지구에서 달이 수평선 아래로 오랫동안 머무르는 지점이 있습니까?

오늘 지구가 왜 계절인지 수업을 가르 칠 때, 지구의 기둥이 몇 달 동안의 일광과 어둠을 경험하는 방법에 대해 언급했습니다. 그런 다음 제 학생 중 한 명이 달이 사라지는 지 물었습니다.

Orrery와 줄을 사용하여 우리는 지구 주위의 달의 궤도를보고 달이 전체 궤도의 수평선 아래에있는 곳을 찾으려고 노력했습니다. 우리의 시도에서, 우리는 그러한 장소를 찾을 수 없었지만, 일부 학생들은 당신이 적시에 적절한 장소에 있다면 달이 수평선에 의해 부분적으로 가려져서 완전한 궤도를 만들 수 있다고 추측했습니다.

북쪽 위도의 태양처럼 달을 오랫동안 볼 수없는 장소가 지구에 있습니까? 아니면 지구 주위를 도는 것이 불가능하다는 사실입니까?

당신의 질문의 해석에 달려 있습니다 ... 달을 관찰하지 않는 가장 좋은 곳은 북극과 남극입니다. 북극에서는 천구의 적도 위에있는 물체 만 볼 수 있습니다. 한 달에 달이 지구를 공전함에 따라 달의 궤도는 천구의 적도로부터 기울어집니다. 이 성향은 천구의 적도와 황도 (태양의 경로)의 성향과 거의 같습니다. 황도는 천구의 반대편 두 지점에서 적도를 가로지 릅니다. 이것은 궤도의 절반 정도 인 태양과 달의 궤도가 황도 근처에있을 때, 달도 황도 위에있어 북극에서 볼 수 있음을 의미합니다.

즉, 달의 궤도가 황도에서 약 5 ° 기울어 져 있기 때문에 달은 황도를 정확하게 따르지 않습니다. 황도의 기울기는 23 °이므로 매우 특별한 상황에서 북극 수평선 위 달의 최대 고도는 한 달 동안 18 °입니다. 달이 북극 수평선 위의 기간은약 10 일 (추정) 약 13.6 일 (편집 : 아래 의견 참조).

따라서 귀하의 질문을 다음과 같이 해석하면 : 달이 장기간 (> 1 개월) 수평선 아래에있을 장소가 있습니까? 대답은 아니오입니다.

그러나 6 월경에 이런 일이 발생하면 태양은 북극에서 수평선 위로 (6 개월간) 달이 태양에 가까워지면서 (황도를 따라 가기 때문에) 그 시간 동안 달을보기가 매우 어렵습니다. 특별히 달 여부를 물어 그래서 만약 의지 하지 수 볼 수 오랜 기간 동안, 그 대답은 YES입니다.

물론 영구적 인 구름 덮개가있는 장소도 있습니다. ;-)

주요 자오선의 남쪽 위도 87도 (동도 0도)에서 달은 2012 년 11 월 22 일 0121 UTC로 설정되었으며 2012 년 12 월 6 일 2356 년까지 다시 상승하지 않았습니다. 시간과 35 분. 아래의 경고를 참조하십시오.

http://aa.usno.navy.mil/data/docs/RS_OneYear.php 를 방문 하여 다음 매개 변수를 입력 하여이 계산을 "확인"할 수 있습니다 .

이 결과를 얻으려면 :

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 월 22 일부터 6 월 6 일까지 (비 포함) 상승과 설정은 모두 "----"이며 "지평 적으로 수평선 아래에있는 물체"를 나타냅니다.

경고 / 노트 :

• 위의 표와 같이 수평선에서 34 분의 굴절을 가정합니다. 대부분의 지역에 적합하지만 남쪽 위도 87도에서는 불합리 할 수 ​​있습니다. 계산 된 달이없는 기간 동안 굴절이 높으면 달이 잠깐 상승했을 수 있습니다.

• 이것은 내가 사용하는 프로그램의 시간 제한 인 2000 년 1 월 2 일과 2016 년 3 월 12 일 사이에 달 수있는 가장 긴 달없는 기간입니다. 이 간격을 벗어나면 달이없는 기간이 더 길어질 수 있습니다.

• 내가 사용한 프로세스는 위의 간격 내에서도 가장 긴 달없는 기간을 찾기 위해 보장되지 않습니다 . 즉, 내가 놓친 달이없는 기간이 더 길어질 수 있습니다.

• 가장 긴 달이없는 기간은 극점 (남극에서 3도)에서 멀리 떨어져 있다는 것이 다소 놀랍습니다. 이것은 부분적으로 굴절과 달의 각도가 지름에 불과하고 기하가 아니라는 사실에 기인합니다. 또한 달의 고도는 극보다 87도에서 3도 낮아서 ​​달이 수평선 아래로 조금 더 오래 머무를 수 있습니다.

• 남극에서 가장 긴 달이없는 기간 (위의 경고가있는)은 2013 년 6 월 1 일부터 2013 년 6 월 16 일까지 0719에 있었으며, 내가 찾은 가장 짧은 달이없는 달보다 약 2 시간 반이 적습니다.

• 북극에서 가장 긴 달이없는 기간은 2008 년 12 월 18 일부터 2009 년 1 월 2 일까지 1155 년 23 월에서 2 월 2 일까지였으며 남극 시간보다 약 30 분이 짧았습니다.

• 내가 찾도록 도와 준 프로그램 :

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

북쪽이나 남쪽으로 충분히 가면 '한밤중의 태양'처럼 달이 수평선 아래로 며칠 동안있을 수있는 위도에 도달합니다. 같은 이유로 며칠 동안 지평선 위에있을 수도 있습니다.

북극 또는 남극에서 달은 한 번에 거의 2 주 동안 수평선 위 또는 아래에 계속있을 수 있습니다.