Mjesečevo gibanje i izmjena faza (mijena)
Priredio: dr.sc. Dragan Roša
S obzirom na svoju veličinu i udaljenost od Zemlje, Mjesec možemo smatrati jednim od najmasivnijih planetnih satelita u Sunčevom sustavu (Mjesečev polumjer je 3,5 puta manji od Zemljinog), koji se, za razliku od većine satelita drugih planeta, nalazi u relativno velikoj blizini matičnog planeta. Tako se, u odnosu na Sunce, Mjesečev godišnji put relativno malo razlikuje od Zemljine staze. Ova tvrdnja može nam se činiti nevjerojatnom, pogotovo kada znamo da se Mjesec nalazi u udaljenosti od oko 384 000 km (oko 60 Zemljinih polumjera). Međutim, Mjesecu je potrebno oko 29 dana da jednom obiđe naš planet. Za to vrijeme sustav Zemlja-Mjesec prijeđe 1/13 svog godišnjeg puta što iznosi preko deset milijuna kilometara! Stoga, gledajući u odnosu na Sunce, Mjesečev će put izgledati poput valovite linije koja blago odstupa od Zemljine staze. Jedan “val” Mjesečeve staze “razvučen” je na desetak milijuna kilometara, a maksimalno odstupanje od Zemljine staze iznosi oko 400 000 km (sl. 1.1). Napomenimo da je u stvarnosti Mjesečeva staza u odnosu na Sunce u svakom svom dijelu konveksna, što nije bilo moguće prikazati na slici 1.1.
Sl.1.1 Mjesečeva staza u odnosu na Zemlju i Sunce
Često se kaže da sustav Zemlja-Mjesec nalikuje dvostrukom planetu. Omjer Mjesečeve i Zemljine mase je 1:81 pa je težište sustava od središta Zemlje udaljeno za oko 3/4 Zemljina polumjera. Premda ćemo u nekim razmatranjima smatrati da je Mjesečeva masa znatno manja od Zemljine i da Mjesec praktički kruži oko nepomične Zemlje, potrebno je naglasiti da se oba tijela gibaju oko njihova zajednička težišta (centra masa sustava Zemlja-Mjesec). Mjesečevo gibanje u sustavu Zemlja-Mjesec lijepo se ocrtava u izmjenama Mjesečevih faza. Četiri su osobite Mjesečeve faze: mlađ, prva četvrt, uštap (pun Mjesec) i posljednja četvrt (sl. 1.2).
Sl.1.2 Gibanje Mjeseca oko Zemlje i Mjesečeve faze
Kada je u fazi mlađa, Mjesec je za opažača na Zemlji potpuno taman. Sunčeva svjetlost tada obasjava suprotnu Mjesečevu stranu – Mjesec se nalazi između Zemlje i Sunca. Već sljedeći dan vidjet ćemo Mjesec poput tankog srpa i to neposredno nakon zalaza Sunca nad zapadnim horizontom. Svakim sljedećim danom sve je veći dio vidljive strane Mjeseca obasjan sunčanom svjetlošću i nakon izvjesnog vremena bit će obasjana točno polovica vidljive Mjesečeve ploče. Tada je Mjesec u fazi prve četvrti (naziv potječe od činjenice što je tada vidljiva otprilike 1/4 ukupne Mjesečeve površine). Kada Mjesec dođe u položaj suprotan položaju Sunca, on sjaji najvećim sjajem i u fazi je uštapa. Od faze mlađa pa do uštapa, Mjesec je u rastućoj fazi. U tom se periodu svakim danom povećava kutna udaljenost Mjeseca od Sunca. Nakon uštapa, faza Mjeseca opada – nakon zalaza Sunca, Mjesec se sve kasnije pojavljuje nad istočnim horizontom. Za dobrih atmosferskih uvjeta i kada je samo manji dio vidljive Mjesečeve ploče osvijetljen, često možemo primijetiti i da preostali, neosvijetljeni dio Mjesečeve ploče, nije potpuno taman. On slabo svijetli obasjan sunčanom svjetlošću koju reflektira naš planet. Pojava se naziva pepeljasta svjetlost (sl.1.3).