4.5: Awamu na Mwendo wa Mwezi

Malengo ya kujifunza

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

• Eleza sababu ya awamu ya mwezi
• Kuelewa jinsi Mwezi unavyozunguka na inazunguka Dunia

Baada ya Jua, Mwezi ni kitu kilicho mkali zaidi na dhahiri zaidi mbinguni. Tofauti na Jua, haliangazi chini ya nguvu zake mwenyewe, lakini huangaza tu na jua lililojitokeza. Ikiwa ungefuata maendeleo yake mbinguni kwa mwezi, ungependa kuchunguza mzunguko wa awamu (maonyesho tofauti), na Mwezi unapoanza giza na kupata mwanga zaidi na zaidi na jua katika kipindi cha wiki mbili. Baada ya disk ya Mwezi inakuwa mkali kabisa, huanza kuharibika, kurudi giza kuhusu wiki mbili baadaye.

Mabadiliko haya yalivutiwa na yalisisitiza tamaduni nyingi za mapema, ambazo zilikuja na hadithi za ajabu na hadithi za kuelezea mzunguko wa Mwezi. Hata katika ulimwengu wa kisasa, watu wengi hawaelewi nini kinachosababisha awamu, wakifikiri kwamba kwa namna fulani zinahusiana na kivuli cha Dunia. Hebu tuone jinsi awamu zinaweza kuelezewa na mwendo wa Mwezi kuhusiana na chanzo cha mwanga mkali katika mfumo wa jua, Jua.

Awamu Lunar

Ingawa tunajua kwamba Jua linatembea 1/12 ya njia yake kuzunguka angani kila mwezi, kwa madhumuni ya kuelezea awamu, tunaweza kudhani kwamba mwanga wa Jua unatoka kwa takribani mwelekeo huo wakati wa mzunguko wa mwezi wa wiki nne. Mwezi, kwa upande mwingine, unazunguka kabisa Dunia wakati huo. Tunapoangalia Mwezi kutoka kwa mtazamo wetu duniani, ni kiasi gani cha uso wake tunachokiona unaangazwa na jua hutegemea angle ambayo Jua hufanya na Mwezi.

Hapa ni jaribio rahisi kukuonyesha kile tunachomaanisha: simama juu ya miguu 6 mbele ya mwanga mkali wa umeme katika chumba giza kabisa (au nje usiku) na ushikilie mkononi mwako kitu kidogo cha pande zote kama mpira wa tenisi au machungwa. Kichwa chako kinaweza kuwakilisha Dunia, nuru inawakilisha Jua, na mpira Mwezi. Hoja mpira kuzunguka kichwa chako (kuhakikisha huna kusababisha kupatwa kwa kuzuia mwanga na kichwa chako). Utaona awamu kama zile za Mwezi kwenye mpira. (Njia nyingine nzuri ya kufahamu awamu na mwendo wa Mwezi ni kufuata satellite yetu mbinguni kwa mwezi mmoja au mbili, kurekodi sura yake, mwelekeo wake kutoka jua, na wakati inapoinuka na kuweka.)

Hebu tuchunguze mzunguko wa Mwezi wa awamu kwa kutumia Kielelezo, ambacho kinaonyesha tabia ya Mwezi kwa mwezi mzima. Hila kwa takwimu hii ni kwamba lazima ufikirie mwenyewe umesimama duniani, unakabiliwa na Mwezi katika kila awamu zake. Kwa hiyo, kwa nafasi iliyoitwa “Mpya,” uko upande wa kulia wa Dunia na ni katikati ya mchana; kwa nafasi “Kamili,” uko upande wa kushoto wa Dunia katikati ya usiku. Kumbuka kuwa katika kila nafasi kwenye Kielelezo\(\PageIndex{1}\), Mwezi ni nusu ya mwanga na nusu giza (kama mpira katika jua lazima). Tofauti katika kila nafasi inahusiana na sehemu gani ya Mwezi inakabiliwa na Dunia.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\) Awamu ya Mwezi. Kuonekana kwa Mwezi hubadilika wakati wa mzunguko kamili wa kila mwezi. Picha za Mwezi kwenye mduara mweupe zinaonyesha mtazamo kutoka nafasi, na Jua limeondoka kwa haki katika nafasi ya kudumu. Picha za nje zinaonyesha jinsi Mwezi unavyoonekana mbinguni kutoka kila hatua katika obiti. Fikiria mwenyewe umesimama duniani, unakabiliwa na Mwezi kila hatua. Katika nafasi “Mpya,” kwa mfano, unakabiliwa na Mwezi kutoka upande wa kulia wa Dunia katikati ya mchana. (Kumbuka kuwa umbali wa Mwezi kutoka Dunia hauwezi kuongezeka katika mchoro huu: Mwezi ni takribani 30 Dunia-kipenyo mbali na sisi.) (mikopo: mabadiliko ya kazi na NASA)

