Sedan urminnes tider har folk stirrat upp på månen med vördnad och förundran. Så länge det har funnits liv på denna planet har månen kretsat runt den. Och när tiden gick började forskare och astronomer att observera den regelbundet och beräkna dess bana. På så sätt lärde de sig ganska intressanta saker om dess beteende.
Månen har till exempel en omloppsperiod som är densamma som dess rotationsperiod. I huvudsak är den tidigt låst till jorden, vilket innebär att den alltid presenterar samma ansikte för oss som den kretsar runt vår planet. Och under dess bana verkar den också större och mindre på himlen, vilket beror på att det ibland är närmare än vid andra tillfällen.
Orbitalparametrar:
Till att börja med följer månen en elliptisk väg runt jorden - med en genomsnittlig excentricitet på 0,0549 - vilket innebär att dess bana inte är perfekt cirkulär. Dess genomsnittliga omloppsavstånd är 384 748 km, som sträcker sig från 364 397 km närmast, till 406 731 km längst bort.
Denna icke-cirkulära bana orsakar variationer i månens vinkelhastighet och synliga storlek när den rör sig mot och bort från en observatör på jorden. När den är full och på sin närmaste punkt till jorden (perigee), kan månen se över 10% större och 30% ljusare än när den är på en mer avlägsen punkt i sin bana (apogee).
Den genomsnittliga lutningen av Månens bana till ekliptikplanet (dvs solens uppenbara väg genom himlen) är 5.145 °. På grund av denna lutning är månen över horisonten vid Nord- och Sydpolen i nästan två veckor varje månad, även om solen är under horisonten under sex månader ut året.
Månens siderala omloppsperiod och rotationsperiod är desamma - 27,3 dagar. Detta fenomen, känt som synkron rotation, är det som gör det möjligt för samma halvklot att vända mot jorden hela tiden. Därför är den yttersta sidan kallas "Dark Side", men detta namn är vilseledande. När månen kretsar runt jorden finns olika delar i solljus eller mörker vid olika tidpunkter och ingen av sidorna är permanent mörk eller upplyst.
Eftersom jorden rör sig lika bra - roterar på sin axel när den kretsar runt solen - verkar månen kretsa runt oss var 29,53 dagar. Detta är känt som sin synodiska period, som är den tid det tar för månen att dyka upp igen på samma plats på himlen. Under en synodisk period kommer månen att genomgå förändringar i sitt utseende, som kallas ”faser”.
Lunar Cycle:
Dessa förändringar i utseende beror på att månen får mer eller mindre belysning (ur vårt perspektiv). En hel cykel av dessa faser är känd som en Lunar Cycle, som kommer ner till Månens bana runt jorden och vår ömsesidiga omloppsbana runt solen. När solen, månen och jorden är perfekt uppradade är vinkeln mellan solen och månen 0-grader.
Vid denna punkt är den sida av månen som vetter mot solen helt upplyst, och den sida som vetter mot jorden är omsluten av mörkret. Vi kallar det för en ny måne. Efter detta förändras månens fas, eftersom vinkeln mellan månen och solen ökar ur vårt perspektiv. En vecka efter en ny måne och månen och solen separeras med 90 grader, vilket påverkar vad vi kommer att se.
Och sedan, när månen och solen är på motsatta sidor av jorden, är de 180 grader - vilket motsvarar en fullmåne. Perioden där en måne går från en ny måne till en fullmåne och tillbaka igen kallas också "Lunar månad". En av dessa varar 28 dagar och omfattar vad som kallas ”vaxning” och ”avtagande” månar. Under den förra perioden lyser månen och dess vinkel i förhållande till solen och jorden ökar.
När månen är mellan jorden och solen, är månens sida vänd bort från jorden fullt upplyst, och den sida vi kan se är höljd i mörkret. När månen kretsar runt jorden ökar vinkeln mellan månen och solen. Vid denna punkt är vinkeln mellan månen och solen 0 grader, som gradvis ökar under de kommande två veckorna. Detta är vad astronomer kallar en vaxande måne.
Efter den första veckan är vinkeln mellan månen och solen 90 grader och fortsätter att öka till 180 grader, när solen och månen är på motsatta sidor av jorden. När månen börjar minska sin vinkel igen, går från 180-grader ner till 0-grader, säger astronomer att det är en avtagande måne. Med andra ord, när månen avtar, kommer den att få mindre och mindre belysning varje natt tills den är en ny måne.
När månen inte längre är full, men den inte har nått en kvart måne - dvs när den är halvt upplyst ur vårt perspektiv - säger vi att det är en avtagande gibbös måne. Detta är exakt omvänt från en vaxande gibbös måne, när månen ökar i ljusstyrka från en ny måne till en fullmåne.
Detta följs av en tredje kvartal (eller sista kvartalet) månen. Under denna period kommer 50% av Månens skiva att lysa upp (vänster sida på norra halvklotet och höger i södra), vilket är motsatsen till hur den skulle se ut under ett första kvartal. Dessa faser benämns ofta en "Half Moon", eftersom halva skivan är upplyst vid den tiden.
Slutligen är en avtagande halvmåne när månen framträder som en sliver på natthimlen, där mellan 49–1% av ena sidan är upplyst efter en fullmåne (igen, vänster på den norra halvklotet, höger i södra). Detta är motsatsen till en vaxande halvmåne, när 1-49% av den andra bredden tänds innan den når en fullmåne.
Future of the Moon's Orbit:
För närvarande driver Moon's långsamt bort från jorden, med en hastighet av cirka 1 till 2 cm per år. Detta är direkt relaterat till det faktum att här på jorden blir dagen längre - med en hastighet av 1/500: e sekund varje sekel. I själva verket har astronomer uppskattat att ungefär 620 miljoner år sedan, en dag var bara 21 timmar lång, och månen var mellan 6 200 - 12 400 km närmare.
Nu är dagarna 24 timmar långa och blir längre, och månen ligger redan på ett genomsnittligt avstånd på 384 400 km. Så småningom kommer jorden och månen att vara tidigt låsta till varandra, så samma sida av jorden kommer alltid att vända mot månen, precis som samma sida av månen alltid visar samma ansikte mot jorden. Men detta kommer inte att hända på miljarder år från och med nu.
Så länge människor har stirrat upp på natthimlen har månen varit en del av vår värld. Och under de ungefär 4,5 miljarder åren som det har varit vår enda naturliga satellit har förhållandet mellan den och vår planet förändrats. När tiden går kommer den att fortsätta att förändras; men för oss kommer det fortfarande att vara det de Måne.
Vi har skrivit många artiklar om Moon for Space Magazine. Här är intressanta fakta om månen, vad är en måne?, Är månen en planet ?, Vad är månens diameter ?, Vad är avståndet till månen ?, och går månen runt solen?
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 avsnitt av Astronomy Cast allt om månen. Lyssna här, avsnitt 113: Månen, del 1.
källor:
- Wikipedia - Månens bana
- Windows till universum - Månens omloppsbana
- NASA - Earth's Moon
- Utforskning av solsystemet - Earth's Moon
