الفلك

هل هناك كلمة ضبط الوقت لمدار القمر؟

هل هناك كلمة ضبط الوقت لمدار القمر؟

بالنسبة لكوكب ما ، يمكننا أن نشير بالعامية إلى فترة دورانه على أنها "يوم" وفترة ثورته حول نجمه الأم على أنها "عام". بعض العوالم لها مصطلحات فريدة ، مثل أيام المريخ التي يشار إليها باسم "سولس" ، لكن المبدأ واحد: كلمة واحدة للدوران حول محورها ، وأخرى للثورات حول النجم.

هل هناك كلمة معادلة لفترة ثورة القمر حول كوكب؟ على الأرض ، يصطف تقريبًا مع "شهر" ، لكن الكواكب متعددة الأقمار سيكون لها فترات مختلفة لكل قمر.

إذا كنت مسؤولاً عن ضبط الوقت لمهمة إلى أوروبا أو جانيميد ، فما المصطلح الذي سأستخدمه للإشارة إلى الفترة الزمنية التي يستغرقها القمر لإكمال مدار واحد عن كوكب المشتري؟


يجب عليك استخدام أحد المصطلحات المحددة بدقة لمقاييس محددة للفترة المدارية ، والتي تم وصفها في صفحة ويكيبيديا هذه.

قد تفلت من مجرد "الفترة المدارية" إذا كنت لا تستخدمها في سياق يتطلب الدقة.

طوال اليوم هناك يوم سينودسي بالإضافة إلى فترة فلكية. هناك نقاش حول الاختلاف بين هذه هنا.


إضافة إلى إجابة @ stephenG ، يمكن استخدام صفحة ويكيبيديا ذات الصلة بالشهر القمري للحصول على فكرة عما تعنيه المصطلحات المختلفة.

يجب أن أتفق مع ذلك على أنه من المحتمل أن يحاول المرء الابتعاد بمجرد استخدام كلمة شهر أثناء تشتيت انتباه الشخص الذي تتحدث إليه (يسعل أو يسقط شيئًا ما) ثم ينتقل بسرعة ، لأن أي مصطلح أكثر دقة سيكون له تأثير كبير جدًا. تعريفًا محددًا ، وإذا قال أحدهم "انتظر ، ألا تقصد أ الخ الخ الخ شهر؟ "سيتعين عليك التوقف عن معرفة ما إذا كنت تفعل ذلك أم لا!

الإطار اللطيف - أو - المعايير الخاصة بقمر الأرض (أيام) النجوم النجمية بالقصور الذاتي 27.321661 السينودسي الذي يدور مع Sun-Earth 29.530588 مستوى مداري دراكوني (مقدمات) محاذاة محور 27.321582 للقمر مع خط الكوكب والقمر

عصر (علم الفلك)

في علم الفلك ، أ العصر أو الحقبة المرجعية هي لحظة زمنية تستخدم كنقطة مرجعية لكمية فلكية متغيرة بمرور الوقت. إنه مفيد للإحداثيات السماوية أو العناصر المدارية لجرم سماوي ، حيث أنها تخضع للاضطرابات وتتغير بمرور الوقت. [1] قد تشمل هذه الكميات الفلكية المتغيرة بمرور الوقت ، على سبيل المثال ، متوسط ​​خط الطول أو شذوذ الجسم ، أو عقدة مداره بالنسبة إلى المستوى المرجعي ، أو اتجاه نقطة الأوج أو الأوج في مداره ، أو الحجم من المحور الرئيسي لمدارها.

الاستخدام الرئيسي للكميات الفلكية المحددة بهذه الطريقة هو حساب معلمات الحركة الأخرى ذات الصلة ، من أجل التنبؤ بالمواقع والسرعات المستقبلية. يمكن استخدام الأدوات التطبيقية لتخصصات الميكانيكا السماوية أو ميكانيكاها المدارية الفرعية (للتنبؤ بالمسارات المدارية ومواقع الأجسام المتحركة تحت تأثير الجاذبية للأجسام الأخرى) لتوليد التقويم الفلكي ، وهو جدول للقيم يعطي المواقع والسرعات الأجرام الفلكية في السماء في وقت أو أوقات معينة.

يمكن تحديد الكميات الفلكية بأي طريقة من عدة طرق ، على سبيل المثال ، كدالة متعددة الحدود للفاصل الزمني ، مع حقبة كنقطة منشأ زمنية (هذه طريقة حالية شائعة لاستخدام حقبة ما). بدلاً من ذلك ، يمكن التعبير عن الكمية الفلكية المتغيرة بمرور الوقت على أنها ثابتة ، تساوي المقياس الذي كانت عليه في تلك الحقبة ، تاركًا اختلافها بمرور الوقت ليتم تحديده بطريقة أخرى - على سبيل المثال ، بواسطة جدول ، كما كان شائعًا خلال القرنين السابع عشر والثامن عشر.

الكلمة العصر غالبًا ما يستخدم بطريقة مختلفة في الأدبيات الفلكية القديمة ، على سبيل المثال خلال القرن الثامن عشر ، فيما يتعلق بالجداول الفلكية. في ذلك الوقت ، كان من المعتاد الإشارة إلى "العصور" ، وليس التاريخ والوقت القياسيين للكميات الفلكية المتغيرة بمرور الوقت ، ولكن بالأحرى القيم في ذلك التاريخ والوقت من تلك الكميات المتغيرة بمرور الوقت نفسها. [2] وفقًا لهذا الاستخدام التاريخي البديل ، فإن تعبيرًا مثل "تصحيح العصور" يشير إلى التعديل ، عادةً بكمية صغيرة ، لقيم الكميات الفلكية المجدولة المطبقة على تاريخ قياسي ووقت مرجعي ثابت (وليس ، كما هو متوقع من الاستخدام الحالي ، لتغيير من تاريخ ووقت مرجعي واحد إلى تاريخ ووقت مختلفين).


محتويات

خصائص المدار الموصوفة في هذا القسم تقريبية. يحتوي مدار القمر حول الأرض على العديد من الاختلافات (الاضطرابات) بسبب جاذبية الشمس والكواكب ، والتي لها تاريخ طويل (نظرية القمر). [10]

تحرير الشكل البيضاوي

مدار القمر عبارة عن شكل بيضاوي دائري تقريبًا حول الأرض (المحاور شبه الرئيسية وشبه الدقيقة هي 384،400 كيلومتر و 383،800 كيلومتر ، على التوالي: بفارق 0.16٪ فقط). تنتج معادلة القطع الناقص انحرافًا مركزيًا قدره 0.0549 ومسافات الحضيض والأوج 362600 كم و 405.400 كم على التوالي (بفارق 12٪).

نظرًا لأن الأجسام الأقرب تبدو أكبر ، يتغير الحجم الظاهري للقمر أثناء تحركه باتجاه مراقب على الأرض وبعيدًا عنه. حدث يُشار إليه باسم "القمر الفائق" يحدث عندما يكون البدر في أقرب نقطة له من الأرض (نقطة الحضيض). أكبر قطر ظاهر محتمل للقمر أكبر بنسبة 12٪ (مثل الحضيض مقابل مسافات الأوج) من أصغر مساحة ظاهرة تزيد بنسبة 25٪ وكذلك كمية الضوء التي يعكسها تجاه الأرض.

يتوافق التباين في المسافة المدارية للقمر مع التغيرات في سرعته العرضية والزاوية ، كما هو مذكور في قانون كبلر الثاني. متوسط ​​الحركة الزاوية بالنسبة لمراقب وهمي في مركز الأرض والقمر هو 13.176 درجة في اليوم إلى الشرق (حقبة J2000.0).

تحرير الاستطالة

استطالة القمر هي المسافة الزاوية شرق الشمس في أي وقت. عند القمر الجديد ، يكون الصفر ويقال إن القمر في تزامن. عند اكتمال القمر ، تبلغ الاستطالة 180 درجة ويقال إنها متعارضة. في كلتا الحالتين ، يكون القمر متناغمًا ، أي أن الشمس والقمر والأرض متوائمتان تقريبًا. عندما تكون الاستطالة إما 90 درجة أو 270 درجة ، يُقال إن القمر في التربيع.

تحرير السبق

اتجاه المدار ليس ثابتًا في الفضاء ولكنه يدور بمرور الوقت. يُطلق على هذه الحركة المدارية اسم مقدمة المدار وهي دوران مدار القمر داخل المستوى المداري ، أي محاور اتجاه القطع الناقص. يُحدث المحور الرئيسي للمدار القمري - وهو أطول قطر للمدار ، وينضم إلى أقرب وأبعد نقطتين ، الحضيض والأوج ، على التوالي - ثورة واحدة كاملة كل 8.85 سنة أرضية ، أو 3232.6054 يومًا ، حيث يدور ببطء في نفس اتجاه القمر نفسه (حركة مباشرة) - بمعنى يتقدم شرقاً بمقدار 360 درجة. تختلف حركة نقطة انطلاق القمر عن المقدار العقدي لمستواه المداري والمبادرة المحورية للقمر نفسه.

