Ай орбитасы мен Жер эклиптикасының қиылысуы – ай түйіндері. Көтерілгіш және төмендегіш түйіндер, драконикалық ай, түйіндердің қозғалысы туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ай орбитасы Жер эклиптикасын қиылысатын жерде
Where the orbit of the Moon intersects the Earth's ecliptic
Ай тораптары – Айдың орбитасы эклиптиканы қиып өтетін екі нүктенің бірі, яғни екі орбиталық торабы. Көтерілгіш (немесе солтүстік) торап – Айдың солтүстік эклиптикалық жарты шарға өтетін жері, ал төмендегіш (немесе оңтүстік) торап – Айдың оңтүстік эклиптикалық жарты шарға өтетін жері.
A lunar node is either of the two orbital nodes of the Moon, that is, the two points at which the orbit of the Moon intersects the ecliptic. The ascending (or north) node is where the Moon moves into the northern ecliptic hemisphere, while the descending (or south) node is where the Moon enters the southern ecliptic hemisphere.
Ұсыныс
Ай 27.2122 күн сайын бір түйіннен өтеді, бұл мерзім дракондық ай (немесе драконикалық ай) деп аталады. Түйіндердің сызығы, екі жазықтықтың қиылысуы, кері қозғалысқа ие: Жердегі бақылаушы үшін ол эклиптика бойымен батысқа қарай 18,6 жылдық немесе жылына 19,3549° мерзіммен айналады. Аспанның солтүстігінен қарағанда түйіндер Жерді айналып, Жердің Күнді айналуымен салыстырғанда кері бағытта қозғалады. Айдың орбиталық жазықтығы кеңістікте прецессиялайтындықтан, ай түйіндері де эклиптиканың айналасында прецессиялайды, бір айналымды (дракондық кезең немесе түйіндік кезең деп аталады) аяқтайды. (Бұл сарос мерзімінен өзгеше.) Халықаралық аспандық анықтамалық жүйе (ICRS) сияқты инерциялық анықтамалық жүйеге қатысты өлшенгенде осы цикл 18,599525 жылды құрайды.
The Moon crosses the same node every 27.2122 days, an interval called the draconic month (or draconitic month). The line of nodes, the intersection between the two respective planes, has a retrograde motion: for an observer on Earth, it rotates westward along the ecliptic with a period of 18.6 years or 19.3549° per year. When viewed from the celestial north, the nodes move clockwise around Earth, opposite to Earth's own spin and its revolution around the Sun. Because the orbital plane of the Moon precesses in space, the lunar nodes also precess around the ecliptic, completing one revolution (called a draconic period or nodal period) in (This is not the same duration as a saros.) The same cycle measured against an inertial frame of reference, such as International Celestial Reference System (ICRS), a coordinate system relative to the fixed stars, is 18.599525 years.
Күн тұтылу
Ай тұтылуы тек толық Ай Ай түйіндерінің біріне жақын болғанда ғана болуы мүмкін (11° 38' эклиптикалық бойлық шегінде), ал Күн тұтылуы тек жаңа Ай Ай түйіндерінің біріне жақын болғанда ғана болуы мүмкін (17° 25' шегінде). 2000 жылдың шілдесінде (1-і және 31-і күндері) болған екі күн тұтылуы Айдың көтерілу түйінінде болған кезде орын алды. Көтерілу түйініндегі тұтылулар орташа есеппен бір драконикалық жылдан кейін қайталанады, ол шамамен 0,94901 григориан жылына тең, ал төмендеу түйініндегі тұтылулар да солай. Айдың немесе Күннің тұтылуы түйіндер Күнмен бірқатар келгенде, шамамен 173,3 күн сайын болуы мүмкін. Ай орбитасының көлбеулігі де тұтылуды анықтайды; көлеңкелер толық Ай мен жаңа Ай кезінде беттескенде, Күн, Жер және Ай үш өлшемде түзу сызықта келгенде қиылысады. Нәтижесінде, Айдағы "тропикалық жыл" 347 күнге созылады. Бұл жыл драконикалық жыл (немесе тұтылу жылы) деп аталады. Айдағы "маусымдар" осы кезеңге сәйкес келеді. Бұл драконикалық жылдың жартысына жуығы Күн Ай экваторының солтүстігінде (бірақ ең көп дегенде 1,543°), ал қалған жартысы Ай экваторының оңтүстігінде болады. Бұл маусымдардың әсері, әрине, Айдың күні мен түні арасындағы айырмашылыққа қарағанда аз. Айдың полюстерінде, әдеттегі 15 жер күніне жуық Ай күні мен түнінің орнына, Күн 173 күн бойы "көрінеді", ал содан кейін 173 күн бойы "жасырынады"; полярлық күннің шығуы мен батуы әр жылы 18 күнге созылады. Мұндағы "көріну" дегеніміз – Күннің ортасы горизонттың үстінде болуы. Айдың полярлық күн шығуы мен күн батуы тұтылу (күн немесе ай) уақытында орын алады. Мысалы, 2016 жылдың 9 наурызындағы Күн тұтылуы кезінде Ай өзінің төмендеу түйініне жақын болды, ал Күн Ай экваторы эклиптиканы кесіп өтетін аспан нүктесіне жақын болды. Күн сол нүктеге жеткенде, оның ортасы Айдың солтүстік полюсінде батып, Айдың оңтүстік полюсінде шығады.
