4. Луна

 

Как сказано в первой главе Книги Бытия, сначала были созданы день и ночь, и первая смена дня и ночи составила первый день [1]). Интересно отметить, что Солнце и Луна были созданы не в первый день, а лишь на четвертый: Солнце - чтобы править днем, Луна - чтобы править ночью. Написать так можно было лишь не понимая, что Солнце и есть причина дневного света, а не просто его символ.

Также вряд ли можно сказать, что Луна правит ночью. Всю ночь она видна на небе только в полнолуние, в новолуние же мы не видим ее совсем. В среднем Луна видна лишь половину ночи.

На ранних этапах греческой астрономии природа дневного и лун­ного света все еще была предметом горячих споров. Ко времени же, которое интересует нас (скажем, ко времени Гиппарха), эти вопросы были в значительной степени разрешены в пользу современной точки зрения. Наибольшие споры, видимо, вызывал вопрос о природе лун­ного света: светится ли Луна сама по себе или же она светится отра­женным солнечным светом?

В пользу вывода о том, что Луна светится отраженным светом, наиболее сильно свидетельствуют, по-видимому, следующие два об­стоятельства, известные еще до Гиппарха, хотя тогда они, возможно, и не получили всеобщего признания. Выпуклая сторона серпа Луны всегда указывает на Солнце. В полнолуние свет от Луны прерыва­ется тогда и только тогда, когда Луна попадает в тень Земли. Про­стейший способ объяснить оба эти явления - предположить, что Луна является шаром, который светится только отраженным солнечным светом.

Можно считать, что Луна движется в некоторой плоскости, но эта плоскость в свою очередь сама быстро движется в пространстве. Плоскость движения Луны образует с плоскостью эклиптики угол, величиной немного больше 5°, и линия пересечения этих плоскостей проходит через Землю. Угол называется углом наклона, а линия пере­сечения - линией узлов. Аналогом линии узлов может служить прямая, соединяющая положения равноденствий. Если Луна нахо­дится на линии узлов, то она «проходит» через плоскость эклиптики. Та точка линии узлов, пройдя которую Луна попадает с южной на северную от эклиптики сторону, называется восходящим узлом. Вто­рая точка пересечения линии узлов с орбитой Луны - нисходящий узел.

Линия узлов движется вдоль эклиптики на запад и совершает полный оборот примерно за 18,61 года, т. е. намного быстрее, чем полный обход эклиптики совершают точки равноденствия. В то время как линия узлов движется, угол между эклиптикой и плоскостью движения Луны остается неизменным [2]). Итак, плоскость движения Луны сама совершает непростое движение, которое называется пре­цессией, а движение узлов называется прецессией узлов [3]).

Движение Луны в соответствующей плоскости можно аппрокси­мировать эллипсом, но это приближение далеко не такое хорошее, как в случае Солнца. Наибольшее отклонение движение Солнца от эллиптического меньше 1°. Луна же в своем движении отклоняется от эллиптического больше, чем на 1°. При составлении обычных эфемерид для расчетов движения Солнца используются теоретические выражения, содержащие немногим более 100 членов, а в случае Луны учитывают несколько тысяч слагаемых.

Эксцентриситет эллипса, наиболее удачно аппроксимирующего движение Луны, равен 0,054 900. Оси этого эллипса быстро повора­чиваются в плоскости движения, делая полный оборот немногим более, чем за 9 лет.

Предположим, что мы отметили время новолуния, когда Луна в своем орбитальном движении проходит на кратчайшем расстоянии от Солнца [4]), и отметили также положение Луны среди звезд в это время. В следующий раз Луна займет такое же положение среди звезд в среднем через 27, 321 582 суток (данный промежуток времени назы­вается сидерическим месяцем). Однако положение Солнца среди звезд через этот промежуток времени будет другим, поскольку Солнце движется в том же направлении, что и Луна. Поэтому новолуние еще не наступит. Средний интервал между новолуниями составляет 29, 530 589 суток. В нашей обыденной жизни именно этот промежуток времени, связанный с Луной (а не сидерический период), представ­ляет наибольший интерес. И если мы упоминаем месяц в обычном разговоре [5]), то имеем в виду именно его. Он называется синодическим месяцем.

Угол, под которым виден с Земли диаметр Луны, в среднем равен 31'5". Это немного меньше того угла, под которым с Земли виден диаметр Солнца. Среднее расстояние от Земли до Луны составляет примерно 60,3 радиуса Земли. Отсюда находим, что радиус Луны составляет 0,2725 радиуса Земли и отношение их объемов примерно равно 0,0202. Отметим также, что отношение масс Луны и Земли равно 0,0123, т. е. плотность Луны, как и плотность Солнца, меньше плот­ности Земли.