تحرير الميل

متوسط ​​ميل المدار القمري إلى مستوى مسير الشمس هو 5.145 درجة. تظهر الاعتبارات النظرية أن الميل الحالي بالنسبة لمستوى مسير الشمس نشأ عن طريق تطور المد والجزر من مدار قريب من الأرض مع ميل ثابت إلى حد ما بالنسبة إلى خط الاستواء للأرض. [11] سيتطلب ميل هذا المدار السابق بحوالي 10 درجات إلى خط الاستواء لإنتاج ميل حالي بمقدار 5 درجات إلى مسير الشمس. يُعتقد أن الميل إلى خط الاستواء في الأصل كان قريبًا من الصفر ، ولكن كان من الممكن زيادته إلى 10 درجات من خلال تأثير الكواكب الصغيرة التي تمر بالقرب من القمر أثناء السقوط على الأرض. [12] إذا لم يحدث هذا ، لكان القمر الآن أقرب كثيرًا إلى مسار الشمس وسيكون الخسوف أكثر تواترًا. [13]

محور دوران القمر ليس عموديًا على مستواه المداري ، لذا فإن خط الاستواء القمري ليس في مستوى مداره ، ولكنه يميل إليه بقيمة ثابتة تبلغ 6.688 درجة (هذا هو الميل). كما اكتشف جاك كاسيني في عام 1722 ، فإن محور الدوران للقمر يتقدم بنفس معدل مستواه المداري ، ولكنه خارج الطور بمقدار 180 درجة (انظر قوانين كاسيني). لذلك ، فإن الزاوية بين مسير الشمس وخط الاستواء القمري دائمًا ما تكون 1.543 درجة ، على الرغم من أن محور دوران القمر غير ثابت بالنسبة للنجوم. [14]

تحرير العقد

العقد هي النقاط التي يعبر فيها مدار القمر مسار الشمس. يعبر القمر نفس العقدة كل 27.2122 يومًا ، وهي فترة تسمى شهر دراكوني أو شهر شديد القسوة. خط العقد ، التقاطع بين المستويين ، له حركة رجعية: بالنسبة لمراقب على الأرض ، فإنه يدور غربًا على طول مسير الشمس لمدة 18.6 سنة أو 19.3549 درجة في السنة. عند النظر إليها من الشمال السماوي ، تتحرك العقد في اتجاه عقارب الساعة حول الأرض ، عكس دوران الأرض وثورتها حول الشمس. يمكن أن يحدث كسوف للقمر أو الشمس عندما تتماشى العقد مع الشمس ، كل 173.3 يومًا تقريبًا. يحدد ميل المدار القمري أيضًا تقاطع ظلال الخسوف عندما تتزامن العقد مع القمر الكامل والقمر الجديد عندما تصطف الشمس والأرض والقمر في ثلاثة أبعاد.

في الواقع ، هذا يعني أن "السنة الاستوائية" على القمر تبلغ 347 يومًا فقط. وهذا ما يسمى بالسنة الجامحة أو سنة الكسوف. تتناسب "الفصول" على القمر مع هذه الفترة. لنحو نصف هذا العام الجامح ، تكون الشمس شمال خط الاستواء القمري (ولكن على الأكثر 1.543 درجة) ، وللنصف الآخر تقع جنوب خط الاستواء القمري. من الواضح أن تأثير هذه المواسم طفيف مقارنة بالفرق بين الليل القمري والنهار القمري. في القطبين القمريين ، بدلًا من الأيام والليالي القمرية المعتادة التي يبلغ طولها حوالي 15 يومًا من أيام الأرض ، ستكون الشمس "مشرقة" لمدة 173 يومًا حيث سيكون شروق الشمس وغروبها في القطب "هبوطًا" يستغرق 18 يومًا كل عام. تعني كلمة "أعلى" هنا أن مركز الشمس فوق الأفق. [15] تحدث شروق الشمس وغروب الشمس القطبية القمرية في وقت قريب من الخسوف (الشمسي أو القمري). على سبيل المثال ، في الكسوف الشمسي في 9 مارس 2016 ، كان القمر بالقرب من العقدة الهابطة ، وكانت الشمس بالقرب من نقطة في السماء حيث يعبر خط الاستواء للقمر دائرة الشمس. عندما تصل الشمس إلى تلك النقطة ، يغرب مركز الشمس عند القطب الشمالي للقمر ويرتفع عند القطب الجنوبي للقمر.

الميل إلى خط الاستواء وتوقف القمر

كل 18.6 سنة ، تصل الزاوية بين مدار القمر وخط الاستواء للأرض إلى 28 ° 36 كحد أقصى ، ومجموع ميل الأرض الاستوائي (23 ° 27 ′) وميل القمر المداري (5 ° 09) إلى مسير الشمس. هذا يسمي الجمود القمري الرئيسي. في هذا الوقت تقريبًا ، سيتنوع انحراف القمر من -28 ° 36 ′ إلى + 28 ° 36. على العكس من ذلك ، بعد 9.3 سنوات ، وصلت الزاوية بين مدار القمر وخط الاستواء للأرض إلى 18 درجة 20 درجة كحد أدنى. وهذا ما يسمى ب جمود طفيف على سطح القمر. آخر توقف قمري كان جمودًا طفيفًا في أكتوبر 2015. في ذلك الوقت كانت العقدة الهابطة مصطفة مع الاعتدال (النقطة في السماء ذات الصعود الأيمن صفر والانحدار صفر). تتحرك العقد غربًا بنحو 19 درجة سنويًا. تعبر الشمس عقدة معينة قبل حوالي 20 يومًا من كل عام.

عندما يكون ميل مدار القمر إلى خط استواء الأرض عند 18 درجة 20 درجة كحد أدنى ، سيكون مركز قرص القمر فوق الأفق كل يوم من خطوط عرض أقل من 70 درجة 43 قدمًا (90 درجة - 18 درجة 20 دقيقة) - 57 'parallax) شمالا أو جنوبا. عندما يكون الميل بحد أقصى 28 ° 36 '، سيكون مركز قرص القمر فوق الأفق كل يوم فقط من خطوط العرض الأقل من 60 ° 27' (90 ° - 28 ° 36 '- 57' اختلاف المنظر) شمالًا أو جنوب.

عند خطوط العرض العليا ، ستكون هناك فترة يوم واحد على الأقل كل شهر لا يشرق فيها القمر ، ولكن ستكون هناك أيضًا فترة يوم واحد على الأقل كل شهر عندما لا يغرب القمر. هذا مشابه للسلوك الموسمي للشمس ، ولكن مع فترة 27.2 يومًا بدلاً من 365 يومًا. لاحظ أن نقطة على القمر يمكن رؤيتها بالفعل عندما تكون على بعد 34 دقيقة قوسية أسفل الأفق ، بسبب الانكسار الجوي.

بسبب ميل مدار القمر بالنسبة لخط استواء الأرض ، يظل القمر فوق الأفق عند القطبين الشمالي والجنوبي لمدة أسبوعين تقريبًا كل شهر ، على الرغم من بقاء الشمس تحت الأفق لمدة ستة أشهر في المرة الواحدة. الفترة من طلوع القمر إلى طلوعه في القطبين شهر استوائي ، حوالي 27.3 يومًا ، وهي قريبة جدًا من الفترة الفلكية. عندما تكون الشمس في أبعد نقطة تحت الأفق (الانقلاب الشتوي) ، سيكون القمر ممتلئًا عندما يكون في أعلى نقطة له. عندما يكون القمر في برج الجوزاء سيكون فوق الأفق عند القطب الشمالي ، وعندما يكون في القوس سيكون في القطب الجنوبي.

تستخدم العوالق الحيوانية ضوء القمر في القطب الشمالي عندما تكون الشمس تحت الأفق لأشهر [16] ويجب أن تكون مفيدة للحيوانات التي عاشت في مناطق القطب الشمالي والقطب الجنوبي عندما كان المناخ أكثر دفئًا.

مقياس نموذج تحرير

نموذج مصغر لنظام الأرض والقمر: الأحجام والمسافات هي مقياس. يمثل متوسط ​​مسافة المدار ومتوسط ​​نصف القطر لكلا الجسمين.

حوالي 1000 قبل الميلاد ، كان البابليون أول حضارة بشرية معروفة بأنها احتفظت بسجل ثابت لملاحظات القمر. تم نقش الألواح الطينية من تلك الفترة ، والتي تم العثور عليها فوق أراضي العراق الحالية ، مع كتابة مسمارية تسجل أوقات وتواريخ طلوع القمر وأقمار القمر ، والنجوم التي مر بالقرب منها ، والفوارق الزمنية بين شروق وظهور القمر. غروب الشمس والقمر حول وقت اكتمال القمر. اكتشف علم الفلك البابلي الفترات الرئيسية الثلاث لحركة القمر واستخدم تحليل البيانات لبناء تقاويم قمرية تمتد إلى المستقبل. [10] يمكن تصنيف هذا الاستخدام للملاحظات المنهجية المفصلة لعمل تنبؤات تستند إلى البيانات التجريبية كأول دراسة علمية في تاريخ البشرية. ومع ذلك ، يبدو أن البابليين يفتقرون إلى أي تفسير هندسي أو مادي لبياناتهم ، ولم يتمكنوا من التنبؤ بخسوف القمر في المستقبل (على الرغم من إصدار "التحذيرات" قبل أوقات الكسوف المحتملة).