A lunar eclipse can occur only when the full Moon is near either lunar node (within 11° 38' ecliptic longitude), while a solar eclipse can occur only when the new Moon is near either lunar node (within 17° 25'). Both solar eclipses of July 2000 (on the 1st and 31st days) occurred around the time when the Moon was at its ascending node. Ascending node eclipses recur after one draconic year on average, which is about 0.94901 Gregorian year, as do descending node eclipses. An Eclipse of the Moon or Sun can occur when the nodes align with the Sun, roughly every 173.3 days. Lunar orbit inclination also determines eclipses; shadows cross when nodes coincide with full and new moon when the Sun, Earth, and Moon align in three dimensions. In effect, this means that the "tropical year" on the Moon is only 347 days long. This is called the draconic year (or eclipse year). The "seasons" on the Moon fit into this period. For about half of this draconic year, the Sun is north of the lunar equator (but at most 1.543°), and for the other half, it is south of the lunar equator. Obviously, the effect of these seasons is minor compared to the difference between lunar night and lunar day. At the lunar poles, instead of usual lunar days and nights of about 15 Earth days, the Sun will be "up" for 173 days as it will be "down"; polar sunrise and sunset takes 18 days each year. "Up" here means that the centre of the Sun is above the horizon. Lunar polar sunrises and sunsets occur around the time of eclipses (solar or lunar). For example, at the Solar eclipse of March 9, 2016, the Moon was near its descending node, and the Sun was near the point in the sky where the equator of the Moon crosses the ecliptic. When the Sun reaches that point, the center of the Sun sets at the lunar north pole and rises at the lunar south pole.
Атаулары мен белгілері
Тораптар әлемнің әр түрлі мәдениеттерінде әр түрлі атаулармен аталады. Орта ғасырдағы араб мәтіндерінде жеті классикалық планетамен қатар, сегізінші псевдопланета күн мен ай тұтылуының себебі болды деп саналады, оны әл Тиннин (Аждаһа) немесе әл Джавзахр (классикалық парсы тілінен шыққан Гавзахр) деп атаған. Бұл планета екі бөлікке бөлінді, олар Ай түйіндерін көрсетеді, мифологиялық аждаһардың Басы (ra’s) және Құйрығы (dhanab) деп аталды. Сол сияқты, түйіндер еврей тілінде rosh ha teli u zenavo (ראש התלי וזנבו) және латын тілінде caput draconis (аждаһаның басы) немесе cauda draconis (аждаһаның құйрығы) деп аталады. Көтерілетін түйін астрономиялық немесе астрологиялық символмен ☊ аждаһаның басы деп, ал төмен түсетін түйін ☋ символымен аждаһаның құйрығы деп аталады. Индуистік астрономияда түйіндер тоғыз Наваграханың ішіндегі жеті планетамен бірге қарастырылады; көтерілетін түйін Раху, ал төмен түсетін түйін Кету деп аталады. Тибет астрологиясында (ішінара Калачакра Тантрасына негізделген) бұл түйіндер тиісінше Раху және Калагни деп аталады.
The nodes are called by different names in different cultures of the world. In medieval Arabic texts, alongside the seven classical planets, it was believed that an eighth pseudo planet was the cause of solar and lunar eclipses, termed al Tinnīn (the Dragon) or al Jawzahr (from Classical Persian Gawzahr). The planet was split into two parts representing the lunar nodes, termed the Head (ra’s) and Tail (dhanab) of the mythological dragon. Similarly, the nodes are termed rosh ha teli u zenavo (ראש התלי וזנבו) in Hebrew, and caput draconis (head of the dragon) or cauda draconis (tail of the dragon) in Latin. The ascending node is referred to as the dragon's head with the astronomical or astrological symbol of ☊ and the descending node is known as the dragon's tail with the symbol ☋. In Hindu astronomy, the nodes are considered with the seven planets among the nine Navagrahas; the ascending node ☊ is called Rahu and the descending node ☋ is called Ketu. In Tibetan astrology (partially based on the Kalachakra Tantra) these nodes are respectively named Rahu and Kalagni.
