Σεληνιακή φάση

Υπάρχουν τέσσερις κύριες σεληνιακές φάσεις: η Νέα Σελήνη, το Πρώτο Τέταρτο, η Πανσέληνος και το Τελευταίο Τέταρτο (επίσης γνωστό ως τρίτο τέταρτο), όταν το εκλειπτικό μήκος της Σελήνης βρίσκεται σε γωνία με τον Ήλιο (όπως φαίνεται από το κέντρο της Γης) 0°, 90°, 180° και 270° αντίστοιχα. Καθεμία από αυτές τις φάσεις εμφανίζεται σε ελαφρώς διαφορετικές χρονικές στιγμές σε διαφορετικές τοποθεσίες στη Γη, και επομένως οι χρόνοι που αναφέρονται σε πίνακες είνα�� πάντα γεωκεντρικοί (υπολογίζονται για το κέντρο της Γης).

Μεταξύ των κύριων φάσεων υπάρχουν ενδιάμεσες φάσεις, κατά τις οποίες το φαινόμενο σχήμα της φωτιζόμενης Σελήνης είναι είτε μηνίσκος είτε αμφίκυρτος.

Κατά μέσο όρο, οι ενδιάμεσες φάσεις διαρκούν το ένα τέταρτο ενός συνοδικού μήνα ή 7,38 ημέρες. Ο όρος γέμιση χρησιμοποιείται για μια ενδιάμεση φάση όταν το φαινόμενο σχήμα της Σελήνης μεγαλώνει, από τη Νέα Σελήνη έως την Πανσέληνο, και φθίση ή λίγωση όταν το σχήμα μικραίνει.

Η διάρκεια από την Πανσέληνο έως τη Νέα Σελήνη (ή από τη Νέα Σελήνη έως την Πανσέληνο) κυμαίνεται από περίπου 13 ημέρες 22+1⁄2 ώρες έως περίπου 15 ημέρες 14+1⁄2 ώρες.

Λόγω της σεληνιακής κίνησης σε σχέση με τον μεσημβρινό και την εκλειπτική, στο βόρειο ημισφαίριο της Γης:

• Η Νέα Σελήνη εμφανίζεται στο υψηλότερο σημείο στο θερινό ηλιοστάσιο και στο χαμηλότερο στο χειμερινό ηλιοστάσιο.

• Το φεγγάρι του Πρώτου Τετάρτου εμφανίζεται υψηλότερο κατά την εαρινή ισημερία και χαμηλότερο κατά τη φθινοπωρινή ισημερία.

• Η Πανσέληνος εμφανίζεται υψηλότερα στο χειμερινό ηλιοστάσιο και χαμηλότερα στο θερινό ηλιοστάσιο.

• Το φεγγάρι του Τελευταίου Τετάρτου εμφανίζεται υψηλότερο κατά τη φθινοπωρινή ισημερία και χαμηλότερο κατά την εαρινή ισημερία.

Οι μη δυτικοί πολιτισμοί μπορεί να χρησιμοποιούν διαφορετικό αριθμό σεληνιακών φάσεων- για παράδειγμα, ο παραδοσιακός πολιτισμός της Χαβάης έχει συνολικά 30 φάσεις (μία ανά ημέρα).

Όπως φαίνεται από τη Γη, η έκκεντρη τροχιά της Σελήνης την κάνει να αλλάζει ελαφρώς το φαινόμενο μέγεθός της και να φαίνεται από ελαφρώς διαφορετικές γωνίες. Το φαινόμενο είναι ανεπαίσθητο με γυμνό μάτι, από νύχτα σε νύχτα, αλλά κάπως εμφανές στις φωτογραφίες παρέλευσης χρόνου (time-lapse).

Η σεληνιακή λίκνιση έχει ως αποτέλεσμα μέρος της πίσω πλευράς της Σελήνης να γίνεται, μερικές φορές, ορατό σε έναν επίγειοπαρατηρητή. Εξαιτίας αυτού, περίπου το 59% της επιφάνειας της Σελήνης έχει απεικονιστεί από το έδαφος.