Mwezi unasemekana kuwa mpya wakati uko katika mwelekeo sawa wa jumla angani kama Jua (msimamo A). Hapa, upande wake wa mwanga (mkali) umegeuka mbali na sisi na upande wake wa giza umegeuka kuelekea kwetu. Unaweza kusema kwamba Jua linaangaza upande “usiofaa” wa Mwezi kwa mtazamo wetu. Katika awamu hii Mwezi hauonekani kwetu; uso wake wa giza, mwamba hautoi mwanga wowote. Kwa sababu mwezi mpya uko katika sehemu moja ya anga kama Jua, huinuka jua na huweka machweo.

Lakini Mwezi haubaki katika awamu hii kwa muda mrefu kwa sababu unahamia upande wa mashariki kila siku katika njia yake ya kila mwezi inayozunguka nasi. Kwa kuwa inachukua takriban siku 30 kwa obiti ya Dunia na kuna 360° katika duara, Mwezi utasogea takriban 12° angani kila siku (au takriban mara 24 kipenyo chake mwenyewe). Siku moja au mbili baada ya awamu mpya, crescent nyembamba inaonekana kwanza, tunapoanza kuona sehemu ndogo ya hemisphere ya Mwezi. Imehamia katika nafasi ambapo sasa inaonyesha jua kidogo kuelekea kwetu upande mmoja. Crescent angavu huongezeka kwa ukubwa katika siku za mfululizo huku Mwezi unaendelea mbali zaidi na mbali kuzunguka angani mbali na mwelekeo wa Jua (msimamo B). Kwa sababu Mwezi unahamia upande wa mashariki mbali na Jua, huinuka baadaye na baadaye kila siku (kama mwanafunzi wakati wa likizo ya majira ya joto).

Baada ya wiki moja, Mwezi ni robo moja ya njia karibu na obiti yake (nafasi C) na hivyo tunasema ni katika awamu ya kwanza ya robo. Nusu ya upande wa mwanga wa Mwezi inaonekana kwa waangalizi wa Dunia. Kwa sababu ya mwendo wake wa mashariki, Mwezi sasa unabakia karibu robo moja ya siku nyuma ya Jua, ukiongezeka karibu na saa sita mchana na kukaa karibu na usiku wa manane.

Wakati wa wiki baada ya awamu ya robo ya kwanza, tunaona zaidi na zaidi ya hemisphere ya mwanga ya Mwezi (msimamo D), awamu inayoitwa mngaro (au kukua) gibbus (kutoka kwa Kilatini gibbus, maana yake ni nundu). Hatimaye, Mwezi unafika kwenye nafasi E katika takwimu yetu, ambako na Jua vinapingana mbinguni. Upande wa Mwezi uligeuka kuelekea Jua pia umegeuka kuelekea Dunia, na tuna awamu kamili.

Mwezi unapojaa, ni kinyume na Jua mbinguni. Mwezi hufanya kinyume cha kile Jua hufanya, kupanda wakati wa jua na kuweka jua. Kumbuka nini maana yake katika mazoezi: mwanga kabisa (na hivyo liko sana) Moon kuongezeka kama anapata giza, inabaki mbinguni usiku wote, na kuweka kama mionzi ya kwanza ya jua ni kuonekana asubuhi. Mwangaza wake usiku wote husaidia wapenzi juu ya stroll kimapenzi na wanafunzi kutafuta njia yao ya kurudi dorms yao baada ya usiku mrefu katika maktaba au off-chuo chama.

Na ni lini mwezi kamili juu mbinguni na inayoonekana zaidi? Usiku wa manane, wakati uliojulikana katika vizazi vya riwaya na filamu za kutisha. (Kumbuka jinsi tabia ya vampire kama Dracula inalingana na tabia ya mwezi kamili: Dracula huongezeka wakati wa jua, hufanya uovu wake mbaya zaidi usiku wa manane, na lazima kurudi chini katika jeneza lake kwa jua. Hadithi za zamani zilikuwa njia ya kufafanua tabia ya Mwezi, ambayo ilikuwa sehemu kubwa zaidi ya maisha ya watu katika siku kabla ya taa za umeme na televisheni.)

