Почему Луна не всегда следует одним и тем же путем? Или почему апоцентр и перицентр Луны не фиксированы?

Орбита Луны вокруг Земли лишь приблизительно эллиптическая. Орбита Луны прецессирует как в осевом, так и в узловом направлении, а эксцентриситет орбиты Луны меняется.

То, что орбита Луны прецессирует в осевом направлении, означает, что перигей иногда возникает, когда Луна близка к новой, иногда когда она близка к полуполной, а иногда когда она близка к полной. Суперлуния происходят, когда перигей наступает близко к моменту полнолуния. Изменение эксцентриситета означает, что расстояние до апогея и расстояние до перигея значительно различаются. Суперсуперлуния (мой термин) происходят, когда перигей проходит близко к моменту полной Луны и когда расстояние до перигея намного меньше номинального. В то время как суперлуния происходят примерно три-четыре раза в год, суперсуперлуния происходят только один или два раза в год.

Что касается затмений, предположим, что во время полнолуния орбита Луны вокруг Земли близка к совмещению, но не точно совмещена с орбитой Земли вокруг Солнца. Это означает, что через месяц орбита Луны все еще может быть близка к совмещению с орбитой Земли вокруг Солнца. Большой размер земной тени позволяет лунным затмениям происходить два месяца подряд.

Сезон затмений , время, в течение которого возможны лунные и солнечные затмения, длится около 34 дней, что немного больше одного месяца. Это означает, что если частичное лунное затмение происходит как раз в начале сезона затмений, то хорошее солнечное затмение произойдет через полмесяца позже, а частичное лунное затмение произойдет еще через полмесяца. Точно так же, если частичное солнечное затмение происходит как раз в начале сезона затмений, хорошее лунное затмение произойдет через полмесяца, а частичное солнечное затмение произойдет еще через полмесяца.

Орбита Луны эллиптическая. Так выглядит орбита Луны сверху (А — Земля, С — Луна, с — орбита Луны вокруг Земли)

Как вы видите, с эксцентриситетом 0,056 он не подходит очень близко к Земле, но если вы посмотрите достаточно внимательно, есть некоторые различия. Луна на диаграмме находится в апоапсисе, настолько далеко от Земли, насколько это возможно.

Луне требуется 27 дней, чтобы совершить оборот вокруг Земли, но поскольку система Земля/Луна вращается вокруг Солнца, между полнолуниями проходит 29 дней. Это означает, что если Луна находится в периапсисе в день полнолуния (т.е. есть «суперлуние») в январе, то до полнолуния в феврале она достигнет перицентра примерно через два дня. (Луна будет чуть менее "супер"). В конце концов, Луна будет в апоапсисе в полнолуние (микролуние?), а затем снова будет становиться больше каждый месяц.

Более того, точка перицентра меняется, когда гравитация Солнца возмущает орбиту Луны. Комбинация этих эффектов заключается в том, что Луне требуется около 18 месяцев, чтобы перейти от супер-> микро-> супер.

Орбита Луны наклонена к эклиптике на 5,1 градуса, а это значит, что она пересекает эклиптику два раза в месяц. Это узлы. Если узел появляется в полнолуние, это лунное затмение, а если узел в новолуние, это солнечное затмение. Но положение узлов также нарушено, поэтому солнечные затмения не происходят каждый год в одно и то же время. Затмения происходят последовательно (последовательности сароса). Обычно вы не можете получить более 2 солнечных затмений в год, одно в восходящем и одно в нисходящем узле. В исключительных случаях можно получить два неполных эллипса в одном узле, а если узел приходится на январь, то возможно, что такой же узел придется на декабрь того же календарного года. Оба случая произошли в 2011 году: частичное затмение произошло 4 января.

В вашем посте два разных вопроса. Я отвечу на первый.

В вашем вопросе есть небольшое заблуждение. Суперлуние происходит не только тогда, когда Луна находится в перицентре, но и когда она находится в перицентре во время полнолуния. Поскольку период обращения Луны не совпадает с периодом между двумя полнолуниями, суперлуния случаются не каждый месяц. (Кстати, суперлуние — это астрологический термин, не имеющий большого астрономического значения.)

Кроме того, орбита Луны прецессирует. Это значит, что он не фиксирован в пространстве, а вращается во времени (раз в 8,85 года). Так движется сам перицентр.