Astronomia

Su una mappa lunare, perché è etichettato Est sulla Terra, Ovest sulla Luna?

Su una mappa lunare, perché è etichettato Est sulla Terra, Ovest sulla Luna?

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Perché est e ovest sono invertiti per la luna? Perché il nord e il sud rimangono gli stessi?

Per favore spiegami come se avessi cinque anni.


Immagina di essere sdraiato fuori, guardando il cielo, con il tuo corpo allineato in modo che la tua testa sia rivolta a nord e i tuoi piedi siano rivolti a sud. Se guardi alla tua sinistra, guarderai ad est e vedrai la parte orientale della terra e del cielo. Se guardi alla tua destra, guarderai ad ovest e vedrai la parte ovest della terra e del cielo.

Ora immagina che un amico tenga un globo sopra la tua testa, centrato sulla tua città natale, con il polo nord che punta a nord e il polo sud che punta a sud.

Quando guardi il tuo paese su quel globo, le parti a est della tua città saranno sul lato destro del globo e i punti a ovest di esso saranno sul lato sinistro del globo.

La stessa cosa accade con la Luna. Quando ti trovi sulla Terra, guardando la Luna vicino al meridiano, dall'emisfero settentrionale (quindi appare generalmente a sud di te), appariranno le parti della Luna che sono Lunar-Superficie-Est del centro della Luna sul lato destro, e le parti della Luna che sono Lunar-Surface-West appariranno a sinistra.


Atlante lunare

Dal 1961, il sistema di coordinate lunari è stato impostato in modo che un osservatore situato sulla Luna vedesse il Sole sorgere ad Est e tramontare ad Ovest, come sulla Terra. Di conseguenza per un osservatore sulla Terra, il lembo orientale della Luna è a ovest e il lembo occidentale della Luna è a est. Poiché la stragrande maggioranza dei riferimenti alla Luna usa questa convenzione, l'ho adottata anche qui. Nel testo che discute le immagini della Luna su questo sito Web, Ovest significa verso il lembo occidentale della Luna (cioè il nostro orizzonte orientale) e Est significa verso il lembo orientale della Luna (cioè il nostro orizzonte occidentale). Per convenzione il Nord è in alto. Salvo diversa indicazione, nella Galleria immagini, il nord è in alto, l'est è a destra, l'ovest è a sinistra, il sud è in basso.

La mappa VTM della Luna è suddivisa in una griglia di riferimento 15 x 15 e nove mappe. Ogni mappa si collega alla rispettiva cartella Galleria di immagini. Mappe e loro abbreviazioni: Nord Ovest (NW|), Nord (N|), Nord Est (NE|), Ovest (W|), Centro (C|), Est (E|), Sud Ovest (SW|), Sud (S|) e Sud Est (SE|). Le caratteristiche lunari descritte di seguito hanno una mappa e una griglia di riferimento, ad es. Platone (101 km) N| G2 . I diametri dei crateri sono indicati tra parentesi. I nomi delle funzioni sono collegati in modo ipertestuale alle rispettive immagini nella Galleria immagini. I simboli ♠, ♥, ♦ e ♣ collegano a immagini aggiuntive. Il collegamento alla mappa ritorna alla mappa VTM.


Perché l'eclissi lunare di questo mese potrebbe essere davvero speciale?

L'imminente eclissi lunare totale si sta preparando per essere un evento di osservazione spettacolare per diversi motivi.

Cosa hai bisogno di sapere

  • Il 26 maggio si verifica un'eclissi lunare totale
  • Sarà anche una superluna
  • La migliore vista negli Stati Uniti sarà sulla costa occidentale
  • A giugno si verifica un'eclissi solare parziale

Il 26 maggio 2021, la maggior parte degli Stati Uniti vedrà un'eclissi lunare totale o parziale.

Un'eclissi lunare totale si verifica quando la Terra si allinea tra il sole e la luna. Questa eclissi potrebbe essere ancora più incredibile perché la luna piena sarà una super luna.

Questo accade quando la luna piena è più vicina alla terra, quindi appare più grande.

Un altro motivo per cui potremmo ottenere delle belle foto da questo evento: quando la Terra proietta un'ombra sulla luna, può sembrare più scura e persino rossa, quindi è anche chiamata Blood Moon.

Questa eclissi sarà molto speciale per la costa occidentale degli Stati Uniti, dove vedranno un'eclissi lunare totale.

La totalità dell'eclissi lunare durerà circa 14 minuti vicino a Los Angeles dalle 4:11 alle 4:25 di quella mattina.

Altre parti degli Stati Uniti catturano un'eclissi lunare parziale. Ad esempio, le persone a Raleigh, NC vedranno un'eclissi parziale per circa un'ora a partire dalle 4:45 circa.

Se il cielo non è sereno e ti perdi, dovrai aspettare un po' per la prossima eclissi lunare totale.


Super Blood Moon: risposta alle tue domande

Questo mese porta le "più super" superlune dell'anno e, per di più, un'eclissi lunare totale. In altre parole, il 26 maggio 2021, la luna piena entrerà nell'ombra della Terra e, quando la Luna non è all'ombra del nostro pianeta, apparirà ancora più grande e luminosa del solito.

Cos'è una superluna?

