Mēness ir Zemei tuvākais debess ķermenis, tā vienīgais dabiskais satelīts. Atrodoties aptuveni 380 tūkstošu km attālumā no Zemes, Mēness griežas ap to tajā pašā virzienā, kurā Zeme griežas ap savu asi. Katru dienu tas pārvietojas par aptuveni 13 ° attiecībā pret zvaigznēm, veicot pilnīgu apgriezienu 27,3 dienās. Šo laika periodu – Mēness apgriezienu ap Zemi periodu atskaites rāmī, kas saistīts ar zvaigznēm – sauc par zvaigžņu jeb siderālo (no lat. sidus – zvaigzne) mēnesi.

Mēnesim nav sava mirdzuma, un Saule apgaismo tikai pusi no Mēness bumbas. Tāpēc, pārvietojoties orbītā ap Zemi, Mēness izskats mainās – mainās Mēness fāzes. Kurā diennakts laikā Mēness atrodas virs horizonta, kā mēs redzam Mēness puslodi, kas ir vērsta pret Zemi – pilnībā vai daļēji apgaismotu – tas viss ir atkarīgs no Mēness stāvokļa orbītā.

Ja tas atrodas tā, ka tas ir vērsts pret Zemi ar savu tumšo, neapgaismoto pusi (1. pozīcija), tad mēs nevaram redzēt Mēnesi, bet mēs zinām, ka tas atrodas debesīs kaut kur pie Saules. Šo mēness fāzi sauc par jauno mēnesi. Virzoties orbītā ap Zemi, Mēness aptuveni trīs dienu laikā nonāks 2. pozīcijā.Šobrīd to var redzēt vakaros pie rietošās Saules šaura sirpja formā, kas izspiedies pa labi. Tajā pašā laikā bieži ir redzams pārējais Mēness, kas spīd daudz vājāk, tā sauktā pelnu gaisma. Šī ir mūsu planēta, kas atspoguļo saules starus, apgaismo sava satelīta nakts pusi.

Ar katru dienu Mēness pusmēness platums palielinās, un tā leņķiskais attālums no Saules palielinās. Nedēļu pēc jaunā mēness mēs redzam pusi no apgaismotās Mēness puslodes – sākas fāze, ko sauc par pirmo ceturksni. Nākotnē no Zemes redzamās apgaismotās Mēness puslodes īpatsvars turpina palielināties līdz pilnmēness atnākšanai. Šajā fāzē Mēness atrodas debesīs Saulei pretējā pusē, un ir redzams virs horizonta visu nakti – no saulrieta līdz saullēktam. Pēc pilnmēness mēness fāze sāk samazināties. Samazinās arī tā leņķiskais attālums no Saules. Pirmkārt, Mēness diska labajā malā parādās neliels bojājums, kam ir sirpja forma. Pamazām šis bojājums palielinās (6. pozīcija), un nedēļu pēc pilnmēness sākas pēdējā ceturkšņa fāze. Šajā fāzē, tāpat kā pirmajā ceturksnī, atkal redzam pusi no apgaismotās Mēness puslodes, bet tagad otru pusi, kas pirmajā ceturksnī bija neapgaismota. Mēness aug vēlu un ir redzams šajā fāzē no rīta. Pēc tam tā pusmēness, kas tagad ir pagriezts ar izspiedumu pa kreisi, kļūst arvien šaurāks (8. pozīcija), pakāpeniski tuvojoties Saulei. Beigās viņš paslēpjas uzlecošās Saules staros – atkal nāk jauns mēness.

Pilns Mēness fāžu cikls ir 29,5 dienas. Šo laika posmu starp divām secīgām identiskām fāzēm sauc par sinodisko mēnesi (no grieķu synodos — savienojums). Pat senatnē daudzām tautām mēnesis kopā ar dienu un gadu kļuva par vienu no galvenajām kalendāra vienībām. Nav grūti saprast, kāpēc sinodiskais mēnesis ir garāks par siderālo mēnesi, ja atceramies, ka Zeme pārvietojas ap Sauli. Pēc 27,3 dienām Mēness ieņems savu iepriekšējo pozīciju debesīs attiecībā pret zvaigznēm un atradīsies punktā L1. Šajā laikā Zeme, pārvietojoties par 1° dienā, šķērsos 27° loku pa savu orbītu un nonāks punktā T1. Mēnesim, lai atkal atrastos jaunajā mēnesī L2, savā orbītā būs jāiziet tāds pats loks (27 °). Tas prasīs nedaudz vairāk par divām dienām, jo ​​Mēness dienā pārvietojas par 13 °. No Zemes redzama tikai viena Mēness puse, taču tas nenozīmē, ka tas negriežas ap savu asi. Veiksim eksperimentu ar Mēness globusu, pārvietojot to pa Zemes globusu tā, lai viena Mēness globusa puse vienmēr būtu pret to. To var panākt tikai tad, ja mēs to pagriežam attiecībā pret visiem citiem klases objektiem.

Pilnīgs Mēness globusa apgrieziens ap savu asi tiks pabeigts vienlaikus ar vienu apgriezienu ap Zemes globusu. Tas pierāda, ka Mēness griešanās periods ap savu asi ir vienāds ar tā apgriezienu ap Zemi siderālo periodu - 27,3 dienas. Ja orbītas plakne, pa kuru Mēness pārvietojas ap Zemi, sakristu ar tās orbītas plakni, pa kuru Zeme riņķo ap Sauli, tad katru mēnesi jaunā mēness laikā būtu Saules aptumsums, un plkst. pilnmēness brīdis - Mēness aptumsums. Tas nenotiek, jo Mēness orbītas plakne ir nosliece uz Zemes orbītas plakni aptuveni 5° leņķī. Tieši tāpēc Mēness ēna uz jauna mēness var pāriet virs Zemes, bet pilnmēness laikā pats Mēness var pāriet zem zemes ēnas. Šobrīd Mēness orbītas stāvoklis ir tāds, ka tas krustojas ar Zemes orbītas plakni pirmā un pēdējā ceturkšņa fāzēs. Kādos gadījumos var rasties Saules un Mēness aptumsumi? Jūs jau zināt, ka Zemes griešanās ass virziens kosmosā paliek nemainīgs, kad mūsu planēta pārvietojas ap Sauli.

Mēness orbītas plaknes stāvoklis gada laikā praktiski nemainās. Apsveriet, kā tas ietekmēs aptumsumu iespējamību. Trīs mēnešu laikā Zeme nobrauks ceturtdaļu sava ceļa ap Sauli un ieņems pozīciju. Tagad Mēness orbītas plakne atradīsies tā, lai tās krustošanās līnija ar Zemes orbītas plakni būtu vērsta uz Sauli. Tāpēc Mēness šķērsos Zemes orbītas plakni (vai atradīsies tās tuvumā) jaunā mēnesī un pilnmēness laikā. Citiem vārdiem sakot, pārvietojoties pa debesīm, Mēness nonāk tajā ekliptikas punktā, kur tajā brīdī atrodas Saule, un bloķē to no mums. Gadījumā, ja Sauli pilnībā pārklāj Mēness, aptumsumu sauc par pilnīgu. Ja gadās, ka tas aizver tikai daļu Saules, tad aptumsums būs daļējs. Kad Mēness šķērso ekliptiku punktā, kas ir diametrāli pretējs Saulei, viņa pati pilnībā vai daļēji slēpjas Zemes ēnā.

Mēness aptumsumi, tāpat kā Saules aptumsumi, var būt pilnīgi vai daļēji. Aptumsumu sākumam labvēlīgi apstākļi saglabājas apmēram mēnesi. Šajā laikā var notikt vismaz viens Saules aptumsums vai divi Saules un viens Mēness aptumsumi. Nākamā aptumsumu sākumam nepieciešamā Mēness orbītas pozīcija atkal tiks atkārtota tikai pēc aptuveni pusgada (177 - 178 dienām), kad Zeme būs nobraukusi pusi no sava ceļa ap Sauli. Gada laikā uz Zemes parasti ir divi vai trīs Saules aptumsumi un viens vai divi Mēness aptumsumi. Maksimālais aptumsumu skaits gadā ir septiņi. Mēness aptumsumi, lai gan retāk nekā Saules aptumsumi, ir redzami biežāk. Mēness, kas aptumsuma laikā nokrita Zemes ēnā, ir redzams visā Zemes puslodē, kur tas tobrīd atrodas virs horizonta.

Ienirstot zemes ēnā, mēness iegūst dažādu nokrāsu sarkanīgu krāsu. Krāsa ir atkarīga no stāvokļa zemes atmosfēra, kas, laužot Saules starus un izkliedējot tos, tomēr izlaiž sarkanos starus ēnu konusa iekšpusē. Lai šķērsotu Zemes ēnu, Mēness aizņem vairākas stundas. Kopējā aptumsuma fāze ilgst aptuveni pusotru stundu. Pilnīgu Saules aptumsumu var novērot tikai tur, kur uz Zemes nokrīt neliels Mēness ēnas plankums (diametrs ne vairāk kā 270 km). Mēness ēna pārvietojas ar ātrumu aptuveni 1 km/s zemes virsma no rietumiem uz austrumiem, tāpēc katrā Zemes punktā pilns aptumsums ilgst tikai dažas minūtes (pie ekvatora maksimālais ilgums ir 7 min 40 s). Mēness ēnas ceļu sauc par pilna Saules aptumsuma joslu.

Dažādos gados Mēness ēna skrien pāri dažādiem zemeslodes reģioniem, tāpēc pilni Saules aptumsumi ir redzami retāk nekā Mēness. Tā, piemēram, Maskavas apkaimē pēdējais aptumsums bija 1887. gada 19. augustā, un nākamreiz tas notiks tikai 2126. gada 16. septembrī. Mēness pustumsas diametrs ir daudz lielāks par ēnu – apm. 6000 km. Tur, kur nokrīt Mēness pustums, notiek daļējs Saules aptumsums. Tos var redzēt ik pēc diviem vai trim gadiem. Ik pēc 6585,3 dienām (18 gadi 11 dienas 8 stundas) aptumsumi atkārtojas tādā pašā secībā. Šis ir laika posms, kurā Mēness orbītas plakne veic pilnīgu apgriezienu telpā. Zināšanas par Mēness un Zemes kustības likumiem ļauj zinātniekiem ar augstu precizitātes pakāpi aprēķināt aptumsumu mirkļus simtiem gadu uz priekšu un zināt, kurā zemeslodes vietā tie būs redzami. Informācija par aptumsumiem nākamajam gadam un to redzamības nosacījumiem ir atrodama Astronomijas kalendārā, un šeit uz ilgāku laiku. Ņemot vērā nepieciešamos datus par gaidāmajiem aptumsumiem, zinātnieki var organizēt ekspedīcijas pilna Saules aptumsuma joslā. Pilnas fāzes brīdī var novērot Saules atmosfēras ārējos, retākos slāņus - Saules vainagu, kas normālos apstākļos nav redzama. Agrāk daudz svarīgas informācijas par Saules dabu tika iegūtas pilno aptumsumu laikā.

Jauns vai vecs mēnesis?

Ieraugot debesīs nepilno Mēness disku, ne visi precīzi noteiks, vai tas ir jauns mēnesis, vai tas jau ir lejupslīdē. Jaundzimušā mēneša šaurais pusmēness un vecā Mēness sirpis atšķiras tikai ar to, ka tie ir izspiedušies pretējos virzienos. Ziemeļu puslodē jaunais mēnesis vienmēr ir vērsts ar izliekto pusi pa labi, vecais - pa kreisi. Kā droši un precīzi atcerēties, kur kurš mēnesis izskatās?

Ļaujiet man ieteikt šādu zīmi.

Pēc sirpja vai pusmēness līdzības ar burtiem R vai NO ir viegli noteikt, vai mnesis pirms mums aug (t.i., jauns) vai vecs .

Frančiem ir arī mnemoniska zīme. Viņi iesaka garīgi piestiprināt taisnu līniju pie pusmēness ragiem; saņemt latīņu burtus d vai p. Vēstule d- iniciālis vārdā "dernier" (pēdējais) - norāda pēdējo ceturksni, t.i., veco mēnesi. Vēstule R - iniciālis vārdā "premier" (pirmais) - norāda, ka Mēness atrodas pirmā ceturkšņa fāzē, kopumā - jauns. Vāciešiem ir arī noteikums, kas saista mēness formu ar noteiktiem burtiem.

Šos noteikumus var izmantot tikai Zemes ziemeļu puslodē. Austrālijai vai Transvālam nozīme būs tieši pretēja. Bet pat ziemeļu puslodē tie var nebūt piemērojami - proti, dienvidu platuma grādos.

Jau Krimā un Aizkaukāzijā sirpis un pusmēness stipri sasveras uz vienu pusi un tālāk uz dienvidiem pilnībā apguļas. Pie ekvatora pie apvāršņa karājas mēness sirpis šķiet vai nu pa viļņiem šūpojoša gondola (arābu pasaku “mēness atspole”) vai spoža arka. Šeit neder ne krievu, ne franču zīmes - abus burtu pārus pēc vēlēšanās var izgatavot no guļoša loka: R un C, r un d.

Lai šajā gadījumā nekļūdītos Mēness laikmetā, ir jāvēršas pie astronomiskām zīmēm: jaunais mēnesis ir redzams vakarā debess rietumu daļā; vecs - no rīta debess austrumu daļā.

mēness uz karogiem

Uz att. 30 mūsu priekšā ir Turcijas karogs (bijušais). Tam ir pusmēness un zvaigznes attēls. Tas mūs noved pie šādiem jautājumiem:

1. Kura mēneša sirpis attēlots uz karoga – jauns vai vecs?

2. Vai debesīs var novērot Mēness sirpi un zvaigzni tādā formā, kādā tie parādīti uz karoga?

Rīsi. 30.Turcijas karogs (bijušais).

1. Atceroties tikko minēto zīmi un ņemot vērā, ka karogs pieder ziemeļu puslodes valstij, konstatējam, ka mēnesis uz karoga vecs.

Rīsi. 31. Kāpēc zvaigzne nav redzama starp mēneša ragiem

2. Zvaigzne nav redzama Mēness diska iekšpusē, pabeigta līdz aplim (31. att., a). Visi debesu ķermeņi daudz tālāk par Mēnesi, un tāpēc tam jābūt aizēnotam. Tos var redzēt tikai aiz Mēness tumšās daļas malas, kā parādīts attēlā. 31,6.

Interesanti, ka uz mūsdienu Turcijas karoga, kurā ir arī Mēness pusmēness un zvaigznes attēls, zvaigzne ir pārvietota prom no pusmēness tieši tāpat kā attēlā. 31, b.

Mēness fāžu mīklas

Mēness savu gaismu saņem no saules, un tāpēc Mēness pusmēness izliektā puse, protams, ir jāpagriež pret sauli. Mākslinieki to bieži aizmirst. Mākslas izstādēs nereti var redzēt ainavu ar mēness sirpi, kas vērsta pret Sauli ar savu taisno pusi; ir arī Mēness sirpis, ar ragiem vērsts pret Sauli (32. att.).

Rīsi. 32. Ainavā ir pieļauta astronomiska kļūda. Kuru? (Atbilde tekstā).

Tomēr jāatzīmē, ka pareizi uzzīmēt jaunu mēnesi nav tik vienkārši, kā šķiet. Pat pieredzējuši mākslinieki pusloku veidā zīmē mēness ārējos un iekšējos lokus (33. att., b). Tikmēr tikai ārējai lokai ir pusapaļa forma, savukārt iekšējai ir puselipses forma, jo tā ir pusloka (izgaismotās daļas robeža), kas redzama perspektīvā (33. att.). a).

Rīsi. 33. Kā (a) un kā ne (b) attēlot mēness sirpi

Nav viegli norādīt mēness sirpi un pareizo atrašanās vietu debesīs. Mēness sirpis un pusmēness bieži tiek novietoti attiecībā pret Sauli diezgan mulsinošā veidā. Šķiet, ka, tā kā Mēnesi apgaismo Saule, tad taisnei, kas savieno mēneša galus, vajadzētu veidot taisnu leņķi ar staru, kas iet no Saules uz tās vidu (34. att.).

Rīsi. 34.Mēness pusmēness novietojums attiecībā pret Sauli

Citiem vārdiem sakot, Saules centram jāatrodas uz perpendikula, kas novilkta caur mēneša galus savienojošās taisnes vidu. Tomēr šis noteikums tiek ievērots tikai šauram pusmēnesim, kas atrodas netālu no Saules. Uz att. 35 parāda mēneša stāvokli dažādās fāzēs attiecībā pret Saules stariem. Rodas iespaids, it kā Saules stari būtu saliekti pirms Mēness sasniegšanas.

Rīsi. 35. Kādā stāvoklī attiecībā pret Sauli mēs redzam Mēnesi dažādās fāzēs.

Risinājums slēpjas tālāk. Stars, kas iet no Saules uz Mēnesi, faktiski ir perpendikulārs līnijai, kas savieno mēneša galus, un kosmosā ir taisna līnija. Bet mūsu acs zīmē debesīs nevis šo taisno līniju, bet gan tās projekciju uz ieliekto debess klājumu, tas ir, izliektu līniju. Tāpēc mums šķiet, ka Mēness debesīs ir "nepareizi pakārts". Māksliniekam ir jāizpēta šīs īpašības un jāspēj tās pārnest uz audekla.

dubultā planēta

Dubultā planēta ir Zeme ar Mēnesi. Viņiem ir tiesības uz šo nosaukumu, jo mūsu satelīts krasi izceļas citu planētu satelītu vidū ar ievērojamu izmēru un masu attiecībā pret tās centrālo planētu. Saules sistēmā ir absolūti lielāki un smagāki pavadoņi, taču salīdzinājumā ar to centrālo planētu tie ir daudz mazāki par mūsu Mēnesi attiecībā pret Zemi. Faktiski mūsu mēness diametrs ir vairāk nekā ceturtdaļa no Zemes diametra, un diametrs attiecībā pret lielāko citu planētu satelītu ir tikai 10. daļa no tā planētas diametra (Tritons ir Neptūna satelīts). Turklāt Mēness masa ir 1/81 no Zemes masas; tikmēr smagākais no Saules sistēmā esošajiem satelītiem, trešais Jupitera pavadonis, ir mazāks par 10 000. no tās centrālās planētas masas.

