[Astro] Re: měsíc a slunce

[Jan Hollan <jhollan@amper....muni.cz>]

Milý pane Klempo,

Váš dopis je pěknou demonstrací toho, že se dnes už leckdo nevyzná ani v
dějích, které byly pro lidi v devatenáctém století a dříve zcela
samozřejmé -- protože si dění na obloze a vůbec kolem sebe mnohem více
všímali, netrávili skoro celý život v interiérech -- jako jsou změny
Měsíce jak pokud jde o jeho vzhled, tak pokud jde o jeho polohu vůči
Slunci (tj. jak je od Slunce daleko, rozumí se úhlově, a zdali je vlevo či
vpravo od něj). Nezná-li člověk přírodní děje z vlastní zkušenosti, může
mít o nich docela zvláštní představy. To nakonec není k zahození, aspoň ho
příroda může překvapit a zaujmout.

Snad se dny, týdny a léta zkušeností dají dohnat promyšleným pozorováním a
trochou abstrakce. Zkusím k tomu dát návod, hodit se asi může i dalším
zájemcům:


Vezměte si do ruky za slunného dne míček (pro názornost se hodí, když je
Slunce nízko na nebi, což je teď kolem Vánoc pořád), natáhněte paži před
sebe a stoupněte si např. pravým bokem ke Slunci. Míček bude vypadat
podobně, jako Měsíc takzvaně v první čtvrti. Jeho pravá půlka bude
osluněná, levá ne (neosluněná půlka míčku bude ovšem osvětlená víc než
levá půlka dorůstajícího Měsíce, neb na ni bude svítit ovzduší i osluněný
terén kolem Vás -- na Měsíc sice svítí Země také, ale z hodně velké
dálky). Vaše hlava přitom může být současně modelem Země. Osluněné budete
mít pravé ucho, levé ne. Otočíte-li samotnou hlavu o chlup doleva, Slunce
,,zapadne`` a míček-Měsíc se posune za ním ,,k západu``. Otočíte-li ji až
nad levé rameno, ,,zapadne`` i míček. Otočíte-li ji naopak ke Slunci, bude
jakoby poledne a míček-Měsíc v první čtvrti bude zrovna ,,vycházet``.

Jak z toho může být zřejmo, míček je zakrýván hlavou, tj. Zemí, jen když
zapadá: tehdy se vskutku schová za spánkovou kost či vlasy, nic nepomůže
kroutit očima. Napodobit celý den bohužel takovým pokusem nemůžete, na to
není náš krk stavěný (místo míčku na dlani ovšem můžete mít jablko na
zapíchnuté běžecké tyčce, pak se můžete otáčet celý a kolem tyčky přitom
zvolna popocházet, jako to dělá Země kolem Měsíce -- kdo kolem koho, to je
geometricky jedno).

Snadno lze ale modelovat průběh jednoho měsíce, tedy sadu pohledů, kdy se
jakoby v různých dnech díváte rovnou na Měsíc.

S hlavou opět upřenou před sebe, k předpažené ruce s míčkem, a opět se
Sluncem po pravém boku, se celý začněte otáčet zvolna doleva. Míček-Měsíc
bude dorůstat, tj. stále větší jeho část bude osluněná. Až budete mít
Slunce v zádech, bude míček v úplňku. Až budete mít Slunce po levém boku,
bude míček v poslední čtvrti, až budete mít Slunce před sebou, ,,vaše``
strana míčku nebude osvětlená vůbec.  Takovému období se u Měsíce říká
novoluní (poloze, kdy je míček na obloze nejblíže Slunci se říká u Měsíce
,,nov``, třeba podle toho, že ve starých kalendářích, židovském i
muslimském, se skutečně začne počítat nový měsíc, jakých mají v různých
letech do roka dvanáct či třináct -- přestupný rok nemají delší o den, ale
o měsíc). Točte se dále doleva, objeví se srpek a postupně míček doroste
zase do podoby, které se u Měsíce říká první čtvrt (měsíčního cyklu, od
novoluní do novoluní).

Podoba Měsíce, kdy je jakoby ,,vykousnutý``, a není to zrovna nějakou
střechou na obzoru, za kterou zrovna zapadá nebo se vynořuje, nebo okrajem
hustého mraku kumulu, věru není dána tím, že by byl něčím zakrytý.

