MCC übermittelt. Die automatische Station "Luna-24" (1976) bohrte Mondboden bis zu einer Tiefe von 2 m und lieferte 170 g ihrer Proben zur Erde.

Die oft geäußerte Vorstellung von der Existenz von Atmosphäre und Wasser auf der anderen Seite des Mondes ist nicht gerechtfertigt und widerspricht den Gesetzen der Physik: Wenn es auf der einen Seite des Mondes keine Atmosphäre und kein Wasser gibt, dann kann es auf der anderen keine geben (Wir werden auf dieses Problem zurückkommen).

Der zweite Mond und der Mond des Mondes

Von Zeit zu Zeit erscheinen Berichte in der Presse, dass es diesem oder jenem Beobachter gelungen ist, den zweiten Satelliten der Erde, seinen zweiten Mond, zu sehen.

Die Frage nach der Existenz eines zweiten Satelliten der Erde ist nicht neu. Es hat eine lange Geschichte hinter sich. Wer den Roman „Von der Kanone zum Mond“ von Jules Verne gelesen hat, erinnert sich wahrscheinlich daran, dass dort bereits der zweite Mond erwähnt wird. Er ist so klein und seine Geschwindigkeit so groß, dass die Bewohner der Erde ihn nicht beobachten können. Der französische Astronom Petit, - sagt Jules Berne - vermutete seine Existenz und bestimmte die Periode seiner Umdrehung um die Erde auf 3 Stunden 20 m. Seine Entfernung von der Erdoberfläche beträgt 8140 km. Es ist merkwürdig, dass die englische Zeitschrift Znanie in einem Artikel über Astronomie von Jules Verne den Hinweis auf Petit sowie Petit selbst für einfach fiktiv hält. Dieser Astronom wird in keiner Enzyklopädie wirklich erwähnt. Doch die Botschaft des Romanautors ist nicht frei erfunden. In den 1950er Jahren verteidigte der Direktor des Observatoriums von Toulouse, Petit, wirklich die Existenz eines zweiten Mondes, eines Meteoriten mit einer Umlaufzeit von 3 Stunden 20 Metern, der jedoch nicht 8.000, sondern 5.000 km von der Erdoberfläche entfernt kreist. Diese Meinung wurde schon damals nur von wenigen Astronomen geteilt, geriet aber später völlig in Vergessenheit. Theoretisch ist es nichts Unwissenschaftliches, die Existenz eines zweiten, sehr kleinen Trabanten der Erde anzunehmen. Aber ein solcher Himmelskörper müsste nicht nur in den seltenen Momenten beobachtet werden, in denen er (scheinbar) über die Scheibe des Mondes oder der Sonne zieht. Auch wenn er sich der Erde so nahe dreht, dass er bei jeder Umdrehung in den weiten Erdschatten sinken muss, so war er auch in diesem Fall am Morgen- und Abendhimmel als heller Stern in den Strahlen der Sonne zu sehen. Mit seiner schnellen Bewegung und häufigen Rückkehr hätte dieser Stern die Aufmerksamkeit vieler Beobachter auf sich gezogen. In den Momenten einer totalen Sonnenfinsternis wäre auch der zweite Mond dem Blick der Astronomen nicht entgangen. Mit einem Wort, wenn die Erde wirklich einen zweiten Satelliten hätte, würde er ziemlich oft beobachtet werden. In der Zwischenzeit gab es keine unbestreitbaren Beobachtungen.

Genau genommen hat die Erde neben dem Mond noch zwei weitere Trabanten. Nicht künstlich, sondern ganz natürlich. Und nicht winzig, sondern genauso groß wie der Mond selbst. Aber obwohl diese "Monde" vor langer Zeit entdeckt wurden (1956 vom polnischen Astronomen Kordylewski), gelang es nur sehr wenigen Menschen, sie zu sehen. Die Sache ist, dass diese Satelliten vollständig aus Staub bestehen. Diese staubigen "Monde" bewegen sich zwischen den Sternen entlang der gleichen Bahn wie der echte Mond und mit der gleichen Geschwindigkeit. Der eine ist dem Mond 60 Grad voraus, der andere 60 Grad hinter ihm. Und sie sind genauso weit von der Erde entfernt wie der Mond. Die Ränder dieser "Monde" sind verschwommen, was es sehr schwierig macht, sie zu sehen.

Neben dem Problem des zweiten Mondes wurde auch die Frage aufgeworfen, ob unser Mond einen eigenen kleinen Satelliten hat – den „Mond des Mondes“.

Es ist jedoch sehr schwierig, die Existenz eines solchen Mondsatelliten direkt festzustellen. Der Astronom Multon äußert dazu folgende Überlegungen:

„Wenn der Mond mit vollem Licht scheint, macht es sein Licht oder das Licht der Sonne nicht möglich, einen sehr kleinen Körper in seiner Nachbarschaft zu unterscheiden. Nur in den Momenten von Mondfinsternissen könnte der Mondtrabant von der Sonne beleuchtet werden, während die benachbarten Teile des Himmels frei von dem Einfluss des Streulichts des Mondes wären. So konnte man nur bei Mondfinsternissen hoffen, einen kleinen Körper zu entdecken, der den Mond umkreist. Studien dieser Art wurden bereits durchgeführt, haben aber keine wirklichen Ergebnisse gebracht.“

Warum gibt es auf dem Mond keine Atmosphäre?

Diese Frage gehört zu denen, die geklärt werden, wenn man sie erst sozusagen umkehrt. Bevor wir darüber sprechen, warum der Mond keine Atmosphäre um sich herum hält, stellen wir die Frage: Warum hält die Atmosphäre um unseren eigenen Planeten? Denken Sie daran, dass Luft, wie jedes Gas, ein Chaos aus nicht verwandten Molekülen ist, die sich schnell in verschiedene Richtungen bewegen. Ihre Durchschnittsgeschwindigkeit bei t = 0 °C - ungefähr? km pro Sekunde (Geschwindigkeit einer Gewehrkugel). Warum verstreuen sie sich nicht im Weltall? Aus dem gleichen Grund, aus dem eine Gewehrkugel nicht ins All fliegt. Nachdem die Energie ihrer Bewegung erschöpft ist, um die Schwerkraft zu überwinden, fallen die Moleküle auf die Erde zurück. Stellen Sie sich ein Molekül in der Nähe der Erdoberfläche vor, das mit hoher Geschwindigkeit senkrecht nach oben fliegt? km pro Sekunde. Wie hoch kann sie fliegen? Es ist einfach zu berechnen: Geschwindigkeit v, Hubhöhe h und die Erdbeschleunigung g durch folgende Formel verknüpft:

v 2 = 2gh.

Lassen Sie uns statt v seinen Wert ersetzen - 500 m/s, statt g- 10 m/s 2 haben wir

h = 12 500 m = 12 km.

Aber wenn Luftmoleküle nicht über 12 fliegen können? Kilometer, Woher kommen dann die Luftmoleküle über dieser Grenze? Denn Sauerstoff, der Bestandteil unserer Atmosphäre ist, ist nahe der Erdoberfläche (aus Kohlendioxid durch Pflanzentätigkeit) entstanden. Welche Kraft hat sie angehoben und in einer Höhe von 500 Kilometern oder mehr gehalten, wo das Vorhandensein von Luftspuren bedingungslos festgestellt wurde? Die Physik gibt hier dieselbe Antwort, die wir von einem Statistiker hören würden, wenn wir ihn fragen würden: „Die durchschnittliche Dauer des menschlichen Lebens beträgt 70 Jahre; Woher kommen 80-Jährige? Die Sache ist, dass sich unsere Berechnung auf einen Durchschnitt bezieht, nicht auf ein echtes Molekül. Das durchschnittliche Molekül hat eine zweite Geschwindigkeit von ? km, aber echte Moleküle bewegen sich einige langsamer, andere schneller als der Durchschnitt. Zwar ist der Prozentsatz der Moleküle, deren Geschwindigkeit merklich vom Durchschnitt abweicht, gering und nimmt mit zunehmender Größe dieser Abweichung schnell ab. Von der Gesamtzahl der Moleküle, die in einem gegebenen Sauerstoffvolumen bei 0° enthalten sind, haben nur 20 % eine Geschwindigkeit von 400 bis 500 Metern pro Sekunde; ungefähr dieselbe Zahl der Moleküle bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 300-400 m/s, 17% - mit einer Geschwindigkeit von 200-300 m/s, 9% - mit einer Geschwindigkeit von 600-700 m/s, 8% - bei bei einer Geschwindigkeit von 700-800 m/s, 1% - bei einer Geschwindigkeit von 1300–1400 m/s. Ein kleiner Teil (weniger als ein Millionstel) der Moleküle hat eine Geschwindigkeit von 3500 m/s, und diese Geschwindigkeit reicht aus, damit die Moleküle sogar in eine Höhe von 600 km fliegen können.

Wirklich, 3500 2 = 20 Std, wo h=12250000/20 also über 600 km.

Deutlich wird das Vorhandensein von Sauerstoffpartikeln in Hunderten von Kilometern Höhe über der Erdoberfläche: Das ergibt sich aus den physikalischen Eigenschaften von Gasen. Die Moleküle von Sauerstoff, Stickstoff, Wasserdampf, Kohlendioxid haben jedoch keine Geschwindigkeiten, die es ihnen ermöglichen würden, die Erde vollständig zu verlassen. Dies erfordert eine Geschwindigkeit von mindestens 11 km pro Sekunde, und nur einzelne Moleküle dieser Gase haben solche Geschwindigkeiten bei niedrigen Temperaturen. Deshalb hält die Erde ihre atmosphärische Hülle so fest. Es wird berechnet, dass für den Verlust der Hälfte des Vorrats selbst des leichtesten Gases der Erdatmosphäre – Wasserstoff – eine 25-stellige Zahl von Jahren vergehen muss. Millionen von Jahren werden an Zusammensetzung und Masse der Erdatmosphäre nichts ändern.

Um nun zu erklären, warum der Mond um sich herum keine ähnliche Atmosphäre aufrechterhalten kann, bleibt noch ein wenig zu sagen.

Die Schwerkraft auf dem Mond ist sechsmal schwächer als auf der Erde; entsprechend ist dort auch die zur Überwindung der Schwerkraft erforderliche Geschwindigkeit geringer und beträgt nur 2360 m/s. Und da die Geschwindigkeit von Sauerstoff- und Stickstoffmolekülen bei moderater Temperatur diesen Wert überschreiten kann, ist klar, dass der Mond kontinuierlich seine Atmosphäre verlieren müsste, wenn er eine bilden würde.

Wenn das schnellste der Moleküle entweicht, erreichen andere Moleküle eine kritische Geschwindigkeit (dies ist eine Folge des Gesetzes der Geschwindigkeitsverteilung zwischen Gasteilchen), und immer mehr Teilchen der atmosphärischen Hülle müssen unwiderruflich in den Weltall entweichen.

Nach einer ausreichenden Zeitspanne, die im Maßstab des Universums vernachlässigbar ist, wird die gesamte Atmosphäre die Oberfläche eines solch schwach anziehenden Himmelskörpers verlassen.

Es kann mathematisch bewiesen werden, dass, wenn die durchschnittliche Geschwindigkeit der Moleküle in der Atmosphäre des Planeten sogar dreimal kleiner ist als die Grenzgeschwindigkeit (d. h. sie beträgt 2360: 3 = 790 m/s für den Mond), eine solche Atmosphäre sich auflösen sollte die Hälfte innerhalb weniger Wochen. (Die Atmosphäre eines Himmelskörpers kann nur dann nachhaltig aufrechterhalten werden, wenn die Durchschnittsgeschwindigkeit seiner Moleküle weniger als ein Fünftel der Maximalgeschwindigkeit beträgt.) Die Idee wurde geäußert - oder besser gesagt der Traum - dass in der Zeit, wenn die irdische Menschheit zu Besuch ist und den Mond erobert, wird er ihn mit einer künstlichen Atmosphäre umgeben und bewohnbar machen. Nach dem Gesagten sollte dem Leser die Unrealisierbarkeit eines solchen Unternehmens klar sein.

Das Fehlen einer Atmosphäre in unserem Satelliten ist kein Zufall, keine Laune der Natur, sondern eine natürliche Folge physikalischer Gesetze.