كان علماء الفلك اليونانيون القدماء أول من قدم وتحليل النماذج الرياضية لحركة الأجسام في السماء. وصف بطليموس الحركة القمرية باستخدام نموذج هندسي واضح المعالم من التدوير والظهور. [10]

كان السير إسحاق نيوتن أول من طور نظرية كاملة للحركة ، ميكانيكا. كانت ملاحظات حركة القمر الاختبار الرئيسي لنظريته. [10]

اسم القيمة (بالأيام) تعريف
الشهر الفلكي 27.321 662 فيما يتعلق بالنجوم البعيدة (13.36874634 يمر لكل مدار شمسي)
الشهر السينودسي 29.530 589 فيما يتعلق بالشمس (مراحل القمر ، يمر 12.36874634 لكل مدار شمسي)
شهر استوائي 27.321 582 فيما يتعلق بالنقطة الربيعية (مقدمات في

هناك عدة فترات مختلفة مرتبطة بالمدار القمري. [17] الشهر الفلكي هو الوقت الذي يستغرقه إنشاء مدار واحد كامل حول الأرض فيما يتعلق بالنجوم الثابتة. إنه حوالي 27.32 يومًا. الشهر السينودي هو الوقت الذي يستغرقه القمر للوصول إلى نفس المرحلة البصرية. يختلف هذا بشكل ملحوظ على مدار العام ، [18] ولكنه يبلغ المتوسطات حوالي 29.53 يومًا. تعد الفترة المجمعية أطول من الفترة النجمية لأن نظام الأرض والقمر يتحرك في مداره حول الشمس خلال كل شهر فلكي ، ومن ثم يتطلب الأمر فترة أطول لتحقيق محاذاة مماثلة للأرض والشمس والقمر. الشهر غير الطبيعي هو الوقت بين الحضيض وحوالي 27.55 يومًا. يحدد الفصل بين الأرض والقمر قوة قوة المد والجزر القمرية.

الشهر الجامح هو الوقت من العقدة الصاعدة إلى العقدة الصاعدة. يُطلق على الوقت بين ممرتين متتاليتين من نفس خط طول مسير الشمس الشهر الاستوائي. تختلف الفترات الأخيرة قليلاً عن الشهر الفلكي.

يبلغ متوسط ​​طول الشهر التقويمي (الثاني عشر من السنة) حوالي 30.4 يومًا. هذه ليست فترة قمرية ، على الرغم من أن شهر التقويم مرتبط تاريخيًا بالمرحلة القمرية المرئية.

الجاذبية التي يمارسها القمر على الأرض هي سبب المد والجزر في كل من المحيط والأرض الصلبة ، والشمس لها تأثير المد والجزر أصغر. تستجيب الأرض الصلبة بسرعة لأي تغيير في تأثير المد والجزر ، حيث يأخذ التشوه شكل إهليلجي مع النقاط المرتفعة أسفل القمر تقريبًا وعلى الجانب الآخر من الأرض. هذا نتيجة السرعة العالية للموجات الزلزالية داخل الأرض الصلبة.

ومع ذلك ، فإن سرعة الموجات الزلزالية ليست لانهائية ، وإلى جانب تأثير فقدان الطاقة داخل الأرض ، يتسبب هذا في تأخير طفيف بين مرور الحد الأقصى للتأثير بسبب القمر عبر الحد الأقصى للمد الأرض. نظرًا لأن الأرض تدور بشكل أسرع من دوران القمر حول مداره ، فإن هذه الزاوية الصغيرة تنتج عزمًا جاذبيًا يبطئ الأرض ويسرع القمر في مداره.

في حالة المد والجزر في المحيط ، تكون سرعة موجات المد في المحيط [19] أبطأ بكثير من سرعة تأثير المد والجزر على القمر. نتيجة لذلك ، لا يكون المحيط أبدًا في حالة توازن قريب من تأثير المد والجزر. بدلاً من ذلك ، يولد التأثير موجات المحيط الطويلة التي تنتشر حول أحواض المحيط حتى تفقد طاقتها في النهاية من خلال الاضطرابات ، إما في أعماق المحيط أو على الجرف القاري الضحل.

على الرغم من أن استجابة المحيط هي الأكثر تعقيدًا من الاثنين ، فمن الممكن تقسيم مد المحيطات إلى مصطلح إهليلجي صغير يؤثر على القمر بالإضافة إلى مصطلح ثانٍ ليس له أي تأثير. يؤدي مصطلح المحيط الإهليلجي أيضًا إلى إبطاء الأرض وتسريع القمر ، ولكن نظرًا لأن المحيط يبدد الكثير من طاقة المد والجزر ، فإن المد والجزر الحالي في المحيط يكون له تأثير أكبر من المد والجزر على الأرض الصلبة.

بسبب عزم المد والجزر الناجم عن الأجسام الإهليلجية ، يتم نقل بعض الزخم الزاوي (أو الدوراني) للأرض تدريجيًا إلى دوران زوج الأرض والقمر حول مركز كتلتهما المتبادل ، والذي يسمى مركز الباري. انظر تسارع المد والجزر للحصول على وصف أكثر تفصيلاً.

يتسبب هذا الزخم الزاوي المداري الأكبر قليلاً في زيادة المسافة بين الأرض والقمر بحوالي 38 ملم في السنة. [20] الحفاظ على الزخم الزاوي يعني أن الدوران المحوري للأرض يتباطأ تدريجيًا ، وبسبب هذا يطول يومها بحوالي 24 ميكروثانية كل عام (باستثناء الارتداد الجليدي). كلا الرقمين صالحين فقط للتكوين الحالي للقارات. تُظهر إيقاعات المد والجزر منذ 620 مليون سنة أنه ، على مدى مئات الملايين من السنين ، انحسر القمر بمعدل 22 ملم (0.87 بوصة) سنويًا (2200 كم أو 0.56٪ أو المسافة بين الأرض والقمر لكل مائة مليون سنة) وطول اليوم بمعدل متوسط ​​قدره 12 ميكروثانية في السنة (أو 20 دقيقة لكل مائة مليون سنة) ، وكلاهما يقارب نصف قيمهما الحالية.

قد يكون المعدل المرتفع الحالي بسبب الرنين القريب بين الترددات الطبيعية للمحيطات وترددات المد والجزر. [21] تفسير آخر هو أنه في الماضي كانت الأرض تدور بشكل أسرع بكثير ، وربما كان اليوم يدوم 9 ساعات فقط على الأرض المبكرة. ستكون موجات المد والجزر الناتجة في المحيط أقصر بكثير ، وكان من الصعب على طول الموجة الطويلة إجبار المد والجزر لإثارة المد والجزر ذات الطول الموجي القصير. [22]

يتراجع القمر تدريجياً من الأرض إلى مدار أعلى ، وتشير الحسابات إلى أن هذا سيستمر لنحو 50 مليار سنة. [23] [24] بحلول ذلك الوقت ، ستكون الأرض والقمر في حالة دوران متبادل - رنين مداري أو قفل مد ، حيث يدور القمر حول الأرض في حوالي 47 يومًا (حاليًا 27 يومًا) ، وكل من القمر والأرض يدورون حول محاورهم في نفس الوقت ، ويواجهون بعضهم البعض دائمًا بنفس الجانب. لقد حدث هذا بالفعل للقمر - نفس الجانب دائمًا يواجه الأرض - وهو يحدث ببطء أيضًا للأرض. ومع ذلك ، فإن تباطؤ دوران الأرض لا يحدث بالسرعة الكافية لإطالة الدوران إلى شهر قبل أن تغير التأثيرات الأخرى الوضع: ما يقرب من 2.3 مليار سنة من الآن ، ستؤدي زيادة إشعاع الشمس إلى تبخر محيطات الأرض ، [25 ] إزالة الجزء الأكبر من الاحتكاك المد والجزر والتسارع.

القمر في حالة دوران متزامن ، مما يعني أنه يحافظ على نفس الوجه تجاه الأرض في جميع الأوقات. هذا الدوران المتزامن صحيح فقط في المتوسط ​​لأن مدار القمر له انحراف محدد. نتيجة لذلك ، تختلف السرعة الزاوية للقمر أثناء دورانه حول الأرض ، وبالتالي لا تكون دائمًا مساوية لسرعة دوران القمر التي تكون أكثر ثباتًا. عندما يكون القمر في حضيضه ، تكون حركته المدارية أسرع من دورانه. في ذلك الوقت ، كان القمر متقدمًا قليلاً في مداره فيما يتعلق بالدوران حول محوره ، وهذا يخلق تأثير منظور يسمح لنا برؤية ما يصل إلى ثماني درجات من خط الطول من الجانب الشرقي (الأيمن) البعيد. على العكس من ذلك ، عندما يصل القمر إلى ذروته ، تكون حركته المدارية أبطأ من دورانه ، مما يكشف عن ثماني درجات من خط الطول من الجانب الغربي (الأيسر) البعيد. يشار إلى هذا باسم المعايرة البصرية في خطوط الطول.

