wszechświat
Autor: Michał Różyczka | dodano: 2012-08-10
Dlaczego tarcza Księżyca jest czasem większa, czasem mniejsza?

(Fot. NASA)

Dlaczego tarczę Księżyca widzimy czasem jako większą, a czasem jako mniejszą?

Odpowiada prof. dr hab. Michał Różyczka z Centrum Astronomicznego im. M. Kopernika Polskiej Akademii Nauk, redaktor Świata Nauki.

Księżyc obiega Ziemię po dość skomplikowanej orbicie, która w przybliżeniu jest elipsą o wielkiej półosi 384 470 km i mimośrodzie 0.055. W ciągu miesiąca gwiazdowego (27.322 doby) jego odległość od naszej planety zmienia się od około 35.6 tys. do 40.6 tys. kilometrów; odpowiadają temu – widziane przez nas – zmiany jego kątowej średnicy od 29.4 do 33.5 minuty łuku.

Podczas pełni często mamy jednak wrażenie, że tuż po wschodzie Księżyc jest co najmniej dwukrotnie większy niż 5–6 godzin później, kiedy znajduje się wysoko nad horyzontem. To jednak tylko złudzenie, co można łatwo sprawdzić, mierząc wieczorem średnicę jego tarczy zwykłą linijką trzymaną w wyprostowanej ręce i powtarzając pomiar o północy. Podobny efekt daje się zauważyć podczas obserwacji Słońca. Przypominam jednak o ochronie oczu!

Natura księżycowego złudzenia pozostaje wciąż nieznana. Wszystkie próby jej wyjaśnienia odwołują się do różnych aspektów procesu powstawania obrazu na siatkówce oka i jego przetwarzania w korze mózgu. Bodaj najbardziej rozpowszechniona interpretacja opiera się na pozornym spłaszczeniu czaszy nieba: gdy patrzymy na bezchmurny nieboskłon, wydaje się nam, że ma on kształt raczej miski niż regularnej półkuli. Wyobraźmy sobie obiekty A i B, które znajdują się w różnych odległościach od nas, ale mają jednakowe rozmiary kątowe. Jeżeli B znajduje się dalej niż A, nasz „wewnątrzczaszkowy procesor graficzny” uwzględni odpowiednią poprawkę na odległość i przypisze mu większe rozmiary. Podobnie jest z Księżycem: przy niezmienionym rozmiarze kątowym wydaje się większy, gdy dotyka horyzontu, ponieważ nasz mózg postrzega go jako bardziej oddalony.

Oprócz wywoływania tego typu złudzeń Księżyc płata nam także inne figle. Jego siły pływowe spowalniają ruch obrotowy Ziemi, wydłużając dobę w tempie około 0.0017 s/100 lat (często podawana wartość 0.0023 s/100 lat oprócz oddziaływania Księżyca uwzględnia efekty związane ze zmianą kształtu Ziemi, ciągle jeszcze „odprężającej się” po stopnieniu lodowców). Nasza planeta traci przez to moment pędu, który przechodzi w orbitalny moment pędu Księżyca. W efekcie wielka półoś orbity Srebrnego Globu wydłuża się w tempie około 38 mm na rok. Tak dokładne pomiary są możliwe dzięki znajdującym się na jego powierzchni zwierciadłom, odbijającym impulsy laserowe wysyłane z Ziemi.

Geofizycy i astronomowie oceniają, że za mniej więcej 3 mld lat, gdy wielka półoś księżycowej orbity zwiększy się o 35%, układ Ziemia–Księżyc zostanie całkowicie zsynchronizowany: doba zrówna się z miesiącem, liczącym wtedy 47 obecnych dób, i oba ciała będą do siebie zwrócone stale tą samą stroną. Zaś już za kilkaset milionów lat Księżyc oddali się od nas tak bardzo, że na ziemskim niebie jego tarcza będzie zawsze mniejsza od tarczy słonecznej i nasi dalecy potomkowie nie będą mieli szansy ujrzeć całkowitego zaćmienia Słońca.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 10/2009 »
Drukuj »
Komentarze
Dodany przez: deadmarsh | 2016-09-17
Czy odległość Ziemi od Księżyca jest poprawnie podana? Chyba Księżyc jest przecinek dalej ;)
Aktualne numery
11/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
17
W 1833 r. urodził się Lucjan Rydel, polski lekarz, okulista, profesor i rektor Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Warto przeczytać
Odkrycia Svante Pääbo zrewolucjonizowały antropologię i doprowadziły do naniesienia poprawek w naszym drzewie genealogicznym. Stały się fundamentem, na którym jeszcze przez długie lata budować będą inni badacze

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Michał Różyczka | dodano: 2012-08-10
Dlaczego tarcza Księżyca jest czasem większa, czasem mniejsza?

