Приблизительно это можно сделать из прямых наблюдений, взяв данные о фазе Луны из обычного настенного календаря (при этом нужно иметь ввиду, что при новолунии Луна находится "перед" Солнцем, в первой четверти - в 90 градусах к востоку от Солнца, в полнолуние - в180 градусах и, наконец, в последней четверти - в 90 градусах к западу от Солнца).
Можно использовать подвижную карту звездного неба для приближенного определения положений Луны.
Однако, самый верный и точный способ определения положения Луны на небесной сфере, использование астрономических программ-планетариев на персональном компьютере. С помощью таких программ можно определять положение не только Луны и Солнца, но планет, комет и астероидов и даже искусственных спутников Земли.
Чтобы было понятнее, каким образом происходит движение Луны по небесной сфере, проследим ее путь от новолуния до следующего новолуния.
Наблюдаемая скорость движения Луны среди звезд выше, чем скорость аналогичного перемещения Солнца. За сутки Луна проходит угловое расстояние, равное 13?,2, т. е. каждый час она смещается на величину собственного углового диаметра (на 30"). Солнце среди звезд движется гораздо медленнее - всего 1? за сутки.
Продолжительность цикла смены фаз составляет 29,5 суток - синодический месяц.
В течение каждого месяца Луна, двигаясь среди звезд в ту же сторону, что и Солнце, догоняет наше светило и перегоняет его. Момент, когда астрономические долготы Луны и Солнца уравниваются, соответствует фазе новолуния, принимаемой за условное начало фазового цикла Луны. Формально период видимости фазы новолуния приходится на дневное время суток. Очевидно также, что практически наблюдать эту фазу не удается.
После того как Луна проходит положение наибольшего сближения с Солнцем, узкий светлый серп начинает увеличиваться.
В фазе тонкого серпа Луна появляется вскоре после захода Солнца и заходит вблизи точки заката. Выпуклая сторона серпа Луны, обращенная в сторону Солнца, носит название лимба-освещенного края видимого диска Луны. Вогнутая сторона серпа представляет собой границу тени на поверхности лунного шара и носит название терминатора. Луна в фазах, следующих непосредственно за новолунием, носит название молодой или растущей Лупы.
Концы серпа в пересечении терминатора с лимбом называются рогами, а диаметр видимого диска, который проходит через эти точки,- линией рогов.
В астрономической литературе часто можно встретить выражение "возраст Луны", которое обозначает промежуток времени, прошедший с момента последнего новолуния.
Молодая, или растущая, Луна сравнительно недолго остается над горизонтом и заходит вскоре после заката Солнца. В разное время года Луна в этой фазе проходит свой суточный путь по-разному. Наибольшей высоты над горизонтом она достигает в летнее время. В другие сезоны молодая Луна поднимается сравнительно невысоко над горизонтом и поэтому условия ее наблюдения неблагоприятны. Примерно через - неделю после новолуния диск Луны выглядит освещенным уже наполовину. Эта фаза носит название первой четверти. Особенностью фазы первой четверти является совпадение терминатора с линией рогов. Разность долгот Луны и Солнца составляет ровно 90?. В этой фазе Луна более продолжительное время наблюдаемся над горизонтом в первую половину ночи. Наиболее благоприятный для наблюдений сезон приходится на весну.
В возрасте от 8 до 13 суток лунный диск находится в стадии прибывающей (или нарастающей) Луны, Освещенная часть диска увеличивается и в конце второй недели после новолуния Луну можно видеть полностью освещенной. Эта фаза называется полнолунием. Яркость Луны бывает наибольшей, и она видна почти всю ночь, исключая предрассветные часы. Наиболее благоприятным для наблюдений сезоном является конец зимы - начало весны.
Во время полнолуния Луна находится почти прямо против Солнца, поэтому она восходит при солнечном закате, а заходит в момент восхода Солнца.
В первую неделю после полнолуния лунный диск находится в фазе убывающей (на ущербе) Луны. Освещенная часть диска постепенно уменьшается. В этот период на фоне звезд Луна опять начинает сближаться с Солнцем, подходя к нему с противоположной стороны. Период видимости приходится на большую часть ночи, кроме вечерних часов, а наиболее благоприятное для наблюдений время - конец осени и начало зимы.
В конце недели после полнолуния диск Луны остается освещенным лишь наполовину, наступает фаза последней четверти. В последней четверти Луна наблюдается в утреннюю половину ночи. Наибольшую высоту над горизонтом Луна в этой фазе имеет осенью.
Прослеживая далее динамику смены фаз Луны, увидим, что освещенный полудиск начнет превращаться в постепенно суживающийся серп. Наступит фаза старой Луны. Время наблюдения сместится на предрассветные часы, а наиболее благоприятный сезон для наблюдений - конец лета и начало осени. В период старой Луны время ее восхода постепенно приближается к времени солнечного восхода и, наконец, лунный диск становится невидимым. Цикл смены фаз завершился. Через два-три дня в вечерние часы сразу после захода Солнца на небе появляется узкий серп новой луны и весь цикл начинается снова.
Обратная связь