Kāda centrālās planētas masas daļa ir lielo satelītu masa, ir parādīta plāksnē 86. lappusē. No šī salīdzinājuma var redzēt, ka mūsu Mēness masas izteiksmē veido lielāko daļu no tās centrālās planētas.

Trešā lieta, kas dod Zemes-Mēness sistēmai tiesības pretendēt uz "dubultplanētas" nosaukumu, ir abu debess ķermeņu tuvums. Daudzi citu planētu pavadoņi riņķo daudz lielākos attālumos: daži Jupitera pavadoņi (piemēram, devītā, 36. att.) riņķo 65 reizes tālāk.

Rīsi. 36. Zemes-Mēness sistēma, salīdzinot ar Jupitera sistēmu (pašu debess ķermeņu izmēri nav norādīti mērogā)

Saistībā ar to ir ziņkārīgs fakts, ka Mēness aprakstītais ceļš ap Sauli ļoti maz atšķiras no Zemes ceļa. Tas šķitīs neticami, ja atcerēsities, ka Mēness pārvietojas ap Zemi gandrīz 400 000 km attālumā. Tomēr neaizmirsīsim, ka, kamēr Mēness ap Zemi veic vienu apgriezienu, pašu Zemi izdodas nogādāt sev līdzi aptuveni 13. daļu no sava gada ceļa, t.i., par 70 000 000 km. Iedomājieties apļveida Mēness ceļu - 2 500 000 km -, kas stiepjas 30 reizes lielākā attālumā. Kas paliks no tā apļveida formas? Nekas. Tāpēc Mēness ceļš pie Saules gandrīz saplūst ar Zemes orbītu, novirzoties no tās tikai par 13 tikko pamanāmiem izvirzījumiem. To var pierādīt ar vienkāršu aprēķinu (ar kuru mēs šeit neapgrūtināsim prezentāciju), ka Mēness ceļš šajā gadījumā visur ir pagriezts pret tā Sauli. ieliekums . Aptuveni runājot, tas izskatās kā izliekts trīspadsmitmalu trīsstūris ar maigi noapaļotiem stūriem.

Uz att. 37 jūs redzat precīzu Zemes un Mēness ceļu attēlojumu viena mēneša laikā. Punktētā līnija ir Zemes ceļš, nepārtrauktā līnija ir Mēness ceļš. Tie atrodas tik tuvu viens otram, ka viņu atsevišķajam attēlam bija nepieciešams ņemt ļoti lielu zīmējuma mērogu: Zemes orbītas diametrs šeit ir vienāds? Ja ņemam par to 10 cm, tad lielākais attālums zīmējumā starp abiem ceļiem būtu mazāks par tos attēlojošo līniju biezumu. Skatoties uz šo zīmējumu, jūs nepārprotami esat pārliecināts, ka Zeme un Mēness ap Sauli pārvietojas pa gandrīz vienu un to pašu ceļu un dubultplanētas nosaukumu astronomi viņiem piesavinājušies gluži pareizi.

Rīsi. 37. Mēness (nepārtraukta līnija) un Zemes (punktēta līnija) ikmēneša ceļš ap Sauli

Tātad novērotājam, kas novietots uz Saules, Mēness ceļš varētu būt nedaudz viļņota līnija, kas gandrīz sakrīt ar Zemes orbītu. Tas ne mazākajā mērā nav pretrunā ar to, ka Mēness attiecībā pret Zemi pārvietojas nelielā elipsē.

Iemesls, protams, ir tāds, ka, skatoties no Zemes, mēs nepamanām Mēness pārvietojamo kustību kopā ar Zemi pa Zemes orbītu, jo mēs paši tajā piedalāmies.

Kāpēc mēness nekrīt uz sauli?

Jautājums var šķist naivs. Kāpēc mēness krīt uz sauli? Galu galā Zeme to piesaista spēcīgāk nekā tālo Sauli un, protams, liek tai riņķot ap sevi.

Lasītāji, kuri tā domā, būs pārsteigti, uzzinot, ka patiesība ir pretēja: Mēnesi vairāk pievelk Saule, nevis Zeme!

Ka tas tā ir, liecina aprēķins. Salīdzināsim spēkus, kas pievelk Mēnesi: Saules spēku un Zemes spēku. Abi spēki ir atkarīgi no diviem apstākļiem: no piesaistošās masas lieluma un no šīs masas attāluma no Mēness. Saules masa ir 330 000 reižu lielāka par Zemes masu; Saule piesaistītu Mēnesi spēcīgāk nekā Zeme, ja attālums līdz Mēnesim abos gadījumos būtu vienāds.

Bet Saule atrodas apmēram 400 reižu tālāk no Mēness nekā Zeme. Pievilkšanās spēks samazinās līdz ar attāluma kvadrātu; tāpēc Saules pievilkšanās ir jāsamazina par koeficientu 400 2, t.i., par koeficientu 160 000. Tas nozīmē, ka Saules pievilcība ir 330 000/160 000 spēcīgāka par Zemes pievilcību, tas ir, vairāk nekā divas reizes.

Tātad Saule Mēnesi pievelk divreiz vairāk nekā Zemi. Kāpēc tad patiesībā Mēness nesabrūk uz Saules? Kāpēc Zeme joprojām liek Mēnesim riņķot ap sevi, nevis Saules darbība?

Mēness nekrīt uz Sauli tā paša iemesla dēļ, kādēļ uz tās nekrīt Zeme; Mēness griežas ap Sauli kopā ar Zemi, un Saules pievilcīgā darbība tiek pavadīta bez pēdām, nepārtraukti pārvietojot abus šos ķermeņus no taisna ceļa uz izliektu orbītu, t.i., pārveidojot taisnvirziena kustība izliektajā. Pietiek ieskatīties att. 38, lai pārbaudītu teikto.

Citiem lasītājiem var rasties šaubas. Kā tas vispār iznāk? Zeme velk mēnesi uz sevi. Saule velk mēnesi ar lielāku spēku, un mēness tā vietā, lai kristu uz saules, riņķo ap zemi? Tas patiešām būtu dīvaini, ja Saule piesaistītu tikai Mēnesi. Bet tas pievelk Mēnesi kopā ar Zemi, visu "dubultplanētu", un, tā teikt, netraucē šī pāra dalībnieku iekšējās attiecības savā starpā. Stingri sakot, Zemes-Mēness sistēmas kopējais smaguma centrs ir piesaistīts Saulei; šis centrs (saukts par baricentru) griežas ap Sauli saules pievilkšanās ietekmē. Tas atrodas 2/3 no zemes rādiusa attālumā no Zemes centra pret Mēnesi. Mēness un Zemes centrs griežas ap baricentru, katru mēnesi veicot vienu apgriezienu.

Mēness redzamās un neredzamās puses

Starp efektiem, ko nodrošina stereoskops, nekas nav pārsteidzošāks par mēness skatu. Šeit jūs savām acīm redzat, ka mēness patiešām ir sfērisks, savukārt īstajās debesīs tas šķiet plakans, kā tējas paplāte.

Bet cik grūti ir iegūt tik stereoskopisku mūsu satelīta fotogrāfiju, daudziem pat nav aizdomas. Lai to izgatavotu, ir labi jāpārzina nakts gaismekļa kaprīzo kustību īpatnības.

Fakts ir tāds, ka Mēness apiet Zemi tā, ka tas visu laiku tiek pagriezts pret to ar vienu un to pašu pusi. Skrienot ap Zemi, Mēness vienlaikus griežas ap savu asi, un abas kustības tiek pabeigtas vienā laika periodā.

Uz att. 38 redzat elipsi, kurai vajadzētu vizuāli attēlot Mēness orbītu. Zīmējums apzināti palielina Mēness elipses pagarinājumu; patiesībā Mēness orbītas ekscentriskums ir 0,055 jeb 1/18. Nav iespējams uz neliela zīmējuma precīzi attēlot Mēness orbītu tā, lai acs to atšķirtu no apļa: ja lielākā pusass ir pat vesels metrs, mazā pusass būtu par to īsāka tikai par 1 mm; Zeme būtu tikai 5,5 cm attālumā no centra.Lai būtu vieglāk saprast tālāko skaidrojumu, attēlā ir uzzīmēta garāka elipse.

Rīsi. 38. Kā Mēness pārvietojas ap Zemi savā orbītā (sīkāka informācija tekstā)

Tātad iedomājieties, ka elipse attēlā. 38 ir Mēness ceļš ap Zemi. Zeme ir novietota punktā O - vienā no elipses perēkļiem. Keplera likumi attiecas ne tikai uz planētu kustībām ap Sauli, bet arī uz satelītu kustībām ap centrālajām planētām, jo ​​īpaši uz Mēness revolūciju. Saskaņā ar Keplera otro likumu, mēness ceļo šādā veidā ceturtdaļas mēneša laikā AE, kādā jomā OABCDE ir vienāds ar 1/4 no elipses laukuma, t.i., laukums MABCD(zonu vienlīdzība AAE un M.A.D. mūsu zīmējumā apstiprina aptuvenā laukumu vienādība MOQ un EQD). Tātad ceturtdaļmēneša laikā mēness ceļo no BET pirms tam E. Mēness griešanās, kā arī planētu rotācija kopumā, atšķirībā no to cirkulācijas ap Sauli, notiek vienmērīgi: 1/4 mēneša tas pagriežas tieši par 90 °. Tātad, kad mēness ir iekšā E, mēness rādiuss, kas kādā punktā ir vērsts pret Zemi BET, aprakstīs 90° loku un nebūs vērsts uz punktu M, un uz kādu citu punktu, pa kreisi M, tuvu citam fokusam R Mēness orbīta. Tā kā Mēness nedaudz pagriež seju prom no zemes novērotāja, viņš labajā pusē varēs redzēt šauru joslu no iepriekš neredzamās puses. Punktā Elupa parāda zemes vērotājam jau šaurāku tās parasti neredzamās puses joslu, jo leņķis OFP mazāks par leņķi OEP. Punktā G- orbītas apogē - Mēness ieņem tādu pašu pozīciju attiecībā pret Zemi kā perigejā BET. Ar tālāku kustību Mēness pagriežas no Zemes pretējā virzienā, parādot mūsu planētai vēl vienu tās neredzamās puses joslu: šī josla vispirms izplešas, tad sašaurinās un punktā. BET Mēness atrodas sākotnējā stāvoklī.

Mēs esam redzējuši, ka Mēness ceļa elipses formas dēļ mūsu satelīts nav pavērsts pret Zemi ar stingri vienu un to pašu pusi. Mēness vienmēr ir vērsts uz vienu un to pašu pusi nevis pret Zemi, bet gan pret citu orbītas fokusu. Mums tas šūpojas ap vidējo pozīciju kā līdzsvars; no šejienes arī radies astronomiskais nosaukums šai šūpošanai: "libration" - no latīņu vārda "libra", kas nozīmē "svari". Librācijas daudzumu katrā punktā mēra ar atbilstošo leņķi; piemēram, punktā ir librācija ir vienāda ar leņķi OEP. Lielākā librācija ir 7°53?, t.i., gandrīz 8°.

Interesanti ir sekot līdzi, kā palielinās un samazinās librācijas leņķis līdz ar Mēness kustību savā orbītā. Liekam iekšā D kompasa galu un aprakstiet loku, kas iet cauri perēkļiem O un R. Tas šķērsos orbītu punktos B un F. stūriem OVR un OFP kā ierakstīts vienāds ar pusi centrālais stūris ODP. No tā mēs secinām, ka tad, kad Mēness virzās no BET pirms tam D libration strauji aug sākumā, punktā AT sasniedz pusi no maksimuma, pēc tam turpina lēnām palielināties; ceļā no D pirms tam F librācija sākumā samazinās lēni, pēc tam strauji. Elipses otrajā pusē librācija maina savu vērtību tādā pašā ātrumā, bet pretējā virzienā. (Librācijas apjoms katrā orbītas punktā ir aptuveni proporcionāls Mēness attālumam no elipses galvenās ass.)

Šo Mēness svārstību, ko mēs tagad esam apsvēruši, sauc par garuma librāciju. Mūsu satelīts ir pakļauts arī citai librācijai - platuma grādos. Mēness orbītas plakne ir par 6° slīpi pret Mēness ekvatora plakni. Tāpēc mēs redzam Mēnesi no Zemes atsevišķos gadījumos nedaudz no dienvidiem, citos - no ziemeļiem, caur tās poliem nedaudz ieskatoties "neredzamajā" Mēness pusē. Šī librācija platuma grādos sasniedz 6°.

Tagad paskaidrosim, kā astronoms-fotogrāfs izmanto aprakstītos nelielos Mēness svārstības par tā vidējo stāvokli, lai iegūtu stereoskopiskus attēlus no tā. Lasītājs droši vien nojauš, ka šim nolūkam ir jāvēro divas tādas Mēness pozīcijas, kurās vienā tas būtu pagriezts attiecībā pret otru pietiekamā leņķī. Punktos A un B, B un C, C un D un utt. Mēness ieņem tik atšķirīgus no Zemes stāvokļus, ka ir iespējami stereoskopiski attēli. Bet šeit mēs saskaramies ar jaunu grūtību: šajās pozīcijās Mēness vecuma atšķirība 1?-2 dienas ir pārāk liela, tāpēc Mēness virsmas josla pie apgaismojuma apļa vienā attēlā jau parādās. no ēnas. Tas ir nepieņemami stereoskopiskiem attēliem (sloksne spīdēs kā sudrabs). Rodas sarežģīts uzdevums: vērot vienas un tās pašas Mēness fāzes, kas atšķiras ar librācijas apjomu (garuma grādos), lai apgaismojuma aplis iet cauri tām pašām Mēness virsmas detaļām. Bet pat ar to nepietiek: abās pozīcijās platuma grādos joprojām ir jābūt vienādām librācijām.

Mūsu lasītājs, visticamāk, neradīs Mēness stereofotogrāfijas. To iegūšanas metode šeit ir izskaidrota, protams, nevis ar praktisku mērķi, bet tikai tāpēc, lai ņemtu vērā Mēness kustības iezīmes, kas ļauj astronomiem redzēt nelielu mūsu satelīta sānu joslu, kas parasti nav pieejama. novērotājs. Pateicoties abām Mēness librācijām, mēs kopumā redzam nevis pusi no visas Mēness virsmas, bet 59% no tās. Pirms trešās kosmosa raķetes palaišanas Mēness virzienā Padomju Savienībā 41% no Mēness virsmas bija nepieejami pētīšanai.

Kā šī mēness virsmas daļa ir sakārtota, neviens nezināja. Tika veikti asprātīgi mēģinājumi, turpinot atpakaļ Mēness grēdu daļas un gaišās svītras, pārejot no neredzamās Mēness daļas uz redzamo, ieskicēt dažas mums nenojaušamās daļas detaļas. Automātiskās starpplanētu stacijas Luna-3 palaišanas rezultātā 1959. gada 4. oktobrī tika iegūtas Mēness tālākās puses fotogrāfijas. Padomju zinātniekiem tika dotas tiesības dot nosaukumus jaunatklātajiem Mēness veidojumiem. Krāteri ir nosaukti ievērojamu zinātnes un kultūras figūru - Lomonosova, Ciolkovska, Džoliot-Kirī un citu vārdā, un nosaukti divu jaunu jūru vārdā - Maskavas jūra un Sapņu jūra. Mēness tālāko pusi otro reizi fotografēja padomju stacija Zond-3, kas tika palaists 1965. gada 18. jūlijā.

1966. gadā Luna 9 viegli nolaidās uz Mēness un nosūtīja atpakaļ uz Zemi Mēness ainavas attēlu. 1969. gadā bija jāiztraucē Mēness miera jūra. Šīs "jūras" sausajā dibenā amerikāņa nolaišanās kabīne kosmosa kuģis"Apollo 11". Astronauti Nīls Ārmstrongs un Edvīns Oldrins kļuva par pirmajiem cilvēkiem, kas staigājuši uz Mēness. Viņi uzstādīja vairākus instrumentus, paņēma Mēness augsnes paraugus un atgriezās kuģī, kas viņus gaidīja orbītā. Apollo 11 pilotēja Maikls Kolinss. Līdz 1972. gada beigām Mēnesi apmeklēja vēl piecas amerikāņu ekspedīcijas.

Tajā pašā laikā PSRS tika palaists automātiskās stacijas uz Mēnesi. 1970. gadā Luna 16, nolaidusies uz Mēness virsmas, pirmo reizi paņēma Mēness augsnes paraugus un nogādāja tos uz Zemi. Tajā pašā gadā Luna-17 palaida pašpiedziņas Lunokhod-1 uz mūsu satelīta virsmas. Šis astoņu riteņu robots, kas vienlaikus izskatās pēc bruņurupuča un armijas lauka virtuves, 301 dienā nobrauca gandrīz 11 kilometrus un nosūtīja uz Zemi 20 000 attēlu, 200 panorāmas, kā arī veica augsnes izpēti 500 punktos.