La Luna viaggia intorno al nostro pianeta in un'orbita ellittica, o un cerchio allungato. Ogni mese la Luna attraversa il perigeo (il punto più vicino alla Terra) e l'apogeo (il punto più lontano dalla Terra). Quando la Luna è nel punto più vicino o vicino alla Terra nello stesso momento in cui è piena, viene chiamata "superluna". Durante questo evento, poiché la luna piena è un po' più vicina a noi del solito, appare particolarmente grande e luminoso nel cielo.

Cos'è un'eclissi lunare?

Un'eclissi lunare si verifica quando il Sole e la Luna occupano posizioni precise sui lati opposti della Terra. Durante questo allineamento, la Terra impedisce a parte della luce del Sole di raggiungere la luna piena. La nostra atmosfera filtra la luce mentre passa, ammorbidendo il bordo dell'ombra del nostro pianeta e donando alla Luna un profondo bagliore roseo.

Come posso vedere l'eclissi di superluna?

Gli osservatori di tutto il mondo potranno vedere la superluna per tutta la notte se il cielo è sereno. Come tutte le lune piene, la superluna sorge a est intorno al tramonto e tramonta a ovest verso l'alba. È il sovraccarico più alto a tarda notte e nelle prime ore del mattino.

L'eclissi lunare è più difficile da catturare. L'eclissi totale, o il momento in cui la Luna è nell'ombra più profonda, durerà per circa 15 minuti. Se la Luna è alta nella tua zona mentre questo accade, sei pronto per una sorpresa.

L'eclissi lunare totale sarà visibile vicino al tramonto della luna negli Stati Uniti continentali occidentali e in Canada, tutto il Messico, la maggior parte dell'America centrale e dell'Ecuador, il Perù occidentale e il Cile e l'Argentina meridionali. Lungo l'Asia Pacific Rim, l'eclissi totale sarà visibile subito dopo il sorgere della luna.

L'eclissi parziale, che si verifica quando la Luna entra ed esce dall'ombra della Terra, sarà visibile dagli Stati Uniti orientali e dal Canada appena prima che la Luna tramonti al mattino, e da India, Nepal, Cina occidentale, Mongolia e La Russia subito dopo il sorgere della Luna in serata.

Gli osservatori dell'Australia orientale, della Nuova Zelanda e delle isole del Pacifico, comprese le Hawaii, vedranno sia l'eclissi totale che parziale.

Se l'eclissi di superluna è visibile dalla tua posizione, puoi comunque esplorare questo fenomeno secondo per secondo con lo Scientific Visualization Studio della NASA.

Perché la Luna diventa rossa durante un'eclissi lunare?

I colori sono un modo per il nostro cervello di interpretare le variazioni nelle proprietà fisiche della luce. Queste stesse proprietà fanno sì che ogni colore della luce si comporti in modo diverso quando passa attraverso una sostanza come l'aria. Se hai mai guardato un cielo azzurro o hai assaporato un tramonto infuocato, hai visto questo fenomeno in azione.

La luce del sole si piega e si disperde mentre attraversa l'atmosfera terrestre. Nell'aria, i colori all'estremità blu e viola dell'arcobaleno si disperdono più ampiamente di colori come il rosso e l'arancione. La luce blu ampiamente diffusa tinge il cielo quando il sole è in alto nelle giornate limpide. La luce più rossa percorre un percorso più dritto attraverso l'aria, la vediamo solo sparsa nel cielo intorno all'alba e al tramonto, quando la luce del sole ha viaggiato attraverso una spessa fetta dell'atmosfera terrestre prima di raggiungere i nostri occhi.

Durante un'eclissi lunare, parte di questa luce mattutina e serale pesantemente filtrata attraversa l'atmosfera terrestre e alla fine raggiunge la superficie lunare. La Luna eclissata è debolmente illuminata dalla luce rosso-arancio lasciata da tutti i tramonti e le albe che si verificano in tutto il mondo in quel momento. Più polvere o nuvole nell'atmosfera terrestre durante l'eclissi, più rossa apparirà la Luna.

Sono tutte superlune rosso? Tutte le eclissi lunari sono superlune?

No, e no. Superlune ed eclissi lunari sono fenomeni diversi che non sempre si verificano contemporaneamente. Questo mese offre un'eccellente opportunità per godersi il panorama.


Cosa vedrai quando si verifica l'eclissi lunare

Se le condizioni del cielo lo consentono e le nuvole stanno lontane, vedrai una luna piena rosso sangue e uno spettacolo spettacolare. Poiché questo accadrà intorno all'alba nei fusi orari delle montagne e del Pacifico, più lontano andrai a ovest, più scuri saranno i cieli e la luna apparirà di un rosso più intenso. Se ti trovi alle Hawaii, l'eclissi sarà più drammatica, con un picco poco dopo l'una di notte, ora locale, con una brillante luna rosso sangue!


Contenuti

La longitudine sulla Luna è misurata sia ad est che ad ovest dal suo primo meridiano. Quando non viene specificata alcuna direzione, est è positivo e ovest è negativo.

In parole povere, il meridiano primo della Luna si trova vicino al centro del disco lunare visto dalla Terra. Per applicazioni precise, sono stati definiti molti sistemi di coordinate per la Luna, ciascuno con un meridiano primo leggermente diverso. L'IAU raccomanda il sistema "media Terra/asse polare", [1] in cui il primo meridiano è la direzione media (dal centro della Luna) del centro della Terra. [2]

Il colonitudine selenografica è la longitudine del terminatore mattutino sulla Luna, misurata in gradi verso ovest dal primo meridiano. Il terminatore mattutino forma un semicerchio attraverso la Luna dove il Sole sta appena iniziando a sorgere. Mentre la Luna continua nella sua orbita, questa linea avanza in longitudine. Il valore della colonitudine selenografica aumenta da 0° a 359° in direzione del terminatore avanzante.

