Det mest fremtrædende objekt på himlen, næstefter Solen, er Månen. Ligesom Jorden kredser om Solen, kredser Månen omkring Jorden (faktisk er Jorden og Månen i kredsløb om hinanden, som vi vil se i kapitel 3). I nogle henseender, er udseendet af Månen i konstant forandring, men vi begynder vores behandling af Månens bevægelse, ved at kigge på et aspekt af Månens udseende, der ikke ændrer sig.
Vi ser altid samme side af Månen
Månen ændrer konstant sin oplyste del og position på himlen, men en ting der ikke ændrer sig, er at det altid er forsiden af Månen vi ser. Hvis vi rejste ind i næste uge, næste måned, til 20 år fra nu eller 20.000 århundreder fra nu, ville vi stadig se den samme side af Månen, som vi ser i aften. Dette faktum er ansvarlig for den fælles misforståelse, at Månen ikke roterer. Månen roterer om sin egen akse – præcis en gang for hvert omløb om Jorden.
Forestil dig, at du går rundt om en statue og samtidig hele tiden holder dit ansigt mod statuen (en rimelig fornuftig ting at gøre, hvis du ønsker at få alle detaljerne med). Når du har gået en hel cirkel rundt om statuen og når tilbage til udgangspunktet, har dit hovet været hele vejen rundt om statuen en gang (da du var på sydsiden af statuen, vendte dit ansigt mod nord, da du var på vestsiden af statuen, vendte dit ansigt mod øst og så videre). Men hvis nogen kiggede på dig fra statuens sundspunkt, ville de aldrig have set andet af dit hoved end dit ansigt. Månen gør præcis det samme, roterer om sin egen akse, en gang per kredsløb omkring Jorden og holder dermed altid den samme side mod Jorden, som vist i figur 2.18. Dette fænomen omtales som Månens synkrone rotation (Månens synkrone rotation er ikke et uheld. I kapitel 10 finder vi ud af, at dens årsag er relateret til, hvorfor vi har tidevand på Jorden).
Månens skiftende faser
Mennesket, har længe været fascineret af Månen og dens skiftende aspekter. Vi taler om ”manden i Månen”, ”Høstmånen” og om ”blå måne” (to fuldmåner i samme kalender måned). I mytologien, var Månen den romerske gudinde Diana og den græske gudinde Artemis. Blandt aztekerne var det guden Tcciztecatl. Månen har hyppigt være genstand for kunst, litteratur og musik. Nogle gange ses Månen som en tynd cirkulær genstand på himlen. På andre tidspunkter, er der ikke andet at se end en ganske tynd splint og på andre tidspunkter igen er den helt mørk. Populærkulturen refererer ofte til den anden side af Månen som ”Månens mørke side”. Faktisk, er der ingen mørk side af Månen. På et hver givent tidspunkt, er halvdelen af Månens overflade i sollys og den anden halvdel i mørke – ligesom Jorden på et givent tidspunkt altid har halvdelen af overfladen i sollys og den anden halvdel i mørke. Den side af Månen, der vender væk fra Jorden, ”den anden side”, tilbringer lige så meget tid i sollyset, som den side der vender mod Jorden gør.
Vores fascination af Månen, kan forklares med dens unikke egenskaber og dens konstant skiftende aspekter. I modsætning til Solen, har Månen ikke sin egen lyskilde. Ligesom planeterne, herunder Jorden, skinner den ved at reflektere sollys. Ligesom med Jorden, er den ene halvdel af månen altid i klar dagslys og den anden halvdel i mørke. Månens forskellige faser, skyldes det faktum, at den belyste del af Månens overflade som vi ser, konstant er i forandring. Nogle gange (under nymåne), er det den side der vender væk fra os der er belyst og nogle gange (under fuldmåne), er det den side der vender mod os der er belyst. Resten af tiden, er det kun en del af den belyste overflade, der kan ses fra Jorden.
For at hjælpe dig med at visualisere Månens skiftende faser, så gå udenfor om natten og få en ven til at holde en fodbold, så den er belyst på den ene side af en nærliggende gadelampe. Få så den ven til at gå rundt om dig i en cirkel, og betragt ændringerne i boldens udseende. Når du er mellem bolden og gadelampen, er siden af bolden der vender mod dig, fuldt belyst. Bolden synes at være en lys, cirkulær skive. Som bolden bevæges rundt i cirklen, vil du se hvordan den belyste andel af bolden ændres. Dette forløb, afspejler nøjagtigt Månens skiftende faser.
