Лунная неподвижность

Лунная остановка является постепенным изменением диапазона между северным и южной границей Луной склонения , или в lunistices , в течение одной половины сидерического месяца (около двух недель ), или 13,66 дней. (Склонение является небесной координатой измеряются как угол от небесного экватора , аналогичен широте .) Одним из основных, или одна незначительных, лунным состояния покой происходит каждые 18,6 лет из - за прецессионный цикл из лунных узлов на этой скорости.

В период сильного покоя Луны диапазон склонения Луны и, следовательно, диапазон ее азимута при восходе и заходе Луны достигает максимума. В результате, если смотреть со средних широт , высота Луны в верхней кульминации (суточный момент, когда объект, кажется, касается меридиана наблюдателя ) изменяется всего за две недели - от самой высокой до самой низкой над горизонтом на севере или юге, в зависимости от полушарие наблюдателя. Точно так же его азимут при восходе луны изменяется с северо-востока на юго-восток, а при заходе луны с северо-запада на юго-запад. Солнечные затмения в восходящем узле происходят в марте, солнечные затмения в нисходящем узле - в сентябре. Лунные затмения в нисходящем узле происходят в марте, лунные затмения в восходящем узле происходят в сентябре.

Это время имело особое значение для обществ бронзового века , построивших мегалитические памятники в Великобритании и Ирландии . Это также имеет значение для некоторых неоязыческих религий. Также существуют доказательства того, что выравнивание восхода или захода луны в дни лунного затишья можно найти на древних участках других древних культур, таких как Чимни Рок в Колорадо и Хоупвелл Сайты в Огайо .

Большая лунная пауза [ править ]

Серьезная остановка Луны происходит, когда склонение Луны достигает максимального месячного предела, останавливаясь на 28,725 ° северной или южной широты. Затмение сезона около мартовского равноденствия имеет солнечные и лунные затмения на нечетный саросе , в то время как другое затмение сезон около сентябрьского равноденствия имеет солнечные и лунные затмения на четный саросе.

Незначительная лунная остановка [ править ]

Незначительная остановка Луны происходит, когда склонение Луны достигает минимального месячного предела, останавливаясь на 18,134 ° северной или южной широты. Затмение сезона около мартовского равноденствия имеет солнечные и лунные затмения на четный саросе , в то время как другое затмение сезон около сентябрьского равноденствия имеет солнечные и лунные затмения на нечетный саросе.

Происхождение имени [ править ]

Термин « лунная пауза», по- видимому, впервые был использован археологом Александром Томом в его книге 1971 года « Мегалитические лунные обсерватории» . ^[1] Термин солнцестояние , происходящий от латинского solstitium : sol - (солнце) + - stitium (остановка), описывает аналогичные крайности в переменном склонении Солнца. Очевидно, что ни Солнце, ни Луна не стоят на месте; что на мгновение останавливается, так это изменение склонения. Слово тропик , как в Тропике Козерога, происходит от древнегреческого значения «поворачивать», имея в виду, как восходящее (или нисходящее) движение превращается в нисходящее (или восходящее) движение в день солнцестояния. ^[2]

Неофициальное объяснение [ править ]

Когда Земля вращается вокруг своей оси, звезды в ночном небе, кажется, движутся по круговым траекториям вокруг небесных полюсов . (Этот ежедневный цикл видимого движения называется дневным движением .) Все звезды кажутся неподвижными на небесной сфере, окружающей наблюдателя. Точно так же, как положение на Земле измеряется с помощью широты и долготы , видимые места звезд на этой сфере измеряются по прямому восхождению (эквивалент долготы) и склонению.(эквивалент широты). Если смотреть на Землю с 50 ° северной широты , любая звезда со склонением + 50 ° будет проходить прямо над головой (достигая зенита в верхней кульминации ) один раз в звездные сутки (23 часа 56 минут 4 секунды), независимо от того, видна ли она. в ночное время или закрыт в дневное время .