Es ist auch klar, dass die Gründe, aus denen die Existenz einer Atmosphäre auf dem Mond unmöglich ist, ihre Abwesenheit im Allgemeinen auf allen Weltkörpern mit schwacher Schwerkraft bestimmen sollten: auf Asteroiden und auf den meisten Satelliten der Planeten.

Dimensionen der Mondwelt

Dies wird natürlich mit absoluter Sicherheit durch numerische Daten angezeigt: Größe des Monddurchmessers (3500 km), Oberfläche, Volumen. Aber Zahlen, die für Berechnungen unverzichtbar sind, sind machtlos, um die Dimensionen visuell darzustellen, die unsere Vorstellungskraft erfordert. Es wird nützlich sein, sich hierfür auf spezifische Vergleiche zu beziehen.

Vergleichen wir den Mondkontinent (schließlich ist der Mond ein zusammenhängender Kontinent) mit den Kontinenten der Erde (Abb. 39). Das sagt uns mehr als die abstrakte Aussage, dass die Gesamtoberfläche der Mondkugel 14-mal kleiner ist als die Erdoberfläche. Die Oberfläche unseres Satelliten ist, gemessen an der Zahl der Quadratkilometer, nur geringfügig kleiner als die Oberfläche beider Amerikas. Und der Teil des Mondes, der der Erde zugewandt ist und unserer Beobachtung zur Verfügung steht, entspricht ziemlich genau der Fläche Südamerikas.

Reis. 39. Abmessungen des Mondes im Vergleich zum europäischen Festland (es sollte jedoch nicht gefolgert werden, dass die Oberfläche der Mondkugel kleiner ist als die Oberfläche Europas)

Um die Dimensionen der lunaren "Meere" im Vergleich zu denen der Erde zu visualisieren, in Abb. 40 Die Konturen des Schwarzen und des Kaspischen Meeres werden im gleichen Maßstab in die Mondkarte eingeblendet. Es ist sofort klar, dass die Mondmeere nicht besonders groß sind, obwohl sie einen beträchtlichen Teil der Scheibe einnehmen. Sea of ​​Clarity zum Beispiel (170.000 km 2 ), bei etwa 2? mal kleiner als das Kaspische Meer.

Aber unter den Ringbergen des Mondes gibt es echte Riesen, die nicht auf der Erde sind. Zum Beispiel bedeckt der kreisförmige Wall des Mount Grimaldi eine Fläche, die größer ist als die Fläche des Baikalsees. In diesen Berg könnte ein kleiner Staat, zum Beispiel Belgien oder die Schweiz, vollständig passen.

Reis. 40. Landmeere im Vergleich zum Mond. Das auf den Mond übertragene Schwarze und Kaspische Meer wäre dort mehr als alle Mondmeere (die Zahlen geben an: 1 - das Meer des Regens, 2 - das Meer der Klarheit, 3 - das Meer der Ruhe, 4 - das Meer der Fülle, 5 - das Meer des Nektars)

Mondlandschaften

Fotografien der Mondoberfläche werden so oft in Büchern reproduziert, dass das Aussehen der charakteristischen Merkmale des Mondreliefs - Ringberge (Abb. 41), "Krater" - wahrscheinlich jedem unserer Leser bekannt ist. Es ist möglich, dass andere die Mondberge durch eine kleine Röhre beobachteten; dafür reicht ein Tubus mit 3 cm Objektiv.

Reis. 41. Typische Ringberge des Mondes

Aber weder Fotografien noch Teleskopbeobachtungen geben eine Vorstellung davon, wie die Mondoberfläche für einen Beobachter auf dem Mond selbst aussehen würde. Direkt neben den Mondbergen stehend, würde der Betrachter sie aus einer anderen Perspektive sehen als durch ein Teleskop. Es ist eine Sache, ein Objekt aus großer Höhe zu betrachten, und eine ganz andere, es von der Seite zu betrachten. Lassen Sie uns an einigen Beispielen zeigen, wie sich dieser Unterschied manifestiert. Der Berg Eratosthenes erscheint von der Erde aus als ringförmiger Schacht mit einer Spitze im Inneren. In einem Teleskop erscheint es dank klarer, unverschwommener Schatten reliefartig und scharf. Schauen Sie sich jedoch sein Profil an (Abb. 42): Sie sehen, dass im Vergleich zum riesigen Durchmesser des Kraters - 60 km - die Höhe des Schachts und des inneren Kegels sehr gering ist; die Sanftheit der Hänge verbirgt noch mehr ihre Höhe.

Reis. 42. Profil des großen Ringbergs

Stellen Sie sich vor, Sie wandern jetzt durch diesen Krater und denken Sie daran, dass sein Durchmesser gleich der Entfernung vom Ladogasee bis zum Finnischen Meerbusen ist. Sie können dann die ringförmige Form des Schafts kaum erfassen; Außerdem verbirgt die Konvexität des Bodens seinen unteren Teil vor Ihnen, da der Mondhorizont doppelt so schmal ist wie der der Erde (entsprechend ist der Durchmesser der Mondkugel viermal kleiner). Auf der Erde kann eine Person von durchschnittlicher Größe, die auf einer ebenen Fläche steht, nicht weiter als 5 km um sich herum sehen. Dies folgt aus der Horizontabstandsformel

wo D- Entfernung in km, h- Augenhöhe in km, R- Radius des Planeten in km.

Wenn wir die Daten für die Erde und den Mond einsetzen, finden wir heraus, dass für eine Person mit durchschnittlicher Größe die Reichweite des Horizonts ist

auf der Erde………,4,8 km,

auf dem Mond……….2,5 km.

Was für ein Bild würde einem Beobachter in einem großen Mondkrater erscheinen, Abb. 43. (Die Landschaft ist für einen anderen großen Krater dargestellt - Archimedes.) Ist es nicht wahr: Eine weite Ebene mit einer Hügelkette am Horizont hat wenig Ähnlichkeit mit dem, was man sich gewöhnlich unter dem Begriff "Mondkrater" vorstellt?

Reis. 43. Welches Bild würde ein Beobachter sehen, der im Zentrum eines großen Ringberges auf dem Mond steht?

Auf der anderen Seite des Schachtes, außerhalb des Kraters, würde der Beobachter auch nicht das sehen, was er erwartet. Der äußere Hang des Ringbergs (vgl. Abb. 42) steigt so sanft an, dass er dem Reisenden überhaupt nicht als Berg erscheint, und vor allem wird er sich nicht vergewissern können, dass der hügelige Kamm, den er sieht, ein solcher ist ein Ringberg mit einem runden Becken. Dazu müssen Sie über seinen Kamm steigen, und hier erwartet der Mondkletterer, wie wir bereits erklärt haben, nichts Besonderes.

Neben den riesigen ringförmigen Mondbergen gibt es auf dem Mond aber auch viele kleine Krater, die man mit einem Blick auch aus nächster Nähe leicht überblicken kann. Aber ihre Höhe ist unbedeutend; dem betrachter wird hier kaum etwas außergewöhnliches auffallen. Andererseits konkurrieren die Mondgebirge, die den Namen der irdischen Berge tragen: die Alpen, der Kaukasus, der Apennin usw., mit den irdischen in der Höhe und erreichen 7–8 km. Auf einem relativ kleinen Mond sehen sie ziemlich beeindruckend aus.

Reis. 44. Eine halbe Erbse wirft bei schräger Beleuchtung einen langen Schatten

Das Fehlen einer Atmosphäre auf dem Mond und die daraus resultierende Schärfe der Schatten erzeugen beim Betrachten durch eine Röhre eine merkwürdige Illusion: Die kleinsten Unregelmäßigkeiten im Boden werden verstärkt und erscheinen sehr auffällig. Legen Sie die Hälfte der Erbse mit der Wölbung nach oben. Ist sie groß? Und sehen Sie, was für ein langer Schatten es wirft (Abb. 44). Bei seitlicher Beleuchtung auf dem Mond ist der Schatten 20-mal so hoch wie der Körper, der ihn wirft, was den Astronomen gute Dienste geleistet hat: Dank langer Schatten können Objekte mit einer Höhe von 30 m mit einem Teleskop auf dem Mond beobachtet werden Der Umstand lässt uns die Unregelmäßigkeiten des Mondbodens übertreiben. Der Berg Pico zum Beispiel wird durch ein Teleskop so scharf umrissen, dass man ihn sich unwillkürlich als einen spitzen und steilen Felsen vorstellt (Abb. 45). So wurde sie früher dargestellt. Aber wenn Sie es von der Mondoberfläche aus beobachten, würden Sie ein völlig anderes Bild sehen - was in Abb. 46.

Andere Merkmale des Mondreliefs hingegen werden von uns unterschätzt. Durch ein Teleskop beobachten wir dünne, kaum wahrnehmbare Risse auf der Mondoberfläche, und es scheint uns, dass sie in der Mondlandschaft keine nennenswerte Rolle spielen können.

Reis. 45. Der Berg Pico galt früher als steil und scharf.

Reis. 46. ​​Tatsächlich hat der Berg Pico sehr sanfte Hänge.

Reis. 47. Die sogenannte "Gerade Wand" auf dem Mond; Blick durch ein Teleskop

Aber auf die Oberfläche unseres Satelliten versetzt, würden wir an diesen Stellen zu unseren Füßen einen tiefschwarzen Abgrund sehen, der sich weit über den Horizont hinaus erstreckt. Ein anderes Beispiel. Auf dem Mond gibt es eine sogenannte „Gerade Wand“ – ein steiler Felsvorsprung, der eine seiner Ebenen durchschneidet. Wenn wir diese Wand durch ein Teleskop sehen (Abb. 47), vergessen wir, dass sie 300 m hoch ist; Am Fuß der Mauer wären wir von ihrer Unermesslichkeit überwältigt. Auf Abb. 48 hat der Künstler versucht, diese von unten sichtbare steile Wand darzustellen: Ihr Ende verliert sich irgendwo hinter dem Horizont: Immerhin erstreckt sie sich über 100 km! Auf die gleiche Weise sollten dünne Risse, die mit einem starken Teleskop auf der Mondoberfläche erkannt werden, in der Natur riesige Einbrüche darstellen (Abb. 49).

Reis. 48. Wie sollte die „Gerade Wand“ für einen Beobachter aussehen, der sich in der Nähe ihrer Basis befindet

Reis. 49. Einer der Mond-"Risse", beobachtet aus nächster Nähe.

Mondhimmel

schwarzes Firmament

Wenn sich ein Erdbewohner auf dem Mond wiederfinden könnte, würden ihm zunächst drei außergewöhnliche Umstände auffallen.

Die seltsame Farbe des Tageshimmels auf dem Mond würde sofort ins Auge fallen: Statt der üblichen blauen Kuppel würde sich ein komplett schwarzer Himmel ausbreiten, gesprenkelt mit dem hellen Strahlen der Sonne! - viele Sterne, die sich deutlich abheben, aber überhaupt nicht funkeln. Der Grund für dieses Phänomen ist das Fehlen einer Atmosphäre auf dem Mond.

„Der blaue Bogen eines klaren und klaren Himmels“, sagt Flammarion in seiner charakteristischen malerischen Sprache, „das sanfte Erröten der Morgendämmerung, das majestätische Leuchten der Abenddämmerung, die bezaubernde Schönheit der Wüsten, die neblige Weite der Felder und Wiesen und Sie , die Spiegelwasser von Seen, die ferne azurblaue Himmel aus uralten Zeiten spiegeln, die in ihren Tiefen eine ganze Unendlichkeit enthalten - Ihre Existenz und all Ihre Schönheit hängen allein von dieser Lichthülle ab, die sich über den Globus erstreckt. Ohne sie würde keines dieser Gemälde, keine dieser großartigen Farben existieren. Anstelle eines azurblauen Himmels wären Sie von grenzenlosem schwarzen Raum umgeben; Anstelle majestätischer Sonnenauf- und -untergänge würden Tage abrupt und ohne Übergänge durch Nächte und Nächte - Tage ersetzt. Statt eines sanften Halbdunkels, das überall dort herrscht, wo die blendenden Sonnenstrahlen nicht direkt einfallen, gäbe es nur dort helles Licht, wo das Tageslicht direkt anstrahlt, und im übrigen würde ein dicker Schatten herrschen.

