Fazy Księżyca — geometria
Księżyc świeci światłem odbitym; Słońce oświetla zawsze jego połowę. Obracaj położenie Księżyca na orbicie, a zobaczysz, jak zmienia się widziany z Ziemi wycinek oświetlonej połowy — od nowiu przez kwadry po pełnię. Nów: Księżyc między Ziemią a Słońcem.
Co się właśnie stało?
Księżyc świeci światłem odbitym od Słońca. Słońce oświetla zawsze dokładnie połowę jego kuli — tę zwróconą ku Słońcu. Fazy to efekt tego, jak duży wycinek tej oświetlonej połowy widzimy z Ziemi, zależnie od położenia Księżyca na orbicie.
Oświetlenie tarczy:
Dla (Księżyc naprzeciw Słońca) — pełnia; (między nami a Słońcem) — nów; — kwadra.
Niezmiennik — zawsze połowa oświetlona:
Połowa Księżyca jest oświetlona przez cały czas — nigdy się to nie zmienia. „Fazy" to wyłącznie zmiana kąta patrzenia. Widzimy też zawsze tę samą stronę Księżyca (obrót synchroniczny), ale oświetloną w różnym stopniu.
Po co Ci to na maturze:
Geometria Słońce–Ziemia–Księżyc, ruch obiegowy i światło odbite to standard w astronomicznej części matury. Nie myl faz z zaćmieniem — zaćmienie to cień, faza to kąt oświetlenia.
Zapamiętaj: zawsze oświetlona jest połowa Księżyca; faza = ile jej widać. Nów: Księżyc między Ziemią a Słońcem; pełnia: po przeciwnej stronie.
Najczęstsze pytania
›Czemu Księżyc ma fazy?
Bo świeci światłem odbitym od Słońca, które oświetla zawsze tylko połowę jego kuli. W miarę obiegu Księżyca wokół Ziemi widzimy z Ziemi coraz większy lub mniejszy wycinek tej oświetlonej połowy — od nowiu (0%) przez kwadry (50%) po pełnię (100%).
›Czemu widzimy zawsze tę samą stronę Księżyca?
Bo Księżyc obraca się wokół własnej osi w tym samym czasie, w jakim obiega Ziemię (obrót synchroniczny: okres obrotu = miesiąc syderyczny 27,32 d). Efekt sił pływowych. „Ciemna strona Księżyca" nie jest ciemna — bywa oświetlona, tylko nigdy jej z Ziemi nie widać.
›Czym faza różni się od zaćmienia?
Faza to kwestia kąta oświetlenia (widzimy inny wycinek zawsze-oświetlonej połowy). Zaćmienie to cień: Księżyca na Ziemi (zaćmienie Słońca) albo Ziemi na Księżycu (zaćmienie Księżyca). Zaćmienia zdarzają się rzadko, bo orbita Księżyca jest nachylona o ~5°.