Όταν ο Ήλιος και η Σελήνη ευθυγραμμίζονται στην ίδια πλευρά της Γης (σύνοδος), η Σελήνη είναι «νέα» και η πλευρά της Σελήνης που βλέπει προς τη Γη δεν φωτίζεται από τον Ήλιο. Καθώς η Σελήνη αυξάνεται (το ποσοστό της φωτιζόμενης επιφάνειας όπως φαίνεται από τη Γη αυξάνεται), οι σεληνιακές φάσεις εναλλάσσονται: Νέα Σελήνη, Αύξων Μηνίσκος, Πρώτο Τέταρτο, Αύξων Αμφίκυρτος, Πανσέληνος. Στη συνέχεια, η Σελήνη φθίνει καθώς περνάει από τις φάσεις του Φθίνοντα Αμφίκυρτου, του Τρίτου Τετάρτου, Φθίνοντα Μηνίσκου, πριν επιστρέψει στη Νέα Σελήνη.

Όταν ένα φωτιζόμενο ημισφαίριο παρατηρείται από μια ορισμένη γωνία, το τμήμα της φωτιζόμενης περιοχής που είναι ορατό θα έχει δισδιάστατο σχήμα όπως ορίζεται από την τομή μιας έλλειψης και ενός κύκλου (όπου ο μεγάλος άξονας της έλλειψης συμπίπτει με τη διάμετρο του κύκλου). Εάν η ημιέλλειψη είναι κυρτή σε σχέση με το ημικύκλιο, τότε το σχήμα θα είναι αμφίκυρτος, (διογκωμένο προς τα έξω), ενώ εάν είναι κοίλη σε σχέση με το ημικύκλιο, τότε το σχήμα θα είναι μηνίσκος. Στη φάση του μηνίσκου, εμφανίζεται το φαινόμενο του Τεφρώδους φωτός, όπου η μη-φωτισμένη από τον Ήλιο πλευρά της Σελήνης φωτίεται αμυδρά το έμμεσο ηλιακό φως που αντανακλάται από τη Γη.

Στο Βόρειο Ημισφαίριο, αν η αριστερή πλευρά της Σελήνης είναι σκοτεινή, τότε το φωτεινό τμήμα της μεγαλώνει, και η Σελήνη περιγράφεται ως αύξουσα (προχωρά προς την Πανσέληνο). Αν η δεξιά πλευρά της Σελήνης είναι σκοτεινή, τότε το φωτεινό μέρος μικραίνει και η Σελήνη περιγράφεται ως φθίνουσα (έχει περάσει την πανσέληνο και προχωρά προς τη Νέα Σελήνη).

Στο Νότιο Ημισφαίριο, η Σελήνη παρατηρείται από ανεστραμμένη οπτική γωνία, στραμμένη κατά 180°, σε σχέση με εκείνη του βόρειου ημισφαιρίου και με όλες τις εικόνες αυτού του άρθρου. Έτσι, οι αντίθετες πλευρές να φαίνονται να αυξάνονται ή να μειώνονται.

Πιο κοντά στον Ισημερινό, η σεληνιακή διαχωρίζουσα ( η γραμμή που χωρίζει το φωτισμένο από το μη-φωτισμένο τμήμα της Σελήνης) θα φαίνεται οριζόντια κατά τη διάρκεια του πρωινού και του απογεύματος. Δεδομένου ότι οι παραπάνω περιγραφές των σεληνιακών φάσεων ισχύουν μόνο στα μεσαία ή υψηλά γεωγραφικά πλάτη, οι παρατηρητές που κινούνται προς τους τροπικούς από βόρεια ή νότια γεωγραφικά πλάτη θα δουν τη Σελήνη να στρέφεται αριστερόστροφα ή δεξιόστροφα σε σχέση με τις εικόνες αυτού του άρθρου.