L'alba si verifica al primo meridiano quando la fase lunare raggiunge il primo quarto, dopo un quarto di giorno lunare. In questa posizione la colongitudine selenografica all'alba è definita come 0°. Quindi, al momento della luna piena la colongitudine aumenta a 90°, all'ultimo quarto è di 180°, e alla luna nuova la colonitudine raggiunge i 270°. Nota che la Luna è quasi invisibile dalla Terra nella fase di Luna Nuova, tranne durante un'eclissi solare.

Il basso angolo di incidenza della luce solare in arrivo tende a distinguere le caratteristiche dalle ombre nette che proiettano, quindi l'area vicino al terminatore è solitamente la più favorevole per visualizzare o fotografare le caratteristiche lunari attraverso un telescopio. L'osservatore dovrà conoscere la posizione del terminatore per pianificare le osservazioni delle caratteristiche selezionate. A questo scopo è utile la colongitità selenografica.

La longitudine selenografica del terminatore serale è uguale alla colonitudine più 180°. [3]


Cos'è l'ombra della Terra e quando puoi vederla?

Visualizza le foto della community di EarthSky. | Stephanie Longo ha catturato questa immagine la mattina del 2 febbraio 2020, all'Eleven Mile Canyon State Park in Colorado. Ha detto: "Sono stata trattata per una visualizzazione dell'ombra della Terra e della Cintura di Venere sul Continental Divide. Le montagne del Divide erano un po' troppo lontane per uno scatto veloce e le mie dita erano dolorosamente insensibili, quindi ho deciso di fotografare questa grande collina chiamata Spinney Mountain".

Come tutti i mondi in orbita attorno a un sole, la Terra proietta un'ombra. L'ombra della Terra si estende per circa 870.000 miglia (1,4 milioni di km) nello spazio. Potresti non rendertene conto, ma, dalla superficie terrestre, puoi vedere l'ombra. In effetti, è facile da vedere e probabilmente l'hai già visto, molte volte, mentre il giorno diventa notte.

Questo è perché la notte stessa è un'ombra. Quando cala la notte, ti trovi all'ombra della Terra.

Il momento migliore per osservare l'ombra della Terra è quando sta strisciando sulla tua parte di Terra … Come tutte le ombre, l'ombra della Terra è sempre opposta al sole. Quindi ti consigliamo di guardare verso est dopo il tramonto per l'ombra (o verso ovest prima dell'alba).

L'ombra della Terra è la linea blu scuro sopra l'orizzonte in questa foto di Jörgen Andersson in Svezia. Visualizza ingrandito. | La notte scende quando la parte della Terra su cui ti trovi entra nell'ombra della Terra. Immagine tramite la NASA.

L'ombra è di un grigio-blu intenso, ed è più scura dell'azzurro del cielo al crepuscolo. La fascia rosa sopra l'ombra è chiamata Cintura di Venere.

L'ombra della Terra è grande. Potrebbe essere necessario girare la testa da questa parte e dall'altra – lungo l'arco dell'orizzonte opposto al sole – per vedere tutto. E, così lo riconoscerai più facilmente, ricorda che l'ombra è curva, esattamente nello stesso modo in cui è curvata l'intera Terra.

E, una volta individuato, non tornare ancora dentro. Aspetta un po' e osserva l'ombra della Terra che sale a est esattamente alla stessa velocità con cui il sole tramonta sotto il tuo orizzonte occidentale.

L'ombra della Terra è la linea blu vicino all'orizzonte, dietro gli alberi spogli, in questa foto di novembre 2017 di Alice McClure. La fascia rosa sopra l'ombra è la Cintura di Venere. Non devi essere in una località di campagna per vedere l'ombra della Terra. Sucheta Wipat ha catturato l'ombra della Terra e la Cintura di Venere in una nuvolosa sera d'agosto a Londra.

L'ombra della Terra si estende così lontano nello spazio da poter toccare la luna. Ecco cos'è un'eclissi lunare. È 8217 la luna all'interno dell'ombra della Terra.

Quando il sole, la Terra e la luna sono allineati nello spazio (quasi o perfettamente), con la Terra tra il sole e la luna, l'ombra della Terra cade sulla faccia della luna. Questo è quando le persone sulla Terra vedono l'ombra trasformare gradualmente una luminosa luna piena scura in un'eclissi lunare.

Come si vede dalla superficie terrestre, ci sono in genere due o più eclissi lunari ogni anno. Alcuni sono totali, alcuni sono parziali, alcuni sono un tipo sottile di eclissi nota come penombra.

Durante un'eclissi lunare, una piccolissima quantità di luce dal sole filtra attraverso l'atmosfera terrestre fino all'ombra della Terra sulla luna. È per questo che – nella parte centrale di un'eclissi lunare totale – l'ombra sulla luna sembra rossastra.

