Луна в зените это как
Задача 9. Луна в зените
Пётр Маковецкий. Смотри в корень! Сборник любопытных задач и вопросов
Когда угловой диаметр Луны больше: когда она находится вблизи зенита или вблизи горизонта?
Вообще Луна у горизонта выглядит более крупной, чем на большой высоте. Но мы знаем, что это оптический обман. Ведь Луна и в зените, и на горизонте одна и та же. Более того, в тот момент, когда мы видим ее большой на горизонте, где-то кто-то другой видит ее маленькой в зените. Не может же она одновременно быть и большой, и маленькой.
Таков ответ большинства читателей, и в нем все логично, кроме последней фразы. По мнению автора, угловые размеры Луны у горизонта в действительности меньше, чем у зенита. А как думаете вы?
Угловые размеры Луны определяются ее линейными размерами и расстоянием до наблюдателя. Пусть в данный момент расстояние между центрами Земли и Луны 380 000 км (в силу эллиптичности орбиты Луны это расстояние меняется в пределах между 363 300 и 405 500 км). Тогда от наблюдателя A (рис. 6), видящего Луну у самого горизонта, расстояние до Луны тоже равно приблизительно 380 000 км (AO1 ≈ OO1). Однако наблюдатель B, видящий Луну в зените, находится ближе к ней приблизительно на величину радиуса земного шара R ≈ 6380 км:
Следовательно, угловые размеры Луны для наблюдателя B больше, чем для наблюдателя A (α1 > α2), приблизительно во столько раз, во сколько BO1 меньше AO1, т.е. на 1,7%.
Разумеется, все эти расчеты верны лишь в пределах одного дня. Эллиптичность орбиты Луны может привести к тому, что для одного и того же наблюдателя Луна в зените сегодня будет меньше Луны у горизонта две недели назад. Однако за время перехода Луны от горизонта к зениту (порядка четверти суток) расстояние Земля – Луна меняется меньше, чем на радиус Земли.
Отметим, что в наших широтах увидеть Луну в зените нельзя. Солнце в зените может увидеть наблюдатель в широтах ±23,5° (угол наклона плоскости эклиптики к плоскости экватора). Поскольку плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости эклиптики приблизительно на 5°, то Луну в зените можно увидеть в широтах ±28,5°.
На широте Ленинграда Луна иногда поднимается на 58,5° над горизонтом. Этого вполне достаточно для проявления как субъективного эффекта уменьшения диаметра Луны с высотой, так и объективного обратного эффекта.
Рефракция, приводящая к заметному сжатию вертикального диаметра Луны, находящейся очень близко к горизонту, дополнительно усиливает эффект, рассмотренный в задаче.
Может ли Луна в России наблюдаться в зените?
начинают расходиться, отдаляясь друг от друга.
Последствий может быть очень и очень много, вот некоторые из них:
Благодарю за интересный вопрос
Систему Земля-Луна уже даже сейчас можно с некоторой натяжкой считать не системой планета-спутник, а системой двойная планета.
Если же Луна была тяжелее (больше), то тут бы вовсю проявился бы этот эффект двойной планеты.
Поскольку большая часть Земли покрыта океанами, то Луна, изменяя силу тяжести на Земле в процессе взаимного вращения, вызывала бы приливную волну огромной мощности. Прибрежные участки суши затапливались бы периодически на большой площади.
В этом случае чисто сухопутная жизнь была бы возможна лишь на возвышенностях, зато в приливно-отливной зоне зародилась бы какая иная форма жизни.
Кроме того такое огромное лунное влияние касалось бы и атмосферных явлений (бури, ураганы) и сейсмической активности (землетрясения, вулканы) и магнитного поля.
Возможно Луна повлияла бы как-то и на наклон земной оси, изменив его, или даже сделав переменным. А это уже существенное климатическое изменение.
Климат в любом случае изменился бы на более суровый, чем ныне существующий. Но в любом случае жизнь бы на Земле была, даже в такой экстремальной ситуации.
Небольшой расчёт, на уровне восьмого класса средней школы.
Ещё раз, медленно: полтора нанорадиана в секунду.
Ну собсно вот поэтому и не заставляют.
Можно составить такие условия, что даже крошечный метеорит, размером с пылинку, благополучно достигнет земной поверхности. Если, например, он будет догонять Землю, двигаясь по той же орбите и примерно с той же скоростью, угол встречи с атмосферой будет близок к нулю (по касательной). Затормозиться он об атмосферу при небольшой разнице скоростей с минимальными потерями массы, а затем, учитывая солидное соотношение площади своей поверхности к собственной же массе, просто спланирует, а желтый листок под ветром, через триста километров атмосферы на земную твердь. И даже ни в каком сарае дырки не проделает.
Чем ближе от полярного круга к полюсу чем длиннее полярный день. на полярных кругах солнце не заходит только в день солнцестояния.
Самый долгий полярный день наблюдается на полюсах более 6 месяцев. На Южном это с 21 сентября по 23 марта. Во время полярного дня на протяжении каждых суток солнце не заходит за горизонт.
Луна в зените это как
9. Луна в зените
А Когда угловой диаметр Луны больше: когда она находится вблизи зенита или вблизи горизонта?
Б Вообще Луна у горизонта выглядит более крупной, чем на большой высоте. Но мы знаем, что это оптический обман. Ведь Луна и в зените, и на горизонте одна и та же. Более того, в тот момент, когда мы видим ее большой на горизонте, где-то кто-то другой видит ее маленькой в зените. Не может же она одновременно быть и большой, и маленькой!
Таков ответ большинства читателей, и в нем все логично, кроме последней фразы. По мнению автора, угловые размеры Луны у горизонта в действительности меньше, чем у зенита. А как думаете вы?