Erde am Himmel des Mondes

Die zweite Attraktion auf dem Mond ist eine riesige Scheibe der Erde, die am Himmel hängt. Es wird dem Reisenden seltsam erscheinen, dass der Globus, der beim Fliegen zum Mond übrig blieb unten , habe mich unerwartet hier wiedergefunden hoch .

Es gibt kein Oben und Unten im Universum für alle Welten, und Sie sollten sich nicht wundern, dass Sie, wenn Sie die Erde unten lassen, sie oben sehen würden, wenn Sie auf dem Mond sind.

Die am Mondhimmel hängende Erdscheibe ist riesig: Ihr Durchmesser ist etwa viermal größer als der Durchmesser der uns vom Erdhimmel bekannten Mondscheibe. Dies ist die dritte überraschende Tatsache, die den Mondreisenden erwartet. Wenn unsere Landschaften in Mondnächten ausreichend gut beleuchtet sind, sollten die Nächte auf dem Mond mit den Strahlen der vollen Erde mit einer 14-mal größeren Scheibe als der Mond ungewöhnlich hell sein. Die Helligkeit eines Sterns hängt nicht nur von seinem Durchmesser ab, sondern auch von der Reflektivität seiner Oberfläche. Insofern ist die Erdoberfläche sechsmal so groß wie die des Mondes; Daher muss das Licht einer vollen Erde den Mond 90-mal stärker erhellen als ein Vollmond die Erde erleuchtet. Bei „Erdennächten“ auf dem Mond konnte man Kleingedrucktes lesen. Die Beleuchtung des Mondbodens durch die Erde ist so hell, dass wir aus einer Entfernung von 400.000 km den Nachtteil der Mondkugel in Form eines undeutlichen Schimmers in einem schmalen Halbmond erkennen können; es wird das "Aschenlicht" des Mondes genannt. Stellen Sie sich 90 Vollmonde vor, die ihr Licht vom Himmel strömen, und berücksichtigen Sie das Fehlen einer Atmosphäre auf unserem Satelliten, die einen Teil des Lichts absorbiert, und Sie werden eine Vorstellung von dem bezaubernden Bild der eingefluteten Mondlandschaften bekommen mitten in der Nacht mit dem Glanz einer vollen Erde.

Könnte ein Mondbeobachter die Umrisse von Kontinenten und Ozeanen auf der Erdscheibe unterscheiden? Ein weit verbreiteter Irrglaube ist, dass die Erde am Mondhimmel so etwas wie eine Schulkugel ist. So stellen es Künstler dar, wenn sie den Globus im Weltall zeichnen müssen: mit den Umrissen der Kontinente, mit einer Schneekappe in den Polarregionen usw. im Detail. All dies muss dem Reich der Fantasie zugeschrieben werden. Auf dem Globus ist es von außen betrachtet unmöglich, solche Details zu unterscheiden. Ganz zu schweigen von den Wolken, die normalerweise die Hälfte der Erdoberfläche bedecken, unsere Atmosphäre selbst streut die Sonnenstrahlen stark; daher muss die Erde dem Auge so hell und undurchsichtig erscheinen wie die Venus. Der Pulkowoer Astronom G.A. Tikhov schrieb:

„Wenn wir aus dem Weltraum auf die Erde blicken, würden wir eine Scheibe von der Farbe eines sehr weißlichen Himmels sehen und kaum Details der Oberfläche selbst erkennen. Ein erheblicher Teil des auf die Erde fallenden Sonnenlichts wird von der Atmosphäre und all ihren Verunreinigungen im Weltraum gestreut, bevor es die Erdoberfläche selbst erreicht. Und was von der Oberfläche selbst reflektiert wird, wird durch neue Streuung in der Atmosphäre wieder Zeit haben, stark zu schwächen.

Während uns also der Mond alle Details seiner Oberfläche deutlich zeigt, verbirgt die Erde ihr Antlitz vor dem Mond und vor dem ganzen Universum unter einem strahlenden Schleier der Atmosphäre.

Aber das ist nicht der einzige Unterschied zwischen dem Mondnachtstern und dem irdischen. An unserem Himmel geht der Mond auf und unter und beschreibt seinen Weg zusammen mit der Sternenkuppel. Am Mondhimmel macht die Erde keine solche Bewegung. Es geht dort nicht auf und nicht unter, nimmt nicht teil an dem harmonischen, extrem langsamen Lauf der Sterne. Er hängt fast bewegungslos am Himmel und nimmt für jeden Punkt des Mondes eine bestimmte Position ein, während die Sterne langsam dahinter gleiten. Dies ist eine Folge der bereits betrachteten Eigentümlichkeit der Mondbewegung, die darin besteht, dass der Mond der Erde immer mit dem gleichen Teil seiner Oberfläche zugewandt ist. Für einen Mondbeobachter hängt die Erde fast bewegungslos am Himmel. Wenn die Erde im Zenit eines Mondkraters steht, verlässt sie niemals ihre Zenitposition. Wenn es von irgendeinem Punkt am Horizont sichtbar ist, bleibt es für immer am Horizont dieses Ortes. Nur die bereits besprochenen Mondlibrationen stören diese Unbeweglichkeit etwas. Der Sternenhimmel dreht sich langsam hinter der Erdscheibe, mit 27 1/3 unserer Tage dreht sich die Sonne um 29? Tagen machen die Planeten ähnliche Bewegungen, und nur eine Erde ruht fast bewegungslos am schwarzen Himmel.

Aber wenn die Erde an einem Ort bleibt, dreht sie sich innerhalb von 24 Stunden schnell um ihre Achse, und wenn unsere Atmosphäre transparent wäre, könnte die Erde als die bequemste himmlische Uhr für zukünftige Passagiere von interplanetaren Raumfahrzeugen dienen. Außerdem hat die Erde die gleichen Phasen, die der Mond an unserem Himmel zeigt. Das bedeutet, dass unsere Welt nicht immer mit voller Scheibe am Mondhimmel erstrahlt: Sie erscheint entweder in Form eines Halbkreises, oder in Form einer mehr oder weniger schmalen Sichel, oder in Form eines unvollständigen Kreises, je nachdem, welcher Teil der von der Sonne beleuchteten Erdhälfte dem Mond zugewandt ist. Indem Sie die relative Position von Sonne, Erde und Mond zeichnen, können Sie leicht erkennen, dass Erde und Mond einander entgegengesetzte Phasen aufweisen sollten.

Wenn wir den Neumond beobachten, sollte der Mondbeobachter die ganze Scheibe der Erde sehen – „volle Erde“; im Gegenteil, wenn wir Vollmond haben, gibt es eine „neue Erde“ auf dem Mond (Abb. 50). Wenn wir die schmale Sichel des Neumondes sehen, könnte man vom Mond aus die Erde ratlos bewundern, und genau so eine Sichel fehlt bis zur vollen Scheibe, die uns der Mond in diesem Moment zeigt. Allerdings sind die Phasen der Erde nicht so scharf umrissen wie die des Mondes: Die Erdatmosphäre verwischt die Lichtgrenze, schafft jenen allmählichen Übergang von Tag zu Nacht und zurück, den wir auf der Erde in Form der Dämmerung beobachten.

Reis. 50. Neue Erde auf dem Mond. Die schwarze Scheibe der Erde ist von einem hellen Rand der strahlenden Erdatmosphäre umgeben

Ein weiterer Unterschied zwischen der Erd- und der Mondphase ist wie folgt. Auf der Erde sehen wir den Mond nie genau im Moment des Neumonds. Obwohl er meist über oder unter der Sonne steht (manchmal um 5°, also 10 ihres Durchmessers), so dass man den schmalen Rand der von der Sonne angestrahlten Mondkugel sehen könnte, ist er unserem Auge dennoch unzugänglich: der Glanz der Sonne verdunkelt den bescheidenen Glanz des silbernen Fadens des Neumonds. Normalerweise bemerken wir den Neumond erst im Alter von zwei Tagen, wenn er sich ausreichend weit von der Sonne entfernt hat, und nur in seltenen Fällen (im Frühling) - im Alter von einem Tag. Dies ist nicht der Fall, wenn man die "neue Erde" vom Mond aus beobachtet: Dort gibt es keine Atmosphäre, die einen strahlenden Heiligenschein um das Tageslicht streut. Sterne und Planeten verlieren sich dort nicht in den Strahlen der Sonne, sondern heben sich in unmittelbarer Nähe deutlich am Himmel ab. Wenn sich die Erde also nicht direkt vor der Sonne befindet (d. h. nicht bei Sonnenfinsternissen), sondern leicht darüber oder darunter, ist sie am schwarzen, sternenübersäten Himmel unseres Satelliten immer in Form von sichtbar ein dünner Halbmond mit von der Sonne abgewandten Hörnern (Abb. 51). Wenn sie sich links von der Sonne von der Erde entfernt, scheint die Sichel nach rechts zu rollen.

Reis. 51. "Junge" Erde am Mondhimmel. Weißer Kreis unter dem Erdhalbmond - die Sonne

Ein Phänomen, das dem eben beschriebenen entspricht, kann man beobachten, wenn man den Mond durch ein Röhrchen beobachtet: Bei Vollmond sehen wir die Scheibe des Nachtsterns nicht in Form eines vollständigen Kreises; Da die Mittelpunkte von Mond und Sonne mit dem Auge des Betrachters nicht auf einer Linie liegen, fehlt der Mondscheibe eine schmale Sichel, die in einem dunklen Streifen nahe dem Rand der beleuchteten Scheibe nach links als Mond gleitet bewegt sich nach rechts. Aber die Erde und der Mond zeigen immer entgegengesetzte Phasen zueinander; daher hätte der Mondbeobachter im beschriebenen Moment einen dünnen Halbmond der "neuen Erde" sehen müssen.

Reis. 52. Langsame Bewegungen der Erde in der Nähe des Mondhorizonts aufgrund von Libration. Gestrichelte Linien - der Weg des Mittelpunkts der Erdscheibe

Wir haben bereits nebenbei bemerkt, dass sich die Librationen des Mondes darin widerspiegeln müssen, dass die Erde am Mondhimmel nicht vollständig stationär ist: Sie pendelt um 14 ° in Nord-Süd-Richtung und im Westen um die mittlere Position -Ostrichtung um 16 °. Für jene Punkte des Mondes, wo die Erde ganz am Horizont sichtbar ist, muss unser Planet also manchmal untergehen und bald wieder aufgehen und seltsame Kurven beschreiben (Abb. 52). Ein solch eigentümliches Aufgehen oder Untergehen der Erde an einer Stelle am Horizont, ohne den gesamten Himmel zu umgehen, kann viele Erdentage dauern.

Finsternisse auf dem Mond

Ergänzen wir das jetzt skizzierte Bild des Mondhimmels um eine Beschreibung jener himmlischen Schauspiele, die Finsternisse genannt werden. Auf dem Mond gibt es zwei Arten von Finsternissen: Sonnenfinsternisse und Erdfinsternisse. Erstere sind nicht wie uns bekannte Sonnenfinsternisse, sondern auf ihre Art äußerst spektakulär. Sie treten auf dem Mond in jenen Momenten auf, in denen es auf der Erde Mondfinsternisse gibt, da die Erde seitdem auf der Linie liegt, die die Zentren von Sonne und Mond verbindet. Unser Satellit taucht in diesen Momenten in den Schatten der Erdkugel ein. Wer in solchen Momenten den Mond gesehen hat, weiß, dass er sein Licht nicht ganz verliert, nicht aus dem Auge verschwindet; es ist normalerweise sichtbar in den kirschroten Strahlen, die in den Kegel des Erdschattens eindringen. Würden wir in diesem Moment auf die Mondoberfläche versetzt und von dort aus auf die Erde blicken, würden wir den Grund für die rote Beleuchtung deutlich verstehen: Am Himmel des Mondes, der Erdkugel, vor dem hellen, wenn auch platziert viel kleinere Sonne, erscheint als schwarze Scheibe, die von einem karmesinroten Rand ihrer Atmosphäre umgeben ist. Es ist diese Grenze, die den in Schatten getauchten Mond mit einem rötlichen Licht beleuchtet (Abb. 53).

