НОА 2009, II кръг (областен), 5–6 клас — Задача 2. Лунен жител

• • Да, ще се вижда смяна на фазите на Земята, с период 29.5 денонощия (същият като на лунните фази). Земните фази са обратни на лунните: на пълнолуние отговаря „новоземие“, на последна четвърт – първа четвърт на Земята, на новолуние – „пълноземие“, на първа четвърт – последна четвърт на Земята.
• • Не. Земята се върти около оста си за едно денонощие – много по-бързо от обикалянето на Луната около Земята, така че от Луната се виждат последователно всички страни на Земята.
• • Не. От центъра на видимата от Земята страна на Луната Земята през цялото време „виси“ точно над главата на наблюдателя.

На схемата местоположението на изследователската станция е отбелязано с флагче. Станцията е в центъра на видимата от Земята страна на Луната, а Луната е обърната към Земята винаги с една и съща своя страна. Когато Луната е в положение 1, тя е в пълнолуние – видимата от Земята страна на Луната е осветена от Слънцето. Лунният жител би виждал неосветената от Слънцето страна на Земята – за него Земята би била във фаза „новоземие”. В положение 2 за земните жители Луната е в последна четвърт, а от Луната би се наблюдавала Земята във фаза първа четвърт. В положение 3 Луната е във фаза новолуние – обърнатата й към Земята страна е неосветена от Слънцето. Лунният жител тогава вижда Земята осветена от Слънцето като пълен кръг – във фаза „пълноземие”. В положение 4 Луната за земните наблюдатели е в първа четвърт, а Земята се вижда от Луната във фаза последна четвърт. Следователно, ако се намираме в лунната изследователска станция, ние ще виждаме смяна на фази при Земята. Те ще бъдат обратни на лунните фази, видими от Земята, и периодът на смяна на земните фази ще е същият, като при лунните фази – 29.5 денонощия.

Земята се върти около оста си с период едно денонощие – много по-бързо от обикалянето на Луната около Земята. Ето защо, от Луната ще виждаме последователно всички страни на Земята – тя няма да е обърната само с една и съща страна към нас.

Както можем да се убедим от схемата, за лунния наблюдател в пункта на изследователската станция Земята през цялото време би се виждала точно отгоре в небето. Това означава, че от този пункт не би могъл да се наблюдава нито изгрев, нито залез на Земята, а Земята винаги ще „виси” над главата на наблюдателя.