Ο σεληνιακός μηνίσκος (ημισέληνος) μπορεί να ανοίγει προς τα πάνω ή προς τα κάτω, με τα «κέρατα» της ημισελήνου να δείχνουν προς τα πάνω ή προς τα κάτω, αντίστοιχα. Όταν ο Ήλιος εμφανίζεται πάνω από τη Σελήνη στον ουρανό, η ημισέληνος ανοίγει προς τα κάτω- όταν η Σελήνη βρίσκεται πάνω από τον Ήλιο, η ημισέληνος ανοίγει προς τα πάνω. Η ημισέληνος είναι πιο καθαρά και έντονα ορατή όταν ο Ήλιος βρίσκεται κάτω από τον ορίζοντα, πράγμα που σημαίνει ότι η Σελήνη πρέπει να βρίσκεται πάνω από τον Ήλιο και η ημισέληνος πρέπει να ανοίγει προς τα πάνω. Αυτός είναι επομένως ο προσανατολισμός με τον οποίο η ημισέληνος είναι πιο συχνά ορατή στους τροπικούς. Ο Αύξων και ο Φθίνων Μηνίσκος μοιάζουν πολύ μεταξύ τους. Ο Αύξων εμφανίζεται στον δυτικό ουρανό το απόγευμα και ο Φθίνων στον ανατολικό ουρανό το πρωί.

Όταν η Σελήνη (όπως φαίνεται από τη Γη) είναι μια λεπτή ημισέληνος, η Γη (όπως φαίνεται από τη Σελήνη) φωτίζεται σχεδόν πλήρως από τον Ήλιο. Συχνά, η σκοτεινή πλευρά της Σελήνης φωτίζεται αμυδρά από το έμμεσο ηλιακό φως που αντανακλάται από τη Γη, αλλά είναι αρκετά φωτεινή ώστε να είναι εύκολα ορατή για έναν επίγειο παρατηρητή. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται Τεφρώδες Φώς, ή Γαιόφως.

Οι αρχαιολόγοι έχουν ανακατασκευάσει μεθόδους μέτρησης του χρόνου που χρονολογούνται από την προϊστορική εποχή. Οι φυσικές μονάδες μέτρησης του χρόνου που χρησιμοποιούνται από τις περισσότερες κοινωνίες είναι η ημέρα, το ηλιακό έτος και οι φάσεις της Σελήνης. Η πρώτη ημισέληνος μετά τη Νέα Σελήνη παρέχει ένα σαφές και τακτικό ορόσημο στον χρόνο και τα αμιγώς σεληνιακά ημερολόγια (όπως το ισλαμικό ημερολόγιο ) βασίζονται σε αυτό. Το γεγονός, ωστόσο, ότι ένα έτος με δώδεκα σεληνιακούς μήνες είναι δέκα ή έντεκα ημέρες μικρότερο από το ηλιακό έτος σημαίνει ότι τα σεληνιακά ημερολόγια δεν συμβαδίζουν με τις εποχές. Τα σεληνιακά ημερολόγια επιλύουν αυτό το πρόβλημα με ένα έτος δεκατριών σεληνιακών μηνών κάθε λίγα χρόνια ή με την επανεκκίνηση της μέτρησης στην πρώτη Νέα Σελήνη (ή Πανσέληνο) μετά το χειμερινό ηλιοστάσιο. Το ημερολόγιο των Σουμερίων είναι το πρώτο που έχει καταγραφεί η χρήση της πρώτης μεθόδου- το κινεζικό ημερολόγιο, αντίθετα, χρησιμοποιεί τη δεύτερη. Το ινδουιστικό ημερολόγιο, επίσης ένα σεληνιακό ημερολόγιο, διαιρεί περαιτέρω τον μήνα σε δύο περιόδους δεκατεσσάρων ημερών που σηματοδοτούν την αυξανόμενη και τη φθίνουσα σελήνη.

