F rm rkelser och m nens faser

1. F�rm�rkelser och m�nens faser

2. Fr�gor att besvara Varf�r har m�nen faser? Finns det n�got som �dark side of the Moon�? Vad �r skillnaden mellan m�n- och solf�rm�rkelse? Hur ofta har vi m�nf�rm�rkelse? Om det intr�ffar, var skall du befinna dig om du vill se den? Hur ofta har vi solf�rm�rkelse? Varf�r kan man bara se dem fr�n speciella platser p� jorden? Hur ber�knade gamla astronomer storleken p� jorden m�nen och solen?

3. Faserna p� m�nen uppkommer p� grund av sin rotation runt jorden. M�nens faser uppkommer eftersom m�nen reflekterar solljuset. N�r de relativa positionerna hos solen ,jorden och m�nen �ndras hela tiden hur stor del av den belysta halvan av m�nen som vi kan se. M�nen reflekterar ljuset fr�n solen trots att ytan inte �r blank lyser den �nd� starkast av himlakropparna f�rutom solen. Linjen mellan skugga och ljus p� m�nen kallas terminatorn.M�nen reflekterar ljuset fr�n solen trots att ytan inte �r blank lyser den �nd� starkast av himlakropparna f�rutom solen. Linjen mellan skugga och ljus p� m�nen kallas terminatorn.

4. I l�ge A �r m�nen rakt i linje med solen och v�nder d�rf�r sin m�rka sida mot oss, vi ser endast en liten sk�rva av m�nen i form av ett kommatecken m�nens �lder brukar anges i dagar nu �r m�nen 0 dagar gammal. Ungef�r fyra dagar senare �r m�nen tilltagande f�r att sedan �verg� till v�xande halvm�ne nu �r m�nen 8 dagar gammal .Vid E �r m�nen full och 15 dagar gammal. Vid G har vi avtagande halvm�ne 23 dagar gammal. F�r at avsluta sin period efter 29,5 dygn. I l�ge A �r m�nen rakt i linje med solen och v�nder d�rf�r sin m�rka sida mot oss, vi ser endast en liten sk�rva av m�nen i form av ett kommatecken m�nens �lder brukar anges i dagar nu �r m�nen 0 dagar gammal. Ungef�r fyra dagar senare �r m�nen tilltagande f�r att sedan �verg� till v�xande halvm�ne nu �r m�nen 8 dagar gammal .Vid E �r m�nen full och 15 dagar gammal. Vid G har vi avtagande halvm�ne 23 dagar gammal. F�r at avsluta sin period efter 29,5 dygn.

5. Tv� typer av m�nader anv�nds f�r att beskriva m�nens tid. I f�rh�llande till stj�rnorna , fullbordar m�nen ett varv runt jorden p� 27,32 dagar en sideristisk m�nad. M�nen fullbordar en cykel av faser ( ett varv runt jorden i f�rh�llande till solen) En synodisk m�nad 29,53 dygn M�nen och tiden

6. F�r att m�nen skall hamna i linje med solen igen kr�vs att m�nen snurrar lite mer �n ett helt varv vilket ger att den synodiska m�naden eller m�nm�nad blir 29,53 dygn och den sideristiska 27,32 dygn. Detta �r dock inte hela sanningen, ibland skiljer b�de den synodiska och den sideristiska m�nanden fr�n dessa v�rden s� mycket som upp till en halv dag. Detta p� grund av att solens gravitation ibland accelererar eller bromsar hastigheten.F�r att m�nen skall hamna i linje med solen igen kr�vs att m�nen snurrar lite mer �n ett helt varv vilket ger att den synodiska m�naden eller m�nm�nad blir 29,53 dygn och den sideristiska 27,32 dygn. Detta �r dock inte hela sanningen, ibland skiljer b�de den synodiska och den sideristiska m�nanden fr�n dessa v�rden s� mycket som upp till en halv dag. Detta p� grund av att solens gravitation ibland accelererar eller bromsar hastigheten.

