Blog aplikacji Polskie Góry  

Na moim blogu obejrzysz setki zdjęć panoram górskich z opisami, a także poznasz wiele ciekawych pojęć, takich jak: undulacja, refrakcja, deniwelacja, deklinacja, inklinacja, analemma, paralaksa, aberracja, dystorsja. Zbyt skomplikowane? To dowiesz się np. dlaczego o wschodzie i zachodzie słońce jest czerwone oraz dlaczego lepiej nie stawać z boku na zdjęciu grupowym. Na dole ekranu znajduje się spis treści wszystkich wpisów na blogu. Zapraszam :-)

^/\^ Robert Celiński, autor aplikacji Polskie Góry ^/\^

31 stycznia 2018 - Księżyc, superpełnia, Superksiężyc (edytowany)

Dzisiaj w nocy będziemy mieli okazję oglądać superksiężyc (superpełnię). Satelita Ziemi będzie nie tylko w pełni, ale znajdzie się również w perygeum orbity wokółziemskiej, czyli w najbliższej możliwej odległości od Ziemi, wynoszącej około 364,4 tys. km, podczas gdy średnia odległość wynosi ponad 20 tys. km więcej. Co to oznacza dla nas, obserwujących Księżyc z Ziemi? Będzie się on wydawał większy i jaśniejszy. Dzisiaj wieczorem ma być dość dobra pogoda do obserwacji Księżyca, a najlepiej robić to wyżej w górach, gdzie powietrze jest bardziej przejrzyste i nie ma takiego zanieczyszczenia światłem. Kto się wybiera dzisiaj w nocy oglądać Księżyc? ;-)

Zdjęcie superksieżyca (źródło: Wikipedia):

Na blogu aplikacji Polskie Góry nie poruszałem wcześniej zagadnień związanych z Księżycem, natomiast sporo pisałem o Słońcu, gdyż jego położenie często pomaga użytkownikom w określeniu właściwego kierunku patrzenia.

Księżyc nie pomoże nam za bardzo w nawigacji w górach, za to czasem oświetli drogę, kiedy wychodzimy rano na wschód słońca lub pod koniec wycieczki zastał nas zmierzch. Obserwacja Księżyca może być ciekawa dla wielu osób interesujących się przyrodą. Jego położenie ma wpływ na przemieszczenie się wód na Ziemi, życie roślin i zwierząt, w tym również ludzi. Utarło się powiedzenie, że wilki wyją do Księżyca, natomiast wśród ludzi zjawisko lunatykowania wiąże się z momentem występowania pełni, a psychiatrzy badają również inne korelacja między pewnymi zachowaniami ludzi i fazami Księżyca.

Pewnie słyszeliście o fazach Księżyca. Najpierw jest w pełni, w kolejnych dniach go ubywa, po dwóch tygodniach widzimy go w nowiu (a właściwie nie widzimy), po czym znów zaczyna go przybywać, aż mamy kolejną pełnię. Cały ten okres trwa około 29,5 dnia - w przybliżeniu miesiąc kalendarzowy (dokładniejsze obliczenia w dalszej części wpisu). Nie przez przypadek Księżyc był nazywany po staropolsku miesiącem ;-)

Po przeczytaniu artykułu moja żona zwróciła mi uwagę, że nieprzypadkowo natura skorelowała miesięczny cykl kobiety z fazami Księżyca. Kiedyś nie było kalendarzy, więc kobiety ustalały swoje dni płodne na podstawie naturalnych obserwacji (np. 3 dni od pełni) i jeżeli chciały mieć potomstwo, starały się wtedy zachęcać mężczyzn do współżycia. Więcej na ten temat:

Później żona podesłała mi jeszcze artykuł na temat nazw pełni Księżyca, które były kiedyś stosowane przez plemiona Algonkinów (nazwa zbiorowa plemion Indian zamieszkujących Amerykę Północną). Nie mieli oni kalendarza, natomiast miesiące odliczali według faz Księżyca, a nazywali je cyklicznie zgodnie z obserwacjami przyrody. Przykładowo, pełnia w okresie styczniowym była nazywana Wilczą, ponieważ wtedy wilki najczęściej wyły do Księżyca. Pełnia 31 stycznia będzie już drugą w tym miesiącu kalendarzowym, pierwsza była 2 stycznia. Do nazwy drugiej pełni w czasie miesiąca kalendarzowego dodaje się przedrostek "Błękitna" lub "Niebieska", dlatego opisywana superpełnia to Błękitna Wilcza Pełnia. Jak wspomniałem wcześniej, Indianie nie stosowali kalendarza, więc nie wiedzieli, że to już druga pełnia w danym miesiącu, zatem nie stosowali przedrostka "Błękitna". Pomysł z przypisywaniem nazw pełni do miesięcy kalendarzowych w ogóle nie bardzo mi się podoba, bo w 2018 roku mamy dwie pełnie w styczniu (2 i 31), w trwającym 28 dni lutym - żadnej (teoretycznie powinien być wtedy "Śnieżny Księżyc" lub inaczej "Głodna Pełnia", ze względu na brak pożywiania), a w marcu - znowu dwie, o nazwie "Robacze", ponieważ Indianie zauważyli, że przy okazji zbliżającej się wiosny na powierzchni ziemi zaczynają pojawiać się pierwsze dżdżownice. Plemiona pewnie nazywały pełnie cyklicznie jedną po drugiej, a czasem po sobie występowały dwie o tej samej nazwie, ponieważ w ciągu roku mamy średnio więcej niż 12 pełni (statystycznie 12,4). Jeżeli ktoś jest zainteresowany innymi nazwami pełni Księżyca, polecam poniższy artykuł.