В отличие от звезд, Солнце и Луна не имеют фиксированного склонения. Поскольку ось вращения Земли наклонена примерно на 23,5 ° по отношению к линии, перпендикулярной плоскости ее орбиты ( эклиптике ), склонение Солнца колеблется от + 23,5 ° в июньское солнцестояние до -23,5 ° в декабрьское солнцестояние , когда Земля вращается вокруг Солнца. один раз в тропический год . Поэтому в июне, в северном полушарии , то полуденное Солнце выше в небе, и в дневное время, то больше , чем в декабре. В Южном полушарии, ситуация обратная. Эта наклонность приводит к временам года на Земле .

Склонение Луны также изменяется, завершая цикл один раз в каждый лунный узловой период : 27 212 дней. Таким образом, лунное склонение колеблется от положительного значения до отрицательного всего за две недели и обратно. Следовательно, менее чем за месяц высота Луны в верхней кульминации (когда она касается меридиана наблюдателя ) может сместиться с более высокого положения в небе на более низкое над горизонтом и обратно.

Луна отличается от большинства естественных спутников вокруг других планет тем, что она остается около эклиптики (плоскости орбиты Земли вокруг Солнца) вместо экваториальной плоскости Земли . Максимальное и минимальное склонение Луны изменяется , так как самолет из орбиты Луны вокруг Земли наклонен примерно 5.14 ° по отношению к плоскости эклиптики, и пространственное направление Луна наклонения орбиты постепенно изменяется в течение 18,6-летнего цикла, поочередно добавляя или вычитая из 23,5 ° наклона оси Земли.

Следовательно, максимальное склонение Луны варьируется примерно от (23,5 ° - 5 ° =) 18,5 ° до (23,5 ° + 5 ° =) 28,5 °. Во время небольшого покоя Луны в узловой период Луна изменит свое склонение с + 18,5 ° на -18,5 ° с общим диапазоном 37 °. Затем, 9,3 года спустя, во время сильной остановки Луны, Луна изменит свое склонение во время узлового периода с + 28,5 ° на -28,5 °, что в целом составляет 57 °. Этого диапазона достаточно, чтобы довести высоту Луны в кульминации от высокой до низкой над горизонтом всего за две недели (половина орбиты).

Строго говоря, лунный тупик двигающегося положения в пространстве по отношению к направлению оси Земли и вращению Луны по орбите узлов ( лунная узловая прецессия ) один раз каждые 18,6 лет. Положение покоя не сохраняется в течение двух недель, в течение которых Луна переходит от максимального (положительного) склонения к минимальному (отрицательному) склонению, и, скорее всего, оно не будет точно совпадать ни с одним из крайних значений.

Однако, поскольку 18,6-летний цикл остановок намного длиннее орбитального периода Луны (около 27,3 дня), изменение диапазона склонения за периоды, равные половине орбиты, очень мало. Период прецессии лунных узлов в космосе немного короче, чем интервал покоя Луны из-за прецессии оси Земли, изменяющей наклон оси Земли в течение очень длительного периода относительно направления прецессии лунных узлов . Проще говоря, цикл остановки является результатом комбинации двух наклонов.

Видимое положение Луны во время покоя [ править ]

Азимут (горизонтальное направление) восход и захода меняется в зависимости от Луны узлового периода от 27.212 дней, в то время как изменение азимута в течение каждого узлового периода изменяется в зависимости от лунного периода ожидания (18,613 лет).

Для широты 55 ° северной широты или 55 ° южной широты в следующей таблице показаны азимуты восхода и захода Луны для самых узких и самых широких дуговых путей Луны по небу. Азимуты даны в градусах от истинного севера и применяются, когда горизонт свободен. Также приводятся данные о промежутке времени между серьезным и незначительным простоем.

Дуга полной Луны обычно достигает наибольшей ширины в середине зимы и наименьшей ширины в середине лета. Дуга новолуния обычно достигает наибольшей ширины в середине лета и самой узкой в ​​середине зимы. Дуга луны в первой четверти обычно достигает максимальной ширины в середине весны и самой узкой в ​​середине осени. Дуга луны в последней четверти обычно достигает максимальной ширины в середине осени и самой узкой в ​​середине весны.