Nedaudz vēlāk Luna-20 atnesa uz Zemi augsnes paraugus no Mēness kalnainā apgabala, kas nebija pieejams astronautiem. 1973. gadā Luna-21 nosūtīja Lunokhod-2 kampaņā, kas 4,5 mēnešos nobrauca 37 km, izpētot reljefu un augsnes sastāvu. Abi riteņu roboti tika vadīti no Zemes, izmantojot radio un sistemātiski pārraidīja uz MCC Mēness ainavu attēlus, augsnes analīzes rezultātus. Automātiskā stacija "Luna-24" (1976) izurbusi Mēness augsni 2 m dziļumā un nogādājusi uz Zemi 170 g tās paraugu.

Bieži izteiktā doma par atmosfēras un ūdens esamību Mēness tālākajā pusē nav pamatota un ir pretrunā ar fizikas likumiem: ja vienā Mēness pusē nav atmosfēras un ūdens, tad otrā pusē tās nevar būt. (pie šī jautājuma mēs atgriezīsimies).

Otrais mēness un mēness mēness

Presē ik pa laikam parādās ziņas, ka tam vai citam novērotājam izdevies ieraudzīt otro Zemes pavadoni, tās otro Mēnesi.

Jautājums par otra Zemes pavadoņa esamību nav jauns. Viņam ir aiz muguras sena vēsture. Ikviens, kurš ir lasījis Žila Verna romānu "No lielgabala līdz mēnesim", droši vien atceras, ka tur jau minēts otrais mēness. Tas ir tik mazs un tā ātrums ir tik liels, ka Zemes iedzīvotāji to nevar novērot. Franču astronoms Petits, stāsta Žils Berns, aizdomās par tās esamību ir noteicis tās apgriezienu periodu ap Zemi 3 stundas 20 m. Tā attālums no Zemes virsmas ir 8140 km. Interesanti, ka angļu žurnāls Znanie Žila Verna rakstā par astronomiju atsauci uz Petitu, kā arī pašu Petitu uzskata par vienkārši fiktīvu. Šis astronoms īsti nav minēts nevienā enciklopēdijā. Tomēr romānista vēstījums nav fiktīvs. 50. gados Tulūzas observatorijas direktors Petits patiešām aizstāvēja otrā mēness, meteorīta ar orbītas periodu 3 stundas 20 metrus, esamību, tomēr riņķojot nevis 8000, bet 5000 km attālumā no zemes virsmas. Šim viedoklim jau toreiz piekrita tikai daži astronomi, bet vēlāk tas tika pilnībā aizmirsts. Teorētiski nav nekā nezinātniska, pieņemot, ka pastāv otrs, ļoti mazs Zemes pavadonis. Bet šāds debess ķermenis būtu jāvēro ne tikai tajos retajos brīžos, kad tas iet (šķietami) pāri Mēness vai Saules diskam. Pat ja tas pagriežas tik tuvu Zemei, ka ar katru apgriezienu tai jāiegrimst plašajā zemes ēnā, tad arī šajā gadījumā būtu iespējams to redzēt rīta un vakara debesīs spīdam kā spoža zvaigzne Zemes staros. Saule. Ar savu straujo kustību un biežo atgriešanos šī zvaigzne būtu piesaistījusi daudzu novērotāju uzmanību. Pilna Saules aptumsuma brīžos arī otrais mēness nebūtu izbēgis no astronomu skatiena. Vārdu sakot, ja Zemei patiešām būtu otrs pavadonis, tas notiktu diezgan bieži. Tikmēr neapstrīdamu novērojumu nebija.

Stingri sakot, Zemei papildus Mēnesim ir vēl divi satelīti. Nav mākslīgs, bet pilnīgi dabīgs. Un nevis niecīga, bet tāda paša izmēra kā pats mēness. Bet, lai gan šos "Mēnešus" atklāja jau sen (1956. gadā poļu astronoms Kordiļevskis), tos ieraudzīt izdevās ļoti maz cilvēku. Lieta tāda, ka šie satelīti pilnībā sastāv no putekļiem. Šie putekļainie "Mēness" pārvietojas starp zvaigznēm pa to pašu trasi kā īstais Mēness un ar tādu pašu ātrumu. Viens atrodas 60 grādus priekšā Mēness, otrs ir 60 grādus aiz muguras. Un tos no Zemes atdala tāds pats attālums kā Mēness. Šo "Mēness" malas ir izplūdušas, tāpēc to ir ļoti grūti saskatīt.

Līdz ar otrā Mēness problēmu tika izvirzīts arī jautājums, vai mūsu Mēnesim ir savs mazais pavadonis - “Mēness mēness”.

Bet ir ļoti grūti tieši pārliecināties par šāda Mēness pavadoņa esamību. Astronoms Multons par to izsaka šādus apsvērumus:

“Kad Mēness spīd ar pilnu gaismu, tā gaisma vai Saules gaisma neļauj atšķirt ļoti mazu ķermeni tā tuvumā. Tikai Mēness aptumsumu brīžos Mēness pavadoni varētu apgaismot Saule, savukārt blakus esošās debesu daļas būtu brīvas no Mēness izkliedētās gaismas ietekmes. Tādējādi tikai Mēness aptumsumu laikā varēja cerēt atklāt nelielu ķermeni, kas riņķo ap Mēnesi. Šāda veida pētījumi jau ir veikti, taču tie nav devuši reālus rezultātus.

Kāpēc uz Mēness nav atmosfēras?

Šis jautājums attiecas uz tiem, kas tiek atrisināti, ja tie vispirms ir, tā sakot, otrādi. Pirms runājam par to, kāpēc Mēnesim apkārt nav atmosfēras, uzdosim jautājumu: kāpēc atmosfēra ap mūsu planētu saglabājas? Atgādiniet, ka gaiss, tāpat kā jebkura gāze, ir nesaistītu molekulu haoss, kas strauji pārvietojas dažādos virzienos. Viņu vidējais ātrums plkst t = 0 °C - apmēram? km sekundē (šautenes lodes ātrums). Kāpēc viņi neizklīst pasaules telpā? Tā paša iemesla dēļ, ka šautenes lode nelido kosmosā. Iztērējušas savu kustības enerģiju, lai pārvarētu gravitāciju, molekulas nokrīt atpakaļ uz Zemi. Iedomājieties molekulu netālu no zemes virsmas, kas ar ātrumu lido vertikāli uz augšu? km sekundē. Cik augstu viņa var lidot? To ir viegli aprēķināt: ātrums v, pacelšanas augstums h un gravitācijas paātrinājums g savienots ar šādu formulu:

v 2 = 2 gh.

Aizstāsim v vietā tā vērtību - 500 m/s, vietā g- 10 m/s 2, mums ir

h = 12 500 m = 12 km.

Bet ja gaisa molekulas nevar lidot virs 12? km, tad no kurienes nāk gaisa molekulas virs šīs robežas? Galu galā skābeklis, kas ir daļa no mūsu atmosfēras, veidojās netālu no zemes virsmas (no oglekļa dioksīds augu darbības rezultātā). Kāds spēks tos ir pacēlis un noturējis 500 kilometru vai vairāk augstumā, kur bez ierunām ir konstatēta gaisa pēdu klātbūtne? Fizika šeit sniedz to pašu atbildi, ko mēs dzirdētu no statistiķa, ja viņam jautātu: “Cilvēka vidējais dzīves ilgums ir 70 gadi; No kurienes nāk 80 gadus veci cilvēki? Lieta tāda, ka mūsu aprēķins attiecas uz vidējo, nevis reālu molekulu. Vidējai molekulai ir otrais ātrums? km, bet reālās molekulas dažas kustas lēnāk, citas ātrāk nekā vidēji. Tiesa, to molekulu procentuālais daudzums, kuru ātrums ievērojami atšķiras no vidējā, ir neliels un strauji samazinās, palielinoties šīs novirzes lielumam. No kopējā molekulu skaita, kas atrodas noteiktā skābekļa tilpumā 0° temperatūrā, tikai 20% ir ātrums no 400 līdz 500 metriem sekundē; aptuveni vienāds skaits molekulu pārvietojas ar ātrumu 300-400 m/s, 17% - ar ātrumu 200-300 m/s, 9% - ar ātrumu 600-700 m/s, 8% - plkst. ar ātrumu 700-800 m/s, 1% - ar ātrumu 1300-1400 m/s. Nelielai daļai (mazāk nekā miljonajai daļai) molekulu ātrums ir 3500 m/s, un ar šo ātrumu pietiek, lai molekulas lidotu pat līdz 600 km augstumam.

Tiešām, 3500 2 = 20h, kur h=12250000/20 i., vairāk nekā 600 km.

Skābekļa daļiņu klātbūtne simtiem kilometru augstumā virs zemes virsmas kļūst skaidra: tas izriet no fizikālās īpašības gāzes. Skābekļa, slāpekļa, ūdens tvaiku, oglekļa dioksīda molekulām tomēr nav ātruma, kas ļautu tām pilnībā iziet no zemeslodes. Tam nepieciešams ātrums vismaz 11 km sekundē, un tikai atsevišķām šo gāzu molekulām ir šāds ātrums zemā temperatūrā. Tāpēc Zeme tik stingri tur savu atmosfēras apvalku. Aprēķināts, ka, lai zaudētu pusi no pat visvieglākās zemes atmosfēras gāzes - ūdeņraža, padeves, jāpaiet vairākiem gadiem, kas izteikti ar 25 cipariem. Miljoniem gadu nemainīsies Zemes atmosfēras sastāvs un masa.

Lai tagad izskaidrotu, kāpēc Mēness nevar uzturēt ap sevi līdzīgu atmosfēru, atliek nedaudz pateikt.

Smaguma spēks uz Mēness ir sešas reizes vājāks nekā uz Zemes; attiecīgi arī gravitācijas spēka pārvarēšanai nepieciešamais ātrums tur ir mazāks un ir tikai 2360 m/s. Un tā kā skābekļa un slāpekļa molekulu ātrums mērenā temperatūrā var pārsniegt šo vērtību, ir skaidrs, ka Mēnesim būtu nepārtraukti jāzaudē atmosfēra, ja tas veidotos.

Kad ātrākā no molekulām izplūst, citas molekulas iegūst kritisko ātrumu (tas ir ātrumu sadalījuma starp gāzes daļiņām likuma sekas), un arvien vairāk atmosfēras apvalka daļiņu neatgriezeniski jāizkļūst pasaules telpā.

Pēc pietiekama laika perioda, kas ir niecīgs Visuma mērogā, visa atmosfēra pametīs tik vāji pievilcīgu virsmu. debess ķermenis.

Matemātiski var pierādīt, ka, ja molekulu vidējais ātrums planētas atmosfērā ir pat trīs reizes mazāks par ierobežojošo (t.i., Mēnesim tas ir 2360: 3 = 790 m/s), tad šādai atmosfērai vajadzētu izkliedēties par puse dažu nedēļu laikā. (Debess ķermeņa atmosfēru var uzturēt tikai tad, ja tā molekulu vidējais ātrums ir mazāks par vienu piektdaļu no maksimālā ātruma.) Tika izteikta doma - pareizāk sakot, sapnis -, ka ar laiku, kad zemes cilvēce viesojas un iekaro Mēnesi, tas ieskauj to ar mākslīgu atmosfēru un padarīs to apdzīvojamu. Pēc teiktā lasītājam vajadzētu būt skaidram šāda uzņēmuma nerealizējamībai.

Atmosfēras neesamība mūsu satelītā nav nejaušība, nevis dabas kaprīze, bet gan fiziskas likumu sekas.

Ir arī skaidrs, ka iemesliem, kuru dēļ atmosfēras pastāvēšana uz Mēness nav iespējama, vajadzētu noteikt tās neesamību kopumā visos pasaules ķermeņos ar vāju gravitācijas spēku: uz asteroīdiem un uz lielāko planētu satelītu.

Mēness pasaules izmēri

Par to, protams, pilnīgi droši liecina skaitliski dati: Mēness diametra lielums (3500 km), virsma, tilpums. Taču skaitļi, kas ir nepieciešami aprēķinos, ir bezspēcīgi, lai sniegtu mūsu iztēlei nepieciešamo izmēru vizuālo attēlojumu. Šim nolūkam būs noderīgi atsaukties uz īpašiem salīdzinājumiem.

Salīdzināsim Mēness kontinentu (galu galā Mēness ir nepārtraukts kontinents) ar zemeslodes kontinentiem (39. att.). Tas mums pateiks vairāk nekā abstraktais apgalvojums, ka Mēness zemeslodes kopējā virsma ir 14 reizes mazāka par Zemes virsmu. Kvadrātkilometru skaita ziņā mūsu satelīta virsma ir tikai nedaudz mazāka par abu Ameriku virsmu. Un tā mēness daļa, kas ir vērsta pret Zemi un ir pieejama mūsu novērošanai, ir gandrīz precīzi vienāda ar Dienvidamerikas apgabalu.

Rīsi. 39. Mēness izmēri salīdzinājumā ar Eiropas kontinentālo daļu (tomēr nevajadzētu secināt, ka Mēness bumbiņas virsma ir mazāka par Eiropas virsmu)

Lai vizualizētu Mēness "jūru" izmērus salīdzinājumā ar zemes izmēriem, attēlā. 40 Melnās un Kaspijas jūras kontūras ir uzliktas uz Mēness kartes tādā pašā mērogā. Tūlīt ir skaidrs, ka Mēness "jūras" nav īpaši lielas, lai gan tās aizņem ievērojamu diska daļu. Piemēram, skaidrības jūra (170 000 km 2 ), pie aptuveni 2? reizes mazāks par Kaspijas jūru.

Bet starp Mēness gredzenu kalniem ir īsti milži, kuru uz Zemes nav. Piemēram, Grimaldi kalna apļveida valnis aptver virsmu, kas ir lielāka nekā Baikāla ezera platība. Šajā kalnā pilnībā varētu ietilpt neliela valsts, piemēram, Beļģija vai Šveice.

Rīsi. 40. Sauszemes jūras salīdzinājumā ar Mēnesi. Visvairāk tur būtu Melnā un Kaspijas jūra, kas pārcelta uz Mēnesi mēness jūras(Cipari norāda: 1 - lietus jūra, 2 - skaidrības jūra, 3 - miera jūra, 4 - pārpilnības jūra, 5 - jūra nektārs)

Mēness ainavas

Mēness virsmas fotogrāfijas tiek reproducētas grāmatās tik bieži, ka Mēness reljefam raksturīgo iezīmju - gredzenu kalnu (41. att.), "krāteru" izskats, iespējams, ir pazīstams ikvienam mūsu lasītājam. Iespējams, ka citi novēroja Mēness kalnus caur nelielu caurulīti; tam pietiek ar caurulīti ar 3 cm lēcu.

Rīsi. 41.Tipiski Mēness gredzenu kalni

Taču ne fotogrāfijas, ne novērojumi ar teleskopu nedod priekšstatu par to, kā Mēness virsma izskatītos novērotājam uz paša Mēness. Stāvot tieši blakus Mēness kalniem, novērotājs tos redzētu citā perspektīvā nekā caur teleskopu. Viena lieta ir skatīties uz objektu no liela augstuma, bet pavisam cita ir skatīties uz to no malas. Ar vairākiem piemēriem parādīsim, kā šī atšķirība izpaužas. Eratostena kalns no Zemes parādās kā gredzenveida vārpsta ar virsotni iekšpusē. Teleskopā tas parādās reljefā un asi, pateicoties skaidrām, neizplūdušām ēnām. Paskatieties tomēr uz tā profilu (42. att.): redzat, ka, salīdzinot ar krātera milzīgo diametru - 60 km -, šahtas un iekšējā konusa augstums ir ļoti mazs; nogāžu maigums vēl vairāk slēpj to augstumu.

Rīsi. 42.Lielā riņķa kalna profils

Iedomājieties, ka tagad klejojat šajā krāterī un atcerieties, ka tā diametrs ir vienāds ar attālumu no Ladoga ezera līdz Somu līcim. Jūs diez vai varat noķert vārpstas gredzenveida formu; turklāt augsnes izliekums paslēps no jums tās apakšējo daļu, jo Mēness horizonts ir divreiz šaurāks nekā zemes (attiecīgi Mēness bumbiņas diametrs ir četras reizes mazāks). Uz Zemes vidēja auguma cilvēks, stāvot uz līdzenas vietas, var redzēt sev apkārt ne tālāk kā 5 km. Tas izriet no horizonta attāluma formulas

kur D- attālums kilometros, h- acu augstums kilometros, R- planētas rādiuss km.

Aizvietojot tajos datus par Zemi un Mēnesi, mēs uzzinām, ka vidēja auguma cilvēkam horizonta diapazons

uz Zemes………, 4,8 km,

uz Mēness……….2,5 km.

Kāds attēls tiktu parādīts novērotājam lielajā iekšpusē Mēness krāteris, parāda att. 43. (Ainava ir attēlota citam lielam krāterim – Arhimēdam.) Vai tā nav taisnība: plašs līdzenums ar pauguru virkni pie apvāršņa maz atgādina to, ko parasti iztēlojas ar vārdiem "Mēness krāteris"?

Rīsi. 43. Kādu attēlu redzētu novērotājs, kurš stāv uz Mēness liela gredzenu kalna centrā?

Atrodoties šahtas otrā pusē, ārpus krātera, novērotājs arī redzētu ne to, ko viņš gaida. Riņķa kalna ārējā nogāze (sal. 42. att.) paceļas tik lēzeni, ka ceļotājam nemaz nešķiet kā kalns, un pats galvenais – viņš nevarēs pārliecināties, vai paugurainā grēda, ko viņš redz, ir gredzenu kalns ar apaļu baseinu. Lai to izdarītu, jums būs jātiek pāri tās virsotnei, un šeit, kā mēs jau paskaidrojām, Mēness kāpējs negaida neko ievērojamu.