Fazy Księżyca wynikają z odbijania światła słonecznego przez Księżyc, bo on sam oczywiście nie świeci. Gdy jest w pełni, znajduje się po przeciwległej stronie Ziemi niż Słońce, dzięki czemu całą swoją półkulą odbija światło, które wraca na Ziemię, dlatego de facto widzimy na niebie pełne koło. W czasie pełni w niektórych miejscach na Ziemi można czasem zaobserwować zaćmienie Księżyca, kiedy Słońce, Ziemia i Księżyc ustawiają się jednej linii, przez co na Księżyc w ogóle nie dociera światło słoneczne, bo zasłania je Ziemia. Inna sytuacja jest w nowiu, kiedy Księżyc ustawia się pomiędzy Ziemią i Słońcem i odbijane przez niego światło trafia z powrotem w stronę Słońca, natomiast promienie nie docierają prawie wcale na Ziemię. Do ekstremalnej sytuacji dochodzi, kiedy Księżyc znajdzie się pomiędzy Słońcem i Ziemią, idealnie w linii prostej. W tej bardzo rzadkiej sytuacji w ciągu dnia w niektórych miejscach na Ziemi można zaobserwować zaćmienie Słońca.

W niektórych miejscach na Ziemi będzie można zaobserwować dzisiaj zaćmienie Księżyca (o tym później). Chwilę przed i chwilę po zaćmieniu Księżyc jest czerwony. Wynika to z tego, że promienie słoneczne, zanim dojdą do Księżyca prześlizgują się tuż obok Ziemi, przechodząc przez atmosferę i tam się załamują. Do Księżyca dociera wtedy tylko część widma światła i odbijany przez satelitę kolor odbieramy jako czerwony. Zjawisko załamywania się promieni w atmosferze nazywa się refrakcją. Odpowiada ono również za optyczne spłaszczenie Księżyca (jak leżące jajko), kiedy znajduje się on bardzo blisko linii horyzontu. W dolnej części spłaszczenie jest silniejsze.

Niektórzy twierdzą, że kiedy Księżyc jest widoczny nad linią horyzontu, wydaje się większy, niż kiedy mamy go wysoko nad głową. Jest to iluzja księżycowa - złudzenie naszego umysłu. Wynika ono z faktu, że inaczej postrzegamy odległość do obiektów na niebie, które są nad nami oraz które znajdują się na horyzoncie. Nasz mózg w obrazie Księżyca tworzy analogię do chmur, bo wiemy, że te nad nami mogą być oddalone zaledwie o kilka kilometrów (w górach nawet mniej) i np. optycznie szybciej się przesuwają, a te na horyzoncie są dziesiątki, a nawet setki kilometrów od nas. Nasz mózg po tysiącach obserwacji ma zakodowaną taką skalę obiektów na niebie, więc jeżeli widzimy Księżyc, który ma praktycznie stały (zależny od relatywnie nieznacznie zmieniającej się odległości od Ziemi) rozmiar kątowy około pół stopnia (30 minut kątowych), to inaczej odbierzemy jego wielkość nad nami, a inaczej, kiedy będzie się znajdował tuż nad horyzontem. W tym drugim przypadku nasz mózg zdekoduje obraz - ta "chmura" (Księżyc) jest tak daleko, więc jaka ona musi być wielka! ;-) Taki właśnie wielki Księżyc prezentuje nam wtedy nasz mózg.

Iluzję księżycową można łatwo obalić, przeprowadzając dwie obserwacje wielkości Księżyca w ciągu jednej nocy, najlepiej w dniu pełni (jak dzisiaj). Pierwszej dokonujemy po zachodzie Słońca (wtedy Księżyc jest nisko nad horyzontem w kierunku wschodnim), a drugiej już bliżej północy, kiedy Księżyc jest bardzo wysoko (prawie w zenicie). Wyciągamy przed siebie wyprostowaną rękę i wysuwamy do góry tylko mały palec, "podpierając nim" Księżyc. Satelita Ziemi powinien wtedy stanowić połowę szerokości naszego małego palca, który odpowiada mniej więcej jednemu stopniowi rozmiaru kątowego. Niezależnie od tego, czy obserwacji Księżyca dokonujemy nad horyzontem, czy w zenicie, rozmiar kątowy jest taki sam, więc pozorna zmiana wielkości jest iluzją.

Z poniższego zdjęcia można wyciągnąć kilka wniosków. Piłka tenisowa znajduje się w fazie całkowitego zaćmienia przez moją głowę, którą rzucam cień. Jeżeli głowa jest Ziemią, a mniejsza od niej piłka tenisowa - Księżycem, to jest to moment zaćmienia Księżyca. Piłka rehabilitacyjna znajduje się w pełni - jak Księżyc w pełni. Słońce jest w na tym zdjęciu prawie idealnie za mną (obserwatorem) i widzę piłkę rehabilitacyjną, oświetloną całkowicie w widocznej dla mnie połowie. Przypuśćmy, że to moja głowa jest Księżycem, a piłka rehabilitacyjna - Ziemią. Jeżeli przesunąłbym się trochę w prawo, to moja głowa rzucałaby cień na piłkę. Po jej powierzchni chodzi robaczek, który nagle zauważa, że coś zasłoniło mu Słońce. Robaczek to człowiek, oglądający zaćmienie Słońca przez Księżyc. Po chwili przesunę się jeszcze trochę, przestanę rzucać cień na piłkę i zaćmienie się skończy.

