Как формируются фазы Луны и почему они управляют приливами в океанах
Опубликовано:
Коротко
Фазы Луны меняются потому, что солнечный свет падает на разные части её поверхности по мере того, как она движется вокруг Земли, а не из-за тени Земли; один полный цикл фаз, называемый синодическим месяцем, составляет в среднем 29,5 дней. Луна также притягивает воды Земли неравномерной гравитационной силой, создавая два высоких прилива и два низких прилива примерно каждые 24 часа и 50 минут, причём Солнце усиливает или ослабляет это притяжение дважды в месяц.
Эта версия — машинный перевод оригинала (English). Читать оригинал
Что заставляет Луну менять свой вид
Луна не производит собственный свет. Она отражает солнечный свет, и по мере того, как она движется вокруг Земли, угол между Солнцем, Луной и Землей постоянно меняется. Это изменяющаяся геометрия означает, что на Землю смотрит разный срез освещённой половины Луны из ночи в ночь, согласно Лаборатории реактивного движения НАСА. Видимое изменение не вызвано тенью Земли; это происходит только во время лунного затмения.
Один полный цикл фаз, от новолуния до новолуния, называется синодическим месяцем. Отдел астрономических приложений Военно-морской обсерватории США определяет месяц точно по угловому расстоянию между Луной и Солнцем вдоль эклиптики: новолуние в 0 градусов, первая четверть в 90 градусов, полнолуние в 180 градусов и последняя четверть в 270 градусов. Средняя продолжительность этого цикла составляет 29,5 дней.
Восемь фаз по порядку
Новолуние — Луна располагается между Землёй и Солнцем; сторона, обращённая к Земле, не освещена
Растущий серп — тонкая полоска света растёт на правом краю (для наблюдателей в Северном полушарии)
Первая четверть — правая половина диска Луны освещена
Растущая луна — более половины освещено, но ещё не полнолуние
Полнолуние — Земля располагается примерно между Солнцем и Луной, поэтому вся видимая поверхность освещена
Убывающая луна — освещённая часть начинает сокращаться
Последняя (третья) четверть — левая половина освещена
Убывающий серп — тонкий серп остаётся до возврата цикла к новолунию
Как Луна притягивает воды Земли
Приливы не вызваны простым подъёмом воды Луной вверх. Согласно отделу Science НАСА, гравитация Луны немного сильнее на той стороне Земли, которая ближе к ней, и слабее на противоположной стороне. Это различие в притяжении — называемое приливной силой — растягивает воды Земли (и в крошечной степени её твёрдое тело) в удлинённую форму, создавая выпуклость воды на стороне, обращённой к Луне, и вторую выпуклость на противоположной стороне.
Когда Земля вращается под этими двумя выпуклостями, большинство побережий проходят через высокий прилив, затем низкий прилив, дважды примерно в течение одного дня. Служба NOAA по национальным спутникам окружающей среды, данным и информации (NESDIS) заявляет, что это производит два высоких прилива и два низких прилива примерно каждые 24 часа и 50 минут — немного дольше, чем 24-часовой день, потому что сама Луна также движется на своей орбите.
Почему приливы иногда больше: весенние и мёртвые приливы
Солнце также притягивает воды Земли, но потому что оно примерно в 390 раз дальше, чем Луна, НАСА отмечает, что его приливогенерирующая сила немного менее половины лунной. Усиливает ли это солнечное притяжение или ослабляет лунное, зависит от выравнивания трёх тел, которое повторяется примерно с двухнедельным ритмом, связанным с лунными фазами.
Весенние приливы и мёртвые приливы
Характеристика
Весенний прилив
Мёртвый прилив
Когда это происходит
Полнолуние или новолуние
Первая четверть или последняя четверть
Выравнивание Солнца-Луны-Земли
На одной линии (сизигия)
Примерно под прямым углом
Влияние на гравитационное притяжение
Солнечное и лунное притяжение объединяются
Солнечное притяжение частично нейтрализует лунное притяжение
Результирующий диапазон прилива
Более высокие максимумы, более низкие минимумы
Меньшая разница между высоким и низким
Частота
Примерно каждые две недели
Примерно каждые две недели, смещено от весенних приливов
NOAA и НАСА оба описывают весенние приливы как происходящие во время полнолуния или фазы новолуния, когда Земля, Солнце и Луна выстраиваются в линию и гравитационные эффекты двух тел объединяются. Мёртвые приливы следуют примерно неделю спустя, около фазы первой или последней четверти, когда Солнце находится примерно под прямым углом к Луне, как видно с Земли, и частично компенсирует притяжение Луны, создавая меньший разрыв между высокой и низкой водой.
