Als ich eine Klasse unterrichtete, warum die Erde heute Jahreszeiten hat, erwähnte ich, wie die Pole der Erde Monate des Tageslichts und der Dunkelheit erleben. Dann fragte einer meiner Schüler, ob der Mond auch verschwindet.
Mit einem Orrery und einer Schnur haben wir die Umlaufbahn des Mondes um die Erde untersucht und versucht, einen Ort zu finden, an dem sich der Mond für eine gesamte Umlaufbahn unter dem Horizont befand. Bei unseren Versuchen konnten wir keinen solchen Ort finden, obwohl einige Studenten spekulierten, dass der Mond, wenn Sie zur richtigen Zeit am richtigen Ort wären, eine vollständige Umlaufbahn einnehmen könnte, während er teilweise vom Horizont verdeckt wird.
Gibt es einen Ort auf der Erde, an dem der Mond über längere Zeit nicht zu sehen ist, wie die Sonne in nördlichen Breiten? Oder macht die Tatsache, dass es um die Erde kreist, dies unmöglich?
Antworten:
Hängt von der Interpretation Ihrer Frage ab ... Die besten Orte, um den Mond nicht zu beobachten, sind der Nord- und Südpol. Am Nordpol können Sie nur Objekte über dem Himmelsäquator sehen. Wenn der Mond die Erde in einem Monat umkreist, ist seine Umlaufbahn vom Himmelsäquator aus geneigt. Diese Neigung entspricht fast der Neigung der Ekliptik (Sonnenbahn) zum Himmelsäquator. Die Ekliptik kreuzt den Äquator an zwei gegenüberliegenden Punkten der Himmelssphäre. Dies bedeutet, dass für ungefähr die Hälfte seiner Umlaufbahn die Sonne und, da die Umlaufbahn des Mondes sich in der Nähe der Ekliptik befindet, auch der Mond über der Ekliptik liegt und daher vom Nordpol aus sichtbar ist.
Davon abgesehen folgt der Mond der Ekliptik nicht genau, da die Umlaufbahn des Mondes von der Ekliptik um etwa 5 ° geneigt ist. Die Neigung der Ekliptik beträgt 23 °, so dass unter ganz besonderen Umständen die maximale Höhe des Mondes über dem Horizont am Nordpol während eines Monats 18 ° beträgt. Die Dauer, die der Mond am Nordpol über dem Horizont sein wird, wird sein
ungefähr 10 Tage (eine Vermutung)ca. 13,6 Tage (bearbeiten: siehe Kommentare unten).Wenn wir Ihre Frage folgendermaßen interpretieren: Gibt es einen Ort, an dem sich der Mond über einen längeren Zeitraum (> 1 Monat) unter dem Horizont befindet, lautet die Antwort NEIN.
Wenn dies jedoch in der Nähe von Juni geschieht, befindet sich die Sonne auch am Nordpol über dem Horizont (für sechs Monate), und da sich der Mond in der Nähe der Sonne befindet (da er mehr oder weniger der Ekliptik folgt), ist dies der Fall Während dieser Zeit ist es sehr schwer, den Mond zu sehen. Also , wenn Sie konkret fragen , ob der Mond nicht sein sichtbar für einen längeren Zeitraum, dann ist die Antwort ja.
Und es gibt natürlich auch Plätze mit ewiger Wolkendecke ;-)
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Bei 87 Grad südlicher Breite auf dem Nullmeridian (0 Grad östlicher Länge) ging der Mond am 22. November 2012 um 0121 UTC unter und stieg erst am 6. Dezember 2012 um 2356 wieder auf, für eine mondlose Periode von 14 Tagen, 22 Stunden und 35 Minuten. Siehe unten stehende Vorsichtsmaßnahmen.
Sie können diese Berechnung "verifizieren", indem Sie http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php besuchen und folgende Parameter eingeben:
Um dieses Ergebnis zu erhalten:
Beachten Sie, dass vom 22. November bis zum 06. Dezember (nicht inklusive) der Anstieg und der Abfall beide "----" sind, was "Objekt ununterbrochen unter dem Horizont" anzeigt.
Vorsichtsmaßnahmen / Hinweise:
Wie in der obigen Tabelle gehe ich von 34 Bogenminuten Brechung am Horizont aus. Dies ist für die meisten Standorte angemessen, bei 87 Grad südlicher Breite jedoch möglicherweise nicht zumutbar. Wenn die Brechung während der berechneten mondlosen Periode höher war, ist der Mond möglicherweise kurz aufgegangen.
Dies ist die längste mondlose Periode, die ich zwischen dem 2. Januar 2000 und dem 12. März 2016 in Ordnung bringen konnte. Dies ist das Zeitlimit des von mir verwendeten Programms. Es kann längere mondlose Perioden außerhalb dieses Intervalls geben.
Der Prozess, den ich verwendet habe, ist nicht garantiert, um die längste mondlose Periode selbst innerhalb des obigen Intervalls zu finden . Mit anderen Worten, es könnte eine längere mondlose Periode geben, die ich verpasst habe.
Es ist etwas überraschend, dass die längste mondlose Periode so weit von den Polen entfernt ist (dh 3 Grad vom Südpol). Dies ist teilweise auf die Brechung und die Tatsache zurückzuführen, dass der Mond einen Winkeldurchmesser hat und nicht nur ein geometrischer Punkt ist. Außerdem kann die Höhe des Mondes um 3 Grad unter 87 Grad gegenüber dem Pol liegen, so dass der Mond etwas länger unter dem Horizont bleibt.
Die längste mondlose Periode am Südpol (mit obigen Einschränkungen) war vom 1. Juni 2013 um 1104 Uhr bis zum 16. Juni 2013 um 0719 Uhr, ungefähr zweieinhalb Stunden weniger als die kürzeste mondlose Periode, die ich insgesamt gefunden habe.
Die längste mondlose Periode am Nordpol war vom 18. Dezember 2008 um 2311 bis zum 2. Januar 2009 um 1155 Uhr und damit etwa eine halbe Stunde kürzer als die Zeit am Südpol.
Das Programm, das ich geschrieben habe, um es zu finden:
https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/bc-solve-astro-5894.c
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Wenn Sie weit genug nach Norden oder Süden gehen, erreichen Sie einen Breitengrad, bei dem der Mond mehrere Tage lang unter dem Horizont sein kann, genau wie bei der Mitternachtssonne. Aus dem gleichen Grund kann es auch mehrere Tage lang über dem Horizont sein.
Am Nord- oder Südpol kann der Mond fast zwei Wochen lang kontinuierlich über oder unter dem Horizont stehen.
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