Na koniec najbardziej zaawansowana obserwacja, z której wyciągniemy wnioski, dlaczego Księżyc widziany nad horyzontem wydaje nam się większy. Nasz mózg po latach obserwacji przyzwyczaił się, że obiekty bardziej odległe są często w rzeczywistości znacznie większe niż te bliższe, choć na obrazie mają podobny rozmiar. Tak jest właśnie z dwiema piłkami - pobliska tenisowa jest przecież znacznie mniejsza od rehabilitacyjnej. Abstrahuję od tego, że mamy porównanie skali, np. dzięki krzesłu. Wiemy, że piłka rehabilitacyjna jest dalej, więc w rzeczywistości musi być duża. Na co dzień na niebie obserwujemy chmury i tu obowiązuje ta sama zasada. Chmury nad nami są bliżej (niecały kilometr lub kilka kilometrów), szybciej się przesuwają, a te na horyzoncie są naprawdę daleko - dziesiątki lub setki kilometrów. Jeżeli zobaczymy małą chmurkę nad nami, to może ono pozornie mieć taki sam rozmiar, jak wielka chmura burzowa, widziana na horyzoncie. Nasz mózg jednak wie, że w rzeczywistości różnią się one rozmiarem. To samo wnioskowanie mózg przenosi automatycznie dla wszystkich obiektów widocznych na niebie, w tym np. Księżyca, który jest oddalony od nas zawsze na podobną odległość, niezależnie od tego, czy znajduje się nad naszą głową, czy nad horyzontem. Mózg podaje nam informację: "To koło nad horyzontem musi być bardzo duże", a my przekładamy tę iluzję na stwierdzenie: "Ale wielki Księżyc!" ;-)

Wróćmy do kolorów - zaćmienie Księżyca nie jest konieczne, by w dniu pełni był on nieco bardziej czerwony niż zwykle, jednak prawdziwy ciemoczerwony Księżyc zobaczymy tylko przy całkowitym zaćmieniu. Wynika to z tego, że do Księżyca w ogóle nie dochodzi wtedy bezpośrednie światło słoneczne, natomiast tylko ta jego część, która załamała się w ziemskiej atmosferze (lekko zmieniła kąt padania, dzięki czemu oświetla Księżyc), a przy okazji utraciła część widma, że do Księżyca dochodzi np. głównie światło czerwone. W języku angielskim jest powiedzenie o niebieskim Księżycu: Once in a blue Moon, które po polsku oznacza: "od wielkiego dzwonu", "od święta", "raz na ruski rok". Ma ono niewiele wspólnego z faktycznym kolorem, a raczej z czymś rzadkim, np. występowaniem drugiej pełni w miesiącu (wspominałem wcześniej, że taka pełnia też nazywana jest "niebieską"), co również zdarza się rzadko (raz na około 2,7 roku). Niebieski Księżyc można w praktyce obserwować tylko przy wyjątkowych zjawiskach na Ziemi, np. wybuchach wulkanów, pożarach, kiedy pył lub dym przesłaniają Księżyc i jego światło wydaje się nam niebieskie.

W styczniu 2018 roku mieliśmy do czynienia właśnie z dwiema pełniami, czyli ta z 31 stycznia była niebieską pełnią. Kolejną mieliśmy w październiku 2020 roku - poniżej relacja na blogu:

Dokonałem wtedy dwóch obserwacji księżyca z Lipnika w Bielsku-Białej - pierwszej o 18:40, kiedy wschodził na wschodzie ponad Hrobaczą Łąką, a drugiej o 4:00, kiedy już chylił się ku zachodowi. Przy obserwacji nocnej można zauważyć, że księżyc rotuje w prawą stronę - widoczna jest np. zmiana położenia charakterystycznego krateru Tycho - takiej kropki z promienistymi odnogami, dzięki której księżyc wygląda dla mnie trochę jak arbuz ;-)

Z innych ciekawostek, przy obserwacji Księżyca mamy pewne opóźnienie czasowe. Kiedy światło słoneczne dociera do jego powierzchni, mija przeszło sekunda, zanim zobaczymy to na Ziemi. Wynika to z prędkości światła, która w próżni wynosi 299 792 km/s, a w atmosferze ziemskiej jest tylko nieznacznie niższa. Jak wcześniej wspomniałem, do Księżyca mamy dystans przeszło 360 tysięcy kilometrów, czyli światło potrzebuje ponad sekundy, żeby do nas dotrzeć. Oczywiście, przy bieżącej obserwacji Księżyca nie ma to dla nas praktycznie żadnego znaczenia, ale pomyślmy np. o zaćmieniu Księżyca. Ziemia zacznie już stawać na drodze światła słonecznego w kierunku naszego satelity, ale cień Ziemi zobaczymy na Księżycu dopiero po dwóch sekundach. Światło słoneczne musi najpierw dotrzeć z wysokości Ziemi do Księżyca, co zajmuje ponad sekundę, a potem wróci do nas, pokonując podobny dystans, więc mamy w sumie ponad dwie sekundy opóźnienie przy obserwacji.

