Все мы знаем основы суточного цикла - день и ночь, восход и закат. И все мы знаем, что в течение дня Солнце является самым ярким объектом на небе, до такой степени, что оно полностью заслоняет звезды. А ночью Луна (когда она видна) является самым светящимся объектом, иногда до такой степени, что она может затруднить наблюдение за Млечным путем и объектами глубокого неба.
Эта дихотомия ночи и дня, тьмы и света - вот почему древние культуры часто поклонялись Луне и Солнцу. Но иногда Луна видна даже днем. Мы все видели это, низко в небе, бледное впечатление на фоне синего цвета? Но что именно объясняет это? Как получается, что мы можем увидеть самый яркий объект в ночь небо, когда солнце все еще сияет над головой?
Проще говоря, есть две причины, по которым Луну можно увидеть днем. Во-первых, это очевидное свечение Луны, которое связано с ее близостью к нашей планете и сочетанием других факторов. Во-вторых, особая природа орбиты Луны вокруг Земли, также известная как Лунный цикл. Между этими двумя факторами Луна может стать видимой для случайного наблюдателя в течение дня.
Яркость луны:
Как все мы, без сомнения, осознаем, Луна является ближайшим звездным объектом к Земле. Начиная от 356 400 - 370 400 км в Перигее (то есть когда он находится близко к Земле) до 404 000 - 406 700 км в Апогее (дальше всего от Земли), он примерно в 104–644 раза ближе к Земле, чем следующий ближайший объект. Это будет планета Венера, которая находится на расстоянии от 38 млн. Км в ближайшем к 261 млн. Км в самом дальнем.
Эта близость к Земле делает Луну самым ярким объектом на небе, по крайней мере, когда Солнца нет рядом. Это также получает повышение благодаря так называемому эффекту оппозиции, который относится к тому, как объект может выглядеть ярче, когда он освещается непосредственно позади наблюдателя. Он также выглядит ярче из-за того, что он окружен темным небом.
Наконец, но не в последнюю очередь, существует эффект самой лунной почвы, которая предотвращает возникновение явления, известного как потемнение конечностей. По сути, поскольку почва отражает больше света назад к Солнцу, чем в других направлениях, центр Луны выглядит таким же ярким, как и ее внешние края.
Лунный цикл:
Как уже говорилось, другая причина видимой яркости Луны связана с природой ее непрерывной орбиты вокруг Земли. Как и большинство лун, наша вращается синхронно с планетой, что означает, что одна сторона постоянно обращена к Земле. Луна совершает полную орбиту вокруг Земли каждые 27,3 дня (то есть звездный период), но для ее появления в той же фазе в небе требуется около 29,5 дней (ее синодический или орбитальный период).
В течение Луны, завершающей орбитальный период, она проходит восемь фаз - то есть изменений во внешности - которые указывают на то, где она находится в своем цикле. По сути, солнце всегда освещает только половину луны, которую мы видим под разными углами, когда она вращается вокруг Земли. В начале цикла мы не можем видеть Луну, потому что ни одна из ее освещенных сторон не направлена к Земле. Это известно как «Новолуние».
В течение следующих 29,5 дней Луна пройдет фазы воскового полумесяца, первого квартала (то есть «полумесяца») и воска гиббуса, прежде чем появиться в виде полной луны. Затем он завершит цикл, пройдя фазы Убывающего Гиббуса, Третьего квартала и Убывающего Полумесяца, прежде чем вернуться на Новую Луну. В каждой фазе только часть освещенной половины видна для Земли, в диапазоне от 0% в новолуние до 100% в полнолуние
Кроме того, орбита Луны вокруг Земли также означает, что ее расстояние от Солнца меняется со временем. Причина, по которой Луна является самой яркой во время полнолуния, заключается в том, что именно на этой фазе она находится прямо напротив Солнца. Однако, когда он приближается к фазе новолуния своего цикла, его расстояние от Солнца уменьшается. Это означает, что, хотя ночью он менее заметен, днем он более яркий.
И там у вас есть это. Иногда Луна может появляться в небе в дневное время, потому что это самый близкий к Земле объект, а также потому, что ее орбитальный цикл означает, что иногда она ярче днем, чем ночью. Благодаря соединению этих элементов люди иногда могут увидеть красивую слабую Луну, парящую на горизонте.
Мы написали много интересных статей о Луне здесь, в журнале Space. Вот некоторые интересные факты о Луне, как долго она длится до Луны? И статья о воде на Луне.
Если вам нужна дополнительная информация о Луне, ознакомьтесь с Руководством НАСА по исследованию Солнечной системы на Луне, и вот ссылка на страницу НАСА о лунных и планетарных науках.
Мы также записали целую серию Астрономических Законов о Луне. Послушайте, Эпизод 113: Луна, часть 1.
