Wszyscy znamy podstawy Cyklu dobowego - dzień i noc, wschód i zachód słońca. I wszyscy jesteśmy świadomi, że w ciągu dnia Słońce jest najjaśniejszym obiektem na niebie, do tego stopnia, że całkowicie przesłania gwiazdy. A w nocy Księżyc (gdy jest widoczny) jest najjaśniejszym obiektem, czasami do tego stopnia, że może utrudnić spojrzenie na Drogę Mleczną i Obiekty Głębokiego Nieba.
Ta dychotomia nocy i dnia, ciemności i światła sprawiają, że Księżyc i Słońce były często czczone razem przez starożytne kultury. Ale czasami Księżyc jest widoczny nawet w ciągu dnia. Wszyscy widzieliśmy to, wiszące nisko na niebie, blade wrażenie na niebieskim tle? Ale co z tego wynika? Jak to jest, że możemy zobaczyć najjaśniejszy obiekt w noc niebo, kiedy Słońce wciąż świeci nad głową?
Krótko mówiąc, istnieją dwa powody, dla których Księżyc można zobaczyć w ciągu dnia. Po pierwsze, widoczna jest jasność Księżyca, która wynika z jego bliskości do naszej planety i kombinacji innych czynników. Po drugie, istnieje szczególna natura orbity Księżyca wokół Ziemi, znana również jako Cykl Księżycowy. Pomiędzy tymi dwoma czynnikami Księżyc może stać się widoczny dla zwykłego obserwatora w ciągu dnia.
Jasność Księżyca:
Jak wszyscy wiemy bez wątpienia, Księżyc jest najbliższym gwiezdnym obiektem na Ziemi. Od 356 400 - 370 400 km w Perigee (tj. Gdy jest blisko Ziemi) do 404,000 - 406,700 km w Apogee (najdalej od Ziemi), jest on około 104 do 644 razy bliżej Ziemi niż następny najbliższy obiekt. Byłaby to planeta Wenus, która znajduje się w odległości od 38 milionów km w jej najbliższej odległości do 261 milionów kilometrów w swojej największej odległości.
Ta bliskość Ziemi sprawia, że Księżyc jest najjaśniejszym obiektem na niebie, przynajmniej gdy Słońca nie ma w pobliżu. Dostaje również wzmocnienie dzięki efektowi zwanemu efektem opozycji, który odnosi się do tego, jak obiekt może wyglądać jaśniej, gdy jest oświetlony bezpośrednio za obserwatorem. Wydaje się również jaśniejszy, ponieważ jest otoczony ciemnym niebem.
Ostatni, ale nie mniej ważny, jest wpływ samej gleby księżycowej, która zapobiega zjawisku zwanemu ciemnieniem kończyn. Zasadniczo, ponieważ gleba odbija więcej światła z powrotem w kierunku Słońca niż w innych kierunkach, środek Księżyca wydaje się tak samo świetlisty jak jego zewnętrzne krawędzie.
Cykl Księżycowy:
Jak już wspomniano, drugim powodem widocznej jasności Księżyca jest natura jego ciągłej orbity wokół Ziemi. Podobnie jak większość księżyców, nasza obraca się synchronicznie z planetą, co oznacza, że jedna strona jest stale zwrócona w kierunku Ziemi. Księżyc okrąża Ziemię co 27,3 dni (inaczej okres gwiazdowy), ale pojawienie się w tej samej fazie na niebie (okres synodyczny lub orbitalny) zajmuje około 29,5 dnia.
W trakcie Księżyca kończącego okres orbity przechodzi on przez osiem faz - tj. Zmiany w wyglądzie - które wskazują, gdzie jest w swoim cyklu. Zasadniczo słońce zawsze oświetla tylko połowę księżyca, który widzimy pod różnymi kątami, gdy obraca się wokół Ziemi. Na początku cyklu nie widzimy Księżyca, ponieważ żadna z jego oświetlonych stron nie jest skierowana w stronę Ziemi. Jest to znane jako „Księżyc w nowiu”.
W ciągu następnych 29,5 dni Księżyc przejdzie przez fazy Woskującego Półksiężyca, Pierwszej Kwarty (tj. „Półksiężyca”) i Woskującego Gibusa, zanim pojawi się jako pełnia. Następnie zakończy cykl, przechodząc przez fazy Waning Gibbous, Third Quarter i Waning Crescent przed powrotem na Księżyc w nowiu. W każdej fazie tylko część oświetlonej połowy jest widoczna dla Ziemi, od 0% przy nowiu do 100% podczas pełni.
Ponadto orbita Księżyca wokół Ziemi oznacza również, że odległość od Słońca zmienia się w czasie. Powodem, dla którego Księżyc jest najjaśniejszy podczas pełni, jest po prostu to, że podczas tej fazy znajduje się dokładnie naprzeciw Słońca. Jednak wraz ze zbliżaniem się do fazy cyklu Księżyca, jego odległość od Słońca maleje. Oznacza to, że chociaż jest mniej widoczny w nocy, w ciągu dnia jest jaśniejszy.
I masz to. Księżyc może czasem pojawiać się na niebie w ciągu dnia, ponieważ jest najbliższym obiektem na Ziemi, a ponieważ jego cykl orbitalny oznacza, że czasami jest jaśniejszy w ciągu dnia niż w nocy. Na podstawie połączenia tych elementów ludzie mogą czasem zobaczyć piękny, słaby Księżyc unoszący się nad horyzontem.
Napisaliśmy wiele interesujących artykułów o Księżycu w Space Magazine. Oto kilka interesujących faktów na temat Księżyca, jak długo zajmuje dotarcie na Księżyc? Oraz artykuł o wodzie na Księżycu.
Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat Księżyca, zapoznaj się z Przewodnikiem eksploracji Układu Słonecznego NASA na Księżycu, a tutaj jest link do strony NASA poświęconej Księżycowi i Planetarnej Nauce.
Nagraliśmy też cały odcinek Astronomy Cast All about the Moon. Posłuchaj tutaj, odcinek 113: Księżyc, część 1.