Pozostałe fazy Księżyca to pewne stany pośrednie. Około tydzień po nowiu następuje kwadra pierwsza i wtedy Księżyc na półkuli północnej ma kształt litery D, co oznacza, że się Dopełnia w kierunku pełni, która z kolei następuje 2 tygodnie po nowiu. Potem Księżyc zaczyna tracić swój piękny okrągły kształt i tydzień później mamy kwadrę trzecią, w kształcie litery C, co daje nam praktyczną informację, że się Cofa. Tak naprawdę, to Księżyc ma kształt litery C na kilka dni przed kolejnym nowiem, bo wtedy jest już prawie cały "zjedzony".

Te zasady dotyczące literowego kształtu Księżyca różnią się w zależności od półkuli, szerokości geograficznej i pory roku. W niektórych miejscach na Ziemi obserwowany Księżyc może być np. bardziej pochylony niż w klasycznych literach C i D. Na półkuli południowej zasady dopełniania i cofania się Księżyca są odwrotne niż u nas. W Australii po nowiu pojawia się on w kształcie litery C - The Moon becomes Complete, a w kolejnych dniach po pełni robi się z niego kształt litery D - becomes Dark. Kiedy byłem w Australii, Ameryce Południowej i na Antarktydzie, nie miałem niestety tej wiedzy i nie obserwowałem Księżyca, ale rejestrowałem inne odwrotne zjawiska. W Australii ciężko było mi się przyzwyczaić do ruchu lewostronnego, ale również do tego, że Słońce wędruje na nieboskłonie w lewą stronę. Do tego jeżeli spojrzymy na Słońce w południe (w połowie dnia), to będzie się ono znajdowało ...na północy. Anglicy słusznie rozdzielili nazwy południa, jako pora dnia (noon) i kierunek geograficzny (South), bo może już od dawna wiedzieli, że będą kolonizować np. Australię i wtedy pojawi się problem ;-), natomiast Polacy nie mieli raczej takich ekspansyjnych planów, w związku z czym w naszym języku występują dwa znaczenia tego samego słowa "południe", a to geograficzne nie przystaje do rzeczywistości na półkuli ...południowej ;-)

Postaram się w praktyczny sposób wytłumaczyć fazy Księżyca i inne zjawiska z nim związane, prezentując różne możliwości ułożenia względem siebie Ziemi, Księżyca i Słońca. Gdybym miał się posłużyć analogią, to wyobraźmy sobie stadion lekkoatletyczny, na którego środku (na trawie) znajduje się Ziemia, tymczasem na bieżni dookoła ścigają się Księżyc i Słońce i każde z nich ma swój tor - Księżyc jest na pierwszym, a Słońce na dalszym (jest dalej od Ziemi). Startują razem obok siebie i ten moment nazywamy nowiem. Poruszają się stałym tempem, zgodnie z ruchem wskazówek zegara (odwrotnie niż normalnie biega się na stadionie, obowiązuje to na półkuli północnej), a jedno okrążenie dookoła stadionu (Ziemi) zajmuje im około jednego dnia. Już po pierwszym okrążeniu Słońce wysuwa się na niewielkie prowadzenie, które stopniowo zwiększa. Jest szybsze, mimo tego, że znajduje się na dalszym torze. Ociężały Księżyc zostaje w tyle, a po dwóch tygodniach (14 okrążeń) ma już stratę połowy dystansu stadionu do Słońca. Ten moment to pełnia - Księżyc i Słońce są po przeciwległych stronach środka stadionu, czyli Ziemi. Gdyby Słońce puściło światło reflektora w stronę kulistego Księżyca, to stojąc na środku stadionu zobaczylibyśmy na nim idealne koło - pełnię. W czasie kolejnych 14 okrążeń Słońce coraz bardziej zbliża się do Księżyca, aż w końcu go dogania i dubluje. Następuje to miesiąc od startu - mamy wtedy kolejny nów i rozpoczynamy następny miesiąc.

W rzeczywistości Słońce oczywiście nie porusza się wokół Ziemi - to tylko pozorne zjawisko i wynika z ruchu obrotowego Ziemi wokół własnej osi. Księżyc natomiast naprawdę krąży wokół Ziemi i w powyższym przykładzie porównywałem pozorny ruch Słońca oraz faktyczne poruszanie się Księżyca. Musimy sobie również zdać sprawę ze skali odległości. Trzeba przyjąć, że Słońce jest bardzo daleko od układu Ziemia-Księżyc, natomiast odległości między naszą planetą i jej satelitą zobrazowałem na poniższej grafice (opracowano na podstawie Wikipedii). Jeżeli klikniecie, żeby ją powiększyć, to 1 piksel odpowiada dystansowi około 28,5 km. Promień Ziemi to na niej około 223,5 piksela, czyli 6371 km, promień Księżyca: około 61 pikseli -> 1737 km, a odległość między środkami masy obu planet to około 13492 piksele, czyli 384 400 km. Księżyc jest zatem bardzo daleko od Ziemi. W ciągu ostatnich 15 lat biegania pokonałem na treningach i zawodach ponad 60 tysięcy kilometrów, a więc półtora raza okrążyłem już Ziemię, ale do dystansu księżycowego wiele mi jeszcze brakuje i raczej nie uda mi się go osiągnąć. Przebieg blisko 400 tys. km mogą osiągać niektóre samochody, choć ich liczniki przeważnie są cofane, a potencjalny klient dowie się na temat takiego auta, że "Niemiec płakał, jak sprzedawał" i że "Dziadek to tylko do kościoła nim jeździł" ;-) Jeżeli ktoś jest zainteresowany takimi historyjkami, to mam w biurze kolegę, który od lat sprzedaje używane samochody - mogę podać kontakt ;-)

