НОА 2008, II кръг (областен), 9–10 клас — Задача 2

• • Спрямо лунния хоризонт Земята остава практически неподвижна – на една и съща височина и в една и съща посока (с малки периодични движения около средното положение поради либрациите). На фона на звездите Земята извършва видимо движение от запад на изток с период един сидеричен лунен месец – 27.3 денонощия.
• • Не. Тъй като Луната изгрява всеки ден средно с около 50 минути по-късно, има дати без лунен изгрев – практически по една всеки месец, а в полярните райони и по-дълги периоди, в които Луната не изгрява.
• • Луната ще обръща към нас последователно всички свои страни и при наблюдение от Земята видимо ще се «завърта» около себе си с период, равен на 27.3 дни.

Периодът на околоосно въртене на Луната е равен на периода на орбиталното й движение около Земята. Затова Луната остава винаги обърната с една и съща своя страна към Земята. От гледна точка на лунния наблюдател, застанал на страната на Луната, която е обърната към нас, Земята ще остава неподвижна в небето на една и съща височина над хоризонта и в една и съща посока. Това, обаче, е приблизителен отговор на въпроса. Ако отчетем и либрациите на Луната, то от лунната повърхност наблюдателят ще вижда периодични малки движения на Земята около някакво неподвижно средно положение.

На фона на звездите Земята ще извършва видимо движение от запад на изток с период един сидеричен лунен месец – 27.3 денонощия. При това свое движение Земята ще описва проекцията на лунната орбита върху небесната сфера. Лунната орбита е с наклон около $5^\circ$ към еклиптиката и извършва прецесия с период около 18 години. Така че видимото движение на Земята ще става в една ивица, простираща се по ширина на около $5^\circ$ от двете страни на еклиптиката.

Луната се движи по своята орбита около Земята в посока от запад на изток. Поради това тя «изостава» от видимото денонощно въртене на небето от изток на запад и всеки ден изгрява средно с около 50 минути по-късно, отколкото в предишния ден. Ако на дадена дата Луната изгрее малко преди полунощ, то на следващата дата няма да има лунен изгрев, а Луната ще изгрее отново малко след полунощ на по-следващата дата. Такива дати без изгрев на Луната има практически по една всеки месец, а по някога и по две – в началото и в края на месеца.

В полярните райони на Земята има и по-дълги периоди от време, в които Луната не изгрява. Това се случва, когато Луната се намира в участъци от своята орбита, оставащи под хоризонта през цялото денонощие за тези места. Например във всеки сидеричен лунен месец Луната преминава веднъж около точката на зимно слънцестоене. Тогава тя се намира най-далеч на юг от небесния екватор и за високите северни ширини има интервали от едно или повече денонощия, в които Луната е неизгряващо светило. Аналогична ситуация възниква и в южните полярни области, когато Луната преминава около точката на лятно слънцестоене (за северното полукълбо).

Както вече беше споменато, Луната се върти около оста си с период, равен на периода, с който тя обикаля около Земята – един сидеричен месец (27.3 дни), и Луната остава обърната към нас, земните наблюдатели, винаги с една и съща своя страна (Фиг. 1). Ако Луната спре да се върти около оста си, то при орбиталното си движението около Земята, Луната ще обръща към нас последователно всички свои страни. При наблюдение от Земята Луната ще се «завърта» около себе си с период, равен на 27.3 дни (Фиг. 2).