Reis. 53. Ablauf einer Sonnenfinsternis auf dem Mond: Die Sonne C geht allmählich hinter der am Mondhimmel bewegungslos stehenden Erdscheibe 3 unter.

Sonnenfinsternisse dauern auf dem Mond nicht mehrere Minuten wie auf der Erde, sondern mehr als 4 Stunden, solange wir Mondfinsternisse haben, denn im Wesentlichen sind dies unsere Mondfinsternisse, die nur nicht von der Erde, sondern von beobachtet werden der Mond.

Was die "irdischen" Finsternisse betrifft, so sind sie so spärlich, dass sie den Namen Finsternisse kaum verdienen. Sie treten in jenen Momenten auf, in denen Sonnenfinsternisse auf der Erde sichtbar sind. Auf der großen Erdscheibe würden Mondbeobachter dann einen kleinen sich bewegenden schwarzen Kreis sehen – also glückliche Teile der Erdoberfläche, von denen aus man die Sonnenfinsternis bewundern kann.

Es sollte beachtet werden, dass solche Finsternisse wie unsere Sonnenfinsternisse an keinem anderen Ort im Planetensystem beobachtet werden können. Dieses außergewöhnliche Schauspiel verdanken wir einem zufälligen Umstand: Der Mond, der uns die Sonne verdunkelt, steht uns genau so viel näher als die Sonne, um wie viel Mal der Monddurchmesser kleiner ist als der Sonnendurchmesser – ein Zufall also auf keinem anderen Planeten wiederholen.

Warum beobachten Astronomen Finsternisse?

Dank des jetzt festgestellten Unfalls reicht der lange Schattenkegel, den unser Satellit ständig hinter sich herzieht, gerade bis zur Erdoberfläche (Abb. 54). Tatsächlich ist die durchschnittliche Länge des Mondschattenkegels geringer als die durchschnittliche Entfernung des Mondes von der Erde, und wenn wir uns nur mit Durchschnittswerten befassen würden, würden wir zu dem Schluss kommen, dass wir niemals totale Sonnenfinsternisse haben . Sie entstehen tatsächlich, weil sich der Mond in einer Ellipse um die Erde bewegt und in einigen Teilen der Umlaufbahn 42.200 km näher an der Erdoberfläche ist als in anderen: Die Entfernung des Mondes variiert zwischen 363.300 und 405.500 km.

Reis. 54. Das Ende des Kegels des Mondschattens gleitet über die Erdoberfläche; an Orten, die damit bedeckt sind, wird eine Sonnenfinsternis beobachtet

Das Ende des Mondschattens gleitet über die Erdoberfläche und zeichnet ein "Sichtbarkeitsband einer Sonnenfinsternis". Dieser Streifen ist nicht breiter als 300 km, so dass die Zahl der bewohnten Orte, die jedes Mal mit dem Schauspiel einer Sonnenfinsternis belohnt werden, eher begrenzt ist. Wenn wir noch hinzufügen, dass die Dauer einer totalen Sonnenfinsternis in Minuten (nicht mehr als acht) berechnet wird, dann wird deutlich, dass eine totale Sonnenfinsternis ein äußerst seltener Anblick ist. An jedem beliebigen Punkt auf der Erde tritt es alle zwei oder drei Jahrhunderte auf.

Daher jagen Wissenschaftler buchstäblich nach Sonnenfinsternissen und rüsten spezielle Expeditionen zu den für sie manchmal sehr abgelegenen Orten auf der Erde aus, von denen aus dieses Phänomen beobachtet werden kann. Die Sonnenfinsternis von 1936 (19. Juni) war nur innerhalb der Sowjetunion vollständig sichtbar, und um sie zwei Minuten lang zu beobachten, kamen 70 ausländische Wissenschaftler aus zehn verschiedenen Ländern zu uns. Gleichzeitig wurden die Arbeiten von vier Expeditionen aufgrund des bewölkten Wetters verschwendet. Der Umfang der Arbeit der sowjetischen Astronomen zur Beobachtung dieser Sonnenfinsternis war extrem groß. Etwa 30 sowjetische Expeditionen wurden zur totalen Sonnenfinsternis geschickt.

1941 organisierte die Sowjetregierung trotz des Krieges eine Reihe von Expeditionen entlang der totalen Sonnenfinsternis vom Asowschen Meer nach Alma-Ata. Und 1947 ging eine sowjetische Expedition nach Brasilien, um die totale Sonnenfinsternis am 20. Mai zu beobachten. Beobachtungen von Sonnenfinsternissen am 25. Februar 1952, 30. Juni 1954 und 15. Februar 1961 nahmen in der UdSSR einen besonders großen Umfang an.Am 30. Mai 1965 beobachtete eine sowjetische Expedition eine Sonnenfinsternis auf der winzigen Insel Manuae in der UdSSR Südwestpazifik.

Mondfinsternisse werden, obwohl sie eineinhalb Mal seltener auftreten als Sonnenfinsternisse, viel häufiger beobachtet. Dieses astronomische Paradoxon ist sehr einfach erklärt.

Eine Sonnenfinsternis kann auf unserem Planeten nur in einer begrenzten Zone beobachtet werden, in der die Sonne vom Mond verdeckt wird; innerhalb dieses schmalen Streifens ist es an einigen Punkten voll und an anderen teilweise (d. h. die Sonne ist nur teilweise verdeckt). Der Zeitpunkt des Einsetzens einer Sonnenfinsternis ist auch nicht für verschiedene Punkte des Streifens gleich, nicht weil es eine unterschiedliche Zeitrechnung gibt, sondern weil sich der Mondschatten entlang der Erdoberfläche bewegt und verschiedene Punkte davon bedeckt sind zu anderen Zeiten.

Ganz anders verläuft eine Mondfinsternis. Es wird sofort auf der gesamten Erdhälfte beobachtet, wo zu dieser Zeit der Mond sichtbar ist, dh er steht über dem Horizont.

Aufeinanderfolgende Phasen einer Mondfinsternis treten für alle Punkte auf der Erdoberfläche gleichzeitig auf; der Unterschied ist nur auf den Unterschied in der Zeitrechnung zurückzuführen.

Deshalb muss der Astronom Mondfinsternisse nicht „jagen“: Sie kommen von alleine zu ihm. Aber um eine Sonnenfinsternis „einzufangen“, muss man manchmal sehr lange Reisen unternehmen. Astronomen schicken Expeditionen zu tropischen Inseln weit im Westen oder Osten aus, nur um für wenige Minuten die Bedeckung der Sonnenscheibe durch den schwarzen Mondkreis zu beobachten.

Hat es Sinn, wegen solch flüchtiger Beobachtungen teure Expeditionen auszurüsten? Ist es nicht möglich, dieselben Beobachtungen zu machen, ohne darauf zu warten, dass die Sonne versehentlich vom Mond verdeckt wird? Warum erzeugen Astronomen nicht künstlich eine Sonnenfinsternis, indem sie das Bild der Sonne in einem Teleskop mit einem undurchsichtigen Kreis verdunkeln? Dann wird es, so scheint es, möglich sein, die für Astronomen so interessanten Umgebungen der Sonne bei Sonnenfinsternissen problemlos zu beobachten.

Eine solche künstliche Sonnenfinsternis kann jedoch nicht das liefern, was beobachtet wird, wenn die Sonne vom Mond verdeckt wird. Tatsache ist, dass die Sonnenstrahlen, bevor sie unsere Augen erreichen, die Erdatmosphäre passieren und hier von Luftpartikeln gestreut werden. Deshalb erscheint uns der Himmel tagsüber wie ein hellblaues Gewölbe und nicht schwarz mit Sternen übersät, wie er uns auch tagsüber ohne Atmosphäre erscheinen würde. Die Sonne mit einem Kreis bedeckend, aber am Grund des Luftozeans bleibend, obwohl wir das Auge vor den direkten Strahlen des Tageslichts schützen, ist die Atmosphäre über uns immer noch mit Sonnenlicht überflutet und streut weiterhin die Strahlen und verdunkelt die Sterne. Dies geschieht nicht, wenn sich der Abschirmschirm außerhalb der Atmosphäre befindet. Der Mond ist ein solcher Schirm, der sich hundertmal weiter entfernt befindet als die wahrnehmbare Grenze der Atmosphäre. Die Sonnenstrahlen werden durch diesen Schirm gestoppt, bevor sie die Erdatmosphäre durchdringen, und daher tritt keine Lichtstreuung in dem schattierten Band auf. Zwar nicht ganz: dennoch dringen wenige Strahlen in die Schattenregion ein, gestreut durch die umgebenden Lichtregionen, und deshalb ist der Himmel zum Zeitpunkt einer totalen Sonnenfinsternis nie so schwarz wie um Mitternacht; Nur die hellsten Sterne sind sichtbar.

Welche Aufgaben stellen sich Astronomen bei der Beobachtung einer totalen Sonnenfinsternis? Lassen Sie uns die wichtigsten notieren.

Die erste ist die Beobachtung der sogenannten "Umkehrung" von Spektrallinien in der äußeren Hülle der Sonne. Die Linien des Sonnenspektrums, die auf einem Lichtspektrumband unter normalen Bedingungen dunkel sind, werden nach dem Moment, in dem die Sonne vollständig von der Mondscheibe bedeckt ist, auf dunklem Hintergrund für einige Sekunden hell: Das Absorptionsspektrum wird zu einem Emissionsspektrum . Dies ist das sogenannte "Flare-Spektrum". Obwohl dieses Phänomen, das wertvolles Material für die Beurteilung der Beschaffenheit der äußeren Sonnenhülle liefert, unter bestimmten Bedingungen und nicht nur während einer Sonnenfinsternis beobachtet werden kann, zeigt es sich während einer Sonnenfinsternis so deutlich, dass Astronomen bestrebt sind, eine solche Gelegenheit nicht zu verpassen.

Reis. 55. Zum Zeitpunkt einer totalen Sonnenfinsternis blitzt eine „Sonnenkorona“ um die schwarze Mondscheibe.

Die zweite Aufgabe ist die Recherche Sonnenkorona . Die Krone ist das bemerkenswerteste Phänomen, das in den Momenten einer totalen Sonnenfinsternis beobachtet wird: Um den vollständig schwarzen Kreis des Mondes, begrenzt von feurigen Projektionen (Protuberanzen) der äußeren Hülle der Sonne, ein Perlenhalo in verschiedenen Größen und Formen leuchtet in verschiedenen Finsternissen (Abb. 55). Die langen Strahlen dieser Aurora haben oft den mehrfachen Durchmesser der Sonne, und die Helligkeit beträgt meist nur die Hälfte der Vollmondhelligkeit.

Während der Sonnenfinsternis von 1936 war die Sonnenkorona außergewöhnlich hell, heller als der Vollmond, was selten vorkommt. Die langen, etwas verschwommenen Strahlen der Korona erstreckten sich über drei oder mehr Sonnendurchmesser; die gesamte Krone wurde als fünfzackiger Stern dargestellt, dessen Zentrum von der dunklen Mondscheibe eingenommen wurde.

Astronomen fotografieren die Korona während einer Finsternis, messen ihre Helligkeit und untersuchen ihr Spektrum. All dies hilft, seine physikalische Struktur zu studieren.

Reis. 56. Eine der Folgen der allgemeinen Relativitätstheorie ist die Ablenkung von Lichtstrahlen unter dem Einfluss der Gravitationskraft der Sonne. Gemäß der Relativitätstheorie sieht ein irdischer Beobachter in D den Stern am Punkt E in Richtung der Geraden TDFE, während der Stern in Wirklichkeit am Punkt E steht und seine Strahlen entlang der gekrümmten Bahn EBFDT sendet. Ohne die Sonne wäre der Lichtstrahl vom Stern zur Erde T geradlinig gerichtet

Die dritte Aufgabe, die erst in den letzten Jahrzehnten gestellt wurde, besteht darin, eine der Konsequenzen der allgemeinen Relativitätstheorie zu testen. Nach der Relativitätstheorie werden die Strahlen der Sterne, die an der Sonne vorbeiziehen, von ihrer starken Anziehungskraft beeinflusst und erfahren eine Ablenkung, die sich in der scheinbaren Verschiebung der Sterne in der Nähe der Sonnenscheibe zeigen sollte (Abb. 56). Die Überprüfung dieser Folge ist nur in den Momenten einer totalen Sonnenfinsternis möglich.