يميل محور دوران القمر بمقدار 6.7 درجة بالنسبة إلى المستوى الطبيعي لمستوى مسير الشمس. يؤدي هذا إلى تأثير منظور مماثل في الاتجاه الشمالي الجنوبي الذي يشار إليه باسم المعايرة البصرية في خطوط العرض، مما يسمح للشخص برؤية ما يقرب من 7 درجات من خط العرض وراء القطب في الجانب البعيد. أخيرًا ، نظرًا لأن القمر يبعد حوالي 60 نصف قطر أرضي عن مركز كتلة الأرض ، فإن المراقب عند خط الاستواء الذي يراقب القمر طوال الليل يتحرك بشكل جانبي بقطر واحد من الأرض. هذا يؤدي إلى أ اهتزاز نهاري، والذي يسمح للمرء بمشاهدة خط طول القمر بدرجة واحدة إضافية. ولنفس السبب ، يمكن للمراقبين في كلا القطبين الجغرافيين للأرض أن يروا قيمة اهتزاز بدرجة واحدة إضافية في خط العرض.

إلى جانب هذه "الاهتزازات الضوئية" الناتجة عن التغيير في المنظور لمراقب على الأرض ، هناك أيضًا "اهتزازات فيزيائية" وهي عبارة عن ارتباطات فعلية لاتجاه قطب دوران القمر في الفضاء: لكنها صغيرة جدًا.

عند النظر إليه من القطب السماوي الشمالي (أي من الاتجاه التقريبي للنجم بولاريس) ، يدور القمر حول الأرض عكس اتجاه عقارب الساعة وتدور الأرض حول الشمس عكس اتجاه عقارب الساعة ، ويدور القمر والأرض على محوريهما عكس اتجاه عقارب الساعة.

يمكن استخدام قاعدة اليد اليمنى للإشارة إلى اتجاه السرعة الزاوية. إذا كان إبهام اليد اليمنى يشير إلى القطب السماوي الشمالي ، فإن أصابعه تلتف في الاتجاه الذي يدور فيه القمر حول الأرض ، والأرض تدور حول الشمس ، والقمر والأرض يدوران على محوريهما.

في تمثيلات النظام الشمسي ، من الشائع رسم مسار الأرض من وجهة نظر الشمس ، ومسار القمر من وجهة نظر الأرض. قد يعطي هذا انطباعًا بأن القمر يدور حول الأرض بطريقة تجعله يتراجع أحيانًا عند النظر إليه من منظور الشمس. ومع ذلك ، نظرًا لأن السرعة المدارية للقمر حول الأرض (1 كم / ث) صغيرة مقارنة بالسرعة المدارية للأرض حول الشمس (30 كم / ث) ، فإن هذا لا يحدث أبدًا. لا توجد حلقات خلفية في مدار القمر الشمسي.

بالنظر إلى نظام الأرض والقمر على أنه كوكب ثنائي ، يقع مركز جاذبيته داخل الأرض ، على بعد حوالي 4671 كم (2902 ميل) [27]> أو 73.3٪ من نصف قطر الأرض من مركز الأرض. يظل مركز الجاذبية هذا على الخط الفاصل بين مركزي الأرض والقمر بينما تكمل الأرض دورانها النهاري. يُعرَّف مسار نظام الأرض والقمر في مداره الشمسي بأنه حركة مركز الجاذبية المشترك هذا حول الشمس. ونتيجة لذلك ، ينحرف مركز الأرض داخل وخارج المسار المداري الشمسي خلال كل شهر سينودسي حيث يتحرك القمر في مداره حول مركز الجاذبية المشترك. [28]

تأثير جاذبية الشمس على القمر هو أكثر من ضعف تأثير جاذبية الأرض على القمر ، وبالتالي يكون مسار القمر محدبًا دائمًا [28] [29] (كما يظهر عند النظر باتجاه الشمس على نظام الشمس والأرض والقمر بأكمله من مسافة كبيرة خارج المدار الشمسي بين الأرض والقمر) ، ولا يكون مقعرًا في أي مكان (من نفس المنظور) أو ملتف. [26] [28] [30] أي أن المنطقة التي يحيط بها مدار القمر حول الشمس عبارة عن مجموعة محدبة.


هل هناك كلمة ضبط الوقت لمدار القمر؟ - الفلك

عواقب احتكاك المد والجزر

المد والجزر في المحيط ليس التأثير الوحيد لقوى المد والجزر هذه. كما أن الجسم الصلب للأرض ينتفخ قليلاً بهذه الطريقة. يتسبب الانحناء اليومي للأرض (كل من الجسم الصلب وتدفق المحيطات) في فقدان طاقة دوران الأرض بسبب الاحتكاك. تتحول هذه الطاقة إلى حرارة ، مما يزيد من درجة حرارة الأرض الداخلية. يعني فقدان طاقة الدوران أن الأرض تتباطأ في معدل دورانها ، حاليًا بنحو 0.002 ثانية في كل قرن.

كما قد تتخيل ، تمارس الأرض أيضًا قوى المد والجزر على القمر. في الواقع ، فإن قوى المد والجزر للأرض على القمر أكبر بحوالي 20 مرة من قوى المد والجزر على الأرض. لاحظ ما يحدث عندما يكون الجسم الدوار مشوهًا بشكل مدّي. يتم تدوير خط التشويه باستمرار بعيدًا عن الخط الفاصل بين الجسمين ، مما يتسبب في ظهور الانتفاخات قليلاً. ثم يوجد عزم صافي يعاكس اتجاه الدوران ، وبالتالي يبطئ كلا الجسمين. يوجد هذا العزم حتى يتسبب الدوران البطيء في أن تتساوى الفترة المدارية للجسم مع فترة دورانه. بمجرد حدوث ذلك ، يُقال إن الجسد هو مغلق تدريجيًا ، ويتوقف عزم الدوران والتبديد بفعل قوى المد والجزر. في هذه اللحظة من الزمن ، يكون القمر مغلقًا تدريجيًا مع الأرض ، لكن الأرض ليست مقفلة تدريجيًا مع القمر. لهذا السبب يحتفظ القمر بنفس وجه الأرض. في المستقبل البعيد ، ستصبح الأرض المتباطئة في النهاية محصورة بشكل مدّي مع القمر ، ولن يحدث أي تطور إضافي للنظام.

عندما يحدث هذا ، كيف سيبدو نظام الأرض / القمر؟ يؤدي الانتفاخ الرئيسي للأرض أيضًا إلى سحب إضافي للقمر في مداره ، مما يعطي تسارعًا طفيفًا على طول المدار ويزيد من سرعته المدارية. هذا يعني أن القمر يتصاعد ببطء بعيدًا عن الأرض.

اختبار المحاضرة # 1

الغلاف الجوي هو طبقة الغاز التي تحيط ببعض الكواكب. كما تعلم ، فإن تسخين الغاز يؤدي إلى تمدده (يزيد الضغط). كوكب ضخم مثل كوكب المشتري له جاذبية قوية بحيث يمكنه الضغط على غازاته ، ولا يمكنه الهروب إلى الفضاء. يمكن للأرض أن تحتفظ بغازات أثقل ، مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، ولكن ليس أخف الغازات مثل الهيدروجين والهيليوم. أي شخص لديه سرعة الهروب ، وهي السرعة التي يجب أن يتحرك بها الجسم من أجل الهروب. سرعة الهروب على سطح الأرض 11.2 كم / ث. عندما يتم تسخين الغاز ، تتحرك جزيئاته بشكل أسرع ، لذا فإن بقاء الغاز في الغلاف الجوي للأرض يعتمد على مدى سخونته ، وما إذا كانت الجزيئات تتحرك أسرع من سرعة الهروب. لكن ليست كل جزيئات الغاز تتحرك بنفس السرعة. نتحدث عن متوسط ​​السرعة ، الذي يعتمد على درجة الحرارة ، ولكن حتى عندما تتحرك معظم الجزيئات بمتوسط ​​سرعة أقل ، فإن عددًا قليلاً من أسرع الجزيئات سيتجاوز سرعة الهروب وينجرف في الفضاء. كلما اقترب متوسط ​​السرعة من سرعة الهروب ، زاد فقدان الجزيئات ، وزادت سرعة هروب الغلاف الجوي.

القمر

هل للقمر غلاف جوي؟ لمعرفة ذلك ، نقارن سرعة هروب القمر بسرعة جزيئات الغاز التي يتكون منها غلافه الجوي. ما لم تكن جزيئات الغاز تتحرك كثيرًا (عامل 10) أبطأ من سرعة الهروب ، فإن الجسيمات سوف تتسرب من الغلاف الجوي بمرور الوقت. تبلغ سرعة الهروب على القمر 2.32 كم / ثانية فقط ، وسرعة الأكسجين (0 2 ) على سطح القمر 0.78 كم / ثانية. لا تكون سرعة الهروب سوى 3 أضعاف متوسط ​​السرعة. سيفقد القمر أي أكسجين قد يتم إنتاجه بعد بضع مئات من السنين فقط.