Ngano ina kuwa tabia zaidi ya mambo huonekana wakati wa mwezi kamili (Mwezi hata unatoa jina kwa tabia ya mambo— “lunacy”). Lakini, kwa kweli, vipimo vya takwimu za “hypothesis” hii inayohusisha maelfu ya kumbukumbu kutoka vyumba vya dharura vya hospitali na faili za polisi hazifunua uwiano wowote wa tabia za binadamu na awamu za Mwezi. Kwa mfano, homicides hutokea kwa kiwango sawa wakati wa mwezi mpya au mwezi wa crescent kama wakati wa mwezi kamili. Wachunguzi wengi wanaamini kwamba hadithi halisi sio kwamba tabia zaidi ya mambo hutokea usiku na mwezi kamili, lakini badala ya kuwa tuna uwezekano mkubwa wa kutambua au kukumbuka tabia kama hiyo kwa msaada wa mwanga mkali wa mbinguni unaoendelea usiku wote.

Wakati wa wiki mbili zifuatazo mwezi kamili, Mwezi hupitia awamu sawa tena kwa utaratibu wa reverse (pointi F, G, na H katika Kielelezo\(\PageIndex{1}\)), kurudi kwenye awamu mpya baada ya siku 29.5. Karibu wiki moja baada ya mwezi kamili, kwa mfano, Mwezi uko katika robo ya tatu, maana yake ni robo tatu za njia inayozunguka (si kwamba robo tatu zinaangazwa—kwa kweli, nusu ya upande unaoonekana wa Mwezi ni giza tena). Katika awamu hii, Mwezi sasa unaongezeka karibu na usiku wa manane na kuweka karibu saa sita mchana.

Kumbuka kuwa kuna jambo moja kabisa kupotosha kuhusu Kielelezo\(\PageIndex{1}\). Ukiangalia Mwezi katika nafasi E, ingawa ni kamili katika nadharia, inaonekana kama mwanga wake ingekuwa kweli imefungwa na Dunia kubwa ya mafuta, na hivyo hatuwezi kuona chochote kwenye Mwezi isipokuwa kivuli cha Dunia. Katika hali halisi, Mwezi haupo karibu na Dunia (wala njia yake inafanana na Jua mbinguni) kwani mchoro huu (na michoro katika vitabu vingi) unaweza kukuongoza kuamini.

Mwezi ni kweli 30 Dunia-kipenyo mbali na sisi; Sayansi na Ulimwengu: Ziara Kifupi ina mchoro unaoonyesha vitu viwili kwa kiwango. Na, kwa kuwa obiti ya Mwezi inakabiliwa na njia ya Jua mbinguni, kivuli cha Dunia kinakosa mwezi miezi mingi. Ndiyo sababu sisi mara kwa mara hupata kutibiwa kwa mwezi kamili. Nyakati ambapo kivuli cha Dunia kinaanguka juu ya Mwezi huitwa kupungua kwa mwezi na hujadiliwa katika Eclipses ya Jua na Mwezi.

astronomia na siku za wiki

Wiki inaonekana huru ya mwendo wa mbinguni, ingawa urefu wake unaweza kuwa msingi wa muda kati ya awamu ya robo ya Mwezi. Katika utamaduni wa Magharibi, siku saba za wiki ni jina la saba “tanga” ambayo wazee waliona angani: Jua, Mwezi, na sayari tano zinazoonekana kwa jicho lisilosaidiwa (Mercury, Venus, Mars, Jupiter, na Saturn).

Kwa Kiingereza, tunaweza kutambua kwa urahisi majina Jumapili (Jumapili), Siku ya Mwezi (Jumatatu), na Jumamosi (Jumamosi), lakini siku nyingine zinaitwa jina la Norse sawa na miungu ya Kirumi ambayo ilitoa majina yao kwa sayari. Katika lugha zaidi moja kwa moja kuhusiana na Kilatini, mawasiliano ni wazi. Jumatano, siku ya Mercury, kwa mfano, ni mercoledi kwa Kiitalia, mercredi kwa Kifaransa, na miércoles kwa Kihispania. Mars anatoa jina lake kwa Jumanne (martes katika Kihispania), Jupiter au Jove hadi Alhamisi (giovedi katika Italia), na Venus hadi Ijumaa (vendredi katika Kifaransa).

Hakuna sababu ya kwamba wiki ina kuwa na siku saba badala ya tano au nane. Ni jambo la kushangaza kubashiri kwamba kama tungeishi katika mfumo wa sayari ambapo sayari nyingi zilionekana bila darubini, Beatles ingekuwa sahihi na tunaweza kuwa na “Siku Nane kwa Wiki.”

View hii uhuishaji kuona awamu ya Mwezi kama orbits dunia na kama Dunia orbits Sun.