Messungen während der Finsternisse von 1919, 1922, 1926 und 1936 lieferte streng genommen keine entscheidenden Ergebnisse, und die Frage der experimentellen Bestätigung der angedeuteten Konsequenz aus der Relativitätstheorie bleibt bis heute offen.

Das sind die Hauptziele, für die Astronomen ihre Observatorien verlassen und sich an abgelegene, teilweise sehr unwirtliche Orte begeben, um Sonnenfinsternisse zu beobachten.

Was das Bild einer totalen Sonnenfinsternis betrifft, so gibt es in unserer Fiktion eine hervorragende Beschreibung dieses seltenen Naturphänomens (V.G. Korolenko „Über die Sonnenfinsternis“; die Beschreibung bezieht sich auf die Sonnenfinsternis im August 1887; die Beobachtung wurde an den Ufern gemacht der Wolga, in der Stadt Yuryevets .) Hier ist ein Auszug aus Korolenkos Geschichte mit geringfügigen Auslassungen:

„Die Sonne versinkt für eine Minute in einem weiten dunstigen Fleck und taucht bereits erheblich beschädigt aus der Wolke auf …

Jetzt ist es bereits mit bloßem Auge sichtbar, unterstützt durch einen dünnen Dampf, der noch in der Luft raucht und den blendenden Glanz mildert.

Schweigen. Irgendwo hört man nervöses, schweres Atmen ...

Eine halbe Stunde vergeht. Der Tag scheint fast unverändert, die Wolken verhüllen und öffnen die Sonne, die jetzt in Form einer Sichel am Himmel schwebt.

Unter der Jugend gibt es eine sorglose Erweckung und Neugier.

Die alten Männer seufzen, die alten Frauen stöhnen irgendwie hysterisch, und einige schreien und stöhnen sogar, als hätten sie Zahnschmerzen.

Der Tag beginnt merklich zu verblassen. Die Gesichter der Menschen nehmen einen ängstlichen Ton an, die Schatten menschlicher Gestalten liegen bleich, undeutlich auf dem Boden. Das untergehende Dampfschiff schwimmt an einer Art Geist vorbei. Seine Umrisse wurden heller, verloren die Sicherheit der Farben. Die Lichtmenge nimmt scheinbar ab, aber da es keine kondensierten Schatten des Abends gibt, kein Lichtspiel in den unteren Schichten der Atmosphäre reflektiert wird, erscheinen diese Dämmerungen ungewöhnlich und seltsam. Die Landschaft scheint in etwas zu verschwimmen; das Gras verliert sein Grün, die Berge scheinen ihre schwere Dichte zu verlieren.

Doch während der dünne, sichelförmige Sonnenrand erhalten bleibt, herrscht immer noch der Eindruck eines sehr fahlen Tages, und die Geschichten von Dunkelheit während einer Sonnenfinsternis schienen mir übertrieben. "Wirklich", dachte ich, "dieser noch unbedeutende Sonnenfunke, der wie die letzte vergessene Kerze in einer weiten Welt brennt, bedeutet so viel? .. Wirklich, wenn es ausgeht, sollte plötzlich die Nacht kommen?"

Aber dieser Funke ist weg. Irgendwie ungestüm, als ob es mit Mühe hinter einem dunklen Fensterladen entkommen würde, blitzte es mit einem weiteren goldenen Spray auf und erlosch. Und gleichzeitig fiel eine dicke Dunkelheit auf die Erde. Ich fing den Moment auf, als ein voller Schatten durch die Dämmerung gerannt kam. Es erschien im Süden und flog wie eine riesige Decke schnell über die Berge, entlang der Flüsse, über die Felder, fächelte den gesamten himmlischen Raum, hüllte uns ein und schloss sich im Norden augenblicklich. Ich stand jetzt unten am Ufer und blickte zurück in die Menge. Totenstille herrschte darin... Die Menschengestalten verschmolzen zu einer dunklen Masse...

Aber dies war keine gewöhnliche Nacht. Es war so hell, dass das Auge unwillkürlich nach dem silbernen Mondlicht suchte, das die blaue Dunkelheit einer gewöhnlichen Nacht durchdrang. Aber nirgendwo war ein Leuchten, da war kein Blau. Es schien, dass dünne, für das Auge ununterscheidbare Asche über dem Boden verstreut war, oder als ob das dünnste und dickste Netz in der Luft hing. Und dort, irgendwo an den Seiten, in den oberen Schichten, spürt man die erleuchtete Luftferne, die in unsere Dunkelheit durchschaut, die Schatten verschmelzen lässt, der Dunkelheit ihre Form und Dichte nimmt. Und über all die verlegene Natur ziehen Wolken in einem wunderbaren Panorama, und zwischen ihnen gibt es einen spannenden Kampf ... Ein runder, dunkler, feindlicher Körper, wie eine Spinne, hat sich in die helle Sonne gesteckt, und sie stürzen zusammen in den transzendentalen Höhen. Eine Art Glanz, der sich hinter einem dunklen Schild in wechselnden Farbtönen ergießt, verleiht dem Spektakel Bewegung und Leben, und die Wolken verstärken die Illusion mit ihrem beunruhigenden leisen Lauf noch.

Mondfinsternisse sind für moderne Astronomen nicht von dem außergewöhnlichen Interesse, das mit Sonnenfinsternissen verbunden ist. Unsere Vorfahren sahen Mondfinsternisse als Gelegenheit, die Kugelform der Erde zu überprüfen. Es ist aufschlussreich, sich an die Rolle zu erinnern, die dieser Beweis in der Geschichte von Magellans Weltumsegelung gespielt hat. Als die Seeleute nach einer ermüdenden langen Reise durch die Wüstengewässer des Pazifischen Ozeans in Verzweiflung gerieten und feststellten, dass sie sich unwiederbringlich vom festen Land in eine Wasserfläche zurückgezogen hatten, die niemals enden würde, verlor allein Magellan nicht den Mut. „Obwohl die Kirche auf der Grundlage der Schrift ständig behauptete, dass die Erde eine weite Ebene ist, die von Wasser umgeben ist“, sagt der Gefährte des großen Seefahrers, „bezog Magellan seine Festigkeit aus folgender Überlegung: Bei Mondfinsternissen wirft der Schatten vorbei die Erde ist rund, und was für ein Schatten, so sollte das Objekt sein, das sie wirft ... ". In alten Büchern über Astronomie finden wir sogar Zeichnungen, die die Abhängigkeit der Form des Mondschattens von der Form der Erde erklären (Abb. 57).

Reis. 57. Eine alte Zeichnung, die die Idee erklärt, dass die Form der Erde durch das Erscheinen des Erdschattens auf der Mondscheibe beurteilt werden kann

Jetzt brauchen wir solche Beweise nicht mehr. Aber Mondfinsternisse machen es möglich, den Aufbau der oberen Schichten zu beurteilen terrestrisch Atmosphäre durch die Helligkeit und Farbe des Mondes. Wie Sie wissen, verschwindet der Mond nicht spurlos im Erdschatten, sondern bleibt in den Sonnenstrahlen sichtbar und biegt sich in den Schattenkegel. Die Stärke der Beleuchtung des Mondes in diesen Momenten und seine Farbnuancen sind für die Astronomie von großem Interesse und stehen in einem unerwarteten Zusammenhang mit der Anzahl der Sonnenflecken. Darüber hinaus wurden die Phänomene der Mondfinsternisse kürzlich verwendet, um die Abkühlungsgeschwindigkeit des Mondbodens zu messen, wenn ihm die Sonnenwärme entzogen wird (wir werden später darauf zurückkommen).

Warum wiederholen sich Sonnenfinsternisse nach 18 Jahren?

Lange vor unserer Zeitrechnung bemerkten babylonische Himmelsbeobachter, dass sich alle 18 Jahre und 10 Tage eine Reihe von Sonnen- und Mondfinsternissen wiederholt. Diese Periode wurde "Saros" genannt. Mit ihr sagten die Alten den Beginn von Sonnenfinsternissen voraus, aber sie wussten nicht, was eine so korrekte Periodizität verursachte und warum die „Saros“ genau diese und keine andere Dauer hatten. Die Begründung für die Periodizität von Finsternissen wurde viel später als Ergebnis einer gründlichen Untersuchung der Bewegung des Mondes gefunden.

Wie lange braucht der Mond für seine Umlaufbahn? Die Antwort auf diese Frage kann unterschiedlich ausfallen, je nachdem, zu welchem ​​Zeitpunkt die Umdrehung des Mondes um die Erde als abgeschlossen gilt. Astronomen unterscheiden fünf Arten von Monaten, von denen uns jetzt nur zwei interessieren:

1. Der sogenannte "synodische" Monat, also der Zeitraum, in dem der Mond eine vollständige Umdrehung auf seiner Umlaufbahn macht, wenn man dieser Bewegung von der Sonne aus folgt. Das ist der Zeitraum zwischen zwei identischen Mondphasen, zum Beispiel von Neumond zu Neumond. Es entspricht 29,5306 Tagen.

2. Der sogenannte drakonische Monat, dh das Intervall, nach dem der Mond zum selben "Knoten" seiner Umlaufbahn zurückkehrt ( Knoten - der Schnittpunkt der Mondumlaufbahn mit der Ebene der Erdumlaufbahn). Die Dauer eines solchen Monats beträgt 27,2122 Tage.

Finsternisse treten, wie leicht zu verstehen ist, nur in den Momenten auf, in denen sich der Mond in der Phase eines Vollmonds oder eines Neumonds in einem seiner Knoten befindet: Dann liegt sein Zentrum auf derselben Linie wie die Erdmittelpunkte und Die Sonne. Es ist offensichtlich, dass, wenn heute eine Sonnenfinsternis stattgefunden hat, sie nach einer solchen Zeitspanne wiederkommen sollte, die endet ganze Zahl von synodischen und drakonischen Monaten : dann werden die Bedingungen, unter denen es Finsternisse gibt, wiederholt.

Wie findet man solche Intervalle? Dazu müssen wir die Gleichung lösen

wo X und ja - ganze Zahlen. Als Verhältnis darstellen

das sehen wir am kleinsten präzise Die Lösungen dieser Gleichung sind:

x = 272 122………. y = 295 306.

Es stellt sich heraus, dass ein riesiger Zeitraum von mehreren zehn Jahrtausenden praktisch nutzlos ist. Die alten Astronomen waren mit der Entscheidung zufrieden ungefähr . Das bequemste Mittel, um in solchen Fällen Annäherungen zu finden, sind Kettenbrüche. Erweitern Sie den Bruch

in kontinuierlich. Es wird so gemacht. Wenn wir die ganze Zahl eliminieren, haben wir

Beim letzten Bruch dividieren wir Zähler und Nenner durch den Zähler:

Zähler und Nenner eines Bruchs

dividiere durch den Zähler und tue dies in der Zukunft. Am Ende bekommen wir

Aus diesem Bruch, indem wir seine ersten Glieder nehmen und den Rest verwerfen, erhalten wir die folgenden sukzessiven Annäherungen:

Die fünfte Fraktion in dieser Reihe liefert bereits eine ausreichende Genauigkeit. Wenn du dabei aufhörst, d.h. akzeptierst x= 223, und y = 242, dann wird die Periode der Wiederholung von Finsternissen gleich 223 synodischen Monaten oder 242 drakonischen sein.

Das sind 6585 1/3 Tage, also 18 Jahre 11,3 Tage (bzw. 10,3 Tage).