Il guru dell'eclissi Fred Espenak in Arizona – i cui calcoli delle eclissi sono stati un pilastro dell'osservazione delle eclissi per decenni – ha scritto dell'eclissi lunare totale del 31 gennaio 2018: “Che meravigliosa eclissi lunare totale! Questo era il mio trentesimo e il primo che ho visto in cui la luna tramontava durante la totalità. Mike O’Neal ha inviato questo splendido scatto dell'eclissi lunare del 31 gennaio 2018. Ha scritto: “Non riuscivo a riempirmi del tutto prima che le nuvole arrivassero sopra l'Oklahoma nordorientale.”

Un altro modo per ottenere una consapevolezza dell'ombra della Terra è semplicemente pensarla come vista dallo spazio.

L'immagine qui sotto fornisce una bellissima visione globale della Terra di notte. Si tratta di un'immagine composita, assemblata dai dati acquisiti dal satellite Suomi National Polar-orbiting Partnership (Suomi NPP) in nove giorni nell'aprile 2012 e in 13 giorni nell'ottobre 2012.

La parte oscura è, ovviamente, l'ombra della Terra.

In conclusione: cerca l'ombra della Terra sia nel cielo serale che mattutino. È un'oscurità grigio-azzurra nella direzione opposta al sole, più scura del cielo al crepuscolo. La fascia rosa sopra l'ombra – a est dopo il tramonto o a ovest prima dell'alba – è chiamata Cintura di Venere.


Fasi lunari visualizzate: dov'è la luna?

La visualizzazione delle fasi lunari mostra le posizioni della Luna e della Terra in tempo reale. Le distanze non sono in scala.

Il Sole non è mostrato, tuttavia, l'illuminazione della Terra indica la sua posizione a sinistra. A causa dell'inclinazione assiale della Terra, la posizione presunta del Sole si sposta leggermente su e giù nel corso dell'anno in questa animazione, apparendo sullo stesso piano orizzontale della Terra esclusivamente durante gli equinozi di marzo e settembre.

Il cerchio mostra il percorso previsto della Luna nelle prossime settimane, comprese le prossime 3 o 4 fasi lunari. Poiché la posizione della Luna varia da una rivoluzione all'altra, la freccia che indica il percorso lunare previsto potrebbe non puntare esattamente verso la posizione attuale della Luna.

Le frecce visualizzate dopo il Illuminazione, Distanza, e Latitudine i valori indicano la loro tendenza al ribasso o al rialzo.

Nota: Questo è un servizio beta. Diamo il benvenuto a feedback e segnalazioni di errori.

Dimensioni e ordine del pianeta

Quanto sono grandi i pianeti e qual è il loro ordine rispetto al Sole?

Distanza, luminosità e dimensione apparente dei pianeti

Guarda quanto sono lontani i pianeti dal Sole o dalla Terra, quanto sono luminosi e la loro dimensione apparente nel cielo.


Osservazioni lunari

Sommario: Forse l'oggetto più popolare nel cielo, e quello che offre una vista davvero magnifica attraverso il telescopio, è la luna. La sua superficie è ricoperta di caratteristiche interessanti che rivelano molto sulla sua storia, e in effetti sulla storia del sistema Terra-Luna. Ad occhio nudo, alcune delle caratteristiche più pronunciate visibili come aree chiare e scure sono state paragonate al volto dell'"Uomo sulla Luna". Binocoli e telescopi rivelano innumerevoli crateri sulla superficie della Luna. Questi crateri sono le cicatrici lasciate da antichi impatti di grandi meteoriti, la maggior parte dei quali avvenuti 3-4 miliardi di anni fa.

Nel laboratorio lunare, farai osservazioni della luna, disegnerai le caratteristiche che vedi, trarrai deduzioni sulla luna in base alle tue osservazioni e determinerai la dimensione della luna e delle caratteristiche principali. Questo è un laboratorio abbastanza lungo e potrebbe richiedere più di un periodo di laboratorio per essere completato. La Luna è di gran lunga l'oggetto celeste con i dettagli più ricchi se osservata attraverso un telescopio. Acquisirai familiarità con la superficie della Luna completando questo laboratorio. Prenditi del tempo per osservare gli innumerevoli dettagli che offre. La Luna può essere un mondo morto, ma è comunque un mondo complesso.

Nota: Dovresti fare osservazioni e schizzi e discutere di ciò che stai facendo con il tuo compagno di laboratorio e i compagni di classe. I calcoli possono essere eseguiti al di fuori del tempo di laboratorio, in base ai dati raccolti durante il laboratorio. Allo stesso modo, dovresti discutere durante il laboratorio su come rispondere alle domande poste in questo laboratorio, ma dovresti scrivere le tue risposte al di fuori del laboratorio. Tutto va nel tuo registro di osservazione.

Questo laboratorio prevede molti schizzi che possono richiedere molto tempo. Solo per questo laboratorio, tu e il tuo partner di laboratorio potete condividere i vostri schizzi. Le regole per condividere le osservazioni sono:

  • Ogni parter deve fare circa la metà degli schizzi richiesti
  • Includi gli schizzi del tuo partner come fotocopie (non riproduzioni disegnate a mano)
  • Etichetti esplicitamente ogni schizzo con il nome del suo autore

Il mancato rispetto di queste 3 regole costituirà un caso di plagio.

Dopo aver completato le osservazioni per questo laboratorio, rispondi alle domande, in base alle tue osservazioni e alla discussione con il tuo compagno di laboratorio e i compagni di classe. Consulta il tuo libro di testo per aiuto e spiegazioni se include una sezione sulla Luna.

