Вращение и либрации Луны
Луна обращена к Земле всегда одной и той же стороной, одним и тем же полушарием, так как она вращается вокруг своей оси с тем же периодом (и в том же направлении), с каким она обращается вокруг Земли, т.е. «звездные сутки» на Луне составляют 27,32 суток. Ось вращения Луны наклонена к плоскости лунной орбиты на угол 83019’.
Таким образом, плоскость лунного экватора с плоскостью лунной орбиты составляет угол 6041’, а с плоскостью эклиптики 103’. При этом плоскость эклиптики лежит между плоскостями лунного экватора и орбиты Луны и все три плоскости пересекаются по одной прямой. Последнее замечательное обстоятельство было обнаружено Кассини в 1721 г. и называется законом Кассини.
В каждый данный момент с Земли видна ровно половина поверхности Луны, но продолжительные наблюдения позволяют изучать почти 60% ее поверхности. Это возможно благодаря явлениям, носящим общее название либраций (качаний) Луны.
Оптические, или видимые, либрации, при которых Луна в действительности никаких «колебаний» не совершает, бывают трех видов: по долготе, по широте и параллактическая.
Либрация по долготе вызывается тем, что Луна вращается вокруг оси равномерно, а ее движение по орбите, согласно второму закону Кеплера, вблизи перигея быстрее, а вблизи апогея медленнее. Поэтому за четверть месяца после прохождения перигея П (рис.4.11) Луна пройдет путь больше четверти всей орбиты, а вокруг оси повернется ровно на 900. Точка а, которая ранее была в центре лунного диска, теперь сместится к востоку. В том же направлении сместиться и точка b, которая раньше была видна на западном краю диска, и, следовательно, станет видимой часть поверхности Луны за западным краем ее диска. В апогее А будет видна та же поверхность Луны, что и в перигее, но за четверть месяца после прохождения апогея Луна пройдет меньше четверти всей орбиты, а вокруг оси снова повернется ровно на 900, и теперь уже будет видна часть поверхности Луны за восточным краем диска. Период либрации по долготе равен аномалистическому месяцу, а наибольшее возможное ее значение 7054’.
Рис.4.11 Либрации по долготе
Либрация по широте возникает от наклона оси вращения Луны к плоскости ее орбиты и сохранения направления оси в пространстве при движении Луны (рис 4.12). В результате с Земли попеременно видна то часть поверхности Луны, расположенная вокруг ее южного полюса, то, наоборот, вокруг северного полюса. Период либрации по широте равен драконическому месяцу, ее величина достигает 6050’.
Рис.4.12 Либрации по широте
Суточная, или параллактическая, либрация возникает вследствие сравнительной близости Луны к Земле. Поэтому из разных точек Земли поверхность Луны видна неодинаково. Два наблюдателя, находящиеся в двух противоположных точках земного экватора, в один и тот же момент видят несколько различные области лунной поверхности. Так, наблюдатель, для которого Луна только еще восходит, видит часть поверхности Луны за ее западным краем диска, а второй наблюдатель, для которого Луна в этот момент уже заходит, этой части поверхности Луны не видит, но зато видит часть поверхности за восточным краем диска. Параллактическая либрация составляет около 10.
Физическая либрация, т.е. действительное «качание» Луны, происходит от того, что большая полуось лунного эллипсоида периодически отклоняется от направления на Землю, а притяжение Земли стремится вернуть ее в это положение. Величина физической либрации очень мала – около 2’.
Дата добавления: 2021-01-11; просмотров: 395;