7. M�nens rotation g�r att vi alltid bara ser en sida av m�nen, bunden rotation. Man skulle kunna tro att anledningen till att vi bara kan se en sida av m�nen �r att den inte snurrar alls. S� �r dock inte fallet. Studera den v�nstra bilden d�r en av sidorna av m�nen �r bl� och den andra r�d. Om m�nen inte roterade skulle vi d� kunna se b�de den r�da och den bl�. En inv�ndning vore att man inte kan se den r�da eftersom den hela tiden ligger i skugga, men om du sto p� m�nen skulle du kunna skicka ett ljusmeddelande till en kompis p� jorden. I verkligheten kan du inte skicka ett meddelande fr�n bl� sidan den h�gra, se den h�gra bilden, denna sida �r alltid v�nd fr�n jorden. Man skulle kunna tro att anledningen till att vi bara kan se en sida av m�nen �r att den inte snurrar alls. S� �r dock inte fallet. Studera den v�nstra bilden d�r en av sidorna av m�nen �r bl� och den andra r�d. Om m�nen inte roterade skulle vi d� kunna se b�de den r�da och den bl�. En inv�ndning vore att man inte kan se den r�da eftersom den hela tiden ligger i skugga, men om du sto p� m�nen skulle du kunna skicka ett ljusmeddelande till en kompis p� jorden. I verkligheten kan du inte skicka ett meddelande fr�n bl� sidan den h�gra, se den h�gra bilden, denna sida �r alltid v�nd fr�n jorden.

8. F�rm�rkelse sker endast d� b�de m�nen och solen befinner sig i i linjen med noder. Ibland blir det s� att solen, jorden och m�nen ligger p� samma linje, d� kan vi f� sol- eller m�nf�rm�rkelse. De olika f�rm�rkelserna uppst�r d� antingen jorden hamnar i m�nskuggan (solf�rm�rkelse) eller � m�nen hamnar i jordskuggan (m�nf�rm�rkelse). Detta kan dock endast intr�ffa d� m�nen passerar eller �r i n�rheten av nodlinjen (sk�rningslinjen) mellan m�nens och jordens rotationsplan. Ibland blir det s� att solen, jorden och m�nen ligger p� samma linje, d� kan vi f� sol- eller m�nf�rm�rkelse. De olika f�rm�rkelserna uppst�r d� antingen jorden hamnar i m�nskuggan (solf�rm�rkelse) eller � m�nen hamnar i jordskuggan (m�nf�rm�rkelse). Detta kan dock endast intr�ffa d� m�nen passerar eller �r i n�rheten av nodlinjen (sk�rningslinjen) mellan m�nens och jordens rotationsplan.

9. M�nens rotationsplan lutar 5� mot jordens rotationsplan. Om m�nen inte ligger p� nodlinjen inneb�r detta att m�nskuggan hamnar under jorden n�r m�nen �r mellan solen och jorden och att jordskuggan hamnar under m�nen d� m�nen ligger bakom jorden. F�r att kunna f�ruts�ga n�r en f�rm�rkelse skall ske m�st man k�nna till nodlinjens l�ge. Nodlinjen flyttar sig sakta v�sterut p� grund av solens och m�nens gravitation.M�nens rotationsplan lutar 5� mot jordens rotationsplan. Om m�nen inte ligger p� nodlinjen inneb�r detta att m�nskuggan hamnar under jorden n�r m�nen �r mellan solen och jorden och att jordskuggan hamnar under m�nen d� m�nen ligger bakom jorden. F�r att kunna f�ruts�ga n�r en f�rm�rkelse skall ske m�st man k�nna till nodlinjens l�ge. Nodlinjen flyttar sig sakta v�sterut p� grund av solens och m�nens gravitation.

