Лунный месяц - Lunar month

Анимация Луна поскольку он циклически проходит через свои фазы, как видно из Северного полушария. Кажущееся колебание Луны известно как либрация.

В лунные календари, а лунный месяц это время между двумя последовательными сизигии (новые луны или же полнолуние ). Точное определение варьируется, особенно в начале месяца.

В этой статье рассматриваются определения «месяца», которые имеют большое значение в астрономия. Другие определения, включая описание месяца в календарях различных культур по всему миру, см. месяц.

Вариации

В Шона, Ближневосточный, и Европейский традиции, месяц начинается, когда молодой полумесяц сначала становится видно, вечером, после соединение с Солнцем за один или два дня до этого вечера (например, в Исламский календарь ). В древний Египет, лунный месяц начался в тот день, когда убывающая луна уже не могла быть видна непосредственно перед восходом солнца.^[1] Другие бегут из полнолуние до полнолуния.

Третьи используют вычисления разной степени сложности, например, Еврейский календарь или церковный лунный календарь. Календари подсчитывают дни целыми числами, поэтому месяцы могут иметь длину 29 или 30 дней в некоторой регулярной или нерегулярной последовательности. Лунные циклы выдаются и рассчитываются с большой точностью в древних индуистскихPanchang календарь, широко используемый на Индийском субконтиненте.^{[нужна цитата ]} В Индии месяц от соединения до соединения делится на тридцать частей, известных как титис. Продолжительность титхи составляет от 19 до 26 часов. Дата названа в честь титхи, правящего на восходе солнца. Когда титхи короче дня, титхи может подскочить. Этот случай называется Kṣaya или же лопа. И наоборот, титхи также может «зависнуть», то есть один и тот же титхи связан с двумя последовательными днями. Это известно как вриддхи.

По-английски общее право, «лунный месяц» традиционно означал ровно 28 дней или четыре недели, таким образом, контракт на 12 месяцев длился ровно 48 недель.^[2] В Великобритании лунный месяц формально заменили на календарный месяц для документов и других письменных договоров Закон о собственности 1925 г. и для всех других юридических целей Закон о толковании 1978 года.^[3]

Типы

Есть несколько типов лунного месяца. Период, термин лунный месяц обычно относится к синодический месяц потому что это цикл видимого фазы Луны.

Большинство следующих типов лунных месяцев, за исключением различия между сидерическими и тропическими месяцами, были впервые обнаружены в Вавилонская лунная астрономия.

Сидерический месяц

Период Орбита луны как определено в отношении небесная сфера очевидно фиксированные звезды (в Международная небесная система отсчета; ICRF) известен как сидерический месяц потому что это время, необходимое Луне, чтобы вернуться в аналогичное положение среди звезды (латинский: Сидера): 27.321661 дней (27 д 7 ч 43 м 11.6 с).^[4] Этот тип месяца наблюдался в культурах Ближнего Востока, Индии и Китая следующим образом: они делили небо на 27 или 28 частей. лунные особняки, по одному на каждый день месяца, обозначенного на них заметной звездой.

Синодический месяц

В синодический месяц (Греческий: συνοδικός, романизированный: синодикос, что означает «относящийся к синоду, то есть собранию»; в данном случае Солнца и Луны) - это средний период орбиты Луны по отношению к линии, соединяющей Солнце и Землю. Это период лунные фазы, потому что внешний вид Луны зависит от положения Луны относительно Солнца, если смотреть с Земли.

Пока Луна вращается вокруг Земли, Земля движется по орбите вокруг Солнца. После завершения сидерического месяца Луна должна переместиться немного дальше, чтобы достичь нового положения, имеющего такое же угловое расстояние от Солнца, которое, по-видимому, перемещается относительно звезд с предыдущего месяца. Следовательно, синодический месяц занимает на 2,2 дня больше, чем сидерический месяц. Таким образом, около 13,37 сидерических месяцев, но около 12,37 синодических месяцев приходится на Григорианский год.