W tym akapicie podaję bardziej szczegółowe dane astronomiczne i podlinkowuję źródła. Księżyc obraca się wokół Ziemi, a jeden obrót po orbicie zajmuje mu około 27,3 dnia (tzw. miesiąc syderyczny - gwiazdowy - czas obrotu względem gwiazd innych niż Słońce). Księżyc i Ziemia krążą wokół barycentrum - wspólnego środka masy, leżącego w średniej odległości ok. 4675 km od środka Ziemi (w mniej więcej 3/4 jej promienia). Odległość środka Księżyca od środka Ziemi jest zmienna - od 364 tysięcy kilometrów podczas perygeum, do 407 tysięcy kilometrów podczas apogeum. W czasie pełni w okolicach perygeum (kiedy Księżyc jest najbliżej Ziemi) mamy do czynienia z Superksiężycem - wydaje się on większy i jaśniejszy niż zazwyczaj. Wróćmy jeszcze do czasu obrotu Księżyca wokół Ziemi i uwzględnijmy dodatkowo ruch obiegowy całego układu Ziemia-Księżyc wokół Słońca. Ten ruch powoduje opóźnienie nadejścia kolejnej pełni średnio o 2 dni. Przyjmuje się, że miesiąc synodyczny (średni czas pomiędzy kolejnymi nowiami Księżyca) trwa 29 dni 12 godzin 44 minuty i 3 sekundy.

W historii ludzkości bardziej popularne niż bieganie i jeżdżenie, było latanie na Księżyc. Pierwszy raz w 1969 roku dokonał tego Neil Armstrong w ramach misji Apollo 11. Pół wieku później wracają pomysły regularnych podróży na Księżyc. Elon Musk, prezes firmy Tesla, założył również przedsiębiorstwo SpaceX, które ma realizować między innymi takie projekty. Motyw podróży na Księżyc inspiruje też wielu artystów. Bardzo popularna była kiedyś piosenka zespołu R.E.M. "Man on the Moon", opowiadająca legendę komika Andiego Kaufmana oraz utwór zespołu Savage Garden "To the Moon and Back", którego narrator poleciałby na Księżyc i z powrotem, żeby jego ukochana zechciała z nim być ;-)

Na poniższej grafice przedstawiłem najbardziej charakterystyczne ułożenia Ziemi, Księżyca i Słońca. Skala nie jest tutaj zachowana, trzeba też przyjąć, że odległość do Słońca jest absurdalnie wielka (wynosi blisko 150 mln km). Pamiętajmy też, że grafika prezentuje układ dwuwymiarowy, co również jest dużym uproszczeniem w stosunku do rzeczywistości trzech wymiarów (tym bardziej daruję sobie dywagacje na temat czterowymiarowej czasoprzestrzeni, prędkości światła, itd.). Założenie jest takie, że obserwację Księżyca prowadzimy z nieoświetlonego przez Słońce punktu na Ziemi (na niebiesko oznaczony obszar nocy) i znajduje się on na półkuli północnej (istotne dla wyglądu pierwszej i trzeciej kwadry). Pięcioma żółtymi kreskami oznaczyłem kierunek, z którego świeci Słońce. Księżyc jest podzielony na część jasnoszarą (widoczną z Ziemi) i ciemnoszarą (niewidoczną).

Przypadek 1 jest najbardziej skomplikowany do zrozumienia. Księżyc jest w nowiu, czego w praktyce nie jesteśmy w stanie zobaczyć, gdyż położenie Księżyca na sferze niebieskiej jest wtedy bliskie położeniu Słońca. Księżyc jest w kulminacji górnej w ciągu dnia w południe (wtedy go nie zobaczymy, chyba że w momencie zaćmienia Słońca - patrz Przypadek 7), natomiast wieczorem zachodzi wraz ze Słońcem. Ponieważ zaznaczyłem, że obserwacja ma być prowadzona w nocy, to przyjmijmy, że na grafice oznaczony jest tylko kierunek do potencjalnego widoku Księżyca tuż przed wschodem lub tuż po zachodzie.

Przypadek 2 to na półkuli północnej pierwsza kwadra. Ziemia, Księżyc i Słońce tworzą ze sobą kąt prosty. Księżyc w tym czasie zbliża się do pełni i widzimy oświetloną prawą część Księżyca, a więc literę D. Występuje tydzień po nowiu. Kiedy Księżyc dopełnia się, może być widoczny przed zachodem Słońca, natomiast po wschodzie Słońca na pewno go nie zobaczymy, bo już dawno zaszedł, nie będzie też widoczny wcześniej, krótko przed wschodem Słońca.

Przypadek 3 to odwrotność powyższego przypadku - trzecia kwadra, czyli też kąt prosty, ale Księżyc się cofa i widzimy oświetloną jego lewą stronę (litera C). Występuje 3 tygodnie po nowiu, tydzień po pełni. Kiedy Księżyc cofa się, może być widoczny po wschodzie Słońca, natomiast przed zachodem Słońca na pewno go nie zobaczymy, bo jeszcze nie wzeszedł, nie będzie też widoczny wczesnym wieczorem.