أي ذرات باقية حول القمر ، نتجت عن إطلاق الغازات أو التشظي من الصخور ، تدوم فقط لفترة قصيرة ويجب أن تتجدد باستمرار. الغلاف الجوي للقمر هو فراغ جيد بشكل مثير للدهشة ، فقط من 10 إلى 14 ضغط جوي.

أرض

عندما تشكلت الأرض لأول مرة ، كان غلافها الجوي قد بدأ في الغالب ليكون H و He ، لكنه فقده بسبب سرعة هذه الجسيمات مما يسمح لها بالهروب بمرور الوقت. جو جديد أثقل لـ H. 2 يا ، يا 2 ، ن 2 ، وشارك 2 من البراكين أو جلبت إلى هنا عن طريق المذنبات.

ينخفض ​​ضغط الغلاف الجوي للأرض (وجميع الأجواء) مع الارتفاع ، لذا فإن معظم الغلاف الجوي يقع في أدنى المرتفعات. تنخفض درجة الحرارة أيضًا مع الارتفاع ، على الأقل بالقرب من السطح. هذا هو سبب البرودة الشديدة وقلة الهواء على قمة الجبل. هذا السلوك العام نفسه ينطبق على جميع الأجواء ، حتى أجواء النجوم! لكن لاحظ ما يحدث في الشكل أدناه ، والذي يُظهر مخططًا لتغير درجة الحرارة مع الارتفاع في الغلاف الجوي للأرض.

هيكل درجة حرارة الغلاف الجوي:

لماذا تنخفض درجة حرارة الغلاف الجوي إلى ارتفاع حوالي 10 كم ، ثم تبدأ في الارتفاع مرة أخرى في الستراتوسفير؟ ويرجع ذلك إلى امتصاص الأشعة فوق البنفسجية من الشمس ، والتي تودع الطاقة في هذه المنطقة من الغلاف الجوي وتسخنها. تسمى هذه المنطقة الستراتوسفير لأنها مستقرة على الحركات الصاعدة (طبقة معكوسة) ، مما يعني أن السحب لا ترتفع في أعمدة ، بل تنتشر في طبقات رقيقة ، مثل الطبقات. منطقة التسخين القصوى بواسطة ضوء الأشعة فوق البنفسجية (ستراتوبوز) هي أيضًا موقع طبقة الأوزون ، O 3 ، المسؤولة إلى حد كبير عن امتصاص الأشعة فوق البنفسجية وحمايتنا من الإشعاع الضار.

حتى فترة الميزوبوس ، تنخفض درجة الحرارة مرة أخرى ، لكنها ترتفع مرة أخرى في الحرارة بسبب امتصاص الأشعة السينية من الشمس. هذا "الغلاف الجوي" أقل بقليل من ارتفاع الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض مثل مكوك الفضاء ، الذي يدور حول ارتفاع 200 كم ، وهذا الجزء من الغلاف الجوي رقيق جدًا لدرجة أنه يعد فراغًا مثاليًا تقريبًا.

الغلاف الجوي للأرض حوالي 1/5 O 2 و 4/5 ن 2 بكميات ضئيلة من غازات أخرى مثل ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) والماء (H 2 س). ومع ذلك ، فإن كمية ثاني أكسيد الكربون 2 ارتفع بشكل ملحوظ خلال الـ 200 عام الماضية ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى النشاط البشري (حرق الوقود الأحفوري ، وما إلى ذلك). ثاني أكسيد الكربون هو أ غازات الاحتباس الحراري ، يسمى ذلك لأنه يعمل مثل الدفيئة في الحفاظ على دفء الأرض. كيف يعمل تأثير الاحتباس الحراري؟ يمر الإشعاع من الشمس عبر الغلاف الجوي في النطاق المرئي للطيف ، وتسخن الأرض ، ثم يعيد إشعاع الطاقة في الفضاء ، ولكن الآن في الأشعة تحت الحمراء جزء من الطيف. تمنع غازات الدفيئة الهروب من الحرارة عن طريق امتصاص الأشعة تحت الحمراء. نتيجة لذلك ، هناك مؤشرات مقلقة على أن مناخ الأرض يزداد دفئًا. لقد أصبح مناخ الأرض أكثر برودة ودفئًا على فترات مع مرور الوقت ، مما تسبب في فترات جليدية وفترات بين الجليدية ، لذلك من المستحيل حتى الآن معرفة ما إذا كان البشر هم المسؤولون بشكل أساسي عن ارتفاع درجة حرارة المناخ. ومع ذلك ، نحن تستطيع تساعد على إبقاء المشكلة تحت السيطرة عن طريق تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

سؤال المحاضرة رقم 2

الأرض هي الكوكب الوحيد الذي يمكننا دراسته بتفصيل كبير. نحن نعرف الكثير عن بنية الجزء الداخلي من الأرض ، لكن يجب أن نتذكر أن الكواكب الأخرى قد تكون مختلفة في نواحٍ أساسية. يجب أن نأخذ ما تعلمناه عن الأرض ونقارنه مع الكواكب الأخرى.

ال يعني أو الكثافة الظاهرية من كوكب ما هي كمية يسهل قياسها ويمكن أن تخبرنا كثيرًا عما يتكون منه هذا الكوكب. تبلغ الكثافة الظاهرية للأرض 5520 كجم / م 3 (مقارنة بكثافة الماء ، 1000 كجم / م 3). But the density of the Earth's surface (density of silicate rocks) is only 2800 kg/m 3 , so the interior must be much more dense than the surface. The structure of the interior of the Earth has been pieced together from a number of clues, such as what the surface is made of, what we see coming to the surface in volcanoes, and most of all what we learn from earthquakes .

الزلازل وتعديلات القشرة الأرضية بفعل الضغوط الداخلية تطلق نوعين من الموجات الزلزالية ، موجات ضغط طولية (P) (الموجات الصوتية) و موجات التشويه المستعرض (S) . تنتقل موجات P بشكل أسرع ، وبالتالي يمكن أن يشير الحرف P إلى الضغط أو الموجات السريعة. تصل موجات S الأبطأ لاحقًا ، وبالتالي يمكن أن يشير الحرف S إلى موجات ثانوية أو موجات بطيئة. الفرق المهم بين الموجات الطولية والعرضية هو أن الموجات الطولية يمكن أن تنتقل عبر السائل ، لكن الموجات المستعرضة لا تستطيع ذلك. كلا النوعين من الموجات الانكسار بسبب تدرجات الكثافة في باطن الأرض. نظرًا لانكسار كلا النوعين من الموجات ، وعدم انتشار موجات S ، نتعلم أن الطبقة الداخلية بها طبقة سائلة ، ويمكننا أيضًا قياس كميات مثل درجة الحرارة والكثافة كدالة للعمق. See this web page to see some drawings of the interior of the Earth. If you ever wondered how Earthquake epicenters and magnitudes are determined, take this short virtual earthquake lesson.

The Moon's interior is quite different from the Earth's. From seismic experiments left from the Moon landings, we know that t he Moon appears to be made entirely of the crustal material of the same sort as Earth's surface. It is strange that it does not have metals in its core. It is thought that late in the formation of the Earth, a giant impactor (planetesimal) struck the Earth. Such a collision would have destroyed the impactor, the metals of the impactor would sink to the center of the Earth, and much of the outer crust of the Earth could have been torn off to later come together to form the Moon. This may explain the unusually thin crust of the Earth's oceans. Without the impact, the Earth might not have plate tectonics, as we discuss in the next section.

Lecture Quiz #3


Is there a timekeeping word for the orbit of a moon? - الفلك

What's the date today? If you're not sure, what do you do? Easy. Look on the calendar. لكن الذي calendar do you use?

The Gregorian calendar
If your year begins on January 1, and ends twelve months later on December 31, then you're using the Gregorian calendar. It was named after Pope Gregory VIII (1502-1585) who effected calendar reform in the 16th century. After initial resistance, even the Protestant countries in Europe adopted the new calendar, though the whole process took about 150 years. Today it's the most widely-used calendar in the world. Even countries with their own calendars use it for business purposes.

The Gregorian calendar is a solar calendar, as are, for example, the Baha’i, Hindu and Iranian calendars. Solar calendars have years of 365 days and are related to the changing position of the Earth in its journey around the Sun.

What is a day?
Having said that a year usually has 365 days, what is a يوم?

Following the ancient Egyptian custom, a day is 24 hours - the time it takes Earth to turn once on its axis. But when does the day begin? It starts at sunrise in the Hindu calendar and at sunset in the Jewish and Islamic calendars. Yet our days now start in the middle of the night, just after midnight local time. Faster travel and communications made it necessary to standardize civil time internationally.