Tu základní podobu Měsíce ovlivňuje Země jen vzácně, když na něj vrhá
stín. To je po dobu max. čtyř hodin během některých úplňků, které jsou
,,zvlášť přesné``. Obvykle Měsíc projde nad oním stínem nebo pod ním. Ten
stín je totiž nevelký, protože Měsíc je daleko. Stín Země je v té dálce
jen třikrát větší než Měsíc sám (konkrétně, stín je velký jeden a půl
stupně, taková je tloušťka malíčku na natažené paži).

Od modelu hlavy a míčku drženého v předpažení se to liší právě tou
relativní vzdáleností. Stín hlavy by tak malý byl až ve vzdálenosti šesti
metrů. Zatmění Měsíce tedy můžete modelovat tak, že míček prostě položíte
na zem. Aby měl realistickou velikost, měl by být velký pět centimetrů:
hodí se tenisák (na černé podložce, ne na sněhu).

Jinak, až na to zatmění při úplňku, docela dobrý model je i ruka sevřená v
pěst a vzdálená žárovka nebo pouliční lampa. Jen to rozhraní ,,dne a noci
na Měsíci`` bude moc hrbaté, Měsíc je přece jen dost dobrá koule, ač
flekatá.


> Stalo se to letos začátkem září ve městě Penticton, což je město ležící
> jihovýchodně pod Vancouverem v Kanadě, kousek od amerických hranic.

> Spali jsme tam tehdy na verandě jednoho domu na břehu jezera. Brzo ráno,
> těsně před svítáním, jsme pozorovali měsíc, který nebyl v úplňku, ale
> jestli dorůstal nebo naopak couval si už tak přesně nepamatuju. Co je
> ale velmi zajímavé, je to, že za nějakou kratší dobu (asi za necelou
> hodinu) vyšlo ne úplně na témže, ale na ne moc vzdáleném místě od místa
> pozorování Měsíce, Slunce. A to je právě ta záhada. Když byl měsíc z
> části zakryt Zemí, která tak nutně musela být mezi Měsícem a Sluncem,
> jak mohlo Slunce potom vyjít přibližně na tom samém místě?

> Doufám, že jsem se vyjádřil dostatečně přesně a že mně s vyřešením
> tohoto problému pomůžete. Ono mi to totiž pořád nedá spát:-)  Mockrát
> předem děkuju.

Jak po nějakém tom točení se (doporučuji to provádět doopravdy, ač si lze
vše i dobře představit) poznáte, Měsíc se vždy, když je dost tenký,
nachází nedaleko od Slunce. Čím je tenčí, tím je blíže k němu. Takže i
vychází v čase ne moc odlišném. Akorát musí být hodně průzračný vzduch,
aby si srpku člověk všiml.

Ohledně dorůstání a couvání, podstatné je pamatovat si, že při modelování
se člověk s Měsícem v ruce má postupně otáčet doleva.

Ještě lépe si pamatovat, a pak ovšem nejlépe ověřit pozorováním nebe večer
co večer, že Měsíc je ze všech nebeských těles nejpomalejší: stálice jej
předběhnou denně tak o třináct stupňů a i Slunce mu poodběhne o dvanáct
stupňů (proč tolik? to proto, aby to za třicet dní bylo celých 360). To je
nakonec to hlavní, a platí to nezávisle na tom, jste-li u nás, na rovníku
nebo Novém Zélandě.

Jan Hollan,
 Hvězdárna v Brně

PS.

Proč pomalejší: takřka vše ve Sluneční soustavě se otáčí a obíhá v tom
stejném smyslu, tj ,,severní póly`` takových pohybů jsou ne tak moc daleko
od Polárky. Namíříte-li na takový pól palec pravé ruky, pak prsty
pootevřené dlaně ukazují, kam se ta věc při svém oběhu či její povrch při
rotaci sune. Ovšem když se z takové rotující planety díváme do vesmíru,
ten se točí kolem nás opačným směrem.

Otáčení povrchu planety vůči hvězdám si můžeme nanejvýš představit, a není
to úplně jednoduché. Pustit se do toho je vhodné, až když pohyb hvězd po
obloze skutečně známe. Dobrým modelem je pak kolotoč a svět kolem něj,
komplikací je, že u nás by to měl být kolotoč s hodně nakloněnou osou, na
kterém se člověku dělá zvlášť špatně.