مدار ماه

مدار گردش ماه به دور زمین  بیضی شکل است و به همین دلیل فاصله ماه تا زمین در طول یک ماه  متغیر است. نقطه ای که نزدیک ترین فاصله را با زمین دارد نقطه حضیض و نقطه ای که دورترین فاصله را با زمین دارد نقطه اوج نامیده می شود. هنگامی که ماه در نقطه حضیض قرار دارد از دید ناظر زمینی بزرگتر و درخشنده تر به نظر می رسد و هنگامی که در نقطه اوج قرار دارد کوچکتر  و کم نورتر به نظر می رسد. گردش ماه به دور خود و به دور زمین به گونه ای است که همواره فقط یک طرف آن به سمت زمین است و  سمت دیگر آن هیچگاه از زمین قابل رویت نیست.

 مدار بیضی شکل ماه به دور زمین

ماه در نقطه حضیض لزوما در حالت ماه کامل (بدر یا شب چهارده) قرار ندارد اما هر 412 روز یک بار ماه کامل در نقطه حضیض قرار می گیرد. این ماه نسبت به ماه های کامل که دیگر حدود 14 درصد بزرگتر و 30 درصد درخشان تر است.

 تغییر اندازه ظاهری ماه شب چهاردهم در نقطه حضیض و نقطه اوج [3].

ابرماه در عید کریسمس 2015 (دانلود کنید و جزئیات زیادی از سطح ماه را مشاهده کنید)

 تغییرات نمای ماه از زمین در طول گردش ماهانه (سال 2005) [2]

 تصویر واقعی حرکت ماه و زمین از دید تلسکوپ نصب شده بر روی فضاپیمای DSCOVR ناسا. تصویر از فاصله 1.6 میلیون کیلومتری تا زمین و در طول مدت 4 ساعت گرفته شده است [1].

نقطه اوج و حضیض نیز همیشه ثابت نیستند. نقطه حضیض بین 356400  تا 370400 کیلومتر و نقطه اوج بین 404000 تا 406700 کیلومتر تغییر می کند. و درواقع مدار ماه مطابق شکل زیر تغییر جهت می دهد. این تغییر جهت هر 8.85 سال (به طور دقیق تر هر 3232.6054 روز) تکرار می شود [2].

نوسان 8.85 ساله جهت مدار ماه [2].

چرا با وجود اینکه ماه در هر بار گردش به دور زمین از بین زمین و خورشید عبور می کند سایه آن بر روی زمین نمی افتد و کسوف یا خوشید گرفتگی روی نمی دهد؟

علت آن است که زمین و ماه و خورشید هر سه در یک صفحه قرار ندارند. مدار گردش ماه به دور زمین 5.145 درجه با صفحه مدار گردش زمین به دور خورشید زاویه دارد.

زاویه مدار گردش ماه به دور زمین نسبت به مدار گردش زمین به دور خورشید (اندازه زمین و ماه و فاصله بین آنها و همچنین اندازه خورشید با مقیاس واقعی ترسیم شده است)

واضح است که در وضعیت نشان داده شده در شکل فوق، زمین در سایه ماه قرار نخواهد گرفت. همچنین از شکل فوق می توان دید که مدار ماه در دو نقطه با مدار گردش زمین به دور خورشید تلاقی خواهد داشت که اصطلاحا نودها یا گره ها نامیده می شوند. مواقعی که این گره ها بین زمین و خورشید قرار بگیرند زمین در سایه ماه قرار خواهد گرفت و خورشید گرفتگی یا کسوف روی می دهد (درک اینکه چگونه این گره ها در بین زمین و خورشید قرار می گیرند نیازمند توجه به هندسه حرکت انتقالی زمین و ماه است که به خواننده واگذار می شود!).

کسوف

کسوف حداقل 2 بار و حداکثر 5 بار در سال روی می دهد. سایه ماه با سرعت 1700 کیلومتر در ساعت بر روی زمین حرکت می کند و بنابراین کسوف حداکثر می تواند 7:32 دقیقه طول بکشد. به صورت نظری می توان تصور کرد که اگر  با یک هواپیمای  مافوق صوت پرواز کنیم و  همراه با سایه ماه با سرعت 1700 کیلومتر در ساعت حرکت کنیم می توانیم مدت زمان بیشتری در سایه ماه قرار بگیریم. جمعی از محققان بر اساس همین ایده با پرواز با هواپیمای مافوق صوت کنکورد توانستند 74 دقیقه در کسوف قرار بگیرند و به بررسی دقیق تر این پدیده بپردازند.

ادامه دارد … (بحث های بعدی: ادامه خورشید گرفتگی -اثرات جزر و مدی ماه)

منابع:

1.https://www.nasa.gov/moon

2.https://en.wikipedia.org/wiki/Orbit_of_the_Moon

3.https://apod.nasa.gov/apod/astropix.html

4.https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_eclipse