Lati vicini e lontani della luna: Fare riferimento alla mappa della luna fornita dal proprio TA. Nota che le fotografie basate sulla Terra mostrano sempre lo stesso lato della luna. Poiché il periodo di rotazione della luna è lo stesso del suo periodo di rivoluzione rispetto alle stelle (il periodo siderale), solo un lato della luna mostra la sua faccia alla Terra. Questo lato è noto come vicino al lato. L'altro lato, noto come parte lontana, è stato visto direttamente solo da pochi astronauti durante le missioni Apollo.

Procedure

Data e fase: Registra la fase della Luna vista ad occhio nudo utilizzando i modelli forniti. Disegna anche le caratteristiche che vedi ad occhio nudo. Annotare la data, l'ora e le condizioni del cielo.

Con il telescopio: Punta il telescopio verso la luna e, con l'oculare da 25 mm, individua alcune delle caratteristiche elencate sulle mappe. La fase attuale potrebbe limitare le aree visibili. Osserva le aree scure lisce sulla luna. Poiché l'aspetto di queste regioni ricordava ai primi astronomi gli oceani lisci, sono conosciute come maria (termine latino per "mari"). Le aree più ruvide e luminose sono conosciute come altopiani.

Maria e altopiani: Elenca tutti i maria che sono visibili. Contrasta la maria liscia e scura con gli altopiani chiari e aspri. La superficie della luna è composta principalmente da roccia basaltica, una roccia tipica formatasi dal raffreddamento della lava fusa. Tuttavia, la roccia basaltica della maria contiene molto ferro, dando origine al colore scuro. D'altra parte, i basalti dell'altopiano contengono molto alluminio. A causa di questa differenza di composizione, i maria hanno una densità maggiore rispetto agli altopiani. Non devi disegnare a questo punto, ma prendi buoni appunti!

Terminatore: Quindi, osserva il terminatore, la "linea" che separa la luce solare dall'oscurità sulla luna. Passando all'oculare da 10 mm, disegna uno schizzo di una piccola regione del terminatore che trovi interessante. Prenditi il ​​tempo per fare uno schizzo accurato che assomigli effettivamente a quello che vedi. Etichetta le caratteristiche principali sul tuo schizzo.

Domanda: Commenta come alcuni aspetti di ciò che vedi sono diversi lungo il terminatore rispetto a qualsiasi altra parte della luna. Descrivi e spiega le differenze.

Cime dei crateri: Identifica uno dei seguenti crateri: Agrippa, Delambre, Eratostene, Langrenus, Theophilus o Tycho. Per ingrandire il cratere, sostituire l'oculare da 25 mm con l'oculare da 10 mm dopo il centraggio. Disegna uno schizzo del cratere e della montagna al centro del cratere e qualsiasi altra caratteristica che possa essere fisicamente associata al cratere. Prenditi il ​​tuo tempo e fai un buon lavoro!

Domanda: Guardando la superficie della Luna in generale, individua diversi crateri con picchi centrali e molti senza. C'è uno schema tra questi due tipi di crateri?

6. Raggi del cratere: Trova uno dei seguenti crateri: Aristillus, Copernicus, Langrenus, Kepler, Pickering o Tycho. Non usare lo stesso cratere che hai usato in #5. Notare i raggi luminosi che si irradiano dal cratere. Questi raggi sono molto più luminosi in prossimità della luna piena.

Domanda: Cosa pensi possa aver causato questi raggi?

Altri crateri: Quindi individua Platone, Facastorius, Tolomeo o Letronne. Ancora una volta, ingrandisci l'immagine guardando con l'oculare da 10 mm. e disegna il cratere. Potresti vedere piccoli crateri che punteggiano il pavimento di questi grandi crateri piatti.

Domanda: In che modo questo cratere è diverso dagli altri che hai visto. Notare in particolare il colore all'interno delle pareti del cratere. Quali altre caratteristiche sulla luna condividono questo stesso colore?

Densità dei crateri e le età relative di altopiani e maria: Uno dei modi più importanti in cui gli astronomi hanno appreso della luna, della storia della terra e dell'intero sistema solare è il "crater counting", cioè confrontando il numero di crateri piccoli e grandi su diverse regioni di la Luna e altri corpi del sistema solare. Questo può essere fatto contando il numero di crateri di varie dimensioni su una data parte della superficie lunare. Se si assume che la velocità degli impatti di formazione dei crateri sulla Luna sia rimasta costante dalla sua formazione, le variazioni nella densità dei crateri implicano variazioni nelle età di formazione della superficie. Confronta le densità dei crateri degli altopiani e dei mari e deduci quale tipo di terreno è più giovane.

Domanda: Se ora si considera che il tasso di impatto con formazione di crateri ha diminuito nel tempo (sappiamo che è così), l'età delle superfici dell'altopiano e del mare sarebbe più vicina l'una all'altra o addirittura più diversa rispetto all'ipotesi di una costante formazione di crateri?