Гравитация Луны тянет Землю, она смещает массу Земли, слегка деформируя её форму в форму футбольного мяча — вытянутую на экваторе и укороченную на полюсах.
— NASA Science (science.nasa.gov)
Вопросы
Сколько длится полный цикл лунных фаз?
Полный цикл от новолуния к новолунию, называемый синодическим месяцем, составляет в среднем 29,5 дней, согласно Военно-морской обсерватории США.
Почему в день происходит два высоких прилива вместо одного?
Неравномерное гравитационное притяжение Луны создаёт выпуклость воды на стороне Земли, обращённой к Луне, и вторую выпуклость на противоположной стороне; когда Земля вращается через обе выпуклости, большинство побережий получают два высоких прилива и два низких прилива примерно каждые 24 часа и 50 минут, согласно NOAA NESDIS.
Влияет ли Солнце на приливы, или только Луна?
Оба влияют на приливы. НАСА заявляет, что приливогенерирующая сила Солнца немного менее половины лунной из-за его намного большего расстояния, но оно всё ещё усиливает приливы во время полнолунания и новолуния (весенние приливы) и ослабляет их во время четвертей луны (мёртвые приливы).
Какое различие между весенним приливом и мёртвым приливом?
Весенние приливы приносят самые высокие максимумы и самые низкие минимумы и происходят при полнолунии или новолунии, когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются в линию. Мёртвые приливы более умеренные и происходят примерно неделю спустя, близ первой или последней четверти луны, когда притяжение Солнца частично компенсирует притяжение Луны.
Тень Луны на Земле вызывает её фазы?
Нет. Лунные фазы вызваны изменяющимися углами солнечного света на поверхности Луны по мере того, как она движется вокруг Земли, а не тенью Земли; тень Земли влияет на Луну только во время лунного затмения, отдельного и намного более редкого события.
Этот материал подготовлен с помощью искусственного интеллекта и перед публикацией прошёл автоматическую проверку источников. Если вы заметили ошибку, запросите исправление. Запросить исправление или ответ · Как мы работаем
Звёзды формируются, когда гравитация сжимает холодные облака газа и пыли до тех пор, пока ядро не достигнет примерно 10 миллионов Кельвинов, достаточной температуры для зажигания синтеза водорода. После этого масса звезды определяет всё остальное: как долго она светит, как она погибает и оставляет ли она после себя белый карлик, нейтронную звезду или чёрную дыру.
Ракеты движутся, выбрасывая отработанный газ в одном направлении, что заставляет транспортное средство двигаться в противоположном направлении, в соответствии с третьим законом Ньютона. Тяга зависит от того, какая масса отработанного газа выходит в секунду и с какой скоростью она покидает сопло, а движение по орбите зависит от баланса между поступательной скоростью и гравитационным притяжением. Многоступенчатые конструкции и в некоторых миссиях электрическая тяга используются для управления огромным количеством топлива, необходимого для полета в космос.
Подготовка астронавтов — это многолетний процесс, начинающийся с отборочного экзамена по образованию, опыту и физической подготовке, а затем переходящий в годы наземной подготовки перед полётом. По данным NASA и Европейского космического агентства (ESA), кандидаты изучают системы космических кораблей и практикуют выходы в открытый космос под водой, а кандидаты ESA также изучают русский язык, в то время как жизнь на Международной космической станции (МКС) протекает по фиксированному распорядку дня, включающему работу, упражнения и сон.
Чёрная дыра — это область пространства, где гравитация настолько сильна, что ничто, даже свет, не может улететь, когда пересекает горизонт событий. Большинство формируются, когда звезда большой массы истощает своё ядерное топливо и её ядро коллапсирует; сверхмассивные версии растут в центрах галактик в течение миллиардов лет. Прямые изображения и обнаружения гравитационных волн подтвердили их существование и проверили общую теорию относительности Эйнштейна.