С Орбита Земли вокруг Солнца эллиптический и нет круговой, то скорость движения Земли вокруг Солнца меняется в течение года. Таким образом угловая скорость быстрее ближе перицентр и медленнее рядом апоапсис. То же самое и с орбитой Луны вокруг Земли. Из-за этих изменений угловой скорости фактическое время между луны может варьироваться от 29,18 до 29,93 дней. Долгосрочная средняя продолжительность составляет 29.530587981 дней^[5] (29 д 12 ч 44 м 2.8016 с). Синодический месяц используется для расчета циклы затмений.^[6]

Тропический месяц

Принято указывать положения небесных тел относительно весеннего неба. равноденствие. Из-за земных прецессия равноденствий, эта точка медленно движется назад по эклиптика. Следовательно, Луне требуется меньше времени, чтобы вернуться в эклиптическая долгота 0 °, чем в ту же точку среди фиксированные звезды: 27.321582 дней (27 д 7 ч 43 м 4,7 с). Этот немного более короткий период известен как тропический месяц; сравните аналогичный тропический год.

Аномалистический месяц

В Орбита луны аппроксимирует эллипс, а не круг. Однако ориентация (как и форма) этой орбиты не фиксирована. В частности, положение крайних точек (линия апсиды: перигей и апогей ), вращается один раз (апсидальная прецессия ) примерно за 3233 дня (8,85 года). Луне требуется больше времени, чтобы вернуться к той же апсисе, потому что она продвинулась вперед за один оборот. Этот более длительный период называется аномальный месяц и имеет среднюю длину 27.554551 дней (27 д 13 ч 18 м 33,2 с). В кажущийся диаметр Луны меняется с этим периодом, поэтому этот тип имеет некоторое отношение к предсказанию затмения (видеть Сарос ), протяженность, продолжительность и внешний вид которого (полный или кольцевой) зависят от точного видимого диаметра Луны. Кажущийся диаметр полнолуние варьируется в зависимости от цикл полнолуния, который является периодом биений синодического и аномалистического месяца, а также периодом, после которого апсиды снова указывают на Солнце.

Аномалистический месяц длиннее сидерического месяца, потому что перигей перемещается в то же направление поскольку Луна вращается вокруг Земли, один оборот за девять лет. Поэтому Луне требуется немного больше времени, чтобы вернуться в перигей, чем вернуться к той же звезде.

Драконий месяц

А драконий месяц или же драконитовый месяц^[7] также известен как узловой месяц или же узловой месяц.^[8] Название драконий относится к мифическому Дракон, сказал, чтобы жить в лунные узлы и съесть Солнце или Луну во время затмение.^[7] Солнечное или лунное затмение возможно только тогда, когда Луна находится в одной из двух точек, где ее орбита пересекает плоскость эклиптики; т.е. спутник находится на одном из орбитальные узлы.

Орбита Луны лежит в плоскости, которая склонный около 5,14 ° по отношению к плоскости эклиптики. Линия пересечения этих плоскостей проходит через две точки, в которых орбита Луны пересекает плоскость эклиптики: восходящий узел, где Луна входит в Северное небесное полушарие, а нисходящий узел, где Луна движется в Южный.

Драконий или узловой месяц - это средний интервал между двумя последовательными прохождениями Луны через одно и то же время. узел. Из-за крутящий момент под действием силы тяжести Солнца на угловой момент системы Земля – Луна, плоскость орбиты Луны постепенно вращается на запад, что означает, что узлы постепенно вращаются вокруг Земли. В результате время, необходимое Луне, чтобы вернуться в тот же узел, короче, чем сидерический месяц и длится 27.212220 сут (27 д 5 ч 5 м 35,8 с). Линия узлов орбиты Луны прецессы 360 ° примерно за 6798 дней (18,6 года).

Драконический месяц короче сидерического месяца, потому что узлы прецессируют в противоположное направление к тому, в котором Луна вращается вокруг Земли, один оборот каждые 18,6 лет. Следовательно, Луна возвращается в тот же узел немного раньше, чем возвращается, чтобы встретить ту же опорную звезду.

Продолжительность цикла

Независимо от культуры, все лунные календарные месяцы приблизительно равны средней продолжительности синодического месяца, среднего периода, за который Луна проходит. его фазы (новый, Первая четверть, полный, последняя четверть) и обратно: 29–30^[9] дней. Луна совершает один оборот вокруг Земли каждые 27,3 дня (звездный месяц), но из-за Орбиталь Земли движения вокруг Солнца, Луна еще не завершает синодический цикл, пока не достигнет точки в его орбита где Солнце в том же относительное положение.^[10]

В этой таблице перечислены средние значения пяти типов астрономических лунных месяцев, полученные из Chapront, Chapront-Touzé & Francou (2002).^[11] Они не являются постоянными, поэтому аппроксимация первого порядка (линейная) светское изменение предоставлен.