10. M�nf�rm�rkelse kan antingen vara total, partiell eller penumbral, beroende p� hur solen m�nen radar upp sig. Skuggor vilka som helst �r inte lika m�rka �ver allt och man delar in skuggan i k�rnskugga ( umbra ) och halvskugga ( penumbra). N�r m�nen passerar jordskuggans delar f�r vi olika typer av m�nf�rm�rkelser. Om m�nen endast passerar halvskuggan f�r vi penumbral m�nf�rm�rkelse. Denna typ �r v�ldigt sv�r att uppfatta. Om jorden passerar k�rnskuggan f�r vi total m�nf�rm�rkelse. N�r n�gon av m�nens delar passerar genom k�rnskuggan f�r vi partiell m�nf�rm�rkelse. Denna typ �r l�tt att se eftersom den ser ut som n�gon av m�nens faser.Skuggor vilka som helst �r inte lika m�rka �ver allt och man delar in skuggan i k�rnskugga ( umbra ) och halvskugga ( penumbra). N�r m�nen passerar jordskuggans delar f�r vi olika typer av m�nf�rm�rkelser. Om m�nen endast passerar halvskuggan f�r vi penumbral m�nf�rm�rkelse. Denna typ �r v�ldigt sv�r att uppfatta. Om jorden passerar k�rnskuggan f�r vi total m�nf�rm�rkelse. N�r n�gon av m�nens delar passerar genom k�rnskuggan f�r vi partiell m�nf�rm�rkelse. Denna typ �r l�tt att se eftersom den ser ut som n�gon av m�nens faser.

11. Om du skulle st� p� m�nen under en total m�nf�rm�rkelse skulle solen skymmas av jorden. Trots detta skulle du se en del av solljuset som g�r genom jordens atmosf�r. Detta f�r till f�ljd att m�nen n�s av en del ljus som g�tt genom jordens atmosf�r, detta ljus �r till st�rsta delen r�tt och m�nen kommer att skina med ett svagt r�tt sken. Du ser samma effekt d� du tittar p� solens upp- eller nedg�ng, ljuset blir r�tt eftersom den bl� delen av ljuset sprids mot alla sm�partiklar i atmosf�ren mer �n det r�da.Om du skulle st� p� m�nen under en total m�nf�rm�rkelse skulle solen skymmas av jorden. Trots detta skulle du se en del av solljuset som g�r genom jordens atmosf�r. Detta f�r till f�ljd att m�nen n�s av en del ljus som g�tt genom jordens atmosf�r, detta ljus �r till st�rsta delen r�tt och m�nen kommer att skina med ett svagt r�tt sken. Du ser samma effekt d� du tittar p� solens upp- eller nedg�ng, ljuset blir r�tt eftersom den bl� delen av ljuset sprids mot alla sm�partiklar i atmosf�ren mer �n det r�da.

12. I medeltal sker tv� till tre m�nf�rm�rkelser per �r. Ungef�r en tredjedel av alla �r penumbrala, en tredjedel totala och en tredjedel partiella. I medeltal sker tv� till tre m�nf�rm�rkelser per �r. Ungef�r en tredjedel av alla �r penumbrala, en tredjedel totala och en tredjedel partiella.

13. Solf�rm�rkelse kan antingen vara total, partiell eller ringformig beroende p� hur solen, jorden och m�nen radar upp sig. Under en total solf�rm�rkelse n�r spetsen p� k�rnskuggan jorden och tr�ffar ett smalt band p� jordytan( f�rm�rkelsesp�r ). Under denna m�nf�rm�rkelse var skuggspetsen 105 km bred och passerade Engelska kanalen med en hastighet av 3000 km/h. Under en total solf�rm�rkelse n�r spetsen p� k�rnskuggan jorden och tr�ffar ett smalt band p� jordytan( f�rm�rkelsesp�r ). Under denna m�nf�rm�rkelse var skuggspetsen 105 km bred och passerade Engelska kanalen med en hastighet av 3000 km/h.

14. Dessa foton �r tagna med 5 min mellanrum och visar hur m�nen allt mer r�cker solskivan. Den mittersta bilden visar totaliteten, den tid d� hela solskivan �r t�ckt. N�r solskivan �r t�ckt kan man se solens svagt lysande korona. Den senaste som vi hade i Stockholm var 1957. Tn totalitet varar s�llan l�ngre �n ca 5 min. Kom ih�g att aldrig titta direkt mot solen under en f�rm�rkelse.Dessa foton �r tagna med 5 min mellanrum och visar hur m�nen allt mer r�cker solskivan. Den mittersta bilden visar totaliteten, den tid d� hela solskivan �r t�ckt. N�r solskivan �r t�ckt kan man se solens svagt lysande korona. Den senaste som vi hade i Stockholm var 1957. Tn totalitet varar s�llan l�ngre �n ca 5 min. Kom ih�g att aldrig titta direkt mot solen under en f�rm�rkelse.