Tomēr papildus milzīgajiem gredzenveida Mēness kalniem uz Mēness ir arī daudzi mazi krāteri, kurus ir viegli notvert ar skatienu, pat stāvot tiešā tuvumā. Bet to augstums ir nenozīmīgs; diez vai vērotāju te pārsteigs kas ārkārtējs. Savukārt Mēness kalnu grēdas, kas nes zemes kalnu nosaukumu: Alpi, Kaukāzs, Apenīni u.c., sacenšas ar zemes kalniem augstumā un sasniedz 7–8 km. Uz salīdzinoši maza mēness tie izskatās diezgan iespaidīgi.

Rīsi. 44. Puse zirņa met garu ēnu slīpā apgaismojumā

Atmosfēras trūkums uz Mēness un no tā izrietošais ēnu asums rada ziņkārīgu ilūziju, skatoties caur cauruli: mazākie nelīdzenumi augsnē tiek pastiprināti un šķiet ļoti pamanāmi. Nolieciet pusi zirņa ar izspiedumu uz augšu. Vai viņa ir liela? Un paskaties, kādu garu ēnu tas met (44. att.). Ar sānu apgaismojumu uz Mēness ēna ir 20 reizes lielāka par ķermeņa augstumu, kas to met, un tas ir labi kalpojis astronomiem: pateicoties garām ēnām, uz Mēness ar teleskopu var novērot objektus 30 m augstumā. Bet tas pats Apstākļi liek mums pārspīlēt Mēness augsnes nelīdzenumus. Piemēram, Pico kalns caur teleskopu ir tik asi iezīmēts, ka neviļus to iztēlojas kā asu un stāvu klinti (45. att.). Tā viņa savulaik tika attēlota. Bet, vērojot to no Mēness virsmas, jūs redzētu pavisam citu ainu - to, kas parādīts attēlā. 46.

Bet citas Mēness reljefa iezīmes, gluži pretēji, mēs novērtējam par zemu. Caur teleskopu mēs novērojam plānas, tikko pamanāmas plaisas uz Mēness virsmas, un mums šķiet, ka tās nevar spēlēt būtisku lomu Mēness ainavā.

Rīsi. 45. Piko kalnu agrāk uzskatīja par stāvu un asu.

Rīsi. 46. ​​Faktiski Piko kalnam ir ļoti maigas nogāzes.

Rīsi. 47. Tā sauktā "Taisnā siena" uz Mēness; skats caur teleskopu

Bet, pārceļot uz mūsu satelīta virsmu, mēs šajās vietās pie mūsu kājām redzētu dziļi melnu bezdibeni, kas stiepjas tālu aiz horizonta. Vēl viens piemērs. Uz Mēness ir tā sauktā "Taisnā siena" - milzīga dzega, kas šķērso vienu no tā līdzenumiem. Redzot šo sienu caur teleskopu (47. att.), aizmirstam, ka tā ir 300 m augsta; atrodoties pie sienas pamatnes, mēs būtu satriekti no tās bezgalības. Uz att. 48 mākslinieks mēģināja attēlot šo milzīgo sienu, kas redzama no apakšas: tās gals ir pazudis kaut kur aiz horizonta: galu galā tā stiepjas 100 km! Tādā pašā veidā plānām plaisām, kas pamanāmas spēcīgā teleskopā uz Mēness virsmas, dabā vajadzētu attēlot milzīgus kritumus (49. att.).

Rīsi. 48. Kādai vajadzētu izskatīties “Taisnai sienai” novērotājam, kas atrodas netālu no tās pamatnes

Rīsi. 49. Viena no Mēness "plaisām", novērota tiešā tuvumā.

mēness debesis

melns debess

Ja kāds Zemes iedzīvotājs varētu atrasties uz Mēness, viņa uzmanību vispirms piesaistītu trīs ārkārtēji apstākļi.

Dienas debesu dīvainā krāsa uz Mēness uzreiz ievilktu acīs: ierastā zilā kupola vietā pletos pilnīgi melnas debesis, kas izraibinātas ar spožu Saules mirdzumu! - daudz zvaigžņu, kas skaidri izceļas, bet nemaz nemirgo. Šīs parādības iemesls ir atmosfēras trūkums uz Mēness.

"Zilā velve skaidrā un skaidras debesis, - saka Flammarions sev raksturīgajā gleznainajā valodā, - rītausmas maigais sārtums, vakara krēslas majestātiskais mirdzums, tuksnešu burvīgais skaistums, miglainais lauku un pļavu attālums un tu, ezeru spoguļūdeņi. , kopš seniem laikiem atspoguļojot sevī tālās debeszilās debesis, savās dziļumos ietilpinot veselu bezgalību, - jūsu eksistence un viss jūsu skaistums ir atkarīgs tikai no šī gaišā apvalka, kas stiepjas pāri zemeslodei. Bez viņas nepastāvētu neviena no šīm gleznām, neviena no šīm lieliskajām krāsām. Debesu debeszilas debess vietā jūs ieskautu bezgalīga melna telpa; majestātisku saullēktu un saulrietu vietā dienas pēkšņi, bez pārejām nomainītu naktis un naktis - dienas. Tā vietā, lai visur, kur tieši nekrīt žilbinošie Saules stari, valdītu maiga pusgaisma, spilgta gaisma būtu tikai vietās, kuras tieši apgaismo dienas gaisma, un visā pārējā valdītu bieza ēna.

Zeme mēness debesīs

Otra pievilcība uz Mēness ir milzīgs Zemes disks, kas karājas debesīs. Ceļotājam šķitīs dīvaini, ka globuss, kas, lidojot uz Mēnesi, tika atstāts apakšā , negaidīti atrados šeit uz augšu .

Visumā nav neviena augšā un lejā visām pasaulēm, un jums nevajadzētu brīnīties, ka, atstājot Zemi zemāk, jūs to redzētu augšā, atrodoties uz Mēness.

Zemes disks, kas karājas Mēness debesīs, ir milzīgs: tā diametrs ir aptuveni četras reizes lielāks nekā mums zināmā Mēness diska diametrs zemes debesīs. Šis ir trešais pārsteidzošais fakts, kas sagaida Mēness ceļotāju. Ja mēness naktīs mūsu ainavas ir pietiekami labi apgaismotas, tad naktīm uz Mēness ar pilnas Zemes stariem ar disku, kas 14 reizes lielāks par mēnesi, vajadzētu būt neparasti spilgtām. Zvaigznes spilgtums ir atkarīgs ne tikai no tās diametra, bet arī no tās virsmas atstarošanas spējas. Šajā ziņā Zemes virsma ir sešas reizes lielāka nekā Mēness; tāpēc pilnas Zemes gaismai Mēness ir jāizgaismo 90 reizes vairāk nekā pilnmēness Zeme. "Zemes naktīs" uz Mēness varēja lasīt ar sīkiem burtiem. Mēness augsnes apgaismojums no Zemes ir tik spilgts, ka tas ļauj mums no 400 000 km attāluma atšķirt Mēness bumbiņas nakts daļu neskaidra mirdzuma veidā šaura pusmēness iekšpusē; to sauc par mēness "pelnu gaismu". Iedomājieties, ka 90 pilnmēneši izlej savu gaismu no debesīm, un ņemiet vērā, ka uz mūsu satelīta nav atmosfēras, kas absorbē daļu gaismas, un jūs iegūsit kādu priekšstatu par burvīgo Mēness ainavu attēlu, kas pārpludināts. nakts vidū ar pilnas Zemes spožumu.

Vai Mēness novērotājs varētu atšķirt kontinentu un okeānu kontūras uz Zemes diska? Izplatīts nepareizs uzskats, ka Zeme Mēness debesīs ir kaut kas līdzīgs skolas globusam. Šādi mākslinieki to attēlo, kad pasaules telpā jāzīmē globuss: ar kontinentu kontūrām, ar sniega cepuri polārajos reģionos utt. Tas viss ir jāattiecina uz fantāzijas sfēru. Uz zemeslodes, skatoties no ārpuses, šādas detaļas nav iespējams atšķirt. Nemaz nerunājot par mākoņiem, kas parasti klāj pusi no zemes virsmas, mūsu atmosfēra pati par sevi ļoti izkliedē saules starus; tāpēc zemei ​​acij jāšķiet tikpat spoža un necaurredzama kā Venērai. Pulkovas astronoms G.A. Tihovs rakstīja:

“Raugoties uz Zemi no kosmosa, mēs redzētu disku ļoti bālganu debesu krāsā un gandrīz neatšķirtu pašas virsmas detaļas. Ievērojama daļa no incidenta uz Zemes saules gaisma ir laiks izkliedēties telpā ar atmosfēras palīdzību un visiem tās piemaisījumiem, pirms tas sasniedz pašas Zemes virsmu. Un tam, ko atspoguļo pati virsma, atkal būs laiks ievērojami vājināties, pateicoties jaunai izkliedei atmosfērā.

Tātad, kamēr Mēness mums skaidri parāda visas savas virsmas detaļas, Zeme slēpj savu seju no Mēness un no visa Visuma zem starojoša atmosfēras plīvura.

Bet šī nav vienīgā atšķirība starp Mēness nakts zvaigzni un zemes zvaigzni. Mūsu debesīs mēness aug un riet, aprakstot savu ceļu kopā ar zvaigžņoto kupolu. Mēness debesīs Zeme šādu kustību neveic. Tas tur neceļas un neriet, nepiedalās harmoniskajā, ārkārtīgi lēnajā zvaigžņu gājienā. Tas karājas gandrīz nekustīgi debesīs, ieņemot noteiktu pozīciju katram mēness punktam, kamēr zvaigznes lēnām slīd aiz tā. Tas ir mūsu jau aplūkotās Mēness kustības īpatnības sekas, kas sastāv no tā, ka Mēness vienmēr ir vērsts pret Zemi ar vienu un to pašu virsmas daļu. Mēness novērotājam Zeme gandrīz nekustīgi karājas debesīs. Ja Zeme atrodas kāda Mēness krātera zenītā, tad tā nekad neatstāj savu zenīta pozīciju. Ja no kāda punkta tas ir redzams pie horizonta, tas uz visiem laikiem paliek šīs vietas horizontā. Tikai Mēness librācijas, par kurām mēs jau runājām, nedaudz traucē šo nekustīgumu. Zvaigžņotās debesis veic lēnu rotāciju aiz zemes diska, pulksten 27 1/3 no mūsu dienām, Saule griežas apkārt debesīm pulksten 29? dienās planētas veic līdzīgas kustības, un tikai viena Zeme melnajās debesīs atrodas gandrīz nekustīga.

Bet, paliekot vienā vietā, Zeme ātri, 24 stundu laikā, griežas ap savu asi, un, ja mūsu atmosfēra būtu caurspīdīga, Zeme varētu kalpot kā ērtākā starpplanētu kosmosa kuģu nākamajiem pasažieriem. debesu pulkstenis. Turklāt Zemei ir tādas pašas fāzes, kādas mūsu debesīs rāda Mēness. Tas nozīmē, ka mūsu pasaule ne vienmēr spīd Mēness debesīs ar pilnu disku: tā parādās vai nu pusloka formā, vai sirpja formā, vairāk vai mazāk šaura, vai nepilna apļa formā, atkarībā no tā, kura Saules apgaismotā Zemes puse ir vērsta pret Mēnesi. Uzzīmējot Saules, Zemes un Mēness relatīvās pozīcijas, jūs varat viegli redzēt, ka Zemei un Mēnesim vajadzētu parādīt viena otrai pretējas fāzes.

Kad mēs novērojam jauno mēnesi, Mēness novērotājam vajadzētu redzēt pilnu Zemes disku - "pilnu zemi"; gluži otrādi, kad mums ir pilnmēness, uz Mēness ir “jaunzeme” (50. att.). Ieraugot šauro jaunā mēness sirpi, no Mēness varētu apbrīnot Zemi, un tieši tāda pusmēness pietrūkst līdz pilnam diskam, ko mums šobrīd rāda Mēness. Tomēr Zemes fāzes nav tik krasi iezīmētas kā Mēness fāzes: Zemes atmosfēra izjauc gaismas robežas, rada to pakāpenisku pāreju no dienas uz nakti un atpakaļ, ko mēs novērojam uz Zemes krēslas formā.

Rīsi. 50. Jaunā Zeme uz Mēness. Zemes melno disku ieskauj spilgta sauszemes atmosfēras apmale

Vēl viena atšķirība starp zemes un mēness fāzēm ir šāda. Uz Zemes mēs nekad neredzam Mēnesi pašā jaunā mēness brīdī. Lai gan tas parasti atrodas virs vai zem Saules (dažreiz par 5°, t.i., 10 no tās diametriem), lai būtu redzama Saules apgaismotās Mēness lodes šaurā mala, mūsu redzei tā joprojām ir nepieejama: spožums. no Saules aizsprosto jaunā mēness sudraba pavediena pieticīgo mirdzumu. Jaunu Mēnesi parasti pamanām tikai divu dienu vecumā, kad tas paspēj pārvietoties pietiekamā attālumā no Saules, un tikai retos gadījumos (pavasarī) - vienas dienas vecumā. Vērojot "jauno zemi" no Mēness, tas tā nav: tur nav atmosfēras, kas izkliedē starojošu oreolu ap dienas gaismu. Zvaigznes un planētas tur nepazūd Saules staros, bet skaidri izceļas debesīs to tiešā tuvumā. Tāpēc, kad Zeme neatrodas tieši Saules priekšā (t.i., nevis aptumsumu brīžos), bet nedaudz virs vai zem tās, tā vienmēr ir redzama mūsu satelīta melnajās, zvaigžņotajās debesīs. plāns sirpis ar ragiem, kas vērsti pret Sauli (51. att.). Kad sirpis attālinās no Zemes pa kreisi no Saules, šķiet, ka tas ripo pa labi.

Rīsi. 51. "Jaunā" Zeme Mēness debesīs. Balts aplis zem zemes pusmēness – Saule

Tikko aprakstītajai parādībai atbilstošu parādību var redzēt, vērojot Mēnesi caur nelielu caurulīti: pilnmēness laikā nakts zvaigznes disks mums nav redzams pilna apļa formā; tā kā Mēness un Saules centri neatrodas vienā līnijā ar novērotāja aci, Mēness diskam trūkst šaura pusmēness, kas slīd tumšā joslā netālu no apgaismotā diska malas pa kreisi kā Mēness pārvietojas pa labi. Bet Zeme un Mēness vienmēr rāda viens otram pretējas fāzes; tāpēc aprakstītajā brīdī Mēness novērotājam vajadzēja redzēt plānu "jaunās zemes" pusmēness.

Rīsi. 52.Lēnas Zemes kustības Mēness horizonta tuvumā librācijas dēļ. Pārtrauktās līnijas - zemes diska centra ceļš

Jau garāmejot esam pamanījuši, ka Mēness librācijai ir jāatspoguļojas faktā, ka Zeme Mēness debesīs nav pilnībā nekustīga: tā svārstās ap vidējo pozīciju ziemeļu-dienvidu virzienā par 14°, bet rietumos. -austrumu virziens par 16°. Tāpēc tajos Mēness punktos, kur Zeme ir redzama pie paša horizonta, mūsu planētai ir jāšķiet, ka dažreiz riet un drīz pēc tam atkal paceļas, aprakstot dīvainas līknes (52. att.). Šāda savdabīga Zemes pacelšanās vai nosēšanās vienā vietā pie horizonta, neapejot visas debesis, var ilgt daudzas Zemes dienas.

Aptumsumi uz Mēness

Papildināsim tagad ieskicēto Mēness debesu attēlu ar to debesu briļļu aprakstu, kuras sauc par aptumsumiem. Uz Mēness ir divu veidu aptumsumi: saules un sauszemes. Pirmie nav kā mums pazīstami saules aptumsumi, bet savā veidā ir ārkārtīgi iespaidīgi. Tie notiek uz Mēness tajos brīžos, kad uz Zemes ir Mēness aptumsumi, kopš tā laika Zeme atrodas uz līnijas, kas savieno Saules un Mēness centrus. Mūsu satelīts šajos brīžos iegrimst zemeslodes ēnā. Kas šādos brīžos ir redzējis Mēnesi, tas zina, ka tas pilnībā nezaudē savu gaismu, nepazūd no acs; tas parasti ir redzams ķiršu sarkanajos staros, kas iekļūst zemes ēnas konusā. Ja mūs tajā brīdī nogādātu uz Mēness virsmu un no turienes skatītos uz Zemi, mēs skaidri saprastu sarkanā apgaismojuma iemeslu: Mēness debesīs globuss, kas novietots spožā, lai arī priekšā. daudz mazāka Saule, šķiet kā melns disks, ko ieskauj tumšsarkanā atmosfēras robeža. Tieši šī robeža izgaismo ēnā iegrimušo Mēnesi ar sarkanīgu gaismu (53. att.).

Rīsi. 53. Saules aptumsuma norise uz Mēness: Saule C pamazām riet aiz zemes diska 3, kas ir nekustīgs Mēness debesīs.

Saules aptumsumi uz Mēness ilgst nevis vairākas minūtes, kā uz Zemes, bet ilgāk par 4 stundām, ja vien mums ir Mēness aptumsumi, jo pēc būtības tie ir mūsu Mēness aptumsumi, tikai novērojami nevis no Zemes, bet gan no plkst. Mēness.

Kas attiecas uz "zemes" aptumsumiem, tie ir tik trūcīgi, ka diez vai ir pelnījuši aptumsumu nosaukumu. Tie notiek tajos brīžos, kad uz Zemes ir redzami Saules aptumsumi. Uz lielā Zemes diska Mēness novērotāji tad ieraudzītu nelielu kustīgu melnu apli - tas ir, laimīgas zemes virsmas daļas, no kurām var apbrīnot Saules aptumsumu.

