НОА 2009, III кръг (национален), 7–8 клас — Задача 2
XII Национална олимпиада по астрономия 2009, национален кръг, тема за възрастова група 7-8 клас · 11 април 2009 г.
Условие
Доста често в решенията на задачите, давани от участници в астрономическата олимпиада, се среща следното твърдение: “Слънцето изгрява от изток, а Луната – от запад”. Вярно ли е това твърдение?
Вие сте любители на слънчевите и лунните изгреви. Обичате да ги наблюдавате винаги, когато имате възможност. Всъщност кое от двете явления се случва по-често – изгрев на Слънцето или на Луната?
Обяснете вашите отговори.
Отговори
- Твърдението не е вярно – Луната никога не изгрява от запад; и Слънцето, и Луната изгряват в източната половина на хоризонта. По нашите географски ширини слънчевите изгреви са по-чести от лунните, защото Луната „изостава“ от Слънцето; на полюсите обаче е обратното – там има един слънчев изгрев в годината, а лунен изгрев – по веднъж на всеки сидеричен лунен месец от 27.5 дни.
Решение
Изгревът на Луната става при видимото й денонощно движение. То, както и подобни видими движения на други космически тела, се дължи на въртенето на Земята около оста й, което става от запад на изток и затова видимото денонощно движение на небесните светила става в обратната посока – от изток на запад.
Поради това, че Луната изменя своята деклинация в течение на годината, за наблюдатели на различни географски ширини лунният изгрев може да стане както от изток, така и с различни отмествания към североизток и север, или пък югоизток и юг. Но Луната никога не може да изгрява от запад.
Слънцето също изгрява и залязва поради въртенето на Земята около оста й. Така че и то се движи видимо по небето от изток на запад, заедно с Луната. Но Луната обикаля около Земята по своята орбита, като посоката на това значително по-бавно движение е обратна – от запад на изток. За земния наблюдател то се наслагва върху видимото денонощно движение на Луната. Ето защо при видимото си денонощно движение Луната „изостава” от Слънцето. По тази причина лунните изгреви трябва да се случват по-нарядко отколкото слънчевите.
Така е по нашите географски ширини и въобще в обширна област на земното кълбо. Ако обаче сме на един от полюсите, ще се наблюдава нещо доста по-различно. На полюса Слънцето и Луната изгряват не благодарение на видимото си денонощно движение, причинено от околоосното въртене на Земята, а поради движението на Слънцето и Луната на фона на звездите, При Слънцето това движение става по еклиптиката и се дължи на обикалянето на Земята около Слънцето. При Луната движението на фона на звездите става поради нейното обикаляне около Земята. Затова на всеки от земните полюси има само един слънчев изгрев в една година, лунните изгреви стават по веднъж на всеки сидеричен лунен месец от 27.5 дни. Така че, на полюсите лунните изгреви са много по-чести, отколкото слънчевите. Подобна ситуация има и в малка област около северния, както и южния полюси.
Оригинал в Архива: NOA3_2009_7-8problems.pdf · официални решения: NOA3_2009_7-8solutions.pdf