Vi känner alla grunderna i dagtidcykeln - dag och natt, soluppgång och solnedgång. Och vi är alla medvetna om att solen under dagen är det mest lysande objektet på himlen, så att den helt döljer stjärnorna. Och på natten är månen (när den är synlig) det mest lysande föremålet, ibland till den grad att det kan göra att titta på Vintergatan och Deep-Sky Objects svårare.
Denna dikotomi av natt och dag, mörker och ljus, varför månen och solen ofta dyrkades tillsammans av forntida kulturer. Men ibland är månen synlig även på dagtid. Vi har alla sett det, hängande lågt på himlen, ett blekt intryck mot en bakgrund av blått? Men vad står för detta? Hur kan det vara att vi kan se det ljusaste objektet i natt himlen när solen fortfarande strålar över huvudet?
Enkelt uttryckt finns det två skäl till varför månen kan ses på dagen. För det första finns det Månens uppenbara ljusstyrka, som beror på dess närhet till vår planet och en kombination av andra faktorer. För det andra finns det den speciella naturen på Månens omloppsbana runt Jorden, annars känd som Lunar Cycle. Mellan dessa två faktorer kan månen bli synlig för den tillfälliga iakttagaren under dagen.
Månens ljusstyrka:
Som vi alla säkert är medvetna om är månen det närmaste stjärnobjektet till jorden. Mellan 356.400 - 370.400 km vid Perigee (dvs när det är garderob till jorden) till 404.000 - 406.700 km vid Apogee (längst från jorden), är det cirka 104 till 644 gånger närmare jorden än det nästa närmaste objektet. Detta skulle vara planeten Venus, som sträcker sig i avstånd från 38 miljoner km närmast 261 miljoner km längst.
Denna närhet till Jorden är det som gör månen till det ljusaste objektet på himlen, åtminstone när solen inte finns. Det får också en boost på grund av den så kallade Opposition Effect, som hänvisar till hur ett objekt kan se ljusare ut när det är upplyst direkt bakom observatören. Det verkar också ljusare på grund av att det är omgivet av den mörka himlen.
Till sist, men inte minst, finns effekten av själva Lunarjorden, vilket förhindrar att ett fenomen som kallas lemmörkningen inträffar. I grund och botten, eftersom jorden reflekterar mer ljus tillbaka mot solen än i andra riktningar, verkar månens centrum lika lysande som dess ytterkanter.
Lunarcykeln:
Som redan nämnts beror det andra skälet på månens uppenbara ljusstyrka på arten av dess kontinuerliga omloppsbana runt jorden. Liksom de flesta månar är vår synkron rotation med planeten, vilket innebär att en sida ständigt vänder mot jorden. Månen gör en fullständig omloppsbana runt Jorden var 27,3 dagar (alias en siderisk period), men det tar cirka 29,5 dagar att dyka upp i samma fas på himlen (dess synodiska eller orbitala period).
Under månens lopp som slutför en omloppsperiod går den genom åtta faser - dvs förändringar i utseende - som ger en indikation på var den befinner sig i sin cykel. I huvudsak lyser solen alltid bara hälften av månen, som vi ser från olika vinklar när den roterar runt jorden. I början av cykeln kan vi inte se månen eftersom ingen av dess upplysta sida är riktad mot jorden. Detta är känt som en "New Moon".
Under de kommande 29,5 dagarna kommer månen att gå igenom faserna av Vaxande halvmåne, första kvartalet (dvs en "halvmåne") och Waxing Gibbous innan den framträder som en fullmåne. Den kommer sedan att slutföra cykeln genom att gå igenom faserna av Waning Gibbous, tredje kvartalet och Waning Crescent innan den återvänder till en ny måne. I varje fas är bara en del av den upplysta halvan synlig för jorden, från 0% vid en nymåne till 100% under en fullmåne
Dessutom betyder månens omloppsbana runt jorden att det är avstånd från solen förändras över tiden. Anledningen till att månen är som den ljusaste under en fullmåne beror helt enkelt på att det är under denna fas som den är exakt mitt emot solen. Men när det kommer närmare New Moon-fasen i sin cykel minskar dess avstånd från solen. Detta innebär att även om det är mindre synligt på natten, på dagtid, är det mer lysande.
Och där har du det. Månen kan ibland dyka upp på himlen under dagen eftersom den är det närmaste objektet till jorden, och eftersom dess omloppscykel betyder att den ibland är ljusare på dagen än på natten. Från samverkan av dessa element kan människor ibland få syn på en vacker, svag måne som svävar i horisonten.
Vi har skrivit många intressanta artiklar om månen här på Space Magazine. Här är några intressanta fakta om månen, hur lång tid det tar att komma till månen? Och en artikel om vatten på månen.
Om du vill ha mer information om månen kan du kolla in NASA: s undersökningsguide om solsystemet på månen och här är en länk till NASA: s sida om månen och planeten.
Vi har också spelat in ett helt avsnitt av Astronomy Cast allt om månen. Lyssna här, avsnitt 113: Månen, del 1.