Jāpiebilst, ka tādus aptumsumus kā mūsu Saules aptumsumi nevienā citā planētu sistēmas vietā nemaz nevar novērot. Mēs esam parādā šo ārkārtējo skatu nejaušam apstāklim: Mēness, kas aizsedz Sauli no mums, ir tieši tik reižu tuvāk mums nekā Saule, par cik reižu Mēness diametrs ir mazāks par Saules diametru - nejaušība, kas ir neatkārtojas uz citas planētas.

Kāpēc astronomi novēro aptumsumus?

Pateicoties tagad novērotajam negadījumam, garais ēnas konuss, ko mūsu satelīts pastāvīgi velk aiz sevis, sniedzas tieši līdz zemes virsmai (54. att.). Patiesībā Mēness ēnu konusa vidējais garums ir mazāks par vidējo Mēness attālumu no Zemes, un, ja mēs nodarbotos tikai ar vidējām vērtībām, mēs nonāktu pie secinājuma, ka mums nekad nav pilnu Saules aptumsumu. . Tie patiesībā notiek tāpēc, ka Mēness ap Zemi pārvietojas elipsē un dažās orbītas daļās atrodas par 42 200 km tuvāk Zemes virsmai nekā citās: Mēness attālums svārstās no 363 300 līdz 405 500 km.

Rīsi. 54. Mēness ēnas konusa gals slīd pāri zemes virsmai; ar to klātajās vietās novērojams Saules aptumsums

Slīdot gar zemes virsmu, Mēness ēnas gals uzvelk uz tās "Saules aptumsuma redzamības joslu". Šī josla nav platāka par 300 km, tāpēc apdzīvoto vietu skaits, kas apbalvotas ar Saules aptumsuma skatu, katru reizi ir diezgan ierobežots. Ja tam vēl pieskaita, ka pilna Saules aptumsuma ilgums tiek aprēķināts minūtēs (ne vairāk kā astoņas), tad kļūst skaidrs, ka pilns Saules aptumsums ir ārkārtīgi rets skats. Jebkurā konkrētajā zemeslodes punktā tas notiek reizi divos vai trijos gadsimtos.

Tāpēc zinātnieki burtiski medī saules aptumsumus, aprīkojot īpašas ekspedīcijas uz tām vietām uz zemeslodes, kas dažreiz ir ļoti attālas no tām, no kurienes var novērot šo parādību. Saules aptumsums 1936. gadā (19. jūnijā) tika uzskatīts par pilnu tikai iekšā Padomju savienība, un tā divu minūšu vērojumam pie mums ieradās 70 ārvalstu zinātnieki no desmit dažādām valstīm. Vienlaikus mākoņainā laika dēļ izniekoti četru ekspedīciju darbi. Padomju astronomu darba apjoms, lai novērotu šo aptumsumu, bija ārkārtīgi liels. Uz pilno aptumsumu tika nosūtītas aptuveni 30 padomju ekspedīcijas.

1941. gadā, neskatoties uz karu, padomju valdība organizēja vairākas ekspedīcijas visā aptumsuma laikā no Azovas jūras līdz Alma-Atai. Un 1947. gadā padomju ekspedīcija devās uz Brazīliju, lai novērotu pilnīgu aptumsumu 20. maijā. Saules aptumsumu novērojumi 1952. gada 25. februārī, 1954. gada 30. jūnijā un 1961. gada 15. februārī PSRS ieguva īpaši lielus mērogus.1965. gada 30. maijā padomju ekspedīcija novēroja aptumsumu mazajā Manuae salā dienvidrietumos. daļa no Klusais okeāns.

Mēness aptumsumi, lai gan tie notiek pusotru reizi retāk nekā Saules aptumsumi, tiek novēroti daudz biežāk. Šis astronomiskais paradokss ir izskaidrots ļoti vienkārši.

Saules aptumsumu uz mūsu planētas var novērot tikai ierobežotā zonā, kurai Sauli aizsedz Mēness; šajā šaurajā joslā dažos punktos tā ir pilna, bet citos daļēja (t.i., Saule ir aizsegta tikai daļēji). Saules aptumsuma iestāšanās brīdis arī nav vienāds dažādos joslas punktos, nevis tāpēc, ka ir atšķirības laika aprēķināšanā, bet gan tāpēc, ka Mēness ēna pārvietojas pa zemes virsmu un tā pārklāj dažādus punktus. dažādos laikos.

Mēness aptumsums norit pavisam savādāk. Tas tiek novērots uzreiz visā zemeslodes pusē, kur šajā laikā ir redzams Mēness, tas ir, tas stāv virs horizonta.

Secīgas Mēness aptumsuma fāzes notiek visos zemes virsmas punktos vienā un tajā pašā brīdī; atšķirība ir saistīta tikai ar laika uzskaites starpību.

Tāpēc astronomam nav “jāmedī” Mēness aptumsumi: viņi pie viņa nonāk paši. Taču, lai “noķertu” saules aptumsumu, dažkārt nākas veikt ļoti garus ceļojumus. Astronomi izsūta ekspedīcijas uz tropiskām salām tālu rietumos vai austrumos, lai tikai dažas minūtes novērotu, kā Saules disku pārklāj melnais Mēness aplis.

Vai ir jēga aprīkot dārgas ekspedīcijas šādu īslaicīgu novērojumu dēļ? Vai nav iespējams veikt tādus pašus novērojumus, negaidot, kad Sauli nejauši aizsedz Mēness? Kāpēc astronomi mākslīgi nerada Saules aptumsumu, aizsedzot Saules attēlu teleskopā ar necaurredzamu apli? Tad, šķiet, būs iespējams bez problēmām novērot tos Saules apkaimes, kas aptumsumu laikā ir tik interesantas astronomiem.

Šāds mākslīgs Saules aptumsums tomēr nevar dot to, kas tiek novērots, kad Sauli aizsedz Mēness. Fakts ir tāds, ka Saules stari, pirms nonāk mūsu acīs, iziet cauri zemes atmosfērai un šeit tiek izkliedēti ar gaisa daļiņām. Tāpēc debesis dienas laikā mums šķiet koši zilas velves, nevis melnas, ar zvaigznēm izraibinātas, kā tas mums šķistu pat dienas laikā, ja nebūtu atmosfēras. Pārklājot Sauli ar apli, bet paliekot gaisa okeāna dibenā, lai gan mēs aizsargājam aci no tiešiem dienas gaismas stariem, atmosfēra virs mums joprojām ir saules gaismas pārpludināta un turpina izkliedēt starus, aizēnot zvaigznes. Tas nenotiek, ja ekrāns atrodas ārpus atmosfēras. Mēness ir tieši tāds ekrāns, kas atrodas simts reižu tālāk par uztveramo atmosfēras robežu. Šis ekrāns aptur Saules starus, pirms tie iekļūst zemes atmosfērā, un tāpēc ēnotajā joslā gaisma netiek izkliedēta. Tiesa, ne pilnībā: tomēr maz staru iekļūst ēnu apgabalā, ko izkliedē apkārtējie gaismas apgabali, un tāpēc debesis pilnīga saules aptumsuma brīdī nekad nav tik melnas kā pusnaktī; Ir redzamas tikai spožākās zvaigznes.

Kādus uzdevumus astronomi izvirza sev, novērojot pilnu Saules aptumsumu? Atzīmēsim galvenos.

Pirmais ir tā saukto spektrālo līniju "apvērsuma" novērošana Saules ārējā apvalkā. Saules spektra līnijas, kas normālos apstākļos ir tumšas uz gaiša spektra lentes, uz dažām sekundēm kļūst gaišas uz tumša fona pēc brīža, kad Sauli pilnībā pārklāj Mēness disks: absorbcijas spektrs pārvēršas emisijas spektrā. . Tas ir tā sauktais "uzliesmojuma spektrs". Lai gan šī parādība, kas sniedz vērtīgu materiālu, lai spriestu par Saules ārējā apvalka raksturu, ir novērojama noteiktos apstākļos un ne tikai aptumsuma laikā, aptumsumu laikā tā atklājas tik skaidri, ka astronomi cenšas nepalaist garām šādu iespēju.

Rīsi. 55. Pilnīga Saules aptumsuma laikā ap melno Mēness disku mirgo “saules korona”.

Otrs uzdevums ir izpēte saules korona . Kronis ir visievērojamākā no parādībām, kas novērotas pilnīga Saules aptumsuma brīžos: ap pilnīgi melnu Mēness apli, ko robežojas ar Saules ārējā apvalka ugunīgām projekcijām (izcilām), dažāda izmēra pērļu oreolu un formas spīd dažādos aptumsumos (55. att.). Šīs polārblāzmas garie stari bieži ir vairākas reizes lielāki par saules diametru, un spilgtums parasti ir tikai puse no pilnmēness spilgtuma.

1936. gada aptumsuma laikā Saules vainags bija īpaši spilgts, spožāks par pilnmēnesi, kas ir retums. Garie, nedaudz izplūdušie vainaga stari paplašināja trīs vai vairāk saules diametru; viss vainags tika attēlots kā piecstaru zvaigzne, kuras centru aizņēma tumšais mēness disks.

Astronomi fotografē koronu aptumsumu laikā, mēra tās spilgtumu un pēta tās spektru. Tas viss palīdz izpētīt tā fizisko struktūru.

Rīsi. 56. Viena no sekām vispārējā teorija relativitāte - gaismas staru novirze saules gravitācijas spēka ietekmē. Saskaņā ar relativitātes teoriju, zemes novērotājs D redz zvaigzni punktā E taisnās līnijas TDFE virzienā, savukārt patiesībā zvaigzne atrodas punktā E un raida savus starus pa izliekto ceļu EBFDT. Ja Saules nebūtu, gaismas stars no zvaigznes ir uz Zemi T būtu vērsts taisnā līnijā

Trešais uzdevums, kas izvirzīts tikai pēdējās desmitgadēs, ir pārbaudīt vienu no vispārējās relativitātes teorijas sekām. Saskaņā ar relativitātes teoriju zvaigžņu starus, kas iet garām Saulei, ietekmē tās spēcīgā pievilcība un notiek novirze, kas jāatklāj šķietamajā zvaigžņu pārvietojumā pie Saules diska (56. att.). Šo seku pārbaude ir iespējama tikai pilnīga saules aptumsuma brīžos.

Mērījumi 1919., 1922., 1926. un 1936. gada aptumsumu laikā nedeva, stingri ņemot, izšķirošus rezultātus, un jautājums par norādīto seku eksperimentālu apstiprināšanu no relativitātes teorijas paliek atklāts līdz šai dienai.

Šie ir galvenie mērķi, kuru dēļ astronomi atstāj savas observatorijas un dodas uz attālām, dažkārt ļoti neviesmīlīgām vietām, lai novērotu Saules aptumsumus.

Kas attiecas uz pašu pilnā Saules aptumsuma attēlu, mūsu daiļliteratūra ir lielisks šīs retās dabas parādības apraksts (V.G. Koroļenko “Pie aptumsuma”; apraksts attiecas uz aptumsumu 1887. gada augustā; novērojums veikts Volgas krastā, Jurjevecas pilsētā.) Šeit ir fragments no Koroļenko stāsta ar nelielām izlaidumiem:

"Saule uz minūti grimst plašā miglainā vietā un no mākoņa parādās jau ievērojami sabojāta ...

Tagad tas jau ir redzams ar neapbruņotu aci, kam palīdz plāns tvaiks, kas joprojām kūp gaisā, mīkstinot žilbinošo mirdzumu.

Klusums. Kaut kur var dzirdēt nervozu, smagu elpošanu...

Paiet pusstunda. Diena spīd gandrīz tāpat, mākoņi aizsedz un atver sauli, tagad sirpja formā peldot debesīs.

Jauniešu vidū ir jūtama neuzmanīga atmoda un zinātkāre.

Vecie vīri nopūšas, vecenes kaut kā histēriski sten, un dažas pat kliedz un sten, it kā no zobu sāpēm.

Diena sāk manāmi izgaist. Cilvēku sejas iegūst izbiedētu toni, cilvēku figūru ēnas guļ uz zemes, bālas, neskaidras. Tvaikonis, kas brauc lejā, peld ar kaut kādu spoku. Tās aprises kļuva gaišākas, zaudēja krāsu noteiktību. Gaismas daudzums acīmredzot samazinās, bet, tā kā nav kondensētu vakara ēnu, nav gaismas spēles, kas atspīd atmosfēras zemākajos slāņos, šīs krēslas šķiet neparastas un dīvainas. Šķiet, ka ainava kaut kā izplūst; zāle zaudē savu zaļumu, kalni it kā zaudē savu smago blīvumu.

Taču, kamēr saglabājas plānā saules pusmēness apmale, joprojām valda ļoti bālas dienas iespaids, un man šķita, ka stāsti par tumsu aptumsuma laikā ir pārspīlēti. "Vai tiešām," es nodomāju, "šī joprojām necilā saules dzirksts, kas deg kā pēdējā aizmirstā svece plašajā pasaulē, nozīmē tik daudz? .. Vai tiešām, kad tā nodziest, pēkšņi vajadzētu pienākt naktij?"

Bet šī dzirkstele ir pazudusi. Tas kaut kā enerģiski, it kā ar pūlēm izbēgtu no tumšā slēģa, uzplaiksnīja vēl vienu zeltainu strūklu un nodzisa. Un tajā pašā laikā pār zemi iestājās bieza tumsa. Noķēru mirkli, kad cauri krēslai izskrēja pilna ēna. Tas parādījās dienvidos un kā milzīga sega ātri pārlidoja pāri kalniem, gar upēm, pāri laukiem, vēdinot visu debesu telpu, aptvēra mūs un vienā mirklī noslēdzās ziemeļos. Es tagad stāvēju lejā, krastā, un skatījos atpakaļ uz pūli. Tajā valdīja nāvējošs klusums... Cilvēku figūras saplūda vienā tumšā masā...

Bet šī nebija parasta nakts. Tas bija tik spožs, ka acs neviļus meklēja sudrabaino mēness gaismu, kas caururbās parastas nakts zilajā tumsā. Bet nekur nebija mirdzuma, nebija zila. Likās, ka tievie, acij neatšķiramie pelni, kas izkaisīti no virs zemes, vai it kā gaisā karājās plānākais un resnākais tīkls. Un tur, kaut kur sānos, augšējos slāņos jūtams izgaismots gaisa attālums, kas ieraugas mūsu tumsā, sapludinot ēnas, atņemot tumsai formu un blīvumu. Un pār visu apmulsušo dabu brīnišķīgā panorāmā skrien mākoņi, un starp tiem notiek aizraujoša cīņa... Apaļš, tumšs, naidīgs ķermenis, kā zirneklis, ir iesprūdis spožajā saulē, un viņi steidzas kopā. pārpasaulīgajos augstumos. Kaut kāds mirdzums, kas ieplūst mainīgos toņos no tumša vairoga aizmugures, piešķir skatam kustību un dzīvību, un mākoņi ar savu satraucošo kluso skrējienu vēl vairāk pastiprina ilūziju.

Mēness aptumsumi mūsdienu astronomiem nav īpaši interesanti, kas saistīti ar Saules aptumsumiem. Mūsu senči Mēness aptumsumus uzskatīja par iespēju pārbaudīt Zemes sfērisko formu. Ir pamācoši atcerēties šī pierādījuma lomu Magelāna pasaules apkārtceļošanas vēsturē. Kad pēc nogurdinošā garā ceļojuma pa Klusā okeāna tuksneša ūdeņiem jūrnieki krita izmisumā, nolemjot, ka ir neatgriezeniski atkāpušies no cietas zemes ūdens plašumā, kas nekad nebeigsies, Magelāns viens pats nezaudēja drosmi. "Lai gan baznīca, pamatojoties uz Svētajiem Rakstiem, pastāvīgi apgalvoja, ka Zeme ir plašs līdzenums, ko ieskauj ūdens," saka diženā jūrasbraucēja pavadonis, "Magelāns stingrību guva no šāda apsvēruma: Mēness aptumsumu laikā ēna, ko met Zeme ir apaļa, un kāda ēna, tādam vajadzētu būt objektam, kas to met ... ". Vecās astronomijas grāmatās atrodam pat zīmējumus, kas izskaidro Mēness ēnas formas atkarību no Zemes formas (57. att.).

Rīsi. 57. Sens zīmējums, kurā izskaidrota doma, ka par Zemes formu var spriest pēc zemes ēnas parādīšanās uz Mēness diska

Tagad mums vairs nav vajadzīgi šādi pierādījumi. Bet Mēness aptumsumi ļauj spriest par augšējo slāņu struktūru virszemes atmosfēru ar mēness spilgtumu un krāsu. Kā zināms, Mēness nepazūd bez pēdām Zemes ēnā, bet turpina būt redzams saules staros, ieliecoties ēnas konusa iekšpusē. Mēness apgaismojuma stiprums šajos brīžos un tā krāsu nokrāsas ļoti interesē astronomiju, un tiek atklāts, ka tie ir negaidīti saistīti ar saules plankumu skaitu. Turklāt iekšā pēdējie laiki izmantojiet Mēness aptumsumu parādības, lai izmērītu Mēness augsnes atdzišanas ātrumu, kad tai ir liegts saules siltums (pie tā atgriezīsimies vēlāk).

Kāpēc aptumsumi atkārtojas pēc 18 gadiem?

Jau ilgi pirms mūsu ēras Babilonijas debesu vērotāji pamanīja, ka virkne aptumsumu — gan Saules, gan Mēness — atkārtojas ik pēc 18 gadiem un 10 dienām. Šo periodu sauca par "Saros". Izmantojot to, senie ļaudis paredzēja aptumsumu iestāšanos, taču viņi nezināja, kas izraisīja tik pareizu periodiskumu un kāpēc “sarosiem” ir tieši tāds, nevis cits ilgums. Aptumsumu periodiskuma pamatojums tika atrasts daudz vēlāk, rūpīgi pētot Mēness kustību.