Leap years
Unfortunately for timekeeping, Earth's orbit of the Sun isn't related to its rotation on its axis. Therefore you can't get an even number of days by dividing the year by 365. It comes out close to 365 and a quarter days. The astronomer Sosigenes (first century BCE), who advised Julius Caesar on the Julian calendar, solved this problem by adding a day every four years. Solar calendars continue to use the device of the leap year.

Leap years are a good idea, but Sosigenes's proposal wasn't a complete solution. Earth doesn't actually take 365 days plus six hours to orbit the Sun. It takes 365 days plus five hours and nearly 49 minutes. The eleven-minute difference sounds trivial unless you start adding it up over many centuries.

Problems with the Julian calendar and the seasons
In fact, by the sixteenth century, the calendar was ten days out of synch with the seasons. Thus the equinoxes and solstices were occurring ten days after the traditional calendar date. This is why the pope was concerned. Many church observances are related to the date of Easter, which itself is related to the March equinox. (Easter is the first Sunday following the first full moon on or after the equinox.)

The Gregorian calendar makes use of leap years, but not every four years. In order to stop accumulating extra days, if the end of a century is divisible by 400, there is no leap year. The year 2000 was not a leap year, but 1900, 1800 and 1700 were.

شهور
Months are a relic of lunar calendars. The root of the word month is القمر. Many calendars were originally based on the phases of the Moon, as this is an easily-observed and regular set of changes. It takes 29 and a half days for the Moon to go once around the Earth and return to the same position, and therefore the same phase. This is known as a lunar month أو أ lunation.

However, the Moon's orbit of the Earth is independent of Earth's orbit of the Sun, so the number of days in a year doesn't divide into an even number of lunar months. There are twelve lunations with eleven days left over.

The Islamic calendar is a purely lunar calendar and the calendar months alternate in length between 29 and 30 days. It's also linked to the Moon's phases. This does mean that religious observances move through the seasons as the years go on, unless the calendar is adjusted.

The Gregorian calendar has twelve months completely unrelated to Moon's phases and varying in length from 28 to 31 days. However lunisolar calendars, such as the Chinese calendar, incorporate information on both the position of the Earth in its orbit and the Moon's phases.

The week
There is one more calendar unit: the week. The ancient Greeks had ten-day weeks, but seven days was the convention in the Middle East. The Greeks and the Romans named the days of the week for planets, which themselves were named for gods. Although many European countries have day names based on the Latin ones, English has followed the Germanic tradition and named days of the week after Norse gods.

We tend to take a calendar for granted, but it is quite an exciting object when you think that behind it lie the traditions of many cultures and nearly three thousand years of history.

مراجع:
(1) "The Calendar" https://www.rmg.co.uk/discover/explore/time/seasons-calendars
(2) "The Gregorian Calendar" https://galileo.rice.edu/chron/gregorian.html

Content copyright © 2021 by Mona Evans. كل الحقوق محفوظة.
This content was written by Mona Evans. If you wish to use this content in any manner, you need written permission. Contact Mona Evans for details.


Astronomy Science Project

Showing Moon Phases

  • An orange (or a Styrofoam ball of a size similar to an orange)
  • A pencil
  • A desk lamp (or any lamp with a removable shade)
  • A room that can easily be made dark
  • An adult’s help
  1. Get an adult to help you push the sharp end of a pencil halfway through the orange push it far enough to keep it stable when you hold the unsharpened end.
  2. Find a room that you can make dark by turning off the lights and closing shades. If you can’t make it dark enough, do the experiment when it is dark outside or use blankets to cover windows.
  3. Set the lamp on a table or dresser so it is about the same level as your head when you’re standing. Turn the lamp on and remove the shade or turn the lamp so that the bulb is facing toward you (if you’re using a desk lamp).
  4. Stand about 3 feet in front of the lamp and hold the pencil with the orange attached to it out at arm’s length. The orange should be between you and the lamp. For this activity, you represent Earth, the lamp is the sun, and the orange is the moon.
  5. To see the moon’s phases, slowly turn your whole body to the left, keeping your arm straight out in front of you with the orange at eye level. This is how the moon orbits the Earth. Keep turning in the same direction until you have gone in a full circle and are facing the lamp again. Keep your eyes on the orange and watch the shadows on it very carefully to see the phases of the moon as we see them from Earth.

It takes around 29 days for the moon to orbit the Earth once and the same amount of time for the moon to spin around one complete time on its axis. That means that we always see the same side of the Moon! However, we do see the moon changing as it goes through its phases.

While facing the lamp (sun), the surface of the orange (moon) facing you (Earth) was dark, even though the other half of the orange, facing toward the lamp was bright. This is the first phase of the moon, called new moon. We can’t see the moon at all during this phase!

As you began to turn away from the lamp, a shadow still covered most of the orange, but you probably saw a small crescent shape of light on the right side of the orange. This phase is called waxing crescent.

The next phase is called the first quarter: the light (sun) shone on the half of the orange (moon) facing it. From Earth, we see half of the light side and half of the dark side during this phase so sometimes it is called a “half moon.”

As you continued to turn to the left, the light shone on more of the side of the orange you could see, lighting up all of the orange except for a small crescent. This is the waxing gibbous phase.

Once you had turned halfway around so that the lamp was directly behind you, the light (sun) shone directly on the orange (moon) making the whole side facing you bright. This is a full moon. During a full moon, the side facing away from Earth is dark. This phase is the exact opposite of new moon.

(Note: if the orange isn’t fully illuminated, try moving your head or shoulders so you aren’t blocking the lamp. If you are blocking it, you’ve created a lunar eclipse – which happens when the Earth blocks the sun’s light from hitting the moon. Normally, the moon is just above or just below Earth so an eclipse doesn’t happen every time there is a full moon.)

At this point, the amount of the light side of the moon that we can see begins to decrease, or wane. The next phase is called waning gibbous. Most of the moon is still light during this phase.

Next is the last quarter (also called third quarter) where only half of the illuminated side of the moon is visible. This phase is opposite of first quarter. Notice that your back is facing toward the direction you were facing when you saw the first quarter phase!

The last visible phase is the waning crescent, where only a sliver of light is visible. This phase is opposite the waxing crescent. After this, you will be facing toward the lamp (sun) again, and the orange (moon) will be back to the new moon phase!

If you’re having difficulty remembering the difference between waxing and waning moon phases, these rhymes might help:

Waxing: “Moon on the right, getting bigger every night.” (Leading to a full moon.)
Waning: “When the moon is waning, it is fading to the left until there’s no moon remaining.” (Leading to a new moon.)

Rhymes taken from this article. Project adapted from this article.


Is March’s full moon a supermoon?

A full supermoon moon rising on December 3, 2017, as captured by Peter Lowenstein in Mutare, Zimbabwe. Supermoons don’t appear noticeably larger than other full moons, but they do appear noticeably brighter! Thank you, Peter!

The crest of this month’s full moon falls on March 28, 2021 at 18:48 UTC (2:48 p.m. Eastern translate UTC to your time). This full moon comes just two days before the March 30 lunar perigee, when the moon is swinging into the near part of its orbit with respect to Earth. This month’s full moon will be the 4th-closest (and therefore 4th-largest and 4th-brightest) of the 12 full moons of 2021. Should it be dubbed a supermoon? Some experts say yes, and others no … here’s why.

First know that the word supermoon has arisen in popular culture. There’s no official definition for the term. The International Astronomical Union (IAU) is the group generally recognized for naming and defining things in astronomy. But the IAU has been, so far, silent on the subject of supermoons, which professional astronomers might prefer to call perigean full moons.

Here are three different sources of supermoon info in 2021.

First, the excellent website TimeandDate.com says:

There are no official rules as to how close or far the moon must be to qualify as a supermoon or a micro moon. Different outlets use different definitions. Due to this, a full moon classified as a supermoon by one source may not qualify as a super full moon by another.

TimeandDate goes on to give its own definition of a supermoon:

A full or new moon that occurs when the center of the moon is less than 360,000 kilometers (ca. 223,694 miles) from the center of Earth.

By TimeandDate’s defintion, only the full moons of April and May count as full supermoons in 2021.

Our second source is Fred Espenak, the go-to astronomer on all things related to lunar and solar eclipses. He lists the full moon of March 28, 2021, as a supermoon in his post Full Moon at Perigee. You’ll also find a table in that post, showing his list of supermoons for the 21st century. Fred Espenak lists four full supermoons for 2021:

2021 Mar 28
2021 Apr 27
2021 May 26
2021 Jun 24

Now here’s a third source: the astrologer Richard Nolle. Whatever your thoughts or feelings about astrology may be, Nolle is, after all, the person who coined the term supermoon. On his supermoon list for the 21st century. Richard Nolle’s list agrees with TimeandDate.com that there are only two full moon supermoons for 2021:

Why are the various lists different? It all goes back to the definition of the word supermoon.

Here’s one thing we all can agree on. Supermoons are based on lunar perigee و apogee. Each month, the moon comes closest to Earth at perigee and swings farthest away at apogee.

In his original definition, Richard Nolle defined a supermoon as:

… a new or full moon which occurs with the moon at or near (within 90% of) its closest approach to Earth in a given orbit.