Иілудің шекті шектері
Әр 18,6 жылда Ай орбитасы мен Жер экваторы арасындағы бұрыш максималды 28°36′-қа жетеді, бұл Жердің экваторлық еңістігінің (23°27′) және Ай орбитасының эклиптикаға қатысты еңістігінің (5°09′) қосындысына тең. Бұл құбылыс айдың негізгі тұрақтанғандығы деп аталады. Осы кезде Айдың деклинациясы -28°36′-тан +28°36′-ға дейін өзгереді. Ал 9,3 жылдан кейін Ай орбитасы мен Жер экваторы арасындағы бұрыш минималды 18°20′-ға жетеді. Бұл айдың кіші тұрақтанғандығы деп аталады. Соңғы ай тұрақтанғандығы 2015 жылдың қазан айында кіші тұрақтанғандық ретінде тіркелді. Сол кезде төмен түсетін түйін күндік теңдікпен (аспандағы нүктенің оң көтерілуі нөлге және деклинациясы нөлге тең) бірқатар орналасқан. Түйіндер жыл сайын шамамен 19° батысқа қарай жылжиды. Күн белгілі бір түйінді жыл сайын 20 күнге ертерек кесіп өтеді. Ай орбитасының Жер экваторына ең төменгі еңісі 18°20′ болғанда, Ай дискінің ортасы 70°43' (90° - 18°20' – 57' параллакс) ендігіндегі солтүстік немесе оңтүстік бөліктерде күнделікті көкжиектен жоғары болады. Егер еңіс 28°36′-қа жетсе, Ай дискінің ортасы күнделікті көкжиектен жоғары тек 60°27' (90° - 28°36' – 57' параллакс) ендігіндегі солтүстік немесе оңтүстік бөліктерде ғана көрінеді. Жоғары ендіктерде әр айда кем дегенде бір күн Ай көрінбейді, сонымен қатар әр айда кем дегенде бір күн Ай батпайды. Бұл Күннің маусымдық мінез-құлқына ұқсас, бірақ 365 күннің орнына 27,2 күндік кезеңмен. Айдың көкжиектен 34 доға минуты төмен болғанда да, атмосфералық рефракция салдарынан оны көруге болады. Ай орбитасының Жер экваторына қатысты еңістігіне байланысты, Ай ай сайын Солтүстік және Оңтүстік полюстерде шамамен екі апта бойы көкжиектен жоғары болады, тіпті Күн алты ай бойы көкжиектен төмен болса да. Полюстердегі айдың шығуынан айдың шығуына дейінгі кезең тропикалық айды құрайды, ол шамамен 27,3 күнге созылады және сидеростық кезеңге жақын. Күн көкжиектен ең төмен болғанда (қысқы күн тоқырауы), Ай толу айында ең биік нүктесінде болады. Ай Егіздер шоқжұлдызында болса, ол Солтүстік полюсте көкжиектен жоғары болады, ал Сақи шоқжұлдызында болса, Оңтүстік полюсте көрінеді. Айдың жарығы Арктикадағы зоопланктон үшін Күн айлар бойы көкжиектен төмен болған кезде маңызды, және бұл климат жылырақ болған кезде Арктика мен Антарктика аймақтарында өмір сүрген жануарларға да көмектескен болуы мүмкін.
Every 18.6 years, the angle between the Moon's orbit and Earth's equator reaches a maximum of 28°36′, the sum of Earth's equatorial tilt (23°27′) and the Moon's orbital inclination (5°09′) to the ecliptic. This is called major lunar standstill. Around this time, the Moon's declination will vary from −28°36′ to +28°36′. Conversely, 9.3 years later, the angle between the Moon's orbit and Earth's equator reaches its minimum of 18°20′. This is called a minor lunar standstill. The last lunar standstill was a minor standstill in October 2015. At that time the descending node was lined up with the equinox (the point in the sky having right ascension zero and declination zero). The nodes are moving west by about 19° per year. The Sun crosses a given node about 20 days earlier each year. When the inclination of the Moon's orbit to the Earth's equator is at its minimum of 18°20′, the centre of the Moon's disk will be above the horizon every day from latitudes less than 70°43' (90° − 18°20' – 57' parallax) north or south. When the inclination is at its maximum of 28°36', the centre of the Moon's disk will be above the horizon every day only from latitudes less than 60°27' (90° − 28°36' – 57' parallax) north or south. At higher latitudes, there will be a period of at least one day each month when the Moon does not rise, but there will also be a period of at least one day each month when the Moon does not set. This is similar to the seasonal behaviour of the Sun, but with a period of 27.2 days instead of 365 days. Note that a point on the Moon can actually be visible when it is about 34 arc minutes below the horizon, due to atmospheric refraction. Because of the inclination of the Moon's orbit with respect to the Earth's equator, the Moon is above the horizon at the North and South Pole for almost two weeks every month, even though the Sun is below the horizon for six months at a time. The period from moonrise to moonrise at the poles is a tropical month, about 27.3 days, quite close to the sidereal period. When the Sun is the furthest below the horizon (winter solstice), the Moon will be full when it is at its highest point. When the Moon is in Gemini it will be above the horizon at the North Pole, and when it is in Sagittarius it will be up at the South Pole. The Moon's light is used by zooplankton in the Arctic when the Sun is below the horizon for months and must have been helpful to the animals that lived in Arctic and Antarctic regions when the climate was warmer.