15. Ringformig solf�rm�rkelse Ringformig solf�rm�rkelse inneb�r att m�nen inte kan t�cka hela skivan, jorden hamnar inte helt och h�llet i m�nskuggan. Detta kan intr�ffa n�r m�nen befinner sig som l�ngst fr�n jorden i sin bana, apogeum. Beroende p� var m�nen befinner sig i sin ovala bana s� f�r skuggan p� marken olika breddRingformig solf�rm�rkelse inneb�r att m�nen inte kan t�cka hela skivan, jorden hamnar inte helt och h�llet i m�nskuggan. Detta kan intr�ffa n�r m�nen befinner sig som l�ngst fr�n jorden i sin bana, apogeum. Beroende p� var m�nen befinner sig i sin ovala bana s� f�r skuggan p� marken olika bredd

16. Denna tabell visar alla m�nf�rm�rkelser mellan �r 2004 och 2008. P� engelska heter ringformig annular eclips.Denna tabell visar alla m�nf�rm�rkelser mellan �r 2004 och 2008. P� engelska heter ringformig annular eclips.

17. Kartan visar alla totala solf�rm�rkelser mellan 1997 och 2020. Kartan visar alla totala solf�rm�rkelser mellan 1997 och 2020.

18. Ringformig solf�rm�rkelse.Ringformig solf�rm�rkelse.

19. Saros intervall Antag att du f�r se en total solf�rm�rkelse och vill ber�kna n�r n�sta intr�ffar hos dig. F�r att kunna ber�kna n�r n�sta solf�rm�rkelse skall ske m�ste man k�nna till flera faktorer. Eftersom solf�rm�rkelse bara kan ske vid nym�ne och n�r den intr�ffar p� nodlinjen ( se bild 9) och att det g�r 29, 53 dygn tills n�sta nym�ne, m�ste det allts� g� ett flertal synodiska m�nader tills n�sta tillf�lle. Tyv�rr vrider sig ocks� nodlinjen och det tar 346,6 dagar (ett solf�rm�rkelse�r) f�r nodlinjen att n� samma position. Det m�ste allts� g� ett visst antal synodiska m�nader vilket skall ge samma anta dagar som ett visst antal solf�rm�rkelse �r. Genom pr�vning f�r du att 223 synodiska m�nader �r detsamma som 19 solf�rm�rkelse�r. 223 X 29,53 = 19 X 346,6=6585 dagar En mer exakt ber�kning ger 6585,3 dagar Saros intervall, 18 �r och 11,3 dagar. Tyv�rr r�cker det inta att v�nta denna tid eftersom jorden p� grund av den extra tredjedelens dag hinner vrida sig ett tredjedels varv, allts� 120� fr�n dig. Du m�ste allts� v�nta 54 �r och 34 dagar tills det intr�ffar igen. Man har bevis f�r at Babyloniska astronomer k�nde till Saros intervall, troligen ber�knat utifr�n m�nf�rm�rkelser ist�llet. Antag att du f�r se en total solf�rm�rkelse och vill ber�kna n�r n�sta intr�ffar hos dig. F�r att kunna ber�kna n�r n�sta solf�rm�rkelse skall ske m�ste man k�nna till flera faktorer. Eftersom solf�rm�rkelse bara kan ske vid nym�ne och n�r den intr�ffar p� nodlinjen ( se bild 9) och att det g�r 29, 53 dygn tills n�sta nym�ne, m�ste det allts� g� ett flertal synodiska m�nader tills n�sta tillf�lle. Tyv�rr vrider sig ocks� nodlinjen och det tar 346,6 dagar (ett solf�rm�rkelse�r) f�r nodlinjen att n� samma position. Det m�ste allts� g� ett visst antal synodiska m�nader vilket skall ge samma anta dagar som ett visst antal solf�rm�rkelse �r. Genom pr�vning f�r du att 223 synodiska m�nader �r detsamma som 19 solf�rm�rkelse�r. 223 X 29,53 = 19 X 346,6=6585 dagar En mer exakt ber�kning ger 6585,3 dagar Saros intervall, 18 �r och 11,3 dagar. Tyv�rr r�cker det inta att v�nta denna tid eftersom jorden p� grund av den extra tredjedelens dag hinner vrida sig ett tredjedels varv, allts� 120� fr�n dig. Du m�ste allts� v�nta 54 �r och 34 dagar tills det intr�ffar igen. Man har bevis f�r at Babyloniska astronomer k�nde till Saros intervall, troligen ber�knat utifr�n m�nf�rm�rkelser ist�llet.