Азимут полной Луны на горизонте
(если смотреть с 55 ° северной широты)

	самая узкая дуга		самая широкая дуга
эпоха	восход луны	заход луны	восход луны	заход луны
незначительная остановка	124 °	236 °	56 °	304 °
на полпути	135 °	225 °	45 °	315 °
серьезный застой	148 °	212 °	32 °	328 °

Азимут полной Луны на горизонте
(если смотреть с 55 ° южной широты)

	самая широкая дуга		самая узкая дуга
эпоха	восход луны	заход луны	восход луны	заход луны
незначительная остановка	124 °	236 °	56 °	304 °
на полпути	135 °	225 °	45 °	315 °
серьезный застой	148 °	212 °	32 °	328 °

Для наблюдателей на средних широтах (не слишком близко к экватору или полюсу ) Луна является самой высокой в ​​небе в каждый период в 24 часа, когда она достигает меридиана наблюдателя . В течение месяца эти высоты кульминации меняются таким образом, чтобы получить наибольшее значение и наименьшее значение. В следующей таблице показаны эти высоты в разное время в узловом лунном периоде для наблюдателя, находящегося на 55 ° северной широты или 55 ° южной широты. Наибольшая и наименьшая кульминация происходят с разницей в две недели.

Высота в кульминации
(если смотреть с 55 ° северной широты)

эпоха	величайший	наименее
незначительная остановка	53,5 °	16,5 °
на полпути	58,5 °	11,5 °
серьезный застой	63,5 °	6.5 °

Высота в кульминации
(если смотреть с 55 ° южной широты)

эпоха	величайший	наименее
незначительная остановка	53,5 °	16,5 °
на полпути	58,5 °	11,5 °
серьезный застой	63,5 °	6.5 °

В следующей таблице показаны некоторые случаи остановки Луны. Приведено время, когда лунный узел прошел точку равноденствия - наибольшее склонение Луны происходит в пределах нескольких месяцев от этого времени, в зависимости от ее детальной орбиты. ^{[3] [4]} Однако это явление наблюдается в течение года или около того по обе стороны от этих дат. ^[1]

Времена лунной остановки

серьезный застой	незначительная остановка
Май 1988 г.	Февраль 1997 г.
Июнь 2006 г.	Октябрь 2015 г.
Апрель 2025 г.	Март 2034 г. [5]
Сентябрь 2043 г. [5]	Март 2053 г. [5]

Подробное объяснение [ править ]

Более подробное объяснение лучше всего рассматривать с точки зрения путей Солнца и Луны на небесной сфере , как показано на первой диаграмме. Это показывает абстрактную сферу, окружающую Землю в центре. Земля ориентирована так, что ее ось расположена вертикально.

Солнце, по определению, всегда видно на эклиптике (видимый путь Солнца по небу), в то время как Земля наклонена под углом e  = 23,5 ° к плоскости этого пути и совершает один оборот вокруг Солнца за 365,25636 дней, немного дольше одного года из-за прецессии, изменяющей направление наклона Земли.

Орбита Луны вокруг Земли (показана пунктиром) наклонена под углом i = 5,14 ° относительно эклиптики. Один оборот вокруг Земли Луна совершает за 27,32166 суток. Две точки, в которых Луна пересекает эклиптику, известны как ее орбитальные узлы , обозначенные как «N1» и «N2» (восходящий узел и нисходящий узел, соответственно), а линия, соединяющая их, известна как линия узлов . Из-за прецессии наклонения орбиты Луны эти точки пересечения, узлы и положения затмений постепенно смещаются вокруг эклиптики за период 18,59992 года.

Глядя на диаграмму, обратите внимание, что когда линия узлов Луны (N1 и N2) вращается немного больше, чем показано, и выравнивается с экватором Земли (спереди назад, N1, Земля и N2 кажутся одной и той же точкой ) орбита Луны достигнет самого крутого угла с экватором Земли, и через 9,3 года (спереди назад, N2, Земля, N1 кажутся одной и той же точкой) она будет наименьшей: склонение (наклон) 5,14 ° орбиты Луны либо добавляет к (значительному покою), либо вычитает из (незначительное неподвижное состояние) наклон оси вращения Земли (23,439 °).