Cik ilgs laiks nepieciešams, lai Mēness riņķotu pa savu orbītu? Atbilde uz šo jautājumu var atšķirties atkarībā no tā, kurā brīdī Mēness apgrieziens ap Zemi tiek uzskatīts par pabeigtu. Astronomi izšķir piecus mēnešu veidus, no kuriem tagad mūs interesē tikai divi:

1. Tā sauktais "sinodiskais" mēnesis, tas ir, laika periods, kurā Mēness veic pilnīgu apgriezienu savā orbītā, ja seko šai kustībai no Saules. Tas ir laika posms starp divām identiskām mēness fāzēm, piemēram, no jauna mēness līdz jaunam mēnesim. Tas ir vienāds ar 29,5306 dienām.

2. Tā sauktais drakoniskais mēnesis, tas ir, intervāls, pēc kura Mēness atgriežas tajā pašā savas orbītas "mezglā" ( mezgls - Mēness orbītas krustojums ar Zemes orbītas plakni). Šāda mēneša ilgums ir 27,2122 dienas.

Aptumsumi, kā tas ir viegli saprotams, notiek tikai tajos brīžos, kad Mēness pilnmēness vai jauna mēness fāzē atrodas kādā no saviem mezgliem: tad tā centrs atrodas vienā līnijā ar Zemes centriem un saule. Ir skaidrs, ka, ja aptumsums ir noticis šodien, tad tam vajadzētu atkārtoties pēc tāda laika perioda, kas noslēdzas vesels sinodisko un drakonisko mēnešu skaits : tad atkārtosies apstākļi, kādos ir aptumsumi.

Kā atrast šādus intervālus? Lai to izdarītu, mums ir jāatrisina vienādojums

kur X un y - veseli skaitļi. Uzrādot to kā proporciju

mēs redzam, ka mazākais precīzi šī vienādojuma risinājumi ir šādi:

x = 272 122………. y = 295 306.

Izrādās milzīgs, desmitiem gadu tūkstošu, laika posms, praktiski bezjēdzīgs. Senie astronomi bija apmierināti ar lēmumu aptuvens . Ērtāko līdzekli tuvinājumu atrašanai šādos gadījumos dod turpinājās frakcijas. Paplašiniet daļu

nepārtrauktā. Tas tiek darīts šādi. Likvidējot veselo skaitli, mums ir

Pēdējā daļā mēs dalām skaitītāju un saucēju ar skaitītāju:

Daļas skaitītājs un saucējs

dalīt ar skaitītāju un darīt to turpmāk. Mēs galu galā iegūstam

No šīs daļas, ņemot tās pirmās saites un atmetot pārējās, mēs iegūstam šādus secīgus tuvinājumus:

Piektā daļa šajā sērijā jau dod pietiekamu precizitāti. Ja pie tā apstājas, t.i., pieņem x = 223, un y = 242, tad aptumsumu atkārtošanās periods būs vienāds ar 223 sinodiskajiem mēnešiem jeb 242 drakoniskajiem mēnešiem.

Tas ir 6585 1/3 dienas, t.i., 18 gadi 11,3 dienas (vai 10,3 dienas).

Tā ir sarosu izcelsme. Zinot, no kurienes tas nāk, mēs varam arī apzināties, cik precīzi to var izmantot, lai prognozētu aptumsumus. Mēs redzam, ka, ja saross ir vienāds ar 18 gadiem 10 dienām, 0,3 dienas tiek izmestas. Tam vajadzētu ietekmēt faktu, ka aptumsumi, kas paredzēti tik saīsinātam laika periodam, notiks citi pulksteņi dienās nekā iepriekšējā reizē (apmēram 8 stundas vēlāk), un tikai izmantojot periodu, kas vienāds ar trīskāršajiem precīzajiem sarosiem, aptumsumi atkārtosies gandrīz tajos pašos dienas mirkļos. Turklāt saros neņem vērā izmaiņas Mēness attālumā no Zemes un Zemes no Saules, izmaiņas, kurām ir sava periodiskums; no šiem attālumiem ir atkarīgs, vai saules aptumsums būs pilnīgs vai nē. Līdz ar to saros ļauj prognozēt tikai to, ka aptumsumam vajadzētu notikt noteiktā dienā, bet vai tas būs pilnīgs, daļējs vai gredzenveida un vai to varēs novērot tajās pašās vietās, kur iepriekš, nevar būt. apgalvoja.

Visbeidzot, gadās arī tā, ka nenozīmīgs daļējs Saules aptumsums pēc 18 gadiem samazina tās fāzi līdz nullei, t.i., netiek novērots vispār; un, otrādi, dažreiz kļūst redzami nelieli daļēji Saules aptumsumi, kas iepriekš nebija novēroti.

Mūsdienās astronomi neizmanto saros. Zemes pavadoņa kaprīzās kustības ir tik labi izpētītas, ka tagad aptumsumi tiek prognozēti ar precizitāti līdz tuvākajai sekundei. Ja prognozētais aptumsums nebūtu noticis, mūsdienu zinātnieki būtu gatavi atzīt jebko, bet ne kļūdainos aprēķinus. To trāpīgi atzīmē Žils Verns, kurš romānā "Kažokādu zeme" stāsta par astronomu, kurš devies polārā ceļojumā, lai novērotu Saules aptumsumu. Pretēji prognozētajam tas nenotika. Kādu secinājumu astronoms izdarīja no tā? Viņš paziņoja apkārtējiem, ka ledus lauks, uz kura tie atradās, nav cietzeme, bet gan peldošs ledus gabals, ko jūras straume nes aiz aptumsuma joslas. Šis apgalvojums drīz vien attaisnojās. Lūk, piemērs dziļai ticībai zinātnes spēkam!

Vai ir iespējams?

Aculiecinieki stāsta, ka Mēness aptumsuma laikā gadījies novērot Saules disku vienā debespusē netālu no apvāršņa un vienlaikus otrā pusē - aptumšoto Mēness disku.

Līdzīgas parādības tika novērotas arī 1936. gadā, daļēja Mēness aptumsuma dienā 4. jūlijā. 4. jūlija vakarā pulksten 20. 31 min. Mēness uzlēca, un plkst.20. 46 min. saule rietēja, un mēness lēkta brīdī bija Mēness aptumsums, lai gan mēness un saule vienlaikus bija redzami virs horizonta. Mani tas ļoti pārsteidza, jo gaismas stari patiesībā izplatās taisnā līnijā, ”man rakstīja viena no šīs grāmatas lasītājām.

Attēls ir patiešām noslēpumains: lai gan, pretēji Čehova meitenes pārliecībai, caur kvēpu stiklu nav iespējams "saskatīt līniju, kas savieno Saules un Mēness centru", taču ir pilnīgi iespējams to garīgi novilkt garām. Zeme ar šādu izkārtojumu. Vai var notikt aptumsums, ja Zeme neaizsargā Mēnesi no Saules? Vai šādām aculiecinieku liecībām var uzticēties?

Taču patiesībā šādā novērojumā nav nekā neticama. Tas, ka Saule un aptumšotais Mēness ir vienlaikus redzami debesīs, ir saistīts ar gaismas staru izliekumu zemes atmosfērā. Sakarā ar šo izliekumu, ko sauc par "atmosfēras refrakciju", katrs gaismeklis mums šķiet virs viņa patiesā pozīcija(48. lpp., 15. att.). Kad mēs redzam Sauli vai Mēnesi pie horizonta, tie ir ģeometriski zemāk horizonts. Tāpēc nav nekā neiespējama faktā, ka gan Saules disks, gan aptumšotais Mēness ir vienlaikus redzami virs horizonta.

"Parasti," šajā gadījumā saka Flamarons, "tie norāda uz 1666., 1668. un 1750. gada aptumsumiem, kad šī dīvainā iezīme visstraujāk izpaudās. Tomēr tik tālu nav jāiet. 1877. gada 15. februāris Parīzē mēness uzlēca pulksten 5. 29 min. Saule rietēja pulksten 5. 39 min., un tikmēr pilns aptumsums jau sācies. 1880. gada 4. decembrī Parīzē notika pilnīgs Mēness aptumsums: šajā dienā Mēness uzlēca pulksten 4 un Saule rietēja pulksten 4 pulksten 2 minūtēs, un tas bija gandrīz aptumsuma vidū. kas ilgst no pulksten 3. 3 min. līdz pulksten 4. 33 min. Ja tas netiek ievērots daudz biežāk, tad tikai novērotāju trūkuma dēļ. Lai redzētu Mēnesi pilnā aptumsumā pirms saulrieta vai pēc saullēkta, jums vienkārši jāizvēlas vieta uz Zemes, lai Mēness atrastos pie horizonta aptumsuma vidum.

Ko ne visi zina par aptumsumiem

1. Cik ilgi var ilgt Saules un cik ilgi Mēness aptumsumi?

2. Cik aptumsumu var notikt viena gada laikā?

3. Vai ir gadi bez saules aptumsumiem? Un bez pavadoņiem?

4. Kad Krievijā būs redzams nākamais pilnais Saules aptumsums?

5. No kuras puses aptumsuma laikā Saulei tuvojas melnais Mēness disks - pa labi vai pa kreisi?

6. Kurā malā sākas Mēness aptumsums - labajā vai kreisajā pusē?

7. Kāpēc lapotnes ēnā gaismas plankumiem saules aptumsuma laikā ir pusmēness forma (58. att.)?

8. Kāda ir atšķirība starp Saules pusmēness formu aptumsuma laikā un parastā pusmēness formu?

9. Kāpēc saules aptumsums tiek skatīts caur kūpinātu stiklu?

1. Ilgākais ilgums pilna fāze saules aptumsums 7 3/4 m (pie ekvatora; augstākos platuma grādos - mazāk). Tomēr aptumsuma fāzes var uzņemt līdz pat 3? stundas (pie ekvatora).

Visu fāžu ilgums Mēness aptumsums - līdz 4 stundām; pilnīgas mēness aptumšošanas laiks ilgst ne vairāk kā 1 stundu 50 m.

2. Visu aptumsumu skaits gada laikā - gan Saules, gan Mēness - nevar būt lielāks par 7 un mazāks par 2. (1935.gadā bija 7 aptumsumi: 5 Saules un 2 Mēness.)

Rīsi. 58. Gaismas plankumi koka lapotnes ēnā daļējā aptumsuma fāzē ir pusmēness formas.

3. Bez saules Aptumsumi neiet cauri vienam gadam: katru gadu notiek vismaz 2 Saules aptumsumi. Gadi bez mēness Aptumsumi notiek diezgan bieži, apmēram ik pēc 5 gadiem.

4. Nākamais Krievijā redzamais pilnais Saules aptumsums notiks 2008. gada 1. augustā. Pilnīga aptumsuma josla šķērsos Grenlandi, Arktiku, Austrumsibīrija, Ķīna.

5. Zemes ziemeļu puslodē Mēness disks virzās uz Sauli no labās puses uz kreiso pusi. Pirmo Mēness kontaktu ar Sauli vienmēr vajadzētu sagaidīt ar pa labi puses. Dienvidu puslodē, ar pa kreisi (59. att.).

Rīsi. 59. Kāpēc novērotājam Zemes ziemeļu puslodē Mēness disks aptumsuma laikā tuvojas Saulei pa labi, un novērotājam dienvidu puslodē - pa kreisi?

6. Ziemeļu puslodē mēness ar savu ieiet zemes ēnā kreisie mala, dienvidos - pa labi.

7. Gaismas plankumi lapotņu ēnā nav nekas cits kā Saules attēli. Aptumsuma laikā Saule izskatās kā pusmēness, un tās attēliem lapotnes ēnā jābūt tādam pašam izskatam (58. att.).

8. Mēness pusmēness no ārpuses norobežots ar pusloku, no iekšpuses ar puselipsi. Saules pusmēness ir ierobežots ar diviem tāda paša rādiusa apļa lokiem (sk. 59. lpp. "Mēness fāžu noslēpumi").

9. Sauli, pat ja to daļēji aizsedz Mēness, nevar skatīties ar neaizsargātām acīm. Saules stari sadedzina jutīgāko tīklenes daļu, ievērojami samazinot redzes asumu uz ilgu laiku un dažreiz uz mūžu.

Pat XIII gadsimta sākumā. Novgorodas hronists atzīmēja: "No šīs zīmes Veļikijnovgorodā gandrīz nevienam no cilvēka nebija zudis redzēt." Tomēr ir viegli izvairīties no apdegumiem, ja uzkrājat biezi kūpinātu stiklu. Jāsmēķē uz sveces tik biezi, lai caur tādu stiklu parādās Saules disks. asi definēts aplis , bez stariem un halo; Ērtības labad kūpināto pusi pārklāj ar citu, tīru stiklu un aplīmē ar papīru ap malām. Tā kā iepriekš nav iespējams paredzēt, kādi būs Saules redzamības apstākļi aptumsuma stundās, ir lietderīgi sagatavot vairākas glāzes ar dažādu necaurredzamību.

Vari izmantot arī krāsainās brilles, ja saliek kopā divas dažādu krāsu glāzes (vēlams “papildus”). Šim nolūkam nepietiek ar parastajām konservētām saulesbrillēm.

Kādi ir laika apstākļi uz Mēness?

Stingri sakot, uz Mēness nav laikapstākļu, ja šo vārdu saprot parastajā nozīmē. Kāds var būt laiks, kad nav absolūti nekādas atmosfēras, mākoņu, ūdens tvaiku, nokrišņu, vēja? Vienīgais, par ko var runāt, ir augsnes temperatūra.

Tātad, cik karsta ir Mēness augsne? Tagad astronomu rīcībā ir instruments, kas ļauj izmērīt temperatūru ne tikai tālu gaismekļiem, bet arī to atsevišķām sekcijām. Ierīces konstrukcija ir balstīta uz termoelektrības fenomenu: vadītājā, kas lodēts no diviem atšķirīgiem metāliem, iet cauri elektrība kad viens krustojums ir siltāks par otru; iegūtās strāvas stiprums ir atkarīgs no temperatūras starpības un ļauj izmērīt absorbētā siltuma daudzumu.

Ierīces jutīgums ir pārsteidzošs. Ar mikroskopiskiem izmēriem (ierīces kritiskā daļa ir ne vairāk kā 0,2 mm un sver 0,1 mg) tā reaģē pat uz 13. lieluma zvaigžņu sildošo efektu, kas paaugstina temperatūru. desmit miljonās grāda . Šīs zvaigznes nav redzamas bez teleskopa; tās spīd 600 reižu vājāk nekā zvaigznes, kas atrodas uz redzamības robežas ar neapbruņotu aci. Tik nenozīmīga siltuma daudzuma uztveršana ir kā sveces siltuma noteikšana no vairāku kilometru attāluma.

Ar šādu gandrīz brīnumainu mērierīci astronomi to ievadīja atsevišķās Mēness teleskopiskā attēla daļās, izmērīja saņemto siltumu un, pamatojoties uz to, novērtēja temperatūru. dažādas daļas Mēness (ar precizitāti līdz 10°). Lūk, rezultāti (60. att.): pilnmēness diska centrā temperatūra ir virs 100°; ūdens, kas izliets šeit uz Mēness augsnes, vārītos pat normālā spiedienā. “Uz Mēness mums nebūtu jāgatavo vakariņas uz plīts,” raksta kāds astronoms, “jebkurš tuvumā esošais akmens varētu pildīt savu lomu. Sākot no diska centra, temperatūra vienmērīgi pazeminās visos virzienos, bet pat 2700 km no centrālā punkta tā nav zemāka par 80°. Tad temperatūra pazeminās ātrāk, un pie izgaismotā diska malas valda -50° sals. Vēl aukstāks ir Mēness tumšajā pusē, kas ir nogriezts no Saules, kur sals sasniedz -170 °.

Rīsi. 60. Temperatūra uz Mēness sasniedz +125 ° C redzamā diska centrā pilnmēness laikā un ātri pazeminās līdz malām līdz -50 ° un zemāk

Iepriekš tika minēts, ka aptumsumu laikā, kad Mēness sfēra iegrimst zemes ēnā, Mēness augsne, kurai nav saules gaismas, strauji atdziest. Tika izmērīts, cik liela bija šī atdzišana: vienā gadījumā aptumsuma laikā tika konstatēts temperatūras kritums no +125 līdz -115°, t.i., gandrīz 240° kādu 1/-2 stundu laikā. Tikmēr uz Zemes līdzīgos apstākļos, t.i., Saules aptumsuma laikā, temperatūra pazeminās tikai par diviem, daudz - par trim grādiem. Šī atšķirība ir attiecināma uz zemes atmosfēru, kas ir salīdzinoši caurspīdīga redzamajiem Saules stariem un bloķē uzkarsētās augsnes neredzamos "termiskos" starus.

Tas, ka Mēness augsne tik ātri zaudē tajā uzkrāto siltumu, liecina gan par Mēness augsnes zemo siltumietilpību, gan slikto siltumvadītspēju, kā rezultātā sildot var uzkrāties tikai neliels siltuma daudzums.

V. N. Bespalovs,
internātskola Nr.4, Voroņeža

Gaisma. Optiskās parādības. 9. klase

Nodarbība, kurā izskaidro jaunu materiālu, izmantojot karikatūru kadrus

Atvainojiet, astronomija priekšmets pamet skolu. Integrācija ar fiziku var būt noderīga, taču maz ticams, ka fiziķi veltīs daudz laika astronomisko parādību izpētei. Un studenti zaudēs daudz. Piekrītu, Saules sistēmas izpēte 5. klasē diezin vai paliks skolēnu atmiņā, un relativitātes teorijas ietvaros, protams, neviens nerunās par vasaru un grūtnieču laiku. Un tagad no lielā ekrāna dzirdam: “METEOR triecieni izraisīja dinozauru nāvi”, “... vasaras laiks ir par 2 stundām priekšā standarta laikam” utt. Daudzi sāk uzskatīt, ka zvaigznes krīt, un, pārejot no Astrahaņas uz Maskavu, jūs varat redzēt vairāk zvaigznāju. Skolas programmā apgūstot lēcas, nebūs laika pētīt teleskopu uzbūvi. Un studenti turpinās domāt, ka "teleskopi tuvina planētas", nevis "teleskopi palielina skata leņķi". Meteoru un meteorītu kustības izpētei mehānikā nav vietas. Un daži sāk ticēt, ka zvaigznes krīt. Bet nerunāsim par skumjām lietām.