20. Antikens astronomer m�tte jordensomkrets och f�rs�kte m�ta avst�ndet b�de till solen och m�nen. I Syene sken solen rakt ned i ett brunnsh�l under sommarsolst�ndet. I Alexandria, var skillnaden p� solens l�ge 7? eller ungef�r en femtiondel av jordens omkrets. Ungef�r 200 f kr best�mde den grekiske astronomen Eratosthenes jordens omkrets till 50 x avst�ndet mellan Alexandria och Syene till 42000 km (verkligt m�tt 40000 km) Eratosthenes visste att i hans hemstad Alexandria stod solen aldrig i zenit n�gon g�ng under �ret. Som h�gst stod den 7� grader s�der om zenit p� midsommardagen, samtidigt visste han att samma dag stod solen rakt i zenit i Syene l�ngre s�der ut. Med hj�lp av detta antog han att som bilden visa ratt jorden var rund och ca 50 g�nger avst�ndet mellan Alexandria och Syene. Omkretsen blev d� 42000 km. Eratosthenes visste att i hans hemstad Alexandria stod solen aldrig i zenit n�gon g�ng under �ret. Som h�gst stod den 7� grader s�der om zenit p� midsommardagen, samtidigt visste han att samma dag stod solen rakt i zenit i Syene l�ngre s�der ut. Med hj�lp av detta antog han att som bilden visa ratt jorden var rund och ca 50 g�nger avst�ndet mellan Alexandria och Syene. Omkretsen blev d� 42000 km.

21. Aristarchus visste att m�nen jorden och solen bildade en r�tvinklig triangel n�r m�nens fas var halvm�ne i tilltagande och v�xande. Med trigonometriska resonemang kunde han ber�kna de relativa l�ngderna f�r sidorna i denna triangel och med hj�lp av detta ber�kna Avst�ndet till Solen och M�nen. Aristarchus best�mde s� tidigt som 280 f kr dessa samband, hans ber�kningar gav at solen ligger 20 g�nger l�ngre bort �n m�nen, dagens visar att solen ligger 390 g�nger l�ngre bort �r m�nen. Inte s� noggrant kan tyckas men �nd� imponerande att man gjorde f�rs�k att m�ta avst�nd i solsystemet s� tidigt. Aristarchus best�mde s� tidigt som 280 f kr dessa samband, hans ber�kningar gav at solen ligger 20 g�nger l�ngre bort �n m�nen, dagens visar att solen ligger 390 g�nger l�ngre bort �r m�nen. Inte s� noggrant kan tyckas men �nd� imponerande att man gjorde f�rs�k att m�ta avst�nd i solsystemet s� tidigt.

23. Nyckelord Apogeum ekliptikans plan f�rm�rkelse f�rm�rkelse sp�r nym�ne full m�ne nodlinje m�nf�rm�rkelse m�nens faser partiell m�nf�rm�rkelse partial solf�rm�rkelse penumbra penumbral f�rm�rkelse perigeum ringformig m�nf�rm�rkelse Saros intervall sideristisk m�nad solens korona solf�rm�rkelse bunden rotation synodisk m�nad m�ne i nedan terminator totalitet total m�nf�rm�rkelse total solf�rm�rkelse umbra tilltagande halvm�ne avtagande halvm�ne