If a new or full moon aligns with apogee, then it’s at 0% of its closest approach to Earth. On the other hand, if a new or full moon aligns with perigee, then it’s at 100% of its closest approach to Earth.

Although we can all agree on that, the phrase 90% of perigee is ambiguous. واصل القراءة.

A 2013 supermoon, as captured by EarthSky Facebook friend Anthony Lynch in Dublin, Ireland.

Nolle’s 90% is based on 2021’s closest perigee and farthest apogee. Looking at his list for all the supermoons in the 21st century, it appears that Nolle might base his 90% figure on the year’s closest perigee and farthest apogee. Let’s take the year 2021. Based on the year’s closest perigee and farthest apogee, any new or full moon coming closer than 224,865 miles (361,885 km) would qualify as a supermoon.

Here are the distances of the four closest full moons in 2021:

Full moon (March 28, 2021): 225,042 miles or 362,170 km
Full moon (April 27, 2021): 222,212 miles or 357,615 km
Full moon (May 26, 2021): 221,851 miles or 357,462 km
Full moon (June 24, 2021): 224,652 miles or 361,558 km

This year, in 2021, the moon swings farthest away from Earth on May 11 (252,595 miles or 406,512 km), and then sweeps closest to Earth on December 4 (221,702 miles or 356,794 km). That’s a difference of 30,935 miles or 49,785 km. Ninety percent of the difference corresponds to 27,842 miles or 44,807 km. Presumably, any new or full moon coming closer than 224,791 miles (361,766 km) would be “at or near (within 90% of) its closest approach to Earth.”

Farthest apogee (2021): 252,595 miles (406,512 km)
Closest perigee (2021): 221,702 miles (356,794 km)
Difference (2021): 30,893 miles (49,718 km)

90% x 30,893 miles (49,718 km) = 27,804 miles (44,746 km)

90% of moon’s closest distance to Earth = 252,595 miles (406,512 km) – 27,804 miles (44,746 km) = 224,791 miles (361,766 km)

Thus, figuring out 󈭊% of the moon’s closest approach to Earth” by the year’s closest perigee and farthest apogee, any new or full moon coming closer than 224,791 miles (361,766 km) to Earth, as measured from the centers of the Earth and moon, counts as a supermoon in 2021.

Since the full moon on March 28, 2021, only comes to within 225,042 miles (362,170 km) of Earth, it doesn’t count as a supermoon on Richard Nolle’s list. But we’re not quite sure why the full moon of June 24, 2021, didn’t make his list.

July 2014 supermoon. Image via Evgeny Yorobe Photography.

Espenak’s 90% based on perigee and apogee of each month’s orbit. Ironically, Fred Espenak’s full supermoon list might more strictly adhere to Nolle’s definition (at least as it is written) than Nolle himself does.

Once again, Nolle describes a supermoon as:

… a new or full moon which occurs with the moon at or near (within 90% of) its closest approach to Earth in a given orbit.

If a “given orbit” can be taken to mean current monthly orbit, then the March full moon comes to within 95.9% of its closest approach to Earth relative to the most recent apogee and the upcoming perigee.

March 18, 2021 apogee: 252,434 miles (405,253 km)
March 30, 2021 perigee: 223,886 miles (360,309 km)
Difference: 28,548 miles (44,944 km)

March 18, 2021 apogee: 252,434 miles (405,253 km)
March 28, 2021 full moon: 225,042 miles (362,170 km)
Difference: 27,392 miles (43,083 km)

27,392/28,548 = 0.959 (95.9%) = distance of the March 2021 full moon relative to the most recent apogee and upcoming perigee.

Depending on what meaning we give to the words in a given orbit, we could say the March 18 apogee = 0% of the moon’s closest approach to Earth for this orbit, and the March 30 perigee = 100% of the moon’s closest approach to Earth.

That being the case, then the March full moon comes to within 95.5% of its closest approach to Earth for the month.

Super cool super-moonrise composite captured by Fiona M. Donnelly in Ontario, during the August 2014 supermoon.

March full moon’s distance relative to 2021’s closest perigee/farthest apogee. However, if we compute the percentage distance of the March full moon relative to the year’s farthest apogee and closest perigee, then the March full moon only comes to within 88.8% of its closest approach to Earth:

Farthest apogee (2021): 252,595 miles (406,512 km)
Closest perigee (2021): 221,702 miles (356,794 km)
Difference: 30,893 miles (49,718 km)

Farthest apogee (2021): 252,595 miles (406,512 km)
March full moon (2021): 225,042 miles (362,170 km)
Difference (2020): 27,553 miles (44,342 km)

27,553/30,893 = 0.892 (89.2%) = distance of the March full moon relative to the year’s farthest apogee and closest perigee.

Another contrast of a full supermoon (full moon at perigee) with a micro-moon (full moon at apogee). Image via Stefano Sciarpetti/ APOD.

Is the March full moon a supermoon? Depends on which perigee/apogee distances you choose. The moon’s perigee and apogee distances vary throughout the year, so it appears that the limiting distance for the supermoon depends on which perigee and apogee distances are being used to compute 90% of the moon’s closest approach to Earth.

If we choose the year’s closest perigee and farthest apogee, as Nolle did, we narrow the definition of supermoon.

If we choose the perigee and apogee for a given monthly orbit, as Espenak did, then we broaden the definition of supermoon.

Given the narrower definition, the full moon on March 28, 2021, is not a supermoon, but given the broader one, it is.

The moon’s apparent size in our sky depends on its distance from Earth. The supermoon of March 19, 2011 (right), compared to an average moon of December 20, 2010 (left). Image via Marco Langbroek/ Wikimedia Commons.


Astronomy and Space Quiz Part 2

38. One rotation of the moon takes about:

39. Mare means sea, but are found on rocky planets and the moon. True or False?

40. Craters on the moon&rsquos surface are formed by:

41. Approximately how many high and low tides are there in a period of 24 hours?

42. Centaurs are half asteroid-half comet objects in orbits between Jupiter and Neptune. True or False?

43. In what order of alignment are the sun, the earth and the moon in a solar eclipse?

44. To find an object in the sky, which two coordinates are needed?

Answer: Altitude and azimuth.

45. The tilt of the earth on its axis causes:

Answer: Day and night to be of different lengths in different parts of the world.

46. ____ can be described as large dirty, icy snowballs.

47. The constellations that travel directly overhead in the same path as the sun are the:

Answer: Zodiac constellations.

48. The number of degrees that a star is positioned above the horizon is its:

49. The colour of the coolest stars is:

50. The most likely final form of our sun in its life cycle is a:

51. The light and heat generated by stars is the result of:

Answer: The angle of sunlight at different parts of the world.

53. A lunar eclipse occurs when people on earth cannot see the:

54. The tides which cause the most damages to our beaches and occur at full and new moon phases are:


Thread: Moon in orbit

What forces are acting on the moon to keep it in the orbit around the Earth?

The well known one is "earth's gravity on moon minus moon's gravity on earth"

The gravitational force between the Earth-Moon System, which tries to pull the moon towards the former, as it orbits about the Earth is known as Centripetal force. This force is balanced by Centrifugal force, which pulls on the Earth keeping the moon in motion. The balance between Centripetal and Centrifugal force are what keeps the Moon orbiting the Earth.
This reasoning provides an understanding for how the Moon stays in orbit around the Earth. However you could also look at Einstein's Theory of GR to explain why the Moon orbits the Earth in the way it does. GR provides that objects with mass curve the spacetime within their vicinity and it is this curvature which influences the motions of other objects. The greater the objects mass and density, the larger the curvature of spacetime will be. It follows therefore that the Moon orbits the Earth because of the Earth's curvature of spacetime within the vicinity of the Moon. This relationship between mass and curvature cause the gravitational and Centripetal forces to exist, causing the Moon to orbit Earth.

That's the force that the أرض 'feels'. The original question was about forces acting on the القمر and those are, as already mentioned, the centripetal and the centrifugal forces. From the mechanics point of view it's the same as if you would start spinning around holding a string with a rock attached to the other end. The only differance is that with gravity you don't see the agent keeping the two objects together. Hope this clarifies a bit.

Keep in mind that the Newtonian way of looking at this is that there is only one force involved: gravity.

Of course, force = mass times acceleration. So the single force (gravity) is accelerating the moon*.

The acceleration of the moon does not change its speed instead, the acceleration changes the direction of the moon's travel. Thus the moon travels in an approximate circle around the earth instead of flying off.

Good thing too, or we wouldn't have all of these Moon Hoax threads around here.

*Of course, gravity is accelerating the Earth toward the moon, also, but we're just talking about the moon so far in this thread.

I think you're asking for an example, rather than an analogy, maybe?

The point of the analogy is that the marble is not really attracted to the cannonball by the cannonball (at least, to the extent that it is), but is a result of the configuration of the path. But what you're modeling is the curvature of spacetime, and it's pretty hard to model curved time without actually doing it.