Raksts sagatavots ar interneta veikala Protector atbalstu. Ja izlemjat iegādāties kvalitatīvas un uzticamas auto riepas, tad labākais risinājums būtu sazināties ar Protector interneta veikalu. Noklikšķinot uz saites “Marshal riepas”, Jūs varat pasūtīt riepas par izdevīgu cenu, neizejot no monitora ekrāna. Sīkāku informāciju par šobrīd spēkā esošajām cenām un akcijām varat atrast vietnē riepas-spb.ru.

Ierosināto nodarbību var veikt, pētot gaismas taisnvirziena izplatīšanos tēmā "Optiskās parādības". Par šo nodarbību esmu paveicisDVD-disks, digitalizējis un pārbalsojis ierakstus videokasešu programmā 1991.g.g. Protams, kvalitāte atstāj daudz vēlamo. Būtu jauki, ja mūsu Izglītības ministrija nodarbībām ražotu 5-10 minūšu filmas, kā tas bija pirms 15-20 gadiem. Tagad ir diski "Open Physics", "Open Astronomy", bet tomēr es gribētu filmas. Varbūt es pārkāpu mūsu karikatūristu autortiesības, bet multfilmu fragmentu demonstrēšana fizikas stundās ļauj paskatīties uz video materiālu no otras puses - izglītojošā.Reiz kanālā "Krievija" tika rādīti
Kanādas animācijas seriāla The Magic School Bus 26 sērijas. No pedagoģijas viedokļa tas noderētu ārpusstundu nodarbībās, un fragmentus varētu iekļaut fizikas, bioloģijas, astronomijas stundās. Bet kur es varu dabūt šo multfilmu? Man ir VCR ieraksti, stundās kaut ko ieslēdzu, bet tagad gribas kvalitatīvākus ierakstus, jo skolās ir parādījušies multimediju projektori.

Nodarbības beigās var parādīt divu minūšu filmu par aptumsumiem gaismas taisnvirziena izplatīšanās rezultātā un atrisināt 2-3 uzdevumus no grāmatas KAS??Malakhova G.I.., Strauta E.K.

Pēc šīs nodarbības skolēni vēlējās uzzināt vairāk par Mēnesi, tāpēc organizēju jautājumu un atbilžu vakaru, kurā rādīju vecoDVD-diskus filmas par mēnesi. Uz jautājumiem atbildēja arī skolēni, kuriem bija pieredze dalībā skolu NPC.

Nodarbības mērķi: uzzini, kas ir gaisma; saprast, kāpēc mēs redzam gaismas avotus un ķermeņus, kas nav avoti; kāpēc mainās mēness izskats debesīs; iemācīties aprēķināt starojuma viļņa garumu, ja zināms tā frekvence, uzzīmēt Zemes, Saules un Mēness atrašanās vietu un noteikt diennakts laiku (vakara, rīta) dažādās Mēness fāzēs, iemācīt orientēties apvidū atbilstoši mēness fāzes; veikt mēness novērojumus vairākus vakarus.

Skolotājs. Dzīvība uz Zemes radās un pastāv, pateicoties saules gaismas starojošajai enerģijai. Primitīva cilvēka uguns, eļļa, kosmosa raķetes degviela - tas viss ir gaismas enerģija, ko kādreiz uzkrājuši augi un dzīvnieki. Kā jūs domājat, kas notiks, ja Saule nodzisīs? Apturiet saules plūsmu, un uz Zemes līs šķidrā slāpekļa un skābekļa lietus. Temperatūra tuvosies absolūtajai nullei, t.i. līdz -273 ° C. Septiņus metrus garš sasalušu atmosfēras gāzu apvalks pārklās zemes virsmu. Tikai reizēm šajā ledus tuksnesī sastapsies ar šķidra hēlija peļķēm.

Pēc astronomu domām, Saule ilgu laiku paliks stacionārā stāvoklī. Un visu šo laiku tas nesīs siltumu un gaismu Zemei. Ko var mācīties no saules stariem? Pateicoties gaismas plūsmai, mēs uztveram un apzināmies pasaule. Gaismas stari stāsta par tuvu un tālu esošu objektu novietojumu, par to formu un krāsu. Viendabīgā vidē stari izplatās taisnā līnijā.

Kas ir gaisma? Gaisma ir elektromagnētiskais starojums, ko uztver cilvēka acs. Šī starojuma viļņu garumi ir ļoti mazi un atrodas šaurā diapazonā - no 0,38 līdz 0,77 mikroniem (380-770 nm).Gaismai ir elektromagnētisks raksturs. ( Uz ekrāna vai uz interaktīvās tāfeles tabula "Radiācija un frekvence". )

Uzdevumi "Starojuma veidi"

Kādi ir starojuma veidi elektromagnētiskie viļņi 30 GHz? 600 THz? 100 kHz? 1200 THz?

Aprēķiniet šo starojumu viļņu garumus.

Gaismas avoti

Skolotājs. Aizpildiet tabulu ( skolēni nosauc gaismas avotus un atbilstošās tabulas šūnas "atvērt" )/

dabiskie avoti	mākslīgie avoti
polārblāzmas
	TV ekrāni
kvēlojoši kukaiņi

Mēs redzam starojuma avotus, jo to radītais starojums skar mūsu acis. Bet mēs varam redzēt arī ķermeņus, kas nav starojuma avoti. Kāpēc? Tas viss ir saistīts ar gaismas atstarošanu. Mēs redzam tikai apgaismotus ķermeņus. Tumsā visi kaķi ir pelēki, jo nav gaismas, kas nozīmē, ka tā neatspīd no objekta. Demokrits bija pirmais, kurš saprata, ka Mēness spīd atstarotā saules gaismā. Atkarībā no Saules, Zemes un Mēness atrašanās vietas, Mēness izskats nepārtraukti mainās.

Mēness fāžu izpēte

(Tiek rādīts 2,5 minūšu video . Šeit ir stāstījuma teksts .) Cilvēks visu mūžu it kā skrien pa Mēness taku. Pirmo reizi viņš uzkāpa uz tā, kad pacēla galvu un jautāja sev: "Kāpēc Mēness ir tik atšķirīgs: šodien tas ir apaļš, bet rīt - pusmēness formā?" Pēc tūkstošiem gadu viņš saprata: mēness spīd ar gaismu, kas atspoguļojas no saules. Un tas griežas ap zemi. Šī ceļojuma laikā Mēness atrodas starp Zemi un Sauli, tāpēc Mēness tumšā puse ir pagriezta pret mums, un mēs to neredzam. Šis ir jauns mēness.

Pēc aptuveni 7 dienām sākas pirmais ceturksnis. Mēness labā puse saulrieta laikā ir redzama debess dienvidu pusē. Ap pusnakti debess rietumu daļā zem apvāršņa norietēs mēness.

Paies vēl apmēram 7 dienas, un mēs redzēsim pilnmēnesi. Tas parādās vakarā debess austrumu pusē. Tagad Zeme atrodas starp Mēnesi un Sauli. Pusnaktī pilnmēness dienvidos būs augstākajā punktā.

Bet pusnakts nav 0:00. Voroņežā pusnakts nāk 0:23 ziemā un 1:23 vasarā. Maskavā - attiecīgi pulksten 0:30 un 1:30. Citos administratīvajos centros – citā laikā. (Skatīt "Laika joslas Krievijā" laikrakstā "Ģeogrāfija-PS",
Nr.39/2001. Rinda Tomskas un Kirovas apgabaliem tiek koriģēta: tagad Tomskā VII vietā tiek ievadīts VI laika joslas laiks, bet Kirovas apgabalā - III laika joslas IV vietā, tātad pusdienlaiks. jāsamazina par 1 stundu).

Pēc pusnakts mēness augstums sāk samazināties, un no rīta debess rietumu pusē pilnmēness norietēs zem horizonta.

Nākamā mēness fāze ir pēdējais ceturksnis. Mēness austrumos parādās pusnaktī un būs redzams līdz rītam. Saulei lecot, vecais mēnesis it kā “izšķīdīs” debess dienvidu pusē ...

Tātad vīrietis sev paskaidroja, kas ir Mēness fāzes. Un mēness kļuva mazliet skaidrāks, it kā tuvāk.

Tabulas "Mēness fāzes" aizpildīšana

(Ekrānā ir tukša tabula, skaidrojot, atbilstošās šūnas “atveras” .)

Skolotājs. Uzzīmējiet Mēness, Saules un Zemes pozīcijas, kad Mēness atrodas jaunā mēness fāzē. ( Studenti aizpilda diagrammu. )

Ko darīt, ja Mēness atrodas pirmajā ceturkšņa fāzē? ( Skolēni veido zīmējumu .)

Redzot debesīs nepilno Mēness disku, ne visi precīzi noteiks, vai tas ir jauns mēnesis vai ar zaudējumiem. Jaundzimušā mēneša šaurais pusmēness un vecā Mēness pusmēness atšķiras tikai ar to, ka to izciļņi ir vērsti pretējos virzienos. Ziemeļu puslodē jaunais mēnesis vienmēr ir vērsts ar izliekto pusi pa labi, vecais - pa kreisi. Dienvidu puslodes vidējos platuma grādos ir pretējais.

Uzdevumi "Mēness fāzes animācijas filmās"

1. Tiek rādīts fragments no multfilmas "Brīvdienas Prostokvašino".

Uz ekrāna ir tēvocis Fjodors, kaķis un suns. "Šis, iespējams, ir foto lielgabals, kas man nonāca," saka suns. Visi nopūšas. Un virs mājas var redzēt šauru mēneša sirpi ar izspiedumu pa labi.

? Kurā diennakts laikā fotopistole “atbrauca”? Uzzīmējiet Mēness, Zemes un Saules atrašanās vietu.

Padoms . Lūdzu, ņemiet vērā: mēnesis ir šaurs (kāpēc?). Secinam: saule ir kaut kur tuvumā (kur? kurā virzienā?), debesis nav gluži tumšas (kāpēc?). Mēs redzam tikai spožas zvaigznes.

2. Tiek rādīts fragments no multfilmas "Pasaka par septiņiem bogatiriem".

Tsarevičs Elīsa vēršas pie mēness ar lūgumu atrast princesi. Uz ko mēnesis atbild: “Mans brālis,// Sarkano jaunavu neesmu redzējis. // Es stāvu sardzē // Tikai manā rindā. // Bez manis, princese, acīmredzot, // Izskrēja cauri. "Cik apkaunojoši," Elīsa nopūšas. Uz ekrāna ir redzams šaurs mēneša pusmēness, kas izliekts pa kreisi.

? Ar kuru mēnesi (jaunu vai vecu) runā princis Elīsa?

Padoms. Mēness atrodas zemu pie horizonta. Kurā virzienā viņš virzīsies?

3. Tiek rādīts fragments no multfilmas "Brēmenes pilsētas muzikanti".

Trubadūra ekrānā: “Zelta tumsas Saules staru slēpa plīvurs. //Un starp mums pēkšņi atkal izauga siena.//Paies nakts, paies lietainais laiks, lēks Saule.

? Kurā horizonta pusē ir redzams Mēness?

Padoms. Ekrānā mēs redzam pilnmēnesi, kas nav augstu virs horizonta. Kad uzlec pilnmēness? Kad viņa iziet aiz horizonta?

4. Tiek rādīts fragments no multfilmas "Trīs no Prostokvašino".

Tēvocis Fjodors un viņa draugi meklē dārgumus.

? Kāds ir diennakts laiks šajā laikā?

Padoms. Kuru mēnesi tu redzi? Kurā virzienā viņam jāpārvietojas?

5. Tiek rādīts fragments no multfilmas "Trīs no Prostokvašino".

Pastnieks Pečkins klauvē pie durvīm. Un virs mājas var redzēt šauru mēneša sirpi ar izspiedumu pa labi.

? Kurā virzienā logi ir vērsti pret horizontu?

6. Tiek rādīts fragments no multfilmas "Sniegavīrs-pastu".

Lapsa nes vēstuli. Bet vilks bloķē ceļu. Mēness spīd.

? Kurā virzienā krīt ēna?

Padoms. Kāda ir mēness fāze? Kur viņu var redzēt?

apzinātības uzdevumi, vai Atrodiet kļūdu

1. Rāda fragmentu no multfilmas "Katerok".

? Kāpēc šis slaids ir interesants? Kur var redzēt sauli augstu virs galvas?

Padoms. Slaidā redzam gan Sauli, gan Mēnesi. Bet kura mēness puse ir vērsta pret sauli?

2. Slīdrāde no multfilmas "Nakts pirms Ziemassvētkiem".

“Pēdējā diena pirms Ziemassvētkiem ir beigusies. Ir pienākusi skaidrā ziemas nakts. Mēness majestātiski pacēlās debesīs, lai spīdētu laipni cilvēki un visā pasaulē."

? Kurā fāzē ir mēnesis, kas "pacēlās" virs horizonta? Kad var redzēt tādu saullēktu?

Padoms. Mēness paceļas virs horizonta. Un Saule? ( Gaida atbildi.) Galu galā arī saulei ir jālec ... Kurš no jums redzēja mēnesi paceļamies virs horizonta šādā fāzē?

3. Slaidrāde no multfilmas "Trīs no Prostokvašino".

Bumba. Tu esi vainīgs, ka tēvocis Fjodors saslima.

Matroskins. Kāpēc es?

Bumba. Tu viņam iedevi aukstu pienu. Un viņš arī lielījās: tik aukstu pienu dod mana govs!

(Klauvē pie durvīm.)

Bumba. Kas tur ir?

Bumba. Šādos laikapstākļos viņi sēž mājās, skatās televizoru.

? Kurā diennakts laikā ieradās zēna vecāki? Vai šī mēness fāze saskan ar Šarika frāzi: "Šādos laikapstākļos viņi sēž mājās, skatās televizoru"?

Padoms . Pirmajā slaidā redzam divus multfilmu varoņus, otrajā - skatu uz Mēnesi no viņu loga. Vai var pateikt, kurā diennakts laikā suns un kaķis kārto lietas?

4. Rāda fragmentu no multfilmas "Divpadsmit mēneši".

Jaunais mēnesis kūst.// Zvaigznes nodziest pēc kārtas.

? Vai multfilmas fragments vai šie slaidi atbilst tekstam?

Padoms. Kreisajā slaidā mēs redzam mēnesi zemu virs horizonta, otrajā tumšās debesis kļūst gaišas. Zvaigznes vairs nav redzamas. Kurā diennakts laikā var redzēt šādu mēnesi?

5. Slaidi no multfilmas "Divpadsmit mēneši".

No atvērtajiem vārtiem nāk sarkanā saule!

? Kur var redzēt tādu saullēktu?

Padoms. Katrā nākamajā slaidā Saule ir augstāk un augstāk. Pievērsiet uzmanību Saules trajektorijai. Vai Saule lec vidējos platuma grādos? ( Tas ir grūts jautājums devītklasniekiem. Bet, ja viņi nevar atbildēt, jautājumu var uzdot mājās, un nākamajā nodarbībā atbildei veltiet 1–2 minūtes .)

Skolotājs. Šodien nodarbībā risinājām uzdevumus, skatījāmies animācijas filmas un noteicām mēness fāzes. Tagad, manuprāt, jūs varat viegli noteikt, vai debesīs ir jauns vai vecs mēnesis. Ja debesīs “redzam” burtu “C”, šis ir vecs, dilstošs mēnesis. Un, ja jūs saņemat burtu "P", kad mēs novelkam taisnu līniju caur diviem mēneša "ekstremālajiem" punktiem, tad mums ir augošs, jauns mēnesis. Frančiem ir savas zīmes. Ja viņi redz latīņu burtu "R", Ko nozīmē premjers – pirmais, tad tas norāda uz mēness pirmo ceturksni, kas aug. Ja burts " d» – dernier, Pēdējais, pēdējā mēness fāze, un mēnesis ir vecs.

Mūsu puslodes dienvidu platuma grādos var pamanīt, ka mēneša pusmēness stipri noliecas uz vienu pusi un tuvāk ekvatoram guļ tā, ka šķiet kā pa viļņiem šūpojoša laiva vai spoža arka. Jebkurā gadījumā jāatceras, ka jaunais mēnesis ir redzams vakarā debess rietumu pusē, vecais - no rīta debess austrumu daļā.

Nekas nav satriecošāks savā majestātiskajā, lēnām risināmajā skaistumā kā pilnīgs saules aptumsums. Šajā nodarbībā (un, ja iespējams, tad arī nākamajā) jāņem vērā arī Saules un Mēness aptumsumu iestāšanās apstākļi, jo tie ir taisnas gaismas izplatīšanās rezultāts. Lai nepārslogotu skolēnus ar video, šo nodarbības daļu var vadīt tradicionālajā formā, izmantojot mācību grāmatas tekstu un uzdevumus no astronomijas didaktiskā materiāla krājuma.

Blitz aptauja

Kas ir gaisma? Kādus elektromagnētiskā starojuma veidus cilvēka acs neuztver? Kāda ir atšķirība starp neredzamo elektromagnētisko starojumu un redzamo starojumu? Kāpēc Mēness debesīs dažādās mēneša dienās ir redzams atšķirīgi: dažreiz kā šaurs pusmēness, dažreiz kā disks?