Действительно для эпоха J2000.0 (1 января 2000 12:00 TT ):

Тип месяца	Продолжительность в днях
драконит	27.212220815 + 0.000000414 × Т
тропический	27.321582252 + 0.000000182 × Т
сидерический	27.321661554 + 0.000000217 × Т
аномалистический	27.554549886 − 0.000001007 × Т
синодический	29.530588861 + 0.000000252 × Т

Примечание: В этой таблице время выражено в Эфемеридное время (точнее Земное время ) с 86 400 днями SI секунды. Т столетия с эпохи (2000), выраженное в Юлианские века 36 525 дней. Для календарных расчетов можно, вероятно, использовать дни, измеренные во временной шкале Всемирное время, который следует за несколько непредсказуемым вращением Земли и постепенно накапливает разницу с эфемеридным временем, называемую ΔT («дельта-Т»).

Не считая долгосрочного (миллениального) дрейфа этих значений, все эти периоды постоянно изменяются вокруг своих средних значений из-за сложного орбитальные эффекты Солнца и планет, влияющих на его движение.^[12]

Вывод

Периоды получены из полиномиальных выражений для Делоне аргументы, используемые в лунная теория, как указано в таблице 4 Chapront, Chapront-Touzé & Francou (2002)^[11]:

W1 - эклиптическая долгота Луны относительно Луны. фиксированное равноденствие ICRS: его период - звездный месяц. Если мы добавим скорость прецессии к звездной угловой скорости, мы получаем угловую скорость относительно звездной угловой скорости. равноденствие даты: его период - тропический месяц, который используется редко. л - средняя аномалия, ее период - аномальный месяц. F аргумент широты, его период - драконий месяц. D - удлинение Луны от Солнца, его период - синодический месяц.

Вывод периода из многочлен для аргумента А (угол):

${ displaystyle A = A_ {0} + (A_ {1} times T) + (A_ {2} times T ^ {2})}$ ;

Т в веках (cy) - 36 525 дней от эпохи J2000.0.

Угловая скорость - это первая производная:

${ displaystyle operatorname {d} ! A / operatorname {d} ! t = A '= A_ {1} + (2 times A_ {2} times T)}$ .

Период (Q) - величина, обратная угловой скорости:

${ displaystyle Q = {1 over A '} = {1 over A_ {1} + (2 times A_ {2} times T)} = {1 over A_ {1}} times {1 более 1+ (2 times {A_ {2} over A_ {1}} times T)} = {1 over A_ {1}} times (1-2 times {A_ {2} over A_ {1}} times T) = {1 over A_ {1}} - (2 times {A_ {2} over (A_ {1} times A_ {1})} times T)}$ ,

игнорирование терминов более высокого порядка.

А₁ in "/ cy; A₂ в "/ cy²; итак результат Q выражается в cy / ", что является очень неудобной единицей.

1 оборот (оборот) равен 360 × 60 × 60 "= 1296000"; чтобы преобразовать единицу скорости в число оборотов в день, разделите A₁ автор: B₁ = 1296000 × 36525 = 47336400000; C₁ = B₁ ÷ А₁ - тогда период (в днях / оборот) в эпоху J2000.0.

Для об / день² разделить A₂ автор: B₂ = 1296000 × 36525² = 1728962010000000.

За ${ Displaystyle A_ {2} div (A_ {1} times A_ {1})}$ числовой коэффициент преобразования тогда становится 2 × B1 × B1 ÷ B2 = 2 × 1296000. Это даст линейный срок в днях изменения (периода) в день, что также является неудобной единицей: для изменения за год умножьте на коэффициент 365,25, а для изменения за столетие умножьте на коэффициент 36525. C₂ = 2 × 1296000 × 36525 × А₂ ÷ (А₁ × А₁).

Тогда период п в днях:

${ Displaystyle P = C_ {1} -C_ {2} times T}$ .

Пример синодического месяца из аргумента Делоне D: D ′ = 1602961601,0312 - 2 × 6,8498 × T "/ с; A₁ = 1602961601,0312 "/ с; A₂ = −6,8498 дюймов / дюйм²; C₁ = 47336400000 ÷ 1602961601,0312 = 29,530588860986 дней; C₂ = 94672800000 × −6,8498 ÷ (1602961601,0312 × 1602961601,0312) = −0,00000025238 дней / цикл.