The gravitational force between the Earth-Moon System, which tries to pull the moon towards the former, as it orbits about the Earth is known as Centripetal force. This force is balanced by Centrifugal force, which pulls on the Earth keeping the moon in motion. The balance between Centripetal and Centrifugal force are what keeps the Moon orbiting the Earth.

Centrifugal force doesn't exist. It is a mathematical result and in only found inside an accelerating frame of referance. ie, if you are sitting in a car as it rounds a corner, you experinece a "force" on you making you press up against the door of the car. In reality though the force is being applied to the car making it turn (accelerate towards the centre of the bend), you are attempting to travel in a straight line and the car door intercepts you and applies a force on you to change your direction (accelerate you) to match its own new velocity. (remember acceleration is a change in velocity, and velocity has two components, magnitude (speed) and direction. A change of direction without a change in magnitude is still an acceleration.)

Newton noted that "Any body set in motion will continue in that motion untill such time another foce acts upon it."

If we apply this to the moon, its forward motion is unchanged as it orbits (the magnitude portion of its velocity does change due to Kepler's Laws of Orbital Motion and rotational inertia.) It just wants to travel in a straight line at a constant speed, and would do so if there was no other force acting on it. Now we add Gravity. This will accelerate the moon directly towards the centre of mass of the Earth-Moon system, in other words, the gravity well acts like a force attempting to push (or pull) the moon to the centre of mass. However this is always occuring at an angle to the direction of motion of the moon, so what it does is change the veleocity of the moon by changing its direction rather than its magnitude (the magnitude will change slightly throughout the orbit due to the moon's orbit not being a perfect circle.)

This shows us that no other force is required to keep it in orbit, just that applied by gravity. There is no "balancing of Centipedal and Centifugal forces keeping the moon in position," there is just gravity acting on an object in motion by drawing the moon towards a centre point, and the moon missing it because it is moving forwards too fast.


Is there a timekeeping word for the orbit of a moon? - الفلك

Differential (Tidal) Forces, Precession and Nutation

Differential Gravitational Forces

  • Rings of Saturn
  • Volcanoes of Io
  • Earth ocean tides
  • The Moon keeping the same face toward Earth
  • The breakup of the comet Shoemaker-Levy 9 that crashed into Jupiter and crater chain on Ganymede.
  • The resonance between Saturn's moons, Titan and Hyperion
  • Accretion disks around black holes

We can expand the terms in rounded parentheses using the binomial expansion

to get a final expression for the difference in force from one side of a body to the other:

The minus sign means that the force is less on the more distant side. This expression is valid only for the two special points on either side of the body on the line joining the two bodies. In the text, a more general approach is used to get an expression for anywhere within the body. These differences in the force experienced within a body lead to tidal bulges , as shown in Figure 2, below.


Figure 2: Differential (tidal) forces on a body relative to the primary (left), and relative to its
own center (right). The forces relative to its center stretch the body along the line joining the
body and the primary, and compress the body along the perpendicular directions, to form a
football shape (prolate spheroid).

The figure on the left shows the forces relative to the Sun, and the figure on the right (obtained by subtracting the central force vector on the left from all of them) shows the forces relative to the center of the body. These relative forces tend to stretch the body laterally, and compress the body in the perpendicular direction, to form a football shape.

Both the Moon and the Sun exert tidal forces on the Earth. Let's calculate the relative magnitudes of those tidal forces. We will call the force due to the Moon D F القمر , and the force from the Sun D F شمس . The ratio is not going to depend on ر , the radius of the Earth, or on م , the mass element within the Earth, but will depend on م , the mass of the primary, since it is a different primary in the two cases. The ratio is:

Because the oceans, being liquid, are easily deformable, the most obvious response to these tidal forces is the ocean tides. As the Earth rotates, the continents pass through these tidal bulges once a day, causing the diurnal tides every 12 hours. When the Sun and the Moon line up (near new or full Moon), the forces add together and cause very high ربيع tides (the word spring is not related to the season!). When the Sun is 90 degrees from the Moon (near first and third quarter), the high and low tides are not as great--these are called neap tides.

  • What time of year should the very highest tides occur?
  • During some years, this highest tide is higher than others. لماذا ا؟
The ocean tides are ليس the only effect of these tidal forces. The solid body of the Earth also bulges slightly in this way. The daily flexing of the Earth (both solid body and sloshing of the oceans) cause loss of energy of the Earth's rotation, due to friction. This energy goes into heat, increasing the Earth's internal temperature. The loss of rotational energy means that the Earth is slowing down in its rotation rate, currently by about 0.002 seconds per century.

As you might imagine, the Earth also exerts tidal forces on the Moon. In fact, the tidal forces of Earth on the Moon are about م أرض ر القمر /م القمر ر أرض

20 times larger than those from the Moon on the Earth. Note what happens when a rotating body is tidally distorted. The line of distortion is continually being rotated away from the line between the two bodies, causing the bulges to lead slightly. There is then a net torque opposing the direction of rotation, thus slowing down both bodies. This torque exists until the slowing rotation causes the body's orbital period to equal its rotational period. Once this happens, the body is said to be tidally locked , and the torque and dissipation by tidal forces ceases. At this moment in time, the Moon is tidally locked with the Earth, but the Earth is not tidally locked with the Moon. That is why the Moon keeps the same face to the Earth. In the distant future, the slowing Earth will eventually become tidally locked with the Moon, and no further evolution of the system will occur.

When this occurs, what will the Earth/Moon system look like? It is interesting to note that the leading bulge of the Earth also exerts an extra pull on the Moon in its orbit, giving a slight acceleration along the orbit, and therefore an increase to its orbital velocity, الخامس ف . This means the Moon's orbital angular momentum L = mrv ف increases with time. In a beautiful confirmation of the law of conservation of angular momentum, we know that this has to come from somewhere else in the system. In fact, the rotational angular momentum lost by the Earth through this tidal interaction is exactly the orbital angular momentum gained by the Moon!

Do we expect the Moon then to come closer to Earth, or move farther away? We can answer this by comparing velocities in different orbits given by Kepler's third law (for a circular orbit), ص 2 = kr 3. The period is related to the orbital velocity and circumference of the orbit by v = 2 ص r/P = 2 ص r/kr 3/2

ص - 1/2 , so the angular momentum is proportional to vr

  • The tidal forces of Earth on the Moon slow down the rotation of the Moon (while speeding up the rotation of the Earth).
  • The Moon eventually keeps the same face toward the Earth, becoming tidally locked.
  • The tidal forces of the Moon on the Earth slow down the rotation of the Earth, while speeding up the orbital motion of the Moon.
  • The Moon spirals away from the Earth, increasing its angular momentum, compensating for the lost angular momentum of the Earth rotation.
  • The Earth eventually keeps the same face toward the Moon, becoming tidally locked.
  • At this point, the system stops evolving and remains in this configuration forever (except as influenced by external forces).
We said before that the Earth is slightly oblate because of its rotation, and the resulting centrifugal force causing a change in shape of the rotating Earth. Because of the tilt of the Earth's rotation axis, this bulge is tilted relative to direction of forces from the Sun. The differential force of the Sun on one side of this bulge relative to the other side is such that the Earth is being pulling in the direction to decrease the tilt angle. Because the Earth is rotating, however, such a torque is not successful in righting the Earth, but rather causes a change in angular momentum perpendicular to the spin axis. This torque causes the Earth to precess, just as a leaning top would. This is just the precession we learned about in the previous lecture. The period of precession of the Earth is 26,000 years, and causes the direction of the pole to change in the sky, as well as causing the crossing point of the ecliptic and the celestial equator to move westward by about 50" per year.

Because the Moon's orbit is tilted slightly (about 5 degrees) from the ecliptic, and of course it orbits once per roughly 28 days, the direction and magnitude of the net torque on the Earth due to the Sun and Moon changes on monthly and yearly time scales. This causes a slight nodding of the axis on these time scales, so that the precession motion is not a smooth circle in the sky, but is a wiggly circle. This nodding of axis is called nutation . In the next lecture we will learn more about the Moon's orbital motion.

The differential gravity forces on a body, shown in Figure 2, stretch the body along a line between the body and the primary. This is due to the gravity gradient , which we can see is proportional to 1/د 3 , where د is the distance between the bodies. It follows that if a body approaches the primary too closely, the difference in force across the body's diameter can be greater than the forces holding the body together. When this occurs, the body is literally torn apart. For large bodies ( ر > 500 km ), gravitation dominates all cohesive forces. For smaller bodies (e.g. a comet), the tensor strength of the material making up the body provides the dominant force.

For such larger bodies, Edouard Roche showed that a satellite will be torn apart by gravitational forces if it approaches the primary closer than a distance د = 2.44 ( r م / r م ) 1/3 R ,

Let's calculate the Roche Limit for an icy body ( r م

1 200 kg/m 3 ) around Saturn. From Table A3-3, the radius of Saturn is ر س = 60,000 km , and the average density of Saturn is r م


شاهد الفيديو: Sadi Jithe Lagi Ae Lagi Rehn De Part 1 By Gurdas Maan. Punjabiyan Di Shaan. Punjabi Sufiana (شهر نوفمبر 2021).