Dies ist der Ursprung von Saros. Wenn wir wissen, woher es kommt, können wir uns auch darüber im Klaren sein, wie genau es zur Vorhersage von Sonnenfinsternissen verwendet werden kann. Wir sehen, dass unter Berücksichtigung von Saros gleich 18 Jahre 10 Tage 0,3 Tage verworfen werden. Dies sollte sich darauf auswirken, dass die für einen so verkürzten Zeitraum vorgesehenen Finsternisse in auftreten werden andere Uhren Tage als die vorherige Zeit (etwa 8 Stunden später), und nur wenn eine Periode verwendet wird, die gleich dem dreifachen exakten Saros ist, werden die Finsternisse zu fast denselben Zeitpunkten des Tages wiederholt. Darüber hinaus berücksichtigt saros keine Änderungen in der Entfernung des Mondes von der Erde und der Erde von der Sonne, Änderungen, die ihre eigene Periodizität haben; Von diesen Entfernungen hängt es ab, ob die Sonnenfinsternis total sein wird oder nicht. Daher ermöglicht Saros nur die Vorhersage, dass eine Sonnenfinsternis an einem bestimmten Tag stattfinden sollte, aber ob sie vollständig, partiell oder ringförmig sein wird und ob sie an denselben Orten wie beim vorherigen Mal beobachtet werden kann, kann nicht sein behauptet.

Schließlich kommt es auch vor, dass eine unbedeutende partielle Sonnenfinsternis nach 18 Jahren ihre Phase auf Null reduziert, also überhaupt nicht beobachtet wird; und umgekehrt werden manchmal kleine partielle Sonnenfinsternisse sichtbar, die zuvor nicht beobachtet wurden.

Heute verwenden Astronomen keine Saros. Die launischen Bewegungen des Erdtrabanten wurden so gut untersucht, dass Sonnenfinsternisse jetzt sekundengenau vorhergesagt werden. Wenn die vorhergesagte Sonnenfinsternis nicht stattgefunden hätte, wären moderne Wissenschaftler bereit, alles zuzugeben, aber nicht die fehlerhaften Berechnungen. Dies wird treffend von Jules Verne bemerkt, der in dem Roman „Das Land der Pelze“ von einem Astronomen erzählt, der sich auf eine Polarreise begab, um eine Sonnenfinsternis zu beobachten. Entgegen der Vorhersage ist es nicht passiert. Welche Schlussfolgerung zog der Astronom daraus? Er verkündete seinen Mitmenschen, dass das Eisfeld, auf dem sie sich befanden, kein Festland sei, sondern eine schwimmende Eisscholle, die von der Meeresströmung über das Finsternisband hinausgetragen werde. Diese Behauptung wurde bald gerechtfertigt. Hier ist ein Beispiel für tiefen Glauben an die Macht der Wissenschaft!

Ist es möglich?

Augenzeugen sagen, dass sie während einer Mondfinsternis zufällig die Sonnenscheibe auf einer Seite des Himmels in Horizontnähe und gleichzeitig auf der anderen Seite beobachtet haben - die dunkle Mondscheibe.

Ähnliche Phänomene wurden auch 1936 am Tag einer partiellen Mondfinsternis am 4. Juli beobachtet. 4. Juli abends um 20 Uhr. 31min. Der Mond ging auf, und um 20 Uhr. 46min. die Sonne ging unter, und im Moment des Mondaufgangs gab es eine Mondfinsternis, obwohl Mond und Sonne gleichzeitig über dem Horizont sichtbar waren. Das hat mich sehr überrascht, denn die Lichtstrahlen breiten sich tatsächlich geradlinig aus“, schrieb mir einer der Leser dieses Buches.

Das Bild ist wirklich mysteriös: Entgegen der Überzeugung des Tschechow-Mädchens ist es zwar unmöglich, durch rußiges Glas „die Linie zu sehen, die das Zentrum von Sonne und Mond verbindet“, aber es ist durchaus möglich, sie geistig daran vorbei zu ziehen Erde mit einer solchen Anordnung. Kann es zu einer Sonnenfinsternis kommen, wenn die Erde den Mond nicht von der Sonne abschirmt? Kann man solchen Zeugenaussagen vertrauen?

In Wirklichkeit ist an einer solchen Beobachtung jedoch nichts Unglaubliches. Dass Sonne und verdunkelter Mond gleichzeitig am Himmel sichtbar sind, liegt an der Krümmung der Lichtstrahlen in der Erdatmosphäre. Aufgrund dieser als „atmosphärische Brechung“ bezeichneten Krümmung erscheint uns jede Leuchte höher seine wahre Position (S. 48, Abb. 15). Wenn wir die Sonne oder den Mond in der Nähe des Horizonts sehen, sind sie geometrisch unter Horizont. Es ist daher nichts Unmögliches daran, dass die Sonnenscheibe und der verdunkelte Mond beide gleichzeitig über dem Horizont sichtbar sind.

„Normalerweise“, sagt Flammarion bei dieser Gelegenheit, „weisen sie auf die Finsternisse von 1666, 1668 und 1750 hin, als sich dieses seltsame Merkmal am deutlichsten manifestierte. So weit muss man aber gar nicht gehen. 15. Februar 1877 Der Mond ging um 5 Uhr in Paris auf. 29min. Die Sonne ging um 5 Uhr unter. 39 Min., und inzwischen hat die totale Sonnenfinsternis bereits begonnen. Am 4. Dezember 1880 gab es in Paris eine totale Mondfinsternis: An diesem Tag ging der Mond um 4 Uhr auf und die Sonne ging um 4 Uhr 2 Minuten unter, und das war fast in der Mitte der Finsternis, dauert ab 3 Uhr. 3 Minuten. bis 4 Uhr. 33min. Wenn dies nicht viel häufiger beobachtet wird, dann nur aufgrund des Mangels an Beobachtern. Um den Mond in einer totalen Sonnenfinsternis vor Sonnenuntergang oder nach Sonnenaufgang zu sehen, müssen Sie nur einen Ort auf der Erde auswählen, an dem der Mond ungefähr in der Mitte der Sonnenfinsternis am Horizont steht.

Was nicht jeder über Finsternisse weiß

1. Wie lange können Sonnen- und wie lange Mondfinsternisse andauern?

2. Wie viele Sonnenfinsternisse können in einem Jahr stattfinden?

3. Gibt es Jahre ohne Sonnenfinsternisse? Und ohne Monde?

4. Wann wird die nächste totale Sonnenfinsternis in Russland sichtbar sein?

5. Von welcher Seite nähert sich bei einer Sonnenfinsternis die schwarze Mondscheibe der Sonne - von rechts oder von links?

6. An welchem ​​Rand beginnt die Mondfinsternis – rechts oder links?

7. Warum haben Lichtpunkte im Laubschatten während einer Sonnenfinsternis die Form von Halbmonden (Abb. 58)?

8. Was ist der Unterschied zwischen der Form einer Sonnensichel während einer Sonnenfinsternis und der Form einer gewöhnlichen Mondsichel?

9. Warum wird eine Sonnenfinsternis durch Rauchglas betrachtet?

1. Längste Dauer volle Phase Sonnenfinsternis 7 3/4 m (am Äquator; in höheren Breiten - weniger). Doch die Finsternisphasen können bis zu 3 erfassen? Stunden (am Äquator).

Dauer aller Phasen Mondfinsternis - bis zu 4 Stunden; Die Zeit der vollständigen Verdunkelung des Mondes dauert nicht länger als 1 Stunde 50 Minuten.

2. Die Anzahl aller Finsternisse während des Jahres – sowohl Sonnen- als auch Mondfinsternisse – darf nicht mehr als 7 und weniger als 2 betragen. (1935 gab es 7 Finsternisse: 5 Sonnen- und 2 Mondfinsternisse.)

Reis. 58. Lichtpunkte im Schatten der Blätter eines Baumes während der partiellen Phase der Sonnenfinsternis sind halbmondförmig.

3. Ohne Solar- Finsternisse vergehen nicht ein einziges Jahr: Jedes Jahr gibt es mindestens 2 Sonnenfinsternisse. Jahre ohne Mond- Finsternisse kommen ziemlich oft vor, etwa alle 5 Jahre.

4. Die nächste in Russland sichtbare totale Sonnenfinsternis findet am 1. August 2008 statt. Das Band der totalen Sonnenfinsternis wird durch Grönland, die Arktis, Ostsibirien und China ziehen.

5. Auf der Nordhalbkugel der Erde bewegt sich die Mondscheibe von rechts nach links auf die Sonne zu. Mit dem ersten Kontakt des Mondes mit der Sonne ist immer zu rechnen Rechts Seiten. Auf der Südhalbkugel mit links (Abb. 59).

Reis. 59. Warum nähert sich für einen Beobachter auf der Nordhalbkugel der Erde die Scheibe des Mondes während einer Sonnenfinsternis der Sonne? rechts, und für einen Beobachter in der südlichen Hemisphäre - links?

6. Auf der Nordhalbkugel tritt der Mond mit seinem in den Erdschatten ein Linke Rand, im Süden - Rechts.

7. Lichtpunkte im Schatten von Laub sind nichts als Bilder der Sonne. Während einer Sonnenfinsternis sieht die Sonne wie ein Halbmond aus, und ihre Bilder im Laubschatten sollten dasselbe Aussehen haben (Abb. 58).

8. Mond Die Sichel wird von außen durch einen Halbkreis, von innen durch eine Halbellipse begrenzt. Solar die Sichel wird von zwei Kreisbögen mit gleichem Radius begrenzt (siehe S. 59, "Geheimnisse der Mondphasen").

9. Die Sonne, selbst wenn sie teilweise vom Mond verdeckt ist, kann nicht mit ungeschützten Augen betrachtet werden. Die Sonnenstrahlen verbrennen den empfindlichsten Teil der Netzhaut und reduzieren die Sehschärfe für lange Zeit und manchmal lebenslang erheblich.

Auch zu Beginn des 13. Jahrhunderts. Der Novgorod-Chronist bemerkte: "Von diesem Zeichen in Weliki Nowgorod hat kaum jemand von der Person verloren, um zu sehen." Verbrennungen zu vermeiden ist jedoch einfach, wenn Sie sich mit dick geräuchertem Glas eindecken. Es muss auf einer Kerze so stark geräuchert werden, dass die Sonnenscheibe durch solches Glas erscheint. scharf begrenzter Kreis , ohne Strahlen und Heiligenschein; Der Einfachheit halber wird die geräucherte Seite mit einem anderen, sauberen Glas bedeckt und an den Rändern mit Papier überklebt. Da es unmöglich ist, vorherzusagen, wie die Bedingungen für die Sichtbarkeit der Sonne während der Stunden der Sonnenfinsternis sein werden, ist es sinnvoll, mehrere Gläser mit unterschiedlicher Opazität vorzubereiten.

Sie können auch farbige Gläser verwenden, wenn Sie zwei verschiedenfarbige Gläser zusammenstellen (am besten „zusätzlich“). Gewöhnliche Sonnenbrillen aus der Dose reichen für diesen Zweck nicht aus.

Wie ist das Wetter auf dem Mond?

Genau genommen gibt es auf dem Mond kein Wetter, wenn man dieses Wort im üblichen Sinne versteht. Was kann das Wetter sein, wo es absolut keine Atmosphäre, Wolken, Wasserdampf, Niederschlag, Wind gibt? Das einzige, was diskutiert werden kann, ist die Temperatur des Bodens.

Wie heiß ist der Boden des Mondes? Den Astronomen steht nun ein Instrument zur Verfügung, mit dem es möglich ist, nicht nur die Temperatur entfernter Gestirne, sondern auch ihrer einzelnen Abschnitte zu messen. Das Design des Geräts basiert auf dem Phänomen der Thermoelektrizität: In einem Leiter, der aus zwei unterschiedlichen Metallen gelötet ist, fließt ein elektrischer Strom, wenn eine Verbindungsstelle wärmer als die andere ist; Die Stärke des resultierenden Stroms hängt von der Temperaturdifferenz ab und ermöglicht es Ihnen, die Menge der absorbierten Wärme zu messen.

Die Empfindlichkeit des Geräts ist erstaunlich. Mit mikroskopischen Abmessungen (der kritische Teil des Geräts ist nicht größer als 0,2 mm und wiegt 0,1 mg) reagiert es sogar auf die Erwärmungswirkung von Sternen der 13. Größenordnung, die die Temperatur erhöhen zehn Millionstel Grad . Diese Sterne sind ohne Teleskop nicht sichtbar; sie leuchten 600-mal schwächer als Sterne, die mit bloßem Auge an der Grenze der Sichtbarkeit liegen. Das Einfangen einer so unbedeutenden Wärmemenge ist wie das Erfassen der Wärme einer Kerze aus einer Entfernung von mehreren Kilometern.