Влияние этого на склонение Луны показано на второй диаграмме. В течение узлового периода, когда Луна вращается вокруг Земли, ее склонение изменяется от - m ° до + m °, где m - число в диапазоне ( e  -  i ) ≤  m  ≤ ( e  +  i ). При небольшой остановке (например, в 2015 г.) его склонение в течение месяца изменяется от - ( e  -  i ) = –18,5 ° до + ( e  -  i ) = 18,5 °. Во время сильной остановки (например, в 2005-2006 гг.) Склонение Луны изменялось в течение каждого месяца примерно от - ( e  +  i) = От –28,5 ° до + ( e  +  i ) = 28,5 °.

Однако дополнительная тонкость еще больше усложняет картину. Гравитационное притяжение Солнца к Луне притягивает ее к плоскости эклиптики, вызывая небольшое колебание примерно на 9 угловых минут в течение 6-месячного периода. В 2006 году это привело к тому, что, хотя максимум за 18,6 лет пришелся на июнь, максимальное склонение Луны было не в июне, а в сентябре, как показано на третьей диаграмме.

Другие осложнения [ править ]

Поскольку Луна относительно близко к Земле, лунный параллакс изменяет склонение до 0,95 ° при наблюдении с поверхности Земли по сравнению с геоцентрическим склонением, склонением Луны от центра Земли. Геоцентрическое склонение может примерно до 0,95 ° отличаться от наблюдаемого. Величина этого параллакса зависит от широты, следовательно, наблюдаемый максимум каждого цикла покоя меняется в зависимости от места наблюдения.

Атмосферная рефракция - отклонение луча от луны при прохождении через атмосферу Земли - изменяет наблюдаемое склонение Луны, в большей степени на небольшой высоте, где атмосфера толще (глубже).

Не все максимумы наблюдаются из всех мест в мире - Луна может находиться ниже горизонта в конкретном месте наблюдения во время максимума, а к моменту восхода она может иметь меньшее склонение, чем наблюдаемый максимум в какой-то другой день. .

Стоянка 2006 г. [ править ]

Обратите внимание, что все даты и время в этом разделе и в таблице указаны в формате UTC , все положения звездного неба указаны в видимых топоцентрических координатах, включая эффекты параллакса и рефракции, а фаза Луны показана как часть диска Луны, которая горит.

В 2006 году минимальное склонение Луны, если смотреть из центра Земли, было в 16:54 UTC 22 марта, когда Луна достигла видимого склонения -28: 43: 23,3. Следующими двумя лучшими претендентами стали 20:33 29 сентября при склонении −28: 42: 38,3 и 13:12 2 сентября при склонении −28: 42: 16,0.

Максимальное лунное склонение, как видно из центра Земли, был в 01:26 15 сентябре, когда склонение достигло +28: 43: 21,6. Следующее по величине было в 07:36 4 апреля, когда оно достигло +28: 42: 53,9.

Однако эти даты и время не представляют максимумы и минимумы для наблюдателей на поверхности Земли.

Например, с учетом рефракции и параллакса наблюдаемый максимум 15 сентября в Сиднее, Австралия, был на несколько часов раньше, а затем произошел при дневном свете. В таблице показаны основные замеры, которые были фактически видны (т. Е. Не при полном дневном свете и с Луной над горизонтом) как из Лондона, Великобритания, так и из Сиднея, Австралия.

Для других мест на поверхности Земли положение Луны можно рассчитать с помощью калькулятора эфемерид JPL . Во время большого лунного затишья Луна находилась на 29-й параллели, потому что затмения саро с нечетными номерами произошли около мартовского равноденствия, а саро с четными номерами - около сентябрьского равноденствия. Во время небольшой остановки Луны Луна находилась на 18-й параллели, потому что затмения саро с четными номерами произошли около мартовского равноденствия, а саро с нечетными номерами произошли около сентябрьского равноденствия.

Ссылки [ править ]

• Калькулятор эфемерид JPL (ГОРИЗОНТЫ)

Внешние ссылки [ править ]

• Большая лунная пауза 2006 г. Цифровая фото-мозаика события 2006 г. из Греции.
• Лунный период бездействия
• Веб-камера в Каланаисе I (Льюис, Шотландия), фиксирующая явления остановки Луны в 2005, 2006 и 2007 годах.
• Проект по изучению основных простоев в 2005, 2006 и 2007 годах в (до) исторических зданиях.
• Существенная остановка Луны у Дымоходной скалы