Bardzo lubię twórczość Andrzej Rysuje, który tutaj nawiązuje do chaosu w polskich szkołach po likwidacji gimnazjów (piszę we wrześniu 2019 roku), kiedy podstawówka liczy 8 klas (wcześniej 6), do czteroletniego obecnie liceum chodzi podwójny rocznik, budynki szkolne pękają w szwach, plan lekcji rozpisywany jest na dwie zmiany, a uczniowie często kończą lekcje wieczorem. Jestem upierdliwcem i przyczepię się do jednego szczegółu na rysunku, którego pewnie prawie nikt nie zauważył. Jeżeli w Polsce księżyc świeci wieczorem, to jest po nowiu, dopełnia się i ma kształt litery D. W przypadku wieczornej lekcji widok księżyca powinien być zatem lustrzanym odbiciem w stosunku do tego, co narysował Andrzej Rysuje ;-)

Na zadaną na Facebooku zagadkę, co na rysunku jest nie tak, prawidłowej i pełnej odpowiedzi udzielił tylko mój kolega Krzysiek Lisak:

Przypadek 4 to pełnia Księżyca, czyli zjawisko, z którym mamy do czynienia dzisiaj.

Przypadek 5 to zaćmienie Księżyca, które występuje wyjątkowo w okresie pełni na niektórych obszarach Ziemi (niestety, dzisiaj nie ujrzymy go w Polsce). Słońce, Ziemia i Księżyc ustawiają się wtedy idealnie w jednej linii w przestrzeni trójwymiarowej. Tarcza Księżyca jest przesłaniana przez cień Ziemi.

Przypadek 6 oznacza zjawisko czerwonego Księżyca. Sytuacja taka zdarza się częściej niż zaćmienie i jest z nim w dużym stopniu skorelowana. Można powiedzieć, że czerwony Księżyc to taka lżejsza forma zaćmienia, bo Ziemia prawie zasłania Księżyc. Występuje w sytuacji, kiedy promienie słoneczne na drodze do Księżyca napotykają gęstą atmosferę ziemską (czyli przechodzą bardzo blisko powierzchni Ziemi), tam się załamują (zjawisko refrakcji). Dalej idzie już głównie światło czerwone, pomarańczowe i żółte, odbija się od Księżyca i daje nam taki czerwony efekt. Można będzie go zaobserwować w obszarach południowo-zachodnich Polski dzisiaj około godziny 17:30 (niestety nie w Bielsku).

Przypadek 7 to bardzo rzadkie zjawisko zaćmienia Słońca, które występuje wyjątkowo w okresie nowiu na niektórych obszarach Ziemi. Idealnie w linii prostej ustawiają się wtedy Ziemia, Księżyc i Słońce. Księżyc nachodzi wtedy na tarczę słoneczną, zostawiając wokół siebie tylko lekką poświatę. Już nie tak rzadko spotykane jest częściowe zaćmienie Słońca, kiedy Księżyc tylko w pewnym stopniu pokrywa tarczę słoneczną. Takie zjawiska obserwowałem parę razy przez płytę CD (gołym okiem bez odpowiedniego filtra nie da się patrzeć), ale pełnego zaćmienia nigdy nie udało mi się zobaczyć. Będziemy musieli na nie poczekać do 10 czerwca 2021 roku. Nie do końca prawdą jest zatem to, co śpiewał zespół Budka Suflera w piosence "Jolka, Jolka" - "dane nam było Słońca zaćmienie, następne będzie może za 100 lat". Faktycznie, 30 czerwca 1954 w okolicach Suwałk dało się zobaczyć pełne zaćmienie Słońca, ale następne będzie dokładnie 67 lat od tego momentu. Jeżeli nie uda mi się go wtedy zobaczyć, to chyba trzeba będzie się wybrać na popularną "turystykę zaćmieniową" do innego kraju ;-)

Przypadek 4 jest dobrze zobrazowany na poniższym zdjęciu z 20 marca 2019 roku. Jest to wieczorna obserwacja Księżyca w pełni, do tego w dniu równonocy (początek astronomicznej wiosny), niedługo po jego wschodzie (i zachodzie Słońca). Księżyc wzeszedł prawie dokładnie na wschodzie (kierunek E) i był widoczny po przeciwnej stronie niż wtedy znajdowało się schowane już za horyzontem Słońce. Świadczy o tym szara linia widoczna na drugim zdjęciu, narysowana przez aplikację Polskie Góry.

Interesującą kwestią jest też to, że w czasie obserwacji Księżyca zawsze oglądamy tylko jego jedną półkulę, natomiast druga jest dla obserwatora ziemskiego zawsze niewidoczna. Jeżeli chcielibyśmy ją zobaczyć na własne oczy, musielibyśmy polecieć w kosmos. Takie zjawisko wynika z rotacji synchronicznej naszego jedynego naturalnego satelity - Księżyc zawsze skierowany jest "twarzą do Ziemi" i nie jesteśmy w stanie łatwo "zajść go od tyłu". Ta druga, tajemnicza część, nazywana jest niewidoczną lub odwrotną stroną Księżyca, a czasem błędnie "ciemną stroną Księżyca". Nawet zespół Pink Floyd nieprawidłowo nazwał swój album "The Dark Side of the Moon". To pojęcie nie jest prawidłowe, bo ta "ciemna strona" jest oświetlana przez Słońce, a w momencie naszego ziemskiego nowiu praktycznie cała "ciemna strona" jest jasna, tylko że my na Ziemi tego po prostu nie widzimy. Pierwsze zdjęcia niewidocznej strony Księżyca zostały wykonane w 1959 roku przez sondę Łuna.