Mājasdarbs

Uzzīmējiet Zemes, Saules un Mēness atrašanās vietu, ar kuru runāja princis Elīsa. Uzzīmējiet, kā izskatās mēness pirmajā ceturksnī. Kurā diennakts laikā tas ir redzams šajā fāzē? Apskatiet grāmatas "Izklaidējošā astronomija" otro nodaļu Jā, Perelmans un saņemiet atbildes uz daudziem jautājumiem par mēness izskatu. Kad un kur ir redzams jauns mēness un vecais?

Atbildes

Radiācijas veidi

1. 30 GHz = 0,030 THz, bet 0,03 THz< 0,3 ТГц, значит, это радиоволна. Если скорость света равна произведению длины волны на его частоту, то длину волны найти легко, ведь скорость света известна и равна 300000км/с или 3 10 8 м/с.

Tāpēc = v/ n = 1 cm.

2. 600 THz pieder pie redzamā starojuma frekvenču diapazona. = 500 nm.

3. 100 kHz ir daudzkārt mazāks par 0,3 THz, un tie ir radio viļņi. = 3 km.

4. Ir viegli saprast, ka 1200 THz ir ultravioletā starojuma frekvenču diapazonā. = 250 nm.

Mēness fāzes multfilmās

1. Mēness virs jumta izspiežas pa labi. Šis ir jauns mēnesis. Pusmēness ir šaurs, kas nozīmē, ka tas atrodas tuvu Saulei. Vasaras brīvdienas. Saule riet ziemeļrietumos, kas nozīmē, ka mēnesis ir redzams horizonta rietumu daļā.

2. Šaurs sirpis ar izspiedumu pa kreisi ir vecais mēnesis. Drīz uzlēks saule. Šāds mēnesis ir redzams agrā rītā horizonta austrumu pusē.

3. Uz šo jautājumu ir grūti atbildēt, aplūkojot karikatūras fragmentu. Pilnmēness ir redzams vakarā austrumos. Pusnaktī to var redzēt dienvidos, bet no rīta - rietumos. Bet, ja dziesmā ir vārdi “Paies nakts - pienāks rīts ...” (nākotnes laiks), un Mēness nav augstu virs horizonta, tad varbūt tas ir redzams austrumu pusē. Vai dienvidos, bet noteikti ne rietumos.

4. Pēc vienas vai divām dienām Mēness būs pirmajā ceturkšņa fāzē. Šajā fāzē leņķis starp meridiāniem, kur atrodas Mēness un Saule, ir aptuveni 90°. Tas nozīmē, ka šobrīd starp Mēnesi un Sauli ir aptuveni 60–70 °. Vecā mēness pusmēness nav augstu virs horizonta. Mēness lēnām paceļas virs horizonta. Drīz uzlēks saule. Apmēram pēc 3-4 stundām kļūs gaišs. Trīs no Prostokvašino meklē dārgumus, šķiet, kaut kur pēc pusnakts vai agri-agri no rīta.

5. Redzam šauru mēneša sirpi, pagrieztu pa labi. Šis ir jauns mēnesis, tāpēc mūsu priekšā ir rietumu puse. Un tas nozīmē, ka logi "skatās" uz austrumiem.

6. Ir ārkārtīgi grūti atbildēt, jo. labvēlīgos laikapstākļos pilnmēness ir redzams visu nakti: vakarā, pusnaktī un no rīta. Var teikt tā: ēna noteikti nekrīt uz dienvidiem. Ziemeļu puslodes vidējos platuma grādos Mēness virzās no kreisās puses uz labo un šķērso dienvidu punktu. Bet, ja ir vakars, tad ēna krīt uz rietumiem. Ja ir pusnakts, tad uz ziemeļiem, un, ja ir rīts, tad ēna ir vērsta uz austrumiem.

Uzdevumi apzinātībai (« Atrodiet kļūdas»)

1. Saule ir augstu virs galvas. Tas ir iespējams tropu zonā. Neapgaismotā Mēness daļa ir vērsta pret Sauli. Tas varētu būt? Protams, nē.

2. Vidējie platuma grādi ziemeļu puslodē teiks: “Ir jauns mēnesis, un debesu rietumu pusē tam vajadzētu tuvoties horizontam. Bet nez kāpēc mēness paceļas virs horizonta. Tā var būt tikai multfilmās, dzīvē nekad!”

Dienvidu puslodes vidējo platuma grādu iedzīvotāji strīdēsies: "Šis ir "vecais" mēnesis, un tas patiešām pacelsies virs horizonta, bet austrumu pusē, un tā ceļš ies no labās uz kreiso pusi, nevis kā parādīts karikatūrā."

3. Lūdzu, ņemiet vērā: aiz loga ir vecais mēnesis, kas nozīmē, ka vecāki ieradās agri no rīta. Tajā pašā laikā izskan frāze: "Šādos laikapstākļos viņi sēž mājās, skatās televizoru." Bet TV parasti skatās vakaros. Māksliniekiem vajadzēja zīmēt nevis rīta, bet vakara mēnesi.

4. Ziemeļu puslodes iedzīvotājiem šis ir jauns mēnesis. Rītausmas staros vakara (jaunais) mēnesis nevar “izkust”. Dienvidu puslodes iedzīvotāji 12-13 reizes gadā vēro, kā šāds mēnesis “kūst” rīta ausmas staros, un pēc tam “sarkanā saule iznāk no atvērtajiem vārtiem”. Bet tādu mēnesi par jaunu nesauks. Austrālijas un Dienvidamerikas iedzīvotājiem tas joprojām ir vecs. Varbūt S.Ya. Marshak novēroja šādu “attēlu” dienvidu puslodē un, nesaprotot, sauca viņu par jaunu?

5. Studenti zina, ka ziemeļu puslodes vidējos platuma grādos Saule paceļas virs horizonta, virzoties no kreisās puses uz labo. No ģeogrāfijas stundām skolēni atceras, ka tikai pie ekvatora Saule paceļas taisnā leņķī pret horizontu, tāpēc multfilmu varoņi nokļuva tropos.Bet tas notiek tikai 2 reizes gadā: pavasara un rudens dienās. ekvinokcijas. Skolotājs var teikt, ka pirms Jaunā gada Saule celsies perpendikulāri horizontam paralēli 23,5 ° dienvidu platuma grādiem.

Bet tik sniegota ziema, kā rāda multfilmā, tropos nenotiek! Māksliniekiem bija jāpārvieto Saule pa labi, kad tā pacēlās virs horizonta.

Literatūra

Bespalovs V.N.. Laika joslas Krievijā. - "Ģeogrāfija-PS", Nr. /2001 vai http://besp.narod.ru

Gromovs S.V.. Fizika-9. – M.: Apgaismība, 2003.

Levitāns E.N. Astronomija: mācību grāmata 11. klasei. - M .: Izglītība, 1994 (un visi turpmākie izdevumi).

Malakhova G.I., Strout E.K. Didaktiskais materiāls par astronomiju. - M .: Izglītība, 1989 (un visi turpmākie izdevumi).

Perelmans Ya.I. Izklaidējoša astronomija. – M.: Nauka, 1966. gads.

Skvorcova G. Uz kompetencēm balstīta pieeja: noteikumi mācību mērķu noteikšanai. - Pirmais septembris, Nr.4, 5/2008.

Mēness pārvietojas ap Zemi tādā pašā virzienā, kā Zeme griežas ap savu asi. Šīs kustības atspulgs, kā zināms, ir šķietamā Mēness kustība uz zvaigžņu fona pretī debesu rotācijai. Katru dienu Mēness virzās uz austrumiem attiecībā pret zvaigznēm par aptuveni 13 °, un pēc 27,3 dienām atgriežas pie tām pašām zvaigznēm, aprakstot pilnu apli debess sfērā.

Mēness apgriezienu periods ap Zemi attiecībā pret zvaigznēm(iekš inerciālā sistēma atsauce) sauc par zvaigžņu vai sidereālu(no lat. sidus — zvaigzne) mēnesis. Tas ir 27,3 dienas.

Acīmredzamo mēness kustību pavada nepārtrauktas tā izskata izmaiņas - fāzes maiņa. Tas notiek tāpēc, ka Mēness ieņem dažādas pozīcijas attiecībā pret Sauli un Zemi, kas to apgaismo. Diagramma, kas izskaidro Mēness fāžu izmaiņas, ir parādīta 20. attēlā.

Kad Mēness mums ir redzams kā šaurs pusmēness, arī pārējais tā disks nedaudz spīd. Šo fenomenu sauc pelnu gaisma un tas ir izskaidrojams ar to, ka Zeme apgaismo Mēness nakts pusi ar atstaroto saules gaismu.

Laika intervālu starp divām secīgām identiskām mēness fāzēm sauc par sinodisko mēnesi.(no grieķu sinodos — savienojums); ir mēness apgriezienu periods ap Zemi attiecībā pret sauli. Tas ir (kā liecina novērojumi) 29,5 dienas.

Tādējādi sinodiskais mēnesis ir garāks par siderālo mēnesi. To ir viegli saprast, zinot, ka vienas un tās pašas Mēness fāzes notiek vienādās pozīcijās attiecībā pret Zemi un Sauli. 21. attēlā Zemes T un Mēness L relatīvais novietojums atbilst jaunā mēness brīdim. Mēness L pēc 27,3 dienām, veicot pilnu apgriezienu, ieņems savu iepriekšējo pozīciju attiecībā pret zvaigznēm. Šajā laikā Zeme T kopā ar Mēnesi pa savu orbītu attiecībā pret Sauli šķērsos loku TT 1, kas vienāds ar gandrīz 27 °, jo katru dienu tā nobīdās par aptuveni 1 °. Lai Mēness L 1 ieņemtu savu agrāko pozīciju attiecībā pret Sauli un Zemi T 1 (nonāca uz jauno mēnesi), būs vajadzīgas vēl divas dienas. Patiešām, Mēness dienā šķērso 360 °: 27,3 dienas = 13 ° / dienā, lai izietu 27 ° loku, tas ir nepieciešams. 27°: 13°/dienā = 2 dienas. Tātad sanāk, ka sinodiskais Mēness mēnesis ir aptuveni 29,5 Zemes dienas.

Mēs vienmēr redzam tikai vienu Mēness puslodi. Dažreiz tas tiek uztverts kā tā aksiālās rotācijas trūkums. Faktiski tas ir saistīts ar Mēness rotācijas periodu vienādību ap savu asi un tā apgriezienu ap Zemi.

Pārbaudiet to, apvelkot objektu ap sevi un vienlaikus o pagriežot to ap asi ar periodu, kas vienāds ar apļa periodu.

Rotējoties ap savu asi, Mēness pārmaiņus pagriež savas dažādās puses pret Sauli. Tāpēc uz Mēness notiek dienas un nakts maiņa, un Saules diena ir vienāda ar sinodisko periodu (tā apgriezienu attiecībā pret Sauli). Tādējādi uz Mēness dienas garums ir vienāds ar divām Zemes nedēļām, un mūsu divas nedēļas tur veido nakti.

Ir viegli saprast, ka Zemes un Mēness fāzes ir savstarpēji pretējas. Kad Mēness ir gandrīz pilns, Zeme no Mēness ir redzama kā šaurs pusmēness. 42. attēlā redzama fotogrāfija ar debesīm un Mēness horizontu ar Zemi, kurā redzama tikai tās izgaismotā daļa – mazāk par pusloku.

5. vingrinājums

1. Mēness pusmēness vakarā ir izspiedies pa labi un tuvu horizontam. Kurā horizonta pusē tas atrodas?

2. Šodien Mēness augšējā kulminācija notika pusnaktī. Kad ir nākamā mēness augšējā kulminācija?

3. Kādos laika intervālos zvaigznes sasniedz kulmināciju uz Mēness?

2. Mēness un Saules aptumsumi

Zeme un Mēness, ko apgaismo Saule (22. att.), met ēnu konusus (konverģenti) un pusumbras konusus (diverģenti). Kad Mēness pilnībā vai daļēji nokrīt Zemes ēnā, pabeigts vai daļējs mēness aptumsums. No Zemes to var redzēt vienlaikus no jebkuras vietas, kur Mēness atrodas virs horizonta. Pilnīga Mēness aptumsuma fāze turpinās, līdz Mēness sāk izkļūt no Zemes ēnas, un var ilgt līdz 1 stundu 40 minūtēm. Saules stari, lauzti Zemes atmosfērā, iekrīt zemes ēnas konusā. Šajā gadījumā atmosfēra spēcīgi absorbē zilos un blakus esošos starus (skat. 40. att.), un konusā pārraida galvenokārt sarkanos, kas absorbējas vājāk. Tāpēc Mēness lielā aptumsuma fāzē kļūst sarkanīgs un nepazūd pavisam. Vecajās dienās no mēness aptumsuma baidījās kā par briesmīgu zīmi, tika uzskatīts, ka "mēnesis asiņo". Mēness aptumsumi notiek pat trīs reizes gadā, tos atdala gandrīz pusgada intervāli, un, protams, tikai pilnmēness laikā.

Saules aptumsums ir redzams tikai kā pilnīgs aptumsums, kurā uz Zemes nokrīt mēness ēnas plankums.. Plankuma diametrs nepārsniedz 250 km, un tāpēc pilns Saules aptumsums vienlaikus ir redzams tikai nelielā Zemes daļā. Kad Mēness pārvietojas pa savu orbītu, tā ēna virzās pāri Zemei no rietumiem uz austrumiem, zīmējot secīgi šauru pilna aptumsuma joslu (23. att.).

Vietā, kur Mēness pustums krīt uz Zemi, notiek daļējs Saules aptumsums.(24. att.).

Nelielu izmaiņu dēļ Zemes attālumos no Mēness un Saules redzamais Mēness leņķiskais diametrs ir vai nu nedaudz lielāks, vai nedaudz mazāks par Saules diametru, vai arī vienāds ar to. Pirmajā gadījumā pilns Saules aptumsums ilgst līdz 7 min 40 s, trešajā - tikai vienu momentu, un otrajā gadījumā Mēness Sauli pilnībā neaizsedz vispār, tiek novērots. gredzenveida aptumsums. Tad ap tumšo Mēness disku ir redzama spīdoša Saules diska mala.

Pamatojoties uz precīzām zināšanām par Zemes un Mēness kustības likumiem, tiek aprēķināti aptumsumu brīži un vieta, kur un kā tie būs redzami simtiem gadu uz priekšu. Ir sastādītas kartes, kurās redzama pilna aptumsuma josla, līnijas (izofāzes), kur aptumsums būs redzams tajā pašā fāzē, un līnijas, attiecībā pret kurām katrai vietai var saskaitīt aptumsuma sākuma, beigu un vidus mirkļus. .

Saules aptumsumi gadā Zemei var būt no diviem līdz pieciem, pēdējā gadījumā noteikti privāti. Vidēji vienā un tajā pašā vietā pilns Saules aptumsums ir redzams ārkārtīgi reti - tikai reizi 200-300 gados.

Zinātni īpaši interesē pilnībā Saules aptumsumi, kas iepriekš nezinošajos cilvēkos izraisīja māņticīgas šausmas. Šādi aptumsumi tika uzskatīti par kara, pasaules gala zīmi.

Astronomi veic ekspedīcijas uz pilnu aptumsumu joslu, lai izpētītu Saules ārējos retinātos apvalkus, kas ir neredzami tieši ārpus aptumsuma, sekundes, reti minūtes no kopējās fāzes. Pilnīga Saules aptumsuma laikā debesis satumst, gar apvārsni deg kvēlojošs gredzens - Saules staru izgaismots atmosfēras mirdzums vietās, kur aptumsums ir nepilnīgs, tā sauktās Saules vainaga pērļu stari sniedzas ap. melnais saules disks (skat. 69. att.).

Ja Mēness orbītas plakne sakristu ar ekliptikas plakni, tad katrā jaunā mēnesī būtu Saules aptumsums, bet katrā pilnmēness Mēness aptumsums. Bet Mēness orbītas plakne šķērso ekliptikas plakni 5 ° 9 "leņķī. Tāpēc Mēness parasti iet uz ziemeļiem vai dienvidiem no ekliptikas plaknes, un aptumsumi nenotiek. Tikai divos gada periodos šķir gandrīz pusgads, kad pilnmēness un jauna mēness laikā Mēness atrodas tuvu ekliptikai , iespējams aptumsums.

Mēness orbītas plakne griežas telpā (tas ir viens no Mēness kustības traucējumu veidiem, ko rada Saules pievilkšanās) * un veic pilnīgu apgriezienu 18 gados. Tāpēc iespējamo aptumsumu periodi tiek pārbīdīti atbilstoši gada datumiem. Senatnes zinātnieki pamanīja aptumsumu periodiskumu, kas saistīts ar šo 18 gadu periodu, un tāpēc varēja aptuveni paredzēt aptumsumu sākšanos. Tagad aptumsuma momentu prognozēšanas kļūdas ir mazākas par 1 s.

Informācija par gaidāmajiem aptumsumiem un to redzamības nosacījumiem sniegta "Skolas astronomiskajā kalendārā".

6. vingrinājums

1. Vakar bija pilnmēness. Vai rīt varētu būt saules aptumsums? nedēļu vēlāk?

2. Parīt būs saules aptumsums. Vai šovakar būs mēness nakts?

3. Vai ir iespējams novērot Saules aptumsumu 15. novembrī no Zemes ziemeļpola? 15. aprīlis? Paskaidrojiet atbildi.

4. Vai no Zemes ziemeļpola ir iespējams redzēt Mēness aptumsumus jūnijā un novembrī? Paskaidrojiet atbildi.

5. Kā atšķirt Mēness aptumsuma fāzi no vienas no ierastajām fāzēm?

6. Kāds ir Saules aptumsumu ilgums uz Mēness, salīdzinot ar to ilgumu uz Zemes?