Quanto è grande la luna? Misurare il diametro della luna utilizzando uno dei due metodi seguenti:

Il metodo dei tempi di transito. Questo metodo funziona solo se puoi cronometrare un transito dell'intero diametro della Luna, cosa che può essere fatta solo vicino alla Luna Piena o quando la luce della terra è abbastanza forte. Spegnere il telescopio e misurare il tempo T (in minuti) ci vuole l'intero diametro della luna per spostarsi lungo un bordo del campo. Notare anche l'attuale declinazione della Luna, d,in base alla sua posizione nel cielo e alla carta stellare SC001. Utilizzando l'espressione utilizzata nel laboratorio del campo visivo, ottenere il diametro apparente della Luna, un (in minuti d'arco):

un=T cos(d) x 15'

Altre volte il metodo dei tempi di transito darebbe solo lo spessore della fase lunare, che di per sé non è particolarmente interessante. Se non puoi usare il metodo dei tempi di transito per un diametro lunare completo, puoi usare un metodo un po' meno preciso basato sul campo visivo del telescopio. Usando l'oculare da 25 mm e conoscendo il suo campo visivo in minuti d'arco (vedi i tuoi risultati dal laboratorio del campo visivo), stima il diametro della Luna al minuto d'arco più vicino semplicemente confrontando visivamente le loro dimensioni relative.

La formula del triangolo piccolo ci permette di determinare il diametro della luna (dLuna) se conosciamo la dimensione angolare un (che abbiamo appena misurato) in minuti d'arco e la distanza dalla luna (DLuna), secondo la formula:

Usando i segnali radio, sappiamo che la distanza media tra il centro della terra e il centro della Luna è DLuna = 384.000 km. A condizione che il diametro della Luna sia molto inferiore a 384.000 km, questa formula sarà un metodo valido per determinare dLuna. Nota che il numero 3438' corrisponde al numero di minuti d'arco in un angolo di 1 radiante e che 360 ​​o =2*pi radianti.

Domanda: Qual è il diametro della Luna, dLuna in km?

Domanda: L'approssimazione del triangolo piccolo che abbiamo appena usato è ragionevole?

Domanda: Come si confronta il diametro della Luna con il diametro della Terra e con l'estensione est-ovest degli Stati Uniti contigui? Per fare ciò, calcola il rapporto dLuna / dTerrae dLuna/LStati Uniti d'America e commentare.

Puoi fare il calcolo finale di dLuna fuori classe.

Quali sono le forme dei crateri? Seleziona alcuni crateri di dimensioni angolari simili, selezionandone alcuni vicino al centro della luna, alcuni a metà strada verso il lembo lunare (il bordo curvo della luna), alcuni il più vicino possibile al lembo che riesci a trovare. Identificare i crateri e disegnarne solo i contorni (cioè la forma generale) e stimare la distanza di ciascun cratere dal centro del disco della Luna, usando l'apparente raggio della Luna come unità di misura. Ad esempio, un cratere al centro sarebbe a una distanza di 0, un cratere a metà strada tra il centro e il lembo sarebbe a 0,5 e uno a destra sul bordo sarebbe a 1,0. Metti questo numero accanto al tuo schizzo, insieme alle solite informazioni (data, ora, scala, orientamento, condizioni del cielo, ecc.).

Domanda: I crateri sembrano cambiare forma, spostandosi dal centro lunare verso l'esterno verso i lembi? Se sì, come cambia la forma?

Domanda: Perché le forme apparenti dei crateri dovrebbero o non dovrebbero cambiare o essere le stesse mentre si sposta dal centro verso il lembo della Luna?

Domanda: Cosa puoi dedurre sulla forma della luna in base a queste osservazioni di forme apparenti di crateri lunari?

Più Osservazione. La tabella che segue le procedure elenca alcune delle caratteristiche più interessanti visibili sulla superficie della Luna, tra cui montagne, crateri, raggi, valli e canyon. Acquisire familiarità con esse individuando e osservando almeno 8 caratteristiche di vario tipo. Prende appunti su ciascuno di essi (ovvero descrive il loro aspetto).

Schizzocon ragionevole dettaglio esempi di tre diversi tipi di caratteristiche. Aggiungi al tuo schizzo la dimensione di ogni caratteristica in minuti d'arco e in km usando il metodo del tempo di transito per misurare la sua dimensione apparente Est-Ovest. Basta calcolare quanto tempo impiega la funzione per attraversare il bordo del campo visivo (con il telescopio spento) e utilizzare le formule di cui sopra. Commenta la dimensione (in km) delle caratteristiche che misuri.

L'arto lunare. Ora focalizza la tua attenzione sul lembo lunare, il bordo rotondo della Luna. Notare come il bordo non sia perfettamente liscio. Fai uno schizzo di una piccola porzione dell'arto che mostra un po' di frastagliamento. Prendi nota. Cosa stai vedendo veramente?

Uomini sulla Luna. Usa la seconda tabella e la mappa lunare per identificare almeno due dei siti di atterraggio lunare dell'Apollo. Sebbene nessuna traccia degli atterraggi sia visibile attraverso nessun telescopio terrestre, prenditi un momento per guardare il punto e riflettere su questi eventi storici avvenuti tre decenni fa. Puoi aggiungere pensieri e commenti personali al tuo diario.

Crateri, raggi e montagne

Note: La longitudine e la latitudine selenografiche (cioè lunari) sono definite in modo molto simile ai loro equivalenti geografici. Il meridiano zero (longitudine=0 o ) è definito come il meridiano che attraversa (N-S) il centro dell'emisfero visibile della Luna. La latitudine selenografica è misurata dall'equatore lunare, che praticamente attraversa (E-W) il centro del disco. Quindi, il punto centrale sul disco lunare è in posizione (0E, 0N). Est e Ovest sono definiti per un osservatore in piedi sulla Luna (convenzione cartografica, proprio come sulla Terra) e sono invertiti rispetto alle direzioni astronomiche nel cielo.