(Fot. NASA)

Dlaczego tarczę Księżyca widzimy czasem jako większą, a czasem jako mniejszą?

Odpowiada prof. dr hab. Michał Różyczka z Centrum Astronomicznego im. M. Kopernika Polskiej Akademii Nauk, redaktor Świata Nauki.

Księżyc obiega Ziemię po dość skomplikowanej orbicie, która w przybliżeniu jest elipsą o wielkiej półosi 384 470 km i mimośrodzie 0.055. W ciągu miesiąca gwiazdowego (27.322 doby) jego odległość od naszej planety zmienia się od około 35.6 tys. do 40.6 tys. kilometrów; odpowiadają temu – widziane przez nas – zmiany jego kątowej średnicy od 29.4 do 33.5 minuty łuku.

Podczas pełni często mamy jednak wrażenie, że tuż po wschodzie Księżyc jest co najmniej dwukrotnie większy niż 5–6 godzin później, kiedy znajduje się wysoko nad horyzontem. To jednak tylko złudzenie, co można łatwo sprawdzić, mierząc wieczorem średnicę jego tarczy zwykłą linijką trzymaną w wyprostowanej ręce i powtarzając pomiar o północy. Podobny efekt daje się zauważyć podczas obserwacji Słońca. Przypominam jednak o ochronie oczu!

Natura księżycowego złudzenia pozostaje wciąż nieznana. Wszystkie próby jej wyjaśnienia odwołują się do różnych aspektów procesu powstawania obrazu na siatkówce oka i jego przetwarzania w korze mózgu. Bodaj najbardziej rozpowszechniona interpretacja opiera się na pozornym spłaszczeniu czaszy nieba: gdy patrzymy na bezchmurny nieboskłon, wydaje się nam, że ma on kształt raczej miski niż regularnej półkuli. Wyobraźmy sobie obiekty A i B, które znajdują się w różnych odległościach od nas, ale mają jednakowe rozmiary kątowe. Jeżeli B znajduje się dalej niż A, nasz „wewnątrzczaszkowy procesor graficzny” uwzględni odpowiednią poprawkę na odległość i przypisze mu większe rozmiary. Podobnie jest z Księżycem: przy niezmienionym rozmiarze kątowym wydaje się większy, gdy dotyka horyzontu, ponieważ nasz mózg postrzega go jako bardziej oddalony.

Oprócz wywoływania tego typu złudzeń Księżyc płata nam także inne figle. Jego siły pływowe spowalniają ruch obrotowy Ziemi, wydłużając dobę w tempie około 0.0017 s/100 lat (często podawana wartość 0.0023 s/100 lat oprócz oddziaływania Księżyca uwzględnia efekty związane ze zmianą kształtu Ziemi, ciągle jeszcze „odprężającej się” po stopnieniu lodowców). Nasza planeta traci przez to moment pędu, który przechodzi w orbitalny moment pędu Księżyca. W efekcie wielka półoś orbity Srebrnego Globu wydłuża się w tempie około 38 mm na rok. Tak dokładne pomiary są możliwe dzięki znajdującym się na jego powierzchni zwierciadłom, odbijającym impulsy laserowe wysyłane z Ziemi.

Geofizycy i astronomowie oceniają, że za mniej więcej 3 mld lat, gdy wielka półoś księżycowej orbity zwiększy się o 35%, układ Ziemia–Księżyc zostanie całkowicie zsynchronizowany: doba zrówna się z miesiącem, liczącym wtedy 47 obecnych dób, i oba ciała będą do siebie zwrócone stale tą samą stroną. Zaś już za kilkaset milionów lat Księżyc oddali się od nas tak bardzo, że na ziemskim niebie jego tarcza będzie zawsze mniejsza od tarczy słonecznej i nasi dalecy potomkowie nie będą mieli szansy ujrzeć całkowitego zaćmienia Słońca.