Mit solch einem fast wundersamen Messgerät führten Astronomen es in bestimmte Ausschnitte des Teleskopbildes des Mondes ein, maßen die Wärme, die es erhielt, und schätzten auf dieser Grundlage die Temperatur verschiedener Teile des Mondes (mit einer Genauigkeit von 10 °). Hier die Ergebnisse (Abb. 60): Im Zentrum der Vollmondscheibe liegt die Temperatur über 100°; Wasser, das hier auf Mondboden gegossen wird, würde selbst unter normalem Druck kochen. „Auf dem Mond müssten wir unser Abendessen nicht auf dem Herd zubereiten“, schreibt ein Astronom, „jeder Felsen in der Nähe könnte seine Rolle übernehmen.“ Ausgehend vom Mittelpunkt der Scheibe nimmt die Temperatur gleichmäßig in alle Richtungen ab, aber selbst 2700 km vom Mittelpunkt entfernt ist sie nicht niedriger als 80°. Dann sinkt die Temperatur schneller, und am Rand der beleuchteten Scheibe herrscht Frost bei -50°. Noch kälter ist es auf der dunklen Seite des Mondes, die von der Sonne abgewandt ist, wo der Frost -170 ° erreicht.

Reis. 60. Die Temperatur auf dem Mond erreicht in der Mitte der sichtbaren Scheibe bei Vollmond +125 ° C und fällt an den Rändern schnell auf -50 ° und darunter ab

Es wurde bereits erwähnt, dass bei Sonnenfinsternissen, wenn die Mondkugel in den Erdschatten eintaucht, der vom Sonnenlicht beraubte Mondboden schnell abkühlt. Wie stark diese Abkühlung war, wurde gemessen: In einem Fall wurde ein Temperaturabfall während einer Sonnenfinsternis von +125 auf -115 °, also fast 240 ° während einiger 1 1 /-2 Stunden festgestellt. Währenddessen sinkt die Temperatur auf der Erde unter ähnlichen Bedingungen, d. H. Während einer Sonnenfinsternis, nur um zwei, viel - um drei Grad. Dieser Unterschied muss der Erdatmosphäre zugeschrieben werden, die für die sichtbaren Strahlen der Sonne vergleichsweise transparent ist und die unsichtbaren „thermischen“ Strahlen des erhitzten Bodens blockiert.

Dass der Mondboden die angesammelte Wärme so schnell verliert, deutet sowohl auf die geringe Wärmekapazität als auch auf die schlechte Wärmeleitfähigkeit des Mondbodens hin, wodurch sich bei Erwärmung nur wenig Wärme ansammeln kann.

In mittleren Breiten geht die Sonne immer auf der östlichen Seite des Himmels auf, erhebt sich allmählich über den Horizont, erreicht mittags ihren höchsten Stand am Himmel, beginnt dann, in Richtung Horizont abzusinken und geht im westlichen Teil des Himmels unter. Auf der Nordhalbkugel erfolgt diese Bewegung von links nach rechts und auf der Südhalbkugel von rechts nach links. Ein Beobachter auf der Nordhalbkugel der Erde sieht die Sonne im Süden, und ein Beobachter auf der Südhalbkugel sieht die Sonne im Norden. Die Tagesbahn der Sonne am Himmel ist symmetrisch in Bezug auf die Nord-Süd-Richtung.

2. Kann die Sonne in Weißrussland im Zenit beobachtet werden? Wieso den?

Die Sonne wird im Zenit in einem Gürtel beobachtet, der durch das folgende Intervall der geografischen Breite begrenzt ist: $-23°27" \le φ \le 23°27".$ Weißrussland liegt im Norden, daher kann die Sonne im Zenit dies nicht in unserem Land beachtet werden.

3. Warum ist der Mond der Erde immer mit der gleichen Seite zugewandt?

Der Mond macht in 27,3 Tagen eine vollständige Umdrehung auf seiner Umlaufbahn um die Erde. (Sternmonat). Und für die gleiche Zeit macht er eine Umdrehung um seine Achse, sodass der Erde immer dieselbe Halbkugel des Mondes zugewandt ist.

4. Was ist der Unterschied zwischen siderischen und synodischen Monaten? Was ist der Grund für ihre unterschiedliche Dauer?

Ein synodischer Monat ist ein Zeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden gleichnamigen Mondphasen (z. B. Neumond) und dauert 29,5 Tage.

Ein siderischer Monat ist die Umlaufdauer des Mondes um die Erde relativ zu den Sternen und dauert 27,3 Tage.

Die unterschiedliche Dauer dieser Monate ist darauf zurückzuführen, dass die Erde nicht an einem Ort ruht, sondern sich auf ihrer Umlaufbahn bewegt. Daher muss der Mond, um die vorherige Konfiguration zu wiederholen und den synodischen Monat zu vervollständigen, eine größere Entfernung auf seiner Umlaufbahn zurücklegen, als um den Sternmonat zu vervollständigen.

5. Was versteht man unter der Mondphase? Beschreibe die Mondphasen.

Die Mondphase ist der im Sonnenlicht sichtbare Teil der Mondscheibe.

Betrachten Sie die Mondphasen, beginnend mit Neumond. Diese Phase tritt auf, wenn der Mond zwischen Sonne und Erde vorbeizieht und seine dunkle Seite uns zugewandt ist. Der Mond ist von der Erde aus überhaupt nicht sichtbar. Nach ein bis zwei Tagen erscheint im westlichen Teil des Himmels eine schmale helle Sichel, die weiter wächst. "junger" Mond. Nach 7 Tagen ist bereits die gesamte rechte Hälfte der Mondscheibe sichtbar – sie kommt erste Viertelphase. Außerdem nimmt die Phase zu und 14-15 Tage nach dem Neumond tritt der Mond in Opposition zur Sonne. Ihre Phase wird vollständig, kommt Vollmond. Die Sonnenstrahlen beleuchten die gesamte der Erde zugewandte Mondhalbkugel. Nach dem Vollmond nähert sich der Mond allmählich von Westen her der Sonne und wird von ihr von links angestrahlt. Ungefähr eine Woche später letzte Viertelphase. Dann kommt wieder der Neumond.

6. Die Mondsichel wölbt sich nach rechts und nahe am Horizont. Auf welcher Seite des Horizonts ist es?

Der Mond wird im westlichen Teil des Horizonts beobachtet.

7. Warum treten Sonnen- und Mondfinsternisse auf?

Während ihrer Bewegung in Umlaufbahnen richten sich die Erde und der Mond von Zeit zu Zeit mit der Sonne aus. Befindet sich der Mond in der Nähe der Ebene der Erdumlaufbahn, tritt eine Sonnenfinsternis auf. Wenn der Mond zwischen Erde und Sonne kommt, gibt es eine Sonnenfinsternis, und wenn die Erde zwischen Sonne und Mond kommt, gibt es eine Mondfinsternis.

8. Beschreiben Sie totale, partielle und ringförmige Sonnenfinsternisse.

Der kleine Mond, der zwischen Sonne und Erde vorbeizieht, kann die Erde nicht vollständig verdecken. Die Sonnenscheibe wird nur für Beobachter vollständig geschlossen, die sich innerhalb des Kegels des Mondschattens befinden, dessen maximaler Durchmesser auf der Erdoberfläche 270 km nicht überschreitet. Nur von hier, von dieser relativ schmalen Region der Erdoberfläche, wo der Mondschatten fällt, wird es möglich sein, zu sehen totale Sonnenfinsternis. An der gleichen Stelle, auf die der Halbschatten des Mondes fällt, innerhalb des sogenannten Kegels des Halbschattens des Mondes, wird es sichtbar sein partielle Sonnenfinsternis. Wenn sich der Mond zum Zeitpunkt der Sonnenfinsternis auf seiner elliptischen Umlaufbahn in beträchtlichem Abstand von der Erde befindet, ist die sichtbare Scheibe des Mondes zu klein, um die Sonne vollständig zu bedecken. Dann wird ein leuchtender Rand der Sonnenscheibe um die dunkle Scheibe des Mondes beobachtet. Das - ringförmige Sonnenfinsternis.

Der Sternenhimmel hätte viel von seiner Attraktivität verloren, wenn nicht manchmal ein so prächtiges Nachtlicht wie der Mond vor seinem Hintergrund erschienen wäre. In der Vergangenheit haben einige Autoren astronomischer Abhandlungen sogar ihr Bedauern darüber zum Ausdruck gebracht, dass den Bewohnern anderer Planeten ein solches Spektakel vorenthalten wird. Heute wissen wir, dass es niemanden gibt, der dieses Bedauern anspricht: Wir Menschen sind die einzigen intelligenten Bewohner des Sonnensystems.

Als Leuchte zeichnet sich der Mond vor allem durch seine Vergänglichkeit aus. Sein sichtbares Erscheinungsbild, seine Phasen ändern sich ständig und dementsprechend ändert sich auch die Beleuchtung, die der Mond auf der Erdoberfläche erzeugt.

Wenn sich der Mond zwischen Erde und Sonne befindet, aber die Sonnenscheibe nicht verdeckt, ist der Mond für den Erdbeobachter unsichtbar. Diese Mondphase wird Neumond genannt. 1-2 Tage nach Neumond erscheint in den Strahlen der Abenddämmerung eine schmale Sichel des „jungen“, wachsenden Mondes. Jeden Abend verdichtet sich diese Sichel, und etwa eine Woche nach Neumond kommt das erste Viertel. In dieser Phase sieht der Mond wie ein heller Halbkreis aus, der sich nach rechts wölbt. Außerdem wächst der Mond weiter, und eine Woche später kommt ein Vollmond, wenn die gesamte beleuchtete Halbkugel des Mondes für den irdischen Beobachter sichtbar wird.

Nach Vollmond ändern sich die Mondphasen in umgekehrter Reihenfolge. Der Mond ist rechts „beschädigt“, eine Woche später kommt das letzte Viertel (eine helle Halbscheibe mit einer Ausbuchtung nach links), und dann wird der „alte“ Mond wie der Buchstabe „C“ und jeden Tag nähert sich der Sonne am Himmel, verliert sich schließlich in den Strahlen der Morgendämmerung.

Wenn die Mondsichel schmal genug ist, ist es oft möglich, das aschfahle Licht des Mondes zu beobachten - ein schwaches Leuchten seines unbeleuchteten Teils. Tatsächlich sehen wir in diesem Fall nicht das Licht des Mondes, sondern das der Erde, das von der Mondoberfläche gestreut wird. Es ist merkwürdig, dass, wenn der Pazifische Ozean dem Mond zugewandt ist, das aschige Licht einen merklichen bläulichen Farbton annimmt, und wenn die Erde vom asiatischen Kontinent zum Mond gedreht wird, wird das aschige Licht gelblich. So spiegelt sich unser farbenreicher Planet im „schiefen“ rauen Mondspiegel!

Der Mond umkreist die Erde und bewegt sich vor dem Hintergrund der Sternbilder um etwa 13 ° pro Tag nach Osten. Die Zeit, die der Mond für einen Umlauf um die Erde benötigt, wird Sternmonat genannt. Das entspricht 27,3 Erdentagen. Ein vollständiger Zyklus von Änderungen in den Mondphasen dauert etwas länger. Er wird synodischer Monat genannt und entspricht 29,5 Erdentagen.

Der Grund, warum der siderische Monat nicht gleich dem synodischen Monat ist, ist klar genug. Wenn der Mond nach seiner vollständigen Umdrehung um die Erde wieder in seine vorherige Position relativ zu den Sternen zurückkehrt, bewegt sich die Sonne (aufgrund der Umlaufbahn der Erde) am Himmel nach Osten, daher die Mondphase wird anders sein als zu Beginn des Sternmonats. Erst nach etwas mehr als zwei Erdentagen wird der Mond, der die Sonne in ihrer scheinbaren Bewegung über den Himmel einholt, wieder die Anfangsphase erreichen, und damit wird der synodische Monat abgeschlossen sein.

