При каждом обороте Луны вокруг Земли Луна находится в точке между Землей и Солнцем. Тогда почему мы не можем наблюдать солнечное затмение раз в лунный месяц?
Это из-за наклона орбиты Луны вокруг Земли? Является ли орбита Луны своего рода сферой?
Луна вращается в плоскости, которая наклонена по отношению к плоскости, в которой вращается Земля. Пересечение этих двух плоскостей представляет собой прямую линию. Чтобы произошло затмение, эта прямая линия должна быть примерно совмещена с линией, проходящей между Землей и Солнцем.
Поскольку Земля обращается вокруг Солнца, плоскость, в которой орбита Луны сохраняет тот же наклон по сравнению со звездами (на самом деле, не совсем, из-за прецессии плоскости орбиты , но это дает вам общее представление), поэтому поворачивается относительно системы Земля-Солнце. Вот почему затмения происходят (примерно) каждые шесть месяцев, а не каждый месяц.
Частота, с которой вы действительно можете увидеть затмение из определенного места, будет даже меньше, чем раз в шесть месяцев. Это связано с тем, что для того, чтобы увидеть лунное затмение, нужно находиться на ночной стороне Земли во время затмения. А чтобы увидеть солнечное затмение, нужно находиться под следом тени Луны. Это полоса шириной всего в несколько сотен километров. Вот следы нескольких прошлых затмений.
Ваш вопрос можно было бы сформулировать и иначе: почему мы не наблюдаем лунное затмение в каждое полнолуние? По той же причине мы не наблюдаем солнечное затмение каждое новолуние.
Как вы правильно заметили, орбита Луны представляет собой эллипс, который наклонен по отношению к плоскости орбиты Земли вокруг Солнца. Многим людям трудно представить себе, почему затмения случаются редко, и я подозреваю, что это потому, что они никогда не видели точной диаграммы. Диаграмма, показанная в ответе пользователя, типична тем, что она сильно выходит за рамки масштаба. Вот грубый рисунок, который я сделал, показывающий лунное затмение:
(Вы можете нажать на изображение, чтобы увеличить его.)
Здесь у нас есть Земля слева, Солнце за кадром очень, очень, очень далеко слева и несколько копий Луны справа. Относительный размер и расстояние между Землей и Луной примерно соответствуют масштабу, а две белые линии над и под Землей нарисованы под правильным углом, чтобы попасть на верхнюю и нижнюю часть Солнца.
Следовательно, конус справа от Земли — это тень, которую отбрасывает Земля; если вы находитесь внутри этого региона, Земля заслоняет вас от Солнца.
Три копии Луны показывают, где находится Луна, когда она находится в самой высокой точке своей наклонной орбиты, и где она находится в самой низкой точке, а в середине у нас лунное затмение. Ясно, что есть только небольшое окно возможностей для того, чтобы все идеально выстроилось и произошло лунное затмение. И, как вы можете видеть, конус больше Луны, поэтому, когда у нас происходит лунное затмение, он часто затмевает всю Луну.
Теперь вы сделаете то же самое, но поменяете местами Землю и Луну(ы) и нарисуете точные конусы, показывающие тень Луны, падающую на Землю или проходящую мимо нее, и вы быстро поймете, почему это так (1 ) у нас редко бывают солнечные затмения, и (2) почему полная тень затмения покрывает лишь небольшую часть Земли. На самом деле нарисуйте точную схему самостоятельно . Если вы войдете в эту привычку, то обнаружите, что можете сами найти ответы на многие вопросы физики и астрономии.
Не совсем. Плоскость орбиты Луны вокруг Земли и плоскость орбиты Земли вокруг Солнца имеют угол 5 . Кроме того, обе орбиты немного эллипсоидны, а год не равен ровно 12 месяцам.
Вот почему солнечные затмения не могут происходить каждый месяц, а вычислить их точное время (и местонахождение на Земле) непросто.
Карл Виттофт
Акшат
ооо
Шон В. Уилсон