Teraz coś w temacie bloga aplikacji Polskie Góry - powierzchnia Księżyca jest górzysta, co można zaobserwować nawet gołym okiem - wyraźnie widać na niej kształty o różnej jasności. Obserwatorzy zarejestrowali na nim wiele gór, których lokalizację określa się księżycowymi współrzędnymi geograficznymi. Góry grupowane są w pasma, których nazwy często pochodzą od ziemskich odpowiedników, np. mamy księżycowe Alpy, Apeniny, Karpaty, Kaukaz, Pireneje, Taurus i Teneryfa (ciekawe, czy najwyższym szczytem też jest Teide). Księżycowe góry są naprawdę potężne. Ponieważ na Księżycu nie ma morza, przyjęto odniesienie wysokości do sfery leżącej na wysokości 1 737 400 m od środka Księżyca, co stanowi jego średni promień. Najwyższy szczyt po widocznej stronie Księżyca to Mons Huygens (4700 m n.p.s.), ale wyższe od niego wierzchołki znajdują się po niewidocznej stronie i osiągają wysokość (6500 m n.p.s.). To wprawdzie mniej niż najwyższe szczyty na Ziemi, ale biorąc pod uwagę znacznie mniejszy rozmiar Księżyca, robi to wrażenie.

Ciekawe jest też to, że różnica między najwyższym i najniższym punktem na Księżycu wynosi aż 18100 m, czyli niewiele mniej niż na Ziemi, gdzie różnica wysokości Mount Everestu i Rowu Mariańskiego wynosi 8848 m - (-10994 m) = 19842 m.

Jeżeli miałbym przepisać aplikację Polskie Góry, żeby rozpoznawała góry na Księżycu, to musiałbym zmienić trochę parametrów, np. zasady uwzględniania księżycowych współrzędnych geograficznych w dystansie oraz kulistości satelity - tam odległe góry znacznie szybciej chowają się za horyzontem.

Przy obserwacji Księżyca bez specjalistycznego sprzętu ciężko jest wyróżnić pojedyncze góry, natomiast bez problemu można określić znane obszary. Ostatnio czytam książkę "Przewodnik wędrowca" autorstwa Tristana Gooley'a (polecam) i natknąłem się w niej na grafikę, którą pozwoliłem sobie opublikować poniżej. Są na niej zaznaczone najbardziej charakterystyczne obszary na widocznej dla nas stronie Księżyca. Ten schemat może się nieco różnić kątowo od tego, co oglądamy na zdjęciach w tym wpisie, bo widoczna tarcza Księżyca obraca się względem własnej osi. Dla mnie na poniższym diagramie najbardziej charakterystyczne jest okrągłe miejsce w dolnej części, które wygląda jak wlot dla igły w piłce do koszykówki lub zwieńczenie melona. To od niego zawsze rozpoczynam analizę księżycowego obrazu.

Edit 22.09.2024: W kolejnych dniach po pełni księżyc wschodzi coraz później wieczorem (po zachodzie słońca), np. dzisiaj nastąpiło to około godziny 20:00 i niedługo później można było go obserwować. Księżyc nad horyzontem wydaje nam się większy, ale to tylko złudzenie. Obiekty znajdujące się nisko nad horyzontem wydają nam się większe, bo tak działa nasz mózg, odnosząc dalekie obiekty kosmiczne do standardowego widoku chmur, które obserwujemy na co dzień. Mózg oszukuje nas na zasadzie: "chmura nad nami o pozornie tej samej wielkości jest mniejsza od chmury na horyzoncie o pozornie tej samej wielkości, bo ta druga jest daleko, w związku z tym Księżyc nad horyzontem jest tak naprawdę większy niż Księżyc nad nami". To oczywiście nieprawda - Księżyc w pełni zawsze ma tę samą wielkość kątową - pół stopnia, podobnie zresztą jak Słońce, które wprawdzie jest 390 większe od Księżyca, ale też znajduje się około 390 razy dalej od nas (niecałe 150 mln km), co daje w widoku z Ziemi tę samą wielkość kątową. Przy obserwacji Księżyca warto zwrócić uwagę na linię oddzielającą oświetloną jego część od części nieoświetlonej - to tak zwany terminator (łatwo zapamiętać - ja widzę Schwarzeneggera na Księżycu ;-)). Wzdłuż niego obserwacja powierzchni Księżyca jest najbardziej efektywna, ponieważ promienie słoneczne padają pod małym kątem, co uwydatnia cienie i detale takie jak kratery, góry i doliny. Dzięki temu struktury powierzchniowe są lepiej widoczne dla obserwatora.