Nome Selez. Lungo. Selez. lat. Commenti
Langrenus 62E -9 Grande cratere vicino al lembo lunare
Petavio 60E -26 Rima Petavius, che corre dal picco centrale al bordo è una caratteristica insolita. Si vede meglio quando la Luna è giovane.
Messier & Messier A 47E -2 Questa coppia di crateri probabilmente si è formata simultaneamente da un impattore binario/rotto. Notate il doppio raggio simile a una cometa che si estende da Messier A. Questi due crateri sono stati causati da un impatto radente?
Proclo 47E +16 Piccolo cratere con un sistema di raggi molto luminoso sul bordo del Mare Crisium.
Fracastorius 33E -23 Cratere allagato con parete N crollata
Teofilo 26E -11 Cratere relativamente giovane che si sovrappone a Cyrillus
Monti Altai 25E -25 Catena montuosa martoriata con scarpate sinuose
Ariadeo Rille 13E +6 ``canyon'' lungo e diritto
Cassini 5E +40 Due crateri più piccoli all'interno gli conferiscono un aspetto insolito.
Igino Rille 6E +8 Rille lungo e stretto (``canyon'') con una curva e un cratere sovrapposto (Hyginus). Il terreno a nord ha molti solchi più piccoli.
Valle delle Alpi 2E +49 Lunga e piatta valle nelle montagne lunari delle Alpi
Appennini 0 +18 Bella e complessa catena di montagne
mt. Chiodo 1W +41 Picco di montagna isolato nel Mare Imbrium
Tolomeo 2W -9 Grande cratere rotondo con fondo scuro. Quanti piccoli crateri riesci a vedere sul suo fondo? Ptolemaeus è così largo (90 km) che se ti trovassi al centro, non vedresti l'orlo del cratere come sarebbe sotto il tuo orizzonte!
Archimede 4W +30 Grande cratere con fondo piatto
Rupes Recta 8W -22 La "parete Dritta" è una falesia lunga 80 km e alta 300 m.
mt. Pico 9W +46 Picco di montagna isolato nel Mare Imbrium
Platone 10W +52 Cratere piatto inondato di lava con fondo scuro. Riesci a vedere crateri molto piccoli sul suo pavimento?
Tycho 11W -43 Cratere giovane con il sistema di raggi più esteso sulla Luna.
Eratostene 12W +14 Cratere giovane all'estremità S dei Monti Appennini. Confronta con il più grande Copernico.
Stadio 14W +11 "Fantasma di un cratere", inondato dalla lava durante la formazione del Sinus Aestuum. È visibile solo la parte superiore del cerchio.
Clavio 14W -58 Cratere molto grande e molto antico con molti crateri più piccoli sovrapposti (Seething Bay).
Montes Retti 20W +48 Piccola catena di montagne ai margini del Mare Imbrium
Copernico 20W +10 Cratere giovane. Note: picchi centrali, terrazzi interni alla parete, struttura dei pendii esterni, catena di crateri a NE. Circa 60 km di diametro, grosso modo la dimensione della contea di Davidson.
Keplero 38W +8 Sistema di raggi molto luminoso, visibile ad occhio nudo!
Gassendi 40W -18 Pavimento attraversato da crepe
Valle di Schroter 50W +55 "Canyon" profondo vicino al cratere Aristarchus
Grimaldi 68W -6 Grande cratere con fondo piatto e scuro. Si vede meglio vicino alla luna piena
Montagne alte -- vicino al polo sud Questa regione mostra il più grande rilievo verticale sulla Luna. Queste montagne e i bordi dei crateri sono visti lateralmente e rivelano la loro vera elevazione. Confronta con la tua percezione di rilievo lungo il terminatore.

Siti di atterraggio dell'Apollo

Missione/Data Selez. Lungo. Selez. lat. Commenti
Apollo 11 (7/20/69) 23,5 E +0.7 Tra i crateri Sabine e Moltke
Apollo 12 (11/19/69) 23.5W -3.0 Between craters Fra Mauro and Lansberg
Apollo 14 (2/5/71) 17.5W -3.7 Just North of Fra Mauro
Apollo 15 (7/30/71) 3.6E +26.1 At the North end of the Apennines Mtns
Apollo 16 (4/21/72) 16.0E -9.0 In the lunar highlands, W of crater Theophilus, just north of crater Descartes
Apollo 17 (12/11/72) 30.8E +20.2 In the Taurus Mtns, near crater Littrow

Last modified: 2003-January-7, by Robert A. Knop Jr.

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Supplemental Materials

Lunar phases are interesting, but we can look closer! The line that divides light from darkness on the Moon is called the terminator. If you were standing along this line on the Moon, you would see either a sunrise (waxing moon) or a sunset (waning moon.)

Challenge your students to look up photos of the different phases of the Moon online. Look along the terminator and you will see dramatic shadows cast by mountains and craters. Look farther away from the terminator and the Moon appears much more flat, few shadows are to be seen. Can your students explain why this is so?

