Почему мы не можем видеть солнечное затмение каждый месяц?

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?

Является ли орбита Луны какой-то сферой
Я думаю, что этот вопрос может иметь прямой ответ сам по себе.
Краткий ответ: вы правы, когда сказали: «Это из-за наклонной орбиты Луны вокруг Земли?». Ответ @Usernumber дает более подробную информацию.

Ответы (3)

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.

Из этого сообщения в блоге

введите описание изображения здесь

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.

введите описание изображения здесь

Вы сказали, что «орбиты Луны сохраняют тот же наклон по сравнению со звездами, поэтому она поворачивается по отношению к системе Земля-Солнце». Я не понял этого.
@Akshat Плоскость орбиты Луны наклонена. Таким образом, вы можете найти звезду, на которую (примерно) указывает самолет. Когда Земля обращается вокруг Солнца, плоскость орбиты Луны остается направленной к той же звезде.
Даже тогда вы можете увидеть солнечное затмение, потому что относительно Земли Луна находится на такой же наклонной орбите.
Можно добавить, что этим же объясняется и название «эклиптика» — эклиптика — это место, где происходят затмения.
Вы говорите, что они происходят примерно каждые 6 месяцев, но только из тех десяти затмений, которые происходили в феврале, апреле, июне, августе, октябре, декабре — каждый второй месяц. Как это может быть, если две орбитальные плоскости должны пересекаться только по линии, что действительно должно происходить каждые 6 месяцев?
@curiousdannii Эти десять затмений происходят в течение 6 лет. Я не понимаю вашей точки зрения.
Я ожидал, что плоскость орбиты Луны будет относительно стабильной, и в этом случае затмения могли бы происходить только тогда, когда плоскость ее орбиты выровнена с плоскостью Земли, а также когда Луна находится непосредственно между Солнцем и Землей, т. е. два раза в год. Но орбита не такая стабильная и довольно быстро прецессирует . Поэтому затмения бывают не только два месяца в году. Получается, что орбита Луны — это вращающаяся тарелка, а затмения могут происходить только тогда, когда и тарелка имеет правильный наклон, и Луна находится в правильной части своей орбиты.
Другими словами, вы можете наблюдать 2 затмения в год, но это будет стоить вам больших денег на билеты на самолет, чтобы добраться до нужной части мира, и, возможно, на фрахт судов для тех, которые не пересекают большую часть суши. ...
@DarrelHoffman, в этом суть :)
Как говорит Curiousdannii, это не совсем верно: «плоскость, в которой орбита Луны сохраняет тот же наклон по сравнению со звездами» . Плоскость лунной орбиты подвергается довольно быстрой прецессии (также известной как прецессия узлов) с периодом всего 18,6 лет. Лунная теория сложна! ;)

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:

введите описание изображения здесь

(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.

Я согласен с вашим объяснением, но луна снова достигнет того же места через месяц, и тогда у нас снова должно быть затмение.
@Akshat Нет-нет-нет, вы объединяете два РАЗНЫХ временных интервала и называете их оба месяцем (то есть лунным месяцем). ֍ Период, с которым орбита Луны пересекает эклиптику, отличается от того, что обычно понимают под лунным месяцем, то есть интервал между двумя полнолуниями — когда 3 центра находятся в плоскости, перпендикулярной эклиптике. ֍ Чтобы произошло затмение, должны быть выполнены оба условия : ① Луна на эклиптике ② выравнивание трех центров (конечно, затмение произойдет, когда два ограничения будут соблюдены в пределах определенного уровня приближения).
Итак, солнечное затмение — это всего лишь случайность, и орбита Луны меняет свой угол с плоскостью Земли и Солнца. Я чувствую, что только если угол изменится, будет шанс солнечного затмения.
@Akshat: Опять же, я настоятельно рекомендую вам рисовать точные диаграммы. Угол, который орбита Луны составляет по отношению к орбите Земли, не меняется . Попробуйте нарисовать диаграмму, показывающую угол, под которым Луна движется по отношению к Земле в течение тринадцати дней — дней в году, когда Луна новолуние, — и посмотрите, сколько из этих дней будет тень Луны. упасть на Землю.
Вы правы, я могу это понять, но есть видео youtu.be/Kt1dbwAJOZQ , в котором говорится, что орбита Луны колеблется вокруг Земли.
@Akshat: В этих диаграммах многое вводит в заблуждение, как с точки зрения масштаба объектов, так и с точки зрения относительных временных масштабов. Также важно иметь в виду перспективу. С точки зрения человека, находящегося на поверхности Земли , орбита Луны «качается» в течение года. С точки зрения человека на Луне колеблется Земля , а с точки зрения человека на Солнце ни то, ни другое; скорее, Луна имеет почти идеально стабильную орбиту, которая находится вне плоскости эклиптики.
@Akshat: Опять же, я призываю вас нарисовать несколько масштабных диаграмм Земли и Луны, которые показывают в различные дни «новолуния» в течение года, каков истинный относительный размер тени Луны и где она падает. отношение к Земле. Вскоре вы увидите, что большую часть времени тень проходит над Северным полюсом или под Южным полюсом, так что затмения не будет.

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.