Собственное движение луны и планет.

Орбита Луны. Луна вращается вокруг Земли по эллиптической орбите, совершая в собственном движении полный оборот за 1 мес. Плоскость ее орбиты составляет с плоскостью эклиптики угол i, равный 5°08′ (рис. 1, а). В течение суток Луна перемещается по орбите против суточного вращения сферы примерно на 13,2°. Кроме собственного движения, у Луны, как и у всех светил, наблюдается суточное движение, являющееся следствием вращения Земли вокруг своей оси. Совместное собственное и суточное движение Луны происходит по спиралям.

Так как за 1 сут Луна отходит в собственном движении назад против суточного движения на 13,2°, то моменты кульминации Луны по отношению к звездам ежесуточно запаздывают на 13,2°, или на 53 мин. Ежесуточное отставание Луны от Солнца составляет 12,2°, и, следовательно, период одного суточного оборота Луны вокруг Земли (лунные сутки) на 49 мин больше, чем у Солнца.

Промежуток времени, в течение которого Луна совершает в собственном движении полный оборот по орбите относительно неподвижных звезд, называют звездным месяцем. Его продолжительность составляет 360°/13,2° = 27 сут 7 ч 32 мин ≈ 27,3 сут.

Промежуток времени, в течение которого Луна совершает полный оборот относительно Солнца, также имеющего собственное движение,называется лунным месяцем. Его продолжительность составляет 360°/12,2° = 29 сут 12 ч 44 мин ≈ 29,5 сут.

Фазы и возраст Луны. Луна — темное тело и способно лишь отражать свет солнечных лучей. В зависимости от положения Луны по отношению в Земле и Солнцу наблюдатель будет видеть большую или меньшую часть освещенной поверхности Луны. Поэтому принято говорить, что Луна находится в различных фазах (рис. 1, б).

Различают четыре основные фазы Луны.

1. Новолуние: Луна в положении Л₁ ; Солнце освещает ее обратную сторону, земной наблюдатель Луны не видит.
2. Первая четверть: Луна в положении Л₃; наблюдатель видит полудиск, обращенный выпуклостью вправо.
3. Полнолуние: Луна в положении Л₅; наблюдатель видит весь диск.
4. Последняя четверть: Луна в положении Л₇; наблюдатель видит полудиск, обращенный выпуклостью влево.

Луна проходит через все фазы за 29,5 сут. Количество дней, прошедших от новолуния до данной фазы, называют возрастом Луны. В ежедневных таблицах (МАЕ) на каждый день года указывают возраст Луны с точностью до 0,1^Д, а фазы изображают для 3-суточного интервала одним из восьми различных значков, показывающих величину освещенной части лунного диска.

Фазы новолуние и полнолуние в судовождении называют также сизигиями, а фазы первой и последней четверти — квадратурами.

Понятие о собственном движении планет. В состав солнечной системы входят девять больших планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Собственное движение планет происходит по эллиптическим орбитам, плоскости которых близки к плоскости земной орбиты. Меркурий и Венера, орбиты которых расположены внутри земной, называются нижними. Остальные планеты называют верхними.

Нижние планеты (рис. 2, а) по отношению к Земле могут находиться в нижнем соединении (точка С₁ — планета между Землей и Солнцем), в верхнем соединении (точка С₂ — планета за Солнцем) и в элонгации (точки Э₁ и Э₂ — планета имеет наибольшее угловое отстояние от Солнца). Верхние планеты могут находиться в верхнем соединении (точка С₃ — планета за Солнцем) и в противостоянии (точка П — Земля между планетой и Солнцем).

Обычно нижние планеты теряются в солнечных лучах и лишь Венеру можно наблюдать вблизи элонгации в течение нескольких часов в вечернее или утреннее время. Верхние планеты, когда они располагаются за Солнцем, нельзя наблюдать вблизи соединений. На практике для определения места судна используют только четыре наиболее яркие планеты: Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн.

Слово «планета» переводится с древнегреческого как блуждающая звезда. Действительно, их видимое собственное движение по небесной сфере очень сложно. Перемещаясь среди звезд, планеты могут на некоторое время останавливаться, затем приобретать обратное (попятное движение), описывая петли. Эти явления объясняются различиями в скорости движения планет и Земли по их орбитам. Так, на рис. 2, б показаны семь положений Земли (1, 2, 3 и т. д.) и соответствующие им проекции верхней планеты М на сферу (М’₁, М’₂, М’₃ и т. д.). На участке M’₁, М’₂, М’₃ планета имеет прямое движение, на участке M’₄, М’₅ — попятное, на участке M’₆, M’₇ опять наблюдается прямое движение. Экваториальные координаты планет α и δ вследствие их видимого движения непрерывно изменяются.

Сведения о видимости четырех наиболее ярких навигационных планет — Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна — на каждый месяц данного года приводят в МАЕ.