В Угловые размеры Луны определяются ее линейными размерами М и расстоянием до наблюдателя. Пусть в данный момент расстояние между центрами Земли и Луны 380 000 км (в силу эллиптичности орбиты Луны это расстояние меняется в пределах между 363 300 и 405 500 км). Тогда от наблюдателя А (рис. 6), видящего Луну у самого горизонта, расстояние до Луны тоже равно приблизительно 380 000 км (AO1 ≈ OO1). Однако наблюдатель В, видящий Луну в зените, находится ближе к ней приблизительно на величину радиуса земного шара R ≈ 6380 км:
Следовательно, угловые размеры Луны для наблюдателя В больше, чем для наблюдателя А (α1 > α2), приблизительно во столько раз, во сколько ВО1 меньше АО1 т. е. на 1,7%.
Рис. 6
Отметим, что в наших широтах увидеть Луну в зените, нельзя. Солнце в зените может увидеть наблюдатель в широтах ± 23,5° (угол наклона плоскости эклиптики к плоскости экватора). Поскольку плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости эклиптики приблизительно на 5°, то Луну в зените можно увидеть в широтах ± 28,5°.
На широте Ленинграда Луна иногда поднимается на 58,5° над горизонтом. Этого вполне достаточно для проявления как субъективного эффекта уменьшения диаметра Луны с высотой, так и объективного обратного эффекта.
Рефракция, приводящая к заметному сжатию вертикального диаметра Луны, находящейся очень близко к горизонту, дополнительно усиливает эффект, рассмотренный в задаче.
Игра света или игра слов? Почему Луна бывает «голубой», «чёрной» и «кровавой»
Эффектные названия ночного светила далеко не всегда соответствуют его реальному оттенку, но всегда обозначают редкие явления.
Однажды под голубой Луной
Итак, начнём с того, что опять журналисты с утра обещают «голубую Луну», а вечером получается сплошной обман. Даже если с погодой везёт, то никакая она не голубая, а самая обыкновенная. Правильно, потому что от журналистов хорошего дождёшься после дождичка в четверг. Once in a blue moon, как говорят «у них». Хотя с точки зрения астрономии само явление, обозначенное как blue moon, — нечто куда более вероятное, чем слова, чего-то стоящие, а именно: случается каждые примерно лет семь.
Определением «голубая Луна» из английской поговорки назвали довольно редкое событие, когда за один сезон случается не три полнолуния, как обычно, а целых четыре. Вот 31 октября 2020 года как раз было уже третье по счёту полнолуние в этом сезоне. То есть будет ещё одно «лишнее» четвёртое. В следующий раз так будет в 2027 году, потом в 2035-м. Надо сказать, в расчёт принимается не календарный сезон, а астрономический, который является промежутком между каким-нибудь равноденствием и каким-нибудь солнцестоянием. Например, нынешняя астрономическая осень началась 22 сентября, это был день осеннего равноденствия, а закончится 21 декабря — в день зимнего солнцестояния.
Впрочем, иногда для красного словца голубой Луной называют второе полнолуние за один календарный месяц. Это бывает гораздо чаще, но всё-таки это не совсем то самое явление.
Логические задачи и головоломки
Когда угловой диаметр Луны больше: когда она находится вблизи зенита или вблизи горизонта?
Ответ: Вообще Луна у горизонта выглядит более крупной, чем на большой высоте. Но мы знаем, что это оптический обман. Ведь Луна и в зените, и на горизонте одна и та же. Более того, в тот момент, когда мы видим ее большой на горизонте, где-то кто-то другой видит ее маленькой в зените. Не может же она одновременно быть и большой, и маленькой.
Таков ответ большинства читателей, и в нем все логично, кроме последней фразы. По мнению автора, угловые размеры Луны у горизонта в действительности меньше, чем у зенита. А как думаете вы?
В.
Угловые размеры Луны определяются ее линейными размерами и расстоянием до наблюдателя. Пусть в данный момент расстояние между центрами Земли и Луны 380 000 км (в силу эллиптичности орбиты Луны это расстояние меняется в пределах между 363 300 и 405 500 км). Тогда от наблюдателя A (рис. 6), видящего Луну у самого горизонта, расстояние до Луны тоже равно приблизительно 380 000 км (AO1 ≈ OO1). Однако наблюдатель B, видящий Луну в зените, находится ближе к ней приблизительно на величину радиуса земного шара R ≈ 6380 км:
BO1 = OO1 – OB = 380 000 – 6 380 = 373 620 км.
Следовательно, угловые размеры Луны для наблюдателя B больше, чем для наблюдателя A (α1 > α2), приблизительно во столько раз, во сколько BO1 меньше AO1, т.е. на 1,7%.
Разумеется, все эти расчеты верны лишь в пределах одного дня. Эллиптичность орбиты Луны может привести к тому, что для одного и того же наблюдателя Луна в зените сегодня будет меньше Луны у горизонта две недели назад. Однако за время перехода Луны от горизонта к зениту (порядка четверти суток) расстояние Земля – Луна меняется меньше, чем на радиус Земли.
Отметим, что в наших широтах увидеть Луну в зените нельзя. Солнце в зените может увидеть наблюдатель в широтах ±23,5° (угол наклона плоскости эклиптики к плоскости экватора). Поскольку плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости эклиптики приблизительно на 5°, то Луну в зените можно увидеть в широтах ±28,5°.
На широте Ленинграда Луна иногда поднимается на 58,5° над горизонтом. Этого вполне достаточно для проявления как субъективного эффекта уменьшения диаметра Луны с высотой, так и объективного обратного эффекта.
Рефракция, приводящая к заметному сжатию вертикального диаметра Луны, находящейся очень близко к горизонту, дополнительно усиливает эффект, рассмотренный в задаче.