Jak wspomniałem wcześniej, Księżyc to jedyny naturalny satelita Ziemi. Należy pamiętać, że to słowo jest rodzaju męskiego ("ten satelita"), a do tego ten rodzaj męski odmienia się na dwa sposoby - męskorzeczowy i męskoosobowy. Są satelity GPS (pierwsza opcja), ale również satelici wielkich metropolii (mniejsze miasta - druga opcja). Co ciekawe, potocznie przyjęło się używanie słowa "satelita" w rodzaju żeńskim i oznacza ono telewizję lub antenę satelitarną. Młodsi czytelnicy tego nie pamiętają, ale w latach 90-tych chodziło się do znajomych "oglądać satelitę" i zawsze była ona kobietą (jak Kopernik w "Seksmisji" ;-)).

Satelita oznacza każde ciało o względnie małej masie, obiegające inne ciało, o większej masie. Wokół Ziemi krąży ponad 1000 sztucznych satelitów, a same Stany Zjednoczone mają ich obecnie blisko 700. Urządzenia GPS krążą na wysokości ponad 20 tysięcy km nad powierzchnią Ziemi, a satelity geostacjonarne, zachowujące stale pozycję nad wybranym punktem na równiku, znajdują się znacznie wyżej - ponad 35 tysięcy km nad równikiem. Mimo wszystko, nie będą nigdy w stanie uchwycić całej niewidocznej strony Księżyca - musiałyby być ponad 10 razy wyżej, żeby "zajść Księżyc od tyłu".

Dość tych pseudonaukowych dywagacji ;-) Ostatnio nawiązuję do tematów muzycznych - w poprzednim wpisie była piosenka "Wróćmy na jeziora", w tym był album "The Dark Side of the Moon", to pożegnam się utworem Reni Jusis i Yaro: "Dziś jest pełnia", z którego dowiadujemy się, że "każde życzenie się spełnia". Idźcie popatrzeć na Księżyc, może się spełni ;-)

Jak zauważył mój kolega Grzegorz, we wpisie jest sporo akcentów muzycznych, w związku z tym dodam, że moją ulubioną piosenką księżycową jest ..."Piosenka księżycowa" zespołu Varius Manx.

Źródła i informacje w Wikipedii:

Dzisiaj wieczorem faktycznie Księżyc był jaśniejszy niż w przypadku innych pełni. Udało mi się go uchwycić na zdjęciu wykonanym aplikacją Polskie Góry ponad masywem Hrobacza Łąka - Gaiki:

...a w ten sposób uwiecznił Księżyc Robert Zabel:

Tydzień później udało mi się uchwycić Księżyc w trzeciej kwadrze - był w kształcie litery C - Cofał się. Pasowało również położenie Słońca - wschodziło po mojej lewej stronie i oświetlało całą lewą część Księżyca (z czego my widzimy tylko oświetloną ćwiartkę), a promienie Słońce - Księżyc padały na niego mniej więcej pod kątem prostym względem kierunku patrzenia Ziemia - Księżyc.

Edit 2022-05-16: Księżyc w dniu pełni świeci bardzo mocno - poniżej zachód księżyca nad Beskidem Śląskim oglądany przed wschodem słońca z mojego balkonu :-) Do latarni na ulicy mam jakieś 40 metrów, do Księżyca około 384 tysiące kilometrów, a trudno ocenić, która z tych latarni świeci mocniej ;-) Na pewno kolor światła księżyca jest zimniejszy, co nie ma oczywiście związku z temperaturą, która tam panuje. No właśnie - czy wiecie, jaka ona jest? Temperatura na powierzchni Księżyca zmienia się od +110 st. C w środku dnia księżycowego (niektóre źródła podają nawet +130 stopni) do -180 st. C w środku nocy księżycowej. Takie wahania wynikają głównie z braku atmosfery wokół naszego naturalnego satelity. Przypomnę, że z Ziemi widzimy tylko połowę Księżyca, a druga połowa (tzw. ciemna strona Księżyca) jest dla nas niewidoczna. Nie oznacza to jednak, że nie jest ona oświetlana przez słońce, np. w dniu nowiu jest oświetlona w całości, tylko że my tego nie widzimy. W dniu pełni obserwujemy całkowicie oświetloną "naszą, ziemską" stronę Księżyca i wtedy w większości miejsc panuje na niej temperatura ponad 100 stopni - można smażyć jajka na kamieniach, tylko trzeba je jakoś przytrzymywać, bo siła grawitacji na Księżycu jest 6 razy słabsza niż na Ziemi ;-)

Tego samego udało mi się uchwycić częściowe zaćmienie księżyca, zachodzącego nad Beskidem Śląskim! :-) Księżyc został dla mnie zasłonięty przez Ziemię podwójnie - z lewej strony przez cień Ziemi, która przesłoniła promienie słoneczne dochodzące do naszego satelity, a od dołu przez grań między Przykrą i Wysokim w Beskidzie Śląskim ;-) Zwróćcie również uwagę na szarą linię pionową, która w aplikacji Polskie Góry rysuje kierunek cienia - przeciwny do kierunku słońca, które w tym momencie było tuż przed wschodem. Ten kierunek cienia prawie idealnie pokrywa się z położeniem księżyca w momencie jego częściowego zaćmienia, czyli wszystko się zgadza, bo w momencie zaćmienia Słońce, Ziemia i Księżyc znajdują się w jednej linii :-)

Polecam również inne wpisy na temat Księżyca:

Wszystkie wpisy

----------------------------------------------------------------
Powrót do strony głównej aplikacji Polskie Góry
----------------------------------------------------------------
Copyright 2015-2024 Robert Celiński, Byledobiec Anin