Figur 2.19 viser de skiftende faser af Månen. Når Månen er mellem Jorden og Solen, vender den oplyste side af Månen væk fra os og vi kan kun se den mørke side. Dette kaldes nymåne (kig på figur 2.19 for at forstå, at nymåne kun kan ”ses” fra Jordens oplyste side). Den forekommer tæt på Solen på himlen, den står derfor op i øst, krydser meridianen ved middagstid og går ned i vest tæt ved solnedgang. Nymånen er aldrig synlig på nattehimlen.
Som Månen fortsætter sin bane omkring Jorden, bliver en lille del af dens halvkugle belyst. Denne form kaldes en halvmåne. Fordi Månen ser ud til at vokse på himlen nat efter nat på dette tidspunkt, er det fulde navn for denne fase ”tiltagende halvmåne” (”tiltagende” betyder at den vokser i størrelse og glans). Fra vores perspektiv, flytter Månen sig også væk fra Solen på himlen. Fordi Månen kredser rundt om Jorden i samme retning som Jorden roterer, ser vi nu Månen ligge øst for Solen. En tiltagende halvmåne, er synlig på den vestlige del af himlen om aftenen, i nærheden af den nedgående sol, men forbliver over horisonten efter Solen er gået ned. Hornene på halvmånen, peger altid direkte væk fra Solen.
Som Månen bevæger sig længere i sit kredsløb, bliver mere og mere af dens belyste overflade synlig hver nat, så halvmånen fortsætter med at blive større. Samtidig vokser den vinkel, der adskiller Månen og Solen. Efter omkring en uge, har Månen flyttet sig en fjerdedel af vejen omkring Jorden. Vi ser nu halvdelen af Månen som belyst og den anden halvdel i mørke – en fase som vi kalder første kvartal. Et kig på figur 2.19 viser, at Månen ved første kvartal, står op ved middagstid, krydser meridianen omkring solnedgang og går ned ved midnat. Bemærk, at første kvartal ikke henviser til, hvor meget af Månen der er belyst, men snarere til det forhold, at Månen har afsluttet den første fjerdedel af sin cyklus fra nymåne til nymåne.
Som Månen bevæger sig udover første kvartal, er vi i stand til at se mere end halvdelen af Månen belyst. Denne fase kaldes ”tiltagende fuldmåne”. Den tiltagende fuldmåne, fortsætter med at ”vokse”, indtil Jorden endeligt befinder sig mellem Solen og Månen og vi ser hele Månen oplyst – en fuldmåne. Solen og Månen vises nu overfor hinanden på himlen. Fuldmånen står op som Solen går ned, krydser meridianen ved midnat og gør ned om morgenen, som Solen står op.
Den anden halvdel af Månens kredsløb, forløber lige som første halvdel, bare omvendt. Månen fortsætter i sit kredsløb og den belyste del af Månen, bliver nu mindre og mindre hver nat. Denne fase kaldes ”aftagende fuldmåne” (”aftagende” betyder at den bliver mindre). Månen når til sit tredje kvarter, når vi igen kan se en halvt oplyst del af Månen. Månen står ved tredje kvarter op ved midnat, krydser meridianen ved solopgang og går ned ved middagstid. Månen fortsætter sit kredsløb og er nu en ”aftagende halvmåne” på morgenhimlen, indtil Månen igen fremstår som intet andet end en mørk cirkel, der står op og går ned samtidig med Solen. Cyklussen begynder herefter forfra.
Det tager Månen 27,32 dage, at fuldføre et kredsløb om Jorden; dette kaldes dens sideriske periode. Men på grund af det skiftende forhold mellem Jorden, Månen og Solen, der skyldes Jordens omløbsmæssige bevægelse, tager det Månen 29,53 dage, at går fra en fuldmåne til den næste; dette kaldes dens synodiske periode. Fgur 2.20, viser hvordan det virker. Du kan altid skelne en tiltagende måne fra en aftagende måne, fordi den side der er oplyst, altid er den side der vender mod Solen. Når Månen er i tiltagende, vises den på aftenhimlen, så dens vestlige side er belyst (højre side set fra den nordlige halvkugle). Omvendt, når Månen er aftagende, er det dens østlige side der er belyst (venstre side set fra den nordlige halvkugle).
Prøv ikke at huske alle mulighe kombinationer af, hvor Månen er på himlen ved hvilken fase og på hvilket tidspunkt af dagen. Det behøver du ikke. Arbejd i stedet på en forståelse af bevægelsen og faserne for Månen og brug herefter denne forståelse for at finde ud af detaljerne i en given situation. Som en måde at studere Månens faser på, kan du tegne et billede som det i figur 2.19 og bruge dette til at følge Månen omkring i sin bane. Ud fra din tegning, kan du regne ud hvilken fase du ville se og hvor på himlen du ville se Månen, på et givent tidspunkt på dagen. Du kunne måske også tænke over, hvilken fase en person ville se fra månen, når denne person kigger tilbage mod Jorden.