Сызбалық шектен шығулар
Ай орбитасы эклиптикаға шамамен 5,14°-қа еңкейгендіктен, Ай эклиптикадан солтүстікке немесе оңтүстікке қарай шамамен 5°-ға дейін жылжуы мүмкін. Эклиптика аспан экваторына шамамен 23,44°-қа еңкейген, ал оның жазықтығы Жердің айналу осіне перпендикуляр. Осының салдарынан, 18,6 жылдық түйіндік кезеңде (Ай орбитасының өрбу түйіні көктемгі күн мен түн теңелуімен сәйкес келетінде) Айдың солтүстік және оңтүстік шектеріндегі ең жоғары және ең төменгі мөлшері шамамен 28,6° аспан экваторынан өтеді. Сондықтан, Айдың көтерілуі немесе батуының азимуты көкжиектегі ең солтүстік және оңтүстік нүктелерін анықтайды; Ай кульминацияға жеткенде ең төменгі және ең жоғары биіктікке жетеді (дене меридианды кесіп өткенде); ал жаңа айды алғаш көрудің ең кеш уақыты болуы мүмкін. Бұдан әрі, эклиптикадан 4°-тан астам солтүстікке орналасқан Плеяда жұлдыз шоғырының Аймен тоғысуы, түйіндік кезеңде салыстырмалы түрде қысқа мерзім ішінде, бір рет болады.
The Moon's orbit is inclined about 5.14° to the ecliptic; hence, the Moon can be up to about 5° north or south of the ecliptic. The ecliptic is inclined about 23.44° to the celestial equator, whose plane is perpendicular to the rotational axis of Earth. As a result, once during the 18.6 year nodal period (when the ascending node of the Moon's orbit coincides with the vernal equinox), the Moon's declination reaches a maximum and minimum (northern and southern extremes): about 28.6° from the celestial equator. Therefore, the moonrise or moonset azimuth has its northern and southernmost points on the horizon; the Moon at culmination has its lowest and highest altitude (when the body transits the meridian); and first sightings of the new moon potentially have their latest times. Furthermore, occultations by the Moon of the Pleiades star cluster, which is over 4° north of the ecliptic, occur during a comparatively brief period once every nodal period.
Сағаға әсері
Ай түйіндерінің прецессиясы Жердің атмосфералық, мұхиттық немесе жер қыртыстық су тасқындарына шағын әсер етеді. АҚШ Ұлттық мұхит және атмосфера басқармасы (NOAA) белгілі бір жердегі орташа төменгі су деңгейін (MLLW) сол жерде 19 жылдық тіркеу кезеңінде әр күні тіркелген ең төменгі су тасқынының биіктігінің орташа мәнін есептеу арқылы анықтайды. 19 жылдық тіркеу кезеңі – бұл ай түйіндерінің 18,6 жылдық циклына ең жақын толық жылдық санау. Жердің жаһандық жылынуынан туындаған теңіз деңгейінің көтерілуімен қатар, ай түйіндерінің прецессиясы 2030 жылдары жағалау аймақтарында су тасқындарының жиілігінің күрт өсуіне себеп болады деп болжанып отыр.
The precession of the lunar nodes has a small effect on Earth's tides – atmospheric, oceanic, or crustal. The U. S. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) determines mean lower low water (MLLW) at a location by averaging the height of the lowest tide recorded at that location each day during a 19 year recording period, known as the National Tidal Datum Epoch. The 19 year recording period is the nearest full year count to the 18.6 year cycle of the lunar nodes. In conjunction with sea level rise caused by global warming, lunar nodal precession is predicted to contribute to a rapid rise in the frequency of coastal flooding throughout the 2030s.