Gäbe es keine Mondungleichheiten, wäre die Bahn des Mondes vor dem Hintergrund des Sternenhimmels immer gleich. Tatsächlich wiederholt es sich streng genommen nie, und es kann nur der Gürtel von Konstellationen festgestellt werden, den der Mond passieren kann (und manchmal auch tut). Dieser Gürtel umfasst neben den Tierkreiszeichen (Fische, Widder, Stier, Zwillinge, Krebs, Löwe, Jungfrau, Waage, Skorpion, Schütze, Steinbock, Wassermann) auch einige an sie angrenzende Sternbilder.

Die Bedingungen für die Sichtbarkeit des Mondes hängen von der Jahreszeit ab. Im Winter beispielsweise, wenn der Tagesgang der Sonne in nördlichen Breiten tief über dem Horizont steht, steht der Vollmond, der der Sonne am Himmel entgegensteht, gegen Mitternacht hell hoch am Himmel. Im Sommer ist das Gegenteil zu beobachten - die scheinbare Bahn des Vollmonds über dem Horizont ist sehr niedrig. Bei allen Jahreszeiten fällt der Aufgang des Vollmondes mit dem Untergang der Sonne zusammen und umgekehrt geht der Vollmond mit dem Aufgang der Sonne unter den Horizont.

Wenn man weiß, wie sich die scheinbare Jahresbahn der Sonne und die scheinbare Monatsbahn des Mondes am Himmel befinden, kann man sich zum Beispiel ausrechnen, dass der „junge“ Mond am besten an Frühlingsabenden zu sehen ist – dann seine Tagesbahn über dem Horizont ist hoch und lang. Im Gegenteil, an Herbstabenden steht der „junge“ Mond tief über dem Horizont und geht früh unter. Wer den Mond selbstständig beobachten möchte, findet Informationen über diese Sichtbarkeit nicht nur in astronomischen Jahrbüchern, sondern auch im üblichen Abreißkalender, der jeweils die Mondphase und den Zeitpunkt seines Auf- und Untergangs angibt Tag.

Auf der hellen Oberfläche der Mondscheibe erkennt das Auge leicht graue Flecken mit konstanten Umrissen - die sogenannten Mondmeere. Dass sie immer gleich sind, hat man schon in der Antike bemerkt. Diese Tatsache deutet darauf hin, dass uns der Mond immer mit der gleichen Hemisphäre zugewandt ist. Die zweite Hemisphäre, die von der Erde aus nicht sichtbar ist, wurde nur mit Hilfe von Raumfahrzeugen für Untersuchungen verfügbar.

Unter Beibehaltung einer konstanten Ausrichtung in Bezug auf die Erde dreht sich die Mondkugel gleichzeitig um ihre Achse, so dass die Rotationszeit des Mondes um die Achse genau gleich der Periode seiner Umdrehung um die Erde ist. Eine solche Bewegung wird als synchron bezeichnet und scheint auch für einige Satelliten anderer Planeten charakteristisch zu sein. Beachten Sie, dass die Rotationsachse des Mondes fast senkrecht zur Ebene der Erdumlaufbahn steht.

Der Zeitraum einer vollständigen Umdrehung des Mondes um seine Achse kann als Mondsterntag bezeichnet werden, da die Bewegung des Mondes in diesem Fall relativ zu den Sternen betrachtet wird. Der Sonnentag auf dem Mond ist etwas länger und, wie Sie sich leicht vorstellen können, gleich dem synodischen Monat (29 Erdentage). In diesem Fall kehrt der Terminator am Ende des Sonnentages in seine ursprüngliche Position zurück, was bedeutet, dass sich die anfängliche Mondphase wiederholt. So dauert ein Sonnentag auf dem Mond fast einen Monat, und Tag und Nacht sind jeweils zwei Erdwochen. Dieses Merkmal der Mondwelt führt dazu, dass die Oberfläche des Mondes periodisch eine längere Erwärmung erfährt, gefolgt von einer ebenso langen Abkühlung.

Aus der synchronen Bewegung des Mondes ergibt sich scheinbar zwangsläufig, dass dem irdischen Beobachter immer nur die Hälfte der Mondoberfläche zugänglich ist. Eigentlich ist das nicht wahr. Aus irgendeinem Grund, den wir jetzt betrachten werden, „schwankt“ der Mond leicht und enthüllt uns leicht einen Teil seiner unsichtbaren Hemisphäre. Dank dieses „Wackelns“ oder der Libration sieht der irdische Beobachter nicht die Hälfte, sondern etwa 60 % der gesamten Mondoberfläche. Es gibt vier Arten der Libration.

Längengrad-Librierung. Es wird durch die Tatsache verursacht, dass die Rotation des Mondes um seine Achse gleichmäßig ist und die Rotation des Mondes um die Erde entlang einer Ellipse ungleichmäßig ist (zweites Kepler-Gesetz). Aus diesem Grund scheint der Mond leicht zu schwanken und zeigt dem irdischen Beobachter abwechselnd entweder den östlichen oder den westlichen Teil seiner unsichtbaren Hemisphäre. Während des Sternmonats verändert sich das Aussehen der Randzonen des Mondes merklich, was durch Beobachtung des Mondes auch mit einem Fernglas leicht zu überprüfen ist.

Mondlicht und mondhelle Nächte werden von vielen Dichtern und Prosaautoren begeistert beschrieben. Und es ist schwer, ihnen zu widersprechen - der Mond als Leuchte ist erstaunlich schön. Blendend hell wirkt er aber nur in dunklen Nächten im Kontrast zum schwarzen Hintergrund des Nachthimmels – tagsüber wirkt der Mond deutlich weniger beeindruckend.

Das Paradoxeste ist vielleicht, dass der Mond tatsächlich ein sehr schlechter "Spiegel" ist. Es reflektiert nur 7 % des auf den Hund fallenden Sonnenlichts. In Bezug auf seine Reflektivität ähnelt der Mond trockener schwarzer Erde, nassem Lehm und sehr dunklen Gesteinen wie Basalt und Diabas. Mit anderen Worten, der Mond ist im Allgemeinen dunkelgrau und nicht blendend silbern, was für unsere Augen verschiedenen optischen Täuschungen unterliegt.

Wenn wir genauer untersuchen, wie der Mond verschiedenfarbige Strahlen reflektiert, stellt sich heraus, dass mit zunehmender Wellenlänge das Reflexionsvermögen der Mondoberfläche zunimmt. So reflektiert der Mond beispielsweise 4 % der auf ihn fallenden violetten Strahlen, 7 % der gelben und 9 % der roten. Eine Substanz mit solchen optischen Eigenschaften wird von Ihrem Auge als dunkelgrau mit bräunlichem Stich wahrgenommen.

Die ersten Fotografien des Mondes wurden kurz nach der Erfindung der Fotografie aufgenommen. Später wurde der Mond durch verschiedene Filter fotografiert. In Farbfotografien des Mondes werden die Farbkontraste verstärkt - bei der Beobachtung des Mondes durch ein Teleskop ist es nur manchmal möglich, eine sehr schwache Farbe eines Teils des Mondes zu unterscheiden. Im Allgemeinen zeichnet sich die Mondoberfläche im Gegensatz zur Erde durch die Einheitlichkeit der Farbe aus. Umso ungewöhnlicher ist das Aussehen des vielfarbigen Mondes, der durch Chemie erzeugt wurde.

Aber auch schwache Farbschattierungen von Mondobjekten weisen auf ihre unterschiedliche Natur und möglicherweise unterschiedliche Herkunft hin. Aber das gilt schon für die Details der Mondwelt und nicht für die Eigenschaften des Mondes als Nachtstern.

Ständiger Wechsel des sichtbaren Mondes am Himmel

Der Mond durchläuft die folgenden Beleuchtungsphasen:

• Neumond- ein Zustand, in dem der Mond nicht sichtbar ist. Neumond ist die Phase des Mondes, wenn seine ekliptische Länge dieselbe ist wie die der Sonne. Somit befindet sich der Mond zu diesem Zeitpunkt zwischen Erde und Sonne ungefähr auf derselben geraden Linie mit ihnen. Liegen sie genau auf derselben Geraden, kommt es zu einer Sonnenfinsternis. Der Mond bei Neumond ist am Nachthimmel nicht sichtbar, da er zu dieser Zeit sehr nah an der Sonne in der Himmelskugel steht (nicht weiter als 5°) und uns gleichzeitig von der Nachtseite zugewandt ist. Aber manchmal ist es vor dem Hintergrund der Sonnenscheibe zu sehen (Sonnenfinsternis). Außerdem kann man einige Zeit später (normalerweise etwa zwei Tage) nach oder vor dem Neumond bei sehr klarer Atmosphäre noch die Mondscheibe sehen, die durch schwaches Licht beleuchtet wird, das von der Erde reflektiert wird (Aschelicht des Mondes). Das Intervall zwischen Neumonden beträgt durchschnittlich 29,530589 Tage (synodischer Monat). Mit dem Neumond beginnen das jüdische Neujahr und das chinesische (japanische, koreanische, vietnamesische) Neujahr des 60-Jahres-Zyklus.
• junger Mond- das erste Erscheinen des Mondes am Himmel nach dem Neumond in Form einer schmalen Sichel.
• Erstes Viertel- ein Zustand, in dem die Hälfte des Mondes beleuchtet ist.
• zunehmender Mond
• Vollmond- ein Zustand, in dem der gesamte Mond als Ganzes beleuchtet ist. Der Vollmond ist die Mondphase, in der die Differenz zwischen den ekliptischen Längen der Sonne und des Mondes 180° beträgt. Das bedeutet, dass die Ebene durch Sonne, Erde und Mond senkrecht zur Ebene der Ekliptik steht. Befinden sich alle drei Objekte auf derselben Linie, kommt es zu einer Mondfinsternis. Der Mond im Vollmond sieht aus wie eine regelmäßige leuchtende Scheibe. In der Astronomie wird der Zeitpunkt eines Vollmonds auf wenige Minuten genau berechnet; im alltag wird als vollmond meist der zeitraum von mehreren tagen bezeichnet, in dem sich der mond optisch fast nicht vom vollmond unterscheidet. Bei Vollmond kann über mehrere Stunden der sogenannte Oppositionseffekt auftreten, bei dem die Helligkeit der Scheibe trotz unveränderter Größe merklich zunimmt. Der Effekt erklärt sich durch das vollständige Verschwinden (für einen terrestrischen Beobachter) der Schatten auf der Mondoberfläche im Moment der Opposition. Die maximale Helligkeit des Mondes bei Vollmond beträgt -12,7 m.
• abnehmender Mond
• letztes Vierteljahr- ein Zustand, in dem die Hälfte des Mondes wieder beleuchtet wird.
• alter Mond

Merkregel zur Bestimmung der Mondphasen

Um das erste Viertel vom letzten zu unterscheiden, kann ein Beobachter, der sich auf der Nordhalbkugel befindet, die folgenden mnemonischen Regeln verwenden. Wenn die Mondsichel am Himmel wie der Buchstabe "C (d)" aussieht, dann ist dies der Mond "Aging" oder "Descending", dh dies ist das letzte Viertel (in Französisch Dernier). Wenn es in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, können Sie, wenn Sie gedanklich einen Zauberstab darauf legen, den Buchstaben „P (p)“ erhalten - der Mond „wächst“, dh dies ist das erste Viertel (in französischer Sprache). .

Der Wachstumsmonat wird normalerweise am Abend beobachtet, und der Alterungsmonat wird normalerweise am Morgen beobachtet.

Zu beachten ist, dass der Mond in Äquatornähe immer "auf der Seite liegend" zu sehen ist und diese Methode zur Phasenbestimmung nicht geeignet ist. Auf der Südhalbkugel ist die Ausrichtung der Sichel in den entsprechenden Phasen umgekehrt: Der wachsende Monat (von Neumond bis Vollmond) sieht aus wie der Buchstabe „C“ (Crescendo,<), а убывающий (от полнолуния до новолуния) похож на букву «Р» без палочки (Diminuendo, >). Interessante Fakten Normalerweise gibt es einen Vollmond für jeden Kalendermonat, aber da sich die Mondphasen etwas schneller als 12 Mal im Jahr ändern, gibt es manchmal einen zweiten Vollmond in einem Monat, der als blauer Mond bezeichnet wird.