Mapinduzi ya Mwezi na Mzunguko

Kipindi cha sidereal cha Mwezi—yaani kipindi cha mapinduzi yake kuhusu Dunia kinachopimwa kwa heshima ya nyota—ni kidogo zaidi ya siku 27: mwezi wa sidereal ni siku 27.3217 kuwa sahihi. Muda wa muda ambao awamu hurudia-sema, kutoka kamili hadi kamili-ni mwezi wa jua, siku 29.5306. Tofauti inatokana na mwendo wa Dunia kuzunguka Jua. Mwezi lazima ufanye zaidi ya kurejea kamili duniani inayohamia ili kurudi kwenye awamu ileile kwa heshima ya Jua. Kama tulivyoona, Mwezi hubadilisha msimamo wake juu ya nyanja ya mbinguni badala ya haraka: hata wakati wa jioni moja, Mwezi unaonekana kuelekea mashariki kati ya nyota, unasafiri upana wake kwa saa kidogo chini ya 1. Ucheleweshaji wa mwezi wa mwezi kutoka siku moja hadi nyingine unasababishwa na mwendo huu wa mashariki unakaribia dakika 50.

Mwezi unazunguka kwenye mhimili wake kwa wakati uleule hasa unaochukua ili kuzunguka Dunia. Matokeo yake, Mwezi daima unaendelea uso huo umegeuka kuelekea Dunia (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Unaweza kuiga hii mwenyewe kwa “kuzungumza” mwenyeji wako au kujitolea mwingine. Anza kwa kukabiliana na roommate yako. Ikiwa unafanya mzunguko mmoja (spin) na mabega yako wakati huo huo unaozunguka naye, utaendelea kukabiliana na mwenzako wakati wa “obiti” nzima. Kama tutakavyoona katika sura zijazo, Mwezi wetu sio ulimwengu pekee unaoonyesha tabia hii, ambayo wanasayansi huita mzunguko wa synchronous.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\) Mwezi bila na kwa Mzunguko. Katika takwimu hii, sisi kukwama mshale nyeupe katika hatua fasta juu ya Moonili kuweka wimbo wa pande zake. (a) Ikiwa Mwezi haukuzunguka kama ulivyozunguka Dunia, ungeweka pande zake zote kwa mtazamo wetu; hivyo mshale mweupe ungeelekeza moja kwa moja kuelekea Dunia tu katika nafasi ya chini kwenye mchoro. (b) Kwa kweli, Mwezi huzunguka katika kipindi hicho ambacho kinazunguka, hivyo tunaona daima upande uleule (mshale mweupe unaendelea kuelekeza Dunia).

Tofauti katika muonekano wa Mwezi kutoka usiku mmoja hadi ujao ni kutokana na kubadilisha mwanga na Jua, si kwa mzunguko wake mwenyewe. Wakati mwingine husikia upande wa nyuma wa Mwezi (upande ambao hatuoni kamwe) unaitwa “upande wa giza.” Hii ni kutokuelewana kwa hali halisi: upande gani ni mwanga na ambao ni giza hubadilika kadiri Mwezi unavyozunguka Dunia. Upande wa nyuma ni giza mara nyingi zaidi kuliko upande wa mbele. Kwa kuwa Mwezi unapozunguka, Jua linainuka na kuweka pande zote za Mwezi. Kwa msamaha kwa Pink Floyd, hakuna tu “Upande wa giza wa Mwezi.”

Dhana muhimu na Muhtasari

Mzunguko wa mwezi wa mwezi wa awamu unatokana na angle ya kubadilisha ya mwanga wake na Jua. Mwezi kamili unaonekana angani tu wakati wa usiku; awamu nyingine zinaonekana wakati wa mchana pia. Kwa sababu kipindi chake cha mapinduzi ni sawa na kipindi chake cha mzunguko, Mwezi daima unaendelea uso uleule kuelekea Dunia.

faharasa

awamu ya Mwezi

muonekano tofauti wa mwanga na giza juu ya Mwezi kama inavyoonekana kutoka duniani wakati wa mzunguko wake wa kila mwezi, kutoka mwezi mpya hadi mwezi kamili na kurudi mwezi mpya

mwezi wa sidereal

kipindi cha mapinduzi ya Mwezi kuhusu Dunia kipimo kwa heshima na nyota

mwezi wa jua

muda wa muda ambao awamu kurudia-kusema, kutoka kamili hadi awamu kamili

mzunguko wa synchronous

wakati mwili (kwa mfano, Mwezi) unazunguka kwa kiwango sawa ambacho kinazunguka mwili mwingine