地球上で月が長期間地平線の下にとどまるポイントはありますか?


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なぜ今日は地球に季節があるのか​​をクラスで教えていたとき、私は地球の両極がどのように数か月間の昼光と暗闇を経験するかについて言及しました。それから私の生徒の一人が月も消えるかどうか尋ねました。

オリリーとストリングを使用して、地球の周りの月の軌道を見て、月全体が軌道全体で地平線の下にある場所を見つけようとしました。私たちの試みでは、そのような場所を見つけることはできませんでしたが、一部の学生は、あなたが適切な時間に適切な場所にいた場合、月が地平線によって部分的に不明瞭になりながら完全な軌道を作ることができると推測しました。

北緯の太陽のように、地球上に月が長時間見えない場所はありますか?または、地球の周りを周回するという事実がこれを不可能にしますか?


南極のムーンライズ/ムーンセットカレンダーは、timeanddate.com / moon / antarctica / south-poleで確認できます。数週間以上月が下がらないことがわかります。
デビッドH 14

回避できる期間が長いほど、恒星の恒星周期のちょうど半分であり、それは約13.5日です。
ハロガストン14

洞窟で:-)私はこれが質問の「意図」に答えないことを理解しているので、代わりにコメントとして残しました。
ジョナサン14

回答:


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あなたの質問の解釈に依存します...月を観察しない最高の場所は北極と南極です。北極では、天体の赤道の上にあるオブジェクトのみを見ることができます。月が1か月で地球を周回するとき、その軌道は天の赤道から傾いています。この傾きは、天の赤道での黄道(太陽の進路)の傾きとほぼ同じです。黄道は、天球上の2つの反対点で赤道を横切ります。これは、その軌道の約半分の間、太陽、および月の軌道が黄道に近いため、月も黄道の上にあり、したがって北極から見えることを意味します。

そうは言っても、月の軌道は黄道から約5°傾いているため、月は正確には黄道をたどりません。黄道の傾きは23°であるため、非常に特殊な状況では、北極の地平線上の月の最大高度は1か月の間に18°になります。月が北極の地平線より上にある期間は約10日(推測) 約13.6日(編集:以下のコメントを参照)。

あなたの質問を次のように解釈すると:月が長い期間(1か月以上)地平線の下にある場所はありますか?その答えはNOです。

しかし、これが6月近くに起こると、太陽も北極の地平線上にあり(6ヶ月間)、月が太陽に近くなるにつれて(ほぼ黄道に沿って)、その間、月を見るのは非常に難しい。ですから、特に月がするかどうかを尋ねる場合ではないことが目に見える長期間、その後、答えはYESです。

そして、もちろん、永久に雲に覆われる場所もあります;-)


1
すばらしい答えですが、10日間の推測が間違っていることを付け加えます。月の軌道は常に2つの正反対の点で天の赤道と交差し(両方とも大円であるため)、地球から見ると、これら2つの点の間の期間は常に約13-14日(約27.2日の約半分)これは、月の軌道の離心率と、そのサイズが上昇時間や設定時間などに影響するために、「おおよそ」そのドラコニック周期です。
Takku 14

@Takkuはい、そうです!私はそれを恐れているとは思わなかった。それに応じて答えを編集した。
デュドネ14

これは月が円盤ではなく点であり、屈折がないことを前提としています。両方を考慮に入れると、答えは偶然にも10日近くになります。
バリーカーター

5

子午線の南緯87度(東経0度)で、月は2012年11月22日に0121 UTCに設定され、2012年12月6日に2356まで上昇しませんでした。時間、35分。以下の警告を参照してください。

http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.phpにアクセスしてこれらのパラメーターを入力すると、この計算を「検証」でき ます。

ここに画像の説明を入力してください

この結果を取得するには:


Sun or Moon Rise/Set Table for One Year
             o  ,    o  ,                                                                              Astronomical Applications Dept.
Location:  000 00, S87 00                         Rise and Set for the Moon for 2012                   U. S. Naval Observatory        
                                                                                                       Washington, DC  20392-5420     
                                                            Universal Time                                                            