Hint: Near the terminator, the Sun appears low in the lunar sky. Like sunrise here on Earth, the shadows are long and dramatic. Farther away from the terminator, the Sun is well overhead. Like noon time here on Earth, shadows are shorter and less noticeable. Go outside in the early morning – and again at noon time – your students will easily see the difference!

Being an Astronomer

Being an astronomer means first being a careful observer. It works best if you can consult a lunar calendar. Many calendars have little symbols on them indicating full, new, and quarter phases, there are also a variety of free apps for your smartphone that will do the same thing. Plan this initial observation for the time of the first quarter moon phase the Moon will be easily visible at sunset (students won’t have to stay up late!) and remain in the sky for a few hours making it an easy target for everyone.

Have students trace a circle on a piece of paper and draw a horizontal line below it like the one shown here. Ask them to go out in the back yard with a parent after sunset and sketch the Moon’s appearance inside the circle. Hold the paper up so that the horizontal line matches the horizon before they draw to get the orientation correct if they can. (Some teachers may wish to simplify the activity by eliminating this step for younger children.) Emphasize to the students that all they need to observer is the shape of the lighted portion of the Moon’s surface (just the phase). Understandably, some children may wish to sketch or color in some of the light and dark regions of the lighted portion of the Moon – don’t discourage this, but emphasize that an accurate sketch of the Moon’s shape is the first priority.

If you have older students who have access to smart phones, some of them may wish to try and capture a photograph of the Moon with their phone camera. Don’t discourage them from trying, this is perfectly safe, but far more difficult than it may at first appear. The Moon is a tiny target, smaller than a typical aspirin tablet held at arm’s length! It is also very bright, and on a dark background, making it difficult for most cameras to focus on. Street lights and lights from nearby autos will make it even more difficult, and just holding your hand steady enough to capture this tiny target may well be beyond the skills of most elementary age children. Although it may seem strange, sketching by hand is in this case, much easier than taking a photo!

Once your students have made a single sketch of the Moon at night, ask them to match it to the lunar phase model they have created. Once they have done this, ask them to predict which phase will come next, and how many days this may take to happen.

One of the most powerful things about a scientific model of theory is that it gives us the ability to predict what will happen in nature. This model will give your students the ability to predict the behavior of the Moon, and then the skill set needed to observe and verify their prediction. This is extremely powerful! Your students, even very young children, can learn to function as scientists by observing nature, constructing models, and then making and verifying their predictions.

In spite of the low cost and simple methods used in this activity, the outcomes are sophisticated and powerful. Our students have become scientists. They have the power to predict nature, and the ability to frame and ask even more complex and profound questions. When we, as teachers, highlight and celebrate their achievements in STEM science by doing activities like this, we not only initiate them into the sciences, but armor them against misconceptions later in life.

Being a Scientist

Making a scientific model and exploring it in the classroom is a wonderful activity, but this is only half of what a scientist does. After making a shiny new model and playing with it for a while and thinking up lots of new ideas and questions, it is time to take this baby out for a spin! Let’s compare what the model tells us to what we see in nature! This critical step, which we call an experiment, will tell us if our model is any good or not. A good model is sometimes called a theory, and it will do two important things. First, our model will be able to predict the behavior of nature and help us to know what happens next. Second, our model will point us toward new knowledge by helping us to ask clever questions that lead to further discoveries. Now, it’s time to get started!

Following Up:

Ask your students what is good or powerful about this model we have created? You are likely to get a variety of answers, but sooner or later a student will zero in on the idea that this model allows us to predict the behavior of the Moon as it orbits the Earth and to measure time without a clock or calendar. Point out to them that the ability to predict the lunar phases and keep a calendar was a major accomplishment for ancient societies, and that most modern people can’t do it without help either!

Playing with and exploring the lunar phase model has no doubt inspired many questions among your students. If you have written down and answered some of them, this is the time to go back and draw your student’s attention to the fact that playing with the model inspired both questions and learning! Real scientists value scientific models for just this reason!

Now ask your students what is weak or wrong about this model? Where does it fail? This may be a difficult question for young children they are not used to considering where or how something fails in a dispassionate way. Failure is synonymous with BAD! Not so for the scientist!

Lead them to consider questions like Che cosa? When? Dove? Perché? Come? Our model tells us whatwill happen next, but it does not tell us why it happens, o how it works. It is true that our model fails to give us all the answers we desire, but this is a fundamental truth about all scientific models. Many students hear the word “science” and they begin to think of a great, all-knowing body of knowledge or an omniscient scientist figure. Nothing could be further from the truth!

Every scientific model explains some things, but not others. A model or theory may answer some questions (What lunar phase comes next?), but will likely fail to answer others (How do lunar phases work?). Students need to learn that science is not infallible! For instance: it is incorrect to say that science has proven something. Scientific models mai answer all of our questions – there is always something new to learn or discover, even about the things we’ve known the longest.

The Moon is an excellent example of this humans have been wondering about, theorizing about and exploring the Moon for millennia, and we are still learning new things today! In fact, men and women working in the sciences all over the world are working to improve and refine even the oldest scientific models as we learn more about them. Point out to your students that by creating and exploring their lunar phase model, they are participating in this process in the classroom today. Many important scientific questions were first asked by children – and then answered as they grew into adults! The best scientific models help us think of new questions to ask, and point us to where the answers may be hidden and waiting to be discovered science is an adventure that never ends!


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