Το αρχαίο ρωμαϊκό ημερολόγιο ήταν σε γενικές γραμμές ηλιοσεληνιακό- με διάταγμα του Ιούλιου Καίσαρα τον πρώτο αιώνα π.Χ., η Ρώμη άρχισε να χρησιμοποιεί ένα ηλιακό ημερολόγιο δώδεκα μηνών, καθένας από τους οποίους είχε σταθερό αριθμό ημερών, εκτός από το δίσεκτο έτος. Αυτό, το Ιουλιανό ημερολόγιο (ελαφρώς αναθεωρημένο το 1582 για να διορθωθεί ο κανόνας του δίσεκτου έτους), αποτελεί τη βάση για το Γρηγοριανό ημερολόγιο, το πιο διαδεδομένο ημερολόγιο παγκοσμίως.

Μπορεί να προκαλέσει σύγχυση το γεγονός ότι η αστρική περίοδος περιφοράς της Σελήνης είναι 27,3 ημέρες, ενώ οι φάσεις της ολοκληρώνουν έναν κύκλο κάθε 29,5 ημέρες (συνοδική περίοδος). Αυτό οφείλεται στην τροχιά της Γης γύρω από τον Ήλιο. Η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τη Γη 13,4 φορές το χρόνο, αλλά περνάει μεταξύ Γης και Ήλιου μόνο 12,4 φορές.

Θα περίμενε κανείς ότι μία φορά τον μήνα, όταν η Σελήνη περνάει μεταξύ της Γης και του Ήλιου κατά τη διάρκεια της Νέας Σελήνης, η σκιά της θα έπεφτε στη Γη προκαλώντας ηλιακή έκλειψη, αλλά αυτό δεν συμβαίνει κάθε μήνα. Αντίστοιχα, ούτε σε κάθε πανσέληνο πέφτει η σκιά της Γης στη Σελήνη, προκαλώντας σεληνιακή έκλειψη. Οι ηλιακές και οι σεληνιακές εκλείψεις δεν παρατηρούνται κάθε μήνα, επειδή το επίπεδο της τροχιάς της Σελήνης γύρω από τη Γη έχει κλίση περίπου 5° σε σχέση με το επίπεδο της τροχιάς της Γης γύρω από τον Ήλιο (το επίπεδο της εκλειπτικής). Έτσι, κατά τη Νέα Σελήνη και την Πανσέληνο, η Σελήνη βρίσκεται συνήθως βόρεια ή νότια της νοητής ευθείας που διέρχεται από τη Γη και τον Ήλιο. Μια έκλειψη μπορεί να συμβεί μόνο όταν η Σελήνη είναι είτε νέα (ηλιακή) είτε πλήρης (σεληνιακή), βρίσκεται πολύ κοντά στην τομή του επιπέδου τροχιάς της Γης γύρω από τον Ήλιο και του επιπέδου τροχιάς της Σελήνης γύρω από τη Γη (δηλαδή σε έναν από τους κόμβους της). Αυτό συμβαίνει περίπου δύο φορές το χρόνο, και έτσι υπάρχουν από τέσσερις έως επτά εκλείψεις σε ένα ημερολογιακό έτος. Οι περισσότερες από αυτές τις εκλείψεις είναι μερικές- οι ολικές εκλείψεις της Σελήνης ή του Ήλιου είναι λιγότερο συχνές.

Οι φάσεις δεν είναι αποτέλεσμα της πτώσης της σκιάς της Γης στη Σελήνη, όπως κάποιοι πιστεύουν, αλλά οφείλονται στην διαρκώς μεταβαλλόμενη γεωμετρία μεταξύ Ήλιου, Γης και Σελήνης, η οποία προκαλεί συνεχείς αλλαγές στην οπτική γωνία του επίγειου παρατηρητή.

• Μπλε φεγγάρι
• Φάση της Γης
• Σεληνιακός μήνας
• Σεληνιακή Παρατήρηση
• Παλίρροια
• Εβδομάδα
• Μήνας