       Jan.       Feb.       Mar.       Apr.       May        June       July       Aug.       Sept.      Oct.       Nov.       Dec.  
Day Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set  Rise  Set
     h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m   h m  h m
01  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  1821       **** ****  **** ****  **** ****       0649  ---- ----  ---- ----  ---- ----
02  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  1255 0021  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----
03  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----
04  ---- ----  ---- ----  ---- ----  1718       **** ****  **** ****  **** ****  1900 1121  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----
05  ---- ----  ---- ----  ---- ----  1030 0834  **** ****  **** ****  **** ****       0634  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----
06  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  2356     
07  ---- ----  ---- ----  2222       **** ****  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****
08  ---- ----  ---- ----  1634 0339  **** ****  **** ****  **** ****       1038  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****
09  ---- ----  2057       **** ****  **** ****  **** ****  **** ****  0200 0451  ---- ----  ---- ----  ---- ----  0427 1338  **** ****
09                                                                                                                2341                
10  ---- ----  1425 1149  **** ****  **** ****  **** ****  2154 1518  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****
11  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****       1029  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****
12  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****
13  2049       **** ****  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  0357       **** ****  **** ****
14  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****       1502  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****
15  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****  0304 1024  ---- ----  ---- ----  ---- ----  0824 1654  **** ****  **** ****  **** ****
16  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  0325       **** ****  **** ****  **** ****
17  **** ****  **** ****  **** ****       1533  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****
18  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****
19  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  0754       **** ****  **** ****  **** ****  1143 0118
19                                                                                                                                2046
20  **** ****  **** ****       2102  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----
21  **** ****  **** ****  0252 1604  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----
22  **** ****       2040  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  1324 1819  **** ****  **** ****  **** ****       0121  ---- ----
23  **** ****  0810 1556  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  0758       **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----
24  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----
25  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  1253 2338  **** ****  **** ****  **** ****  1214 0649  ---- ----  ---- ----
26       2026  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  0757       **** ****  **** ****  **** ****       0154  ---- ----  ---- ----
27  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----
28  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  1659 0645  ---- ----  ---- ----  ---- ----
29  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----  1303       **** ****  **** ****  **** ****       0213  ---- ----  ---- ----  ---- ----
30  ---- ----             ---- ----  ---- ----  **** ****  **** ****  **** ****  **** ****  ---- ----  ---- ----  ---- ----  ---- ----
31  ---- ----             ---- ----             **** ****             **** ****  **** ****             ---- ----             ---- ----

(**** object continuously above horizon)                                                      (---- object continuously below horizon)

NOTE: BLANK SPACES IN THE TABLE INDICATE THAT A RISING OR A SETTING DID NOT OCCUR DURING THAT 24 HR INTERVAL.

11月22日から12月6日まで(包括的ではない)、上昇と設定は両方とも「----」であり、「地平線より下の物体が継続的に」示されていることに注意してください。

警告/メモ:

  • 上記の表のように、地平線で34アーク分の屈折があると仮定します。これはほとんどの場所で妥当ですが、南緯87度では不合理かもしれません。上記の計算された月のない期間中に屈折が高かった場合、月は短時間上昇した可能性があります。

  • これは、私が使用しているプログラムの時間制限である2000年1月2日から2016年3月12日までの間に無事に過ごすことができる最長の月のない期間です。この間隔の外に長い月のない期間があるかもしれません。

  • 私が使用したプロセスは、上記の間隔内であっても最長の月のない期間を見つけるために保証されていません。言い換えれば、私が逃したより長い月のない期間があるかもしれません。

  • 極から最も長い月のない期間が極から遠く離れている(つまり、南極から3度)のは驚くべきことです。これは、屈折と、月が角のある直径を持ち、単なる幾何学的な点ではないという事実に一部起因しています。また、月の高度は極よりも3度低く、87度であるため、月は地平線の下にわずかに長くとどまることができます。

  • 南極での最長の月のない期間(上記の注意事項を含む)は、1104年の2013年6月1日から0719の2013年6月16日までで、私が見つけた最短の月のない期間よりも約2時間15分短い。

  • 北極での最長の月のない期間は、2008年12月18日の2311年から2009年1月2日の1155年までで、南極の時間よりも約30分短い。

  • 私がこれを見つけるのを助けるために書いたプログラム:

https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/bc-solve-astro-5894.c


2

十分に北または南に行けば、「真夜中の太陽」のように、数日間月が地平線より下になる緯度に到達します。同じ理由で、数日間地平線より上になることもあります。

北極または南極では、月は一度に2週間近く連続して地平線の上または下にあります。

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