Rigardu la Lunon dum pluraj noktoj, kaj ĝiaj konataj markoj ŝajnas resti samloke. La samaj grandaj malhelaj lunaj maroj estas turnitaj al la Tero, kio povas ŝajnigi, ke la Luno ne turniĝas. Sed ĝi ja turniĝas: la Luno rotacias unufoje ĉirkaŭ sia akso dum ĉiu orbito ĉirkaŭ la Tero. Tiu sinkronigo, nomata tajda ŝlosiĝo, estas la kialo, kial ni vidas preskaŭ la saman hemisferon anstataŭ ĉiun flankon laŭvice.
La kontraŭa hemisfero ofte nomiĝas la malproksima flanko. Ĝi ne estas ĉiam malluma. Sunlumo atingas la plejparton de la luna surfaco en diversaj momentoj dum la luna ciklo, kvankam kelkaj profundaj polusaj krateroj restas en eterna ombro. La geometrio de la luna orbito, ĝia rotacio kaj eta ŝajna balanciĝo helpas klarigi tion, kion ni povas vidi.
Unu rotacio por unu orbito
La Luno bezonas 27.32166 tagojn por kompletigi unu rotacion rilate al malproksimaj steloj, kaj 27.32166 tagojn por fari unu orbiton ĉirkaŭ la Tero. Ĉar tiuj periodoj kongruas, la sama ĝenerala flanko restas direktita al nia planedo. Se la Luno tute ne rotacius, ĝia ŝanĝiĝanta pozicio laŭ la orbito montrus al ni diversajn longitudojn. Anstataŭe, ĝi turniĝas regule dum ĝi moviĝas, tenante la ritmon de sia orbito.
Konata komparo estas ĉirkaŭiri homon, tenante la vizaĝon direktita al li. Vi devas turniĝi unufoje dum la rondiro, kvankam la rigardanto vidas la saman flankon de via kapo dum la tuta tempo. La rotacio de la Luno estas malpli evidenta, ĉar ne ekzistas sur la Tero orientilo, kiu faciligus rimarki ĝin de nokto al nokto.
La rotacia periodo de 27.32166 tagoj ne estas la intervalo inter du plenlunoj. Tiu fazciklo daŭras 29.53059 tagojn, ĉar dum la Luno orbitas ĉirkaŭ la Tero, la sistemo Tero-Luno ankaŭ moviĝas ĉirkaŭ la Suno. Post unu orbito, la Luno devas vojaĝi iom pli longe por reveni al la sama vicigo kun la Suno kaj la Tero. La gvidilo pri lunfazoj klarigas, kiel tiuj ŝanĝiĝantaj anguloj inter Suno, Tero kaj Luno estigas la fazojn, kiujn ni vidas.
Kiel tajdaj fortoj sinkronigis la Lunon
Tajda ŝlosiĝo estas rezulto de la longdaŭra efiko de gravito al rotacianta korpo. La gravito de la Tero tiras pli forte la flankon de la Luno plej proksiman al la Tero ol ĝian malproksiman flankon. Tiu diferenco iomete streĉas la Lunon, kreante tajdan deformiĝon. Kiam la rotacio kaj orbito de la Luno ne estis sinkronigitaj, la deformiĝo ne estis perfekte vicigita kun la direkto Tero-Luno. La rezulta gravita tordmomanto ŝanĝis la rotacion de la Luno, dum interna frotado disipis rotacian energion.
Kun la paso de la tempo, tiuj efikoj malrapidigis la rotacion de la Luno, ĝis unu turniĝo daŭris same longe kiel unu orbito. En tiu sinkronigita stato, la tajda deformiĝo restas preskaŭ vicigita kun la Tero, tiel ke la ripetiĝanta tordmomanto, kiu ŝanĝis la rotacion, fariĝas multe pli malgranda. Tajda ŝlosiĝo ne estas ia speciala forto, kiu tenas unu flankon senmova; ĝi estas stabila rezulto de rotacio, gravito kaj energiperdo.
Tajdaj efikoj ankoraŭ gravas en la sistemo Tero-Luno. La Luno malproksimiĝas de la Tero je proksimume 3.8 cm jare, sekve de tajdaj interagoj, kiuj transigas angulan movokvanton tra la sistemo. La precizan moviĝon oni ne povas vidi per unu observado, sed ĝi ligas la ŝlositan rotacion de la Luno al daŭra interŝanĝo inter orbito kaj rotacio.
La malproksima flanko ne estas malluma flanko
La malproksima flanko estas simple la hemisfero turnita for de la Tero. Ĝi ricevas sunlumon, same kiel la proksima flanko, dum la Luno orbitas nian planedon. Ĉe plenluno la proksima flanko estas lumigita, kaj la malproksima flanko estas plejparte turnita for de la Suno; ĉe novluno la malproksima flanko estas lumigita, dum la proksima flanko estas plejparte en mallumo. La ciklo inversiĝas dum la Luno pasas tra siaj fazoj.
Tamen estas unu grava nuanco: ne ĉiu loko sur la Luno alternas inter sunlumo kaj mallumo. Proksime de la polusoj, la Suno restas malalte super la horizonto. Kelkaj profundaj kraterfundoj estas tiel ŝirmitaj de siaj randoj, ke la sunlumo neniam atingas ilin, kaj tiel formiĝas regionoj en eterna ombro. Tiuj esceptaj lokoj rezultas el la loka tereno kaj la malalta angulo de la Suno, ne el tio, ke ili troviĝas sur la malproksima flanko.
La esprimo “malluma flanko de la Luno” do povas misgvidi. Ĝi povas esti uzata neformale por signifi la malproksiman flankon, sed ĝi ne priskribas hemisferon, kiu neniam ricevas sunlumon. Por vidi kiel la datoj kaj horoj de lunfazoj ŝanĝiĝas dum la ciklo, uzu la monatan kalendaron de lunfazoj.
Eta balanciĝo malkaŝas pli de la surfaco
Kun la paso de la tempo, la Tero ne vidas precize duonon de la Luno. La orbito de la Luno estas iom elipsa, do ĝia orbita rapido ŝanĝiĝas: ĝi moviĝas pli rapide plej proksime al la Tero kaj pli malrapide pli fore. Ĝia rotacia rapido restas preskaŭ konstanta, do la ŝanĝiĝanta orbita rapido igas la Lunon ŝajni iom balanciĝi de flanko al flanko. Tiu ŝajna moviĝo nomiĝas libracio laŭ longo.
Libracio laŭ latitudo havas alian kaŭzon. La rotacia akso de la Luno estas klinita je 1.54 gradoj rilate al la ekliptiko, kaj ĝia orbito estas klinita je 5.14 gradoj rilate al la ekliptiko. Kune, tiuj anguloj ebligas al observantoj vidi iom pli trans la nordan aŭ sudan poluson de la Luno en diversaj punktoj de ĝia orbito. La distanco de la Luno kaj la loko de la observanto sur la Tero ankaŭ iomete influas la vidon.
Libracio ne malkaŝas la tutan malproksiman flankon samtempe. Ĝi ebligas al observantoj iom post iom rigardi trans la ŝajna rando. Entute, ĉirkaŭ 59 procentoj de la luna surfaco iam estas videblaj el la Tero, kvankam en unu momento videblas ne pli ol ĉirkaŭ duono. Tiu malrapida malkaŝiĝo estas la kialo, kial detalaj mapoj de la luna surfaco etendiĝas preter la flanko, kiu ŝajnas esti en la centro de ordinara vido.
Kion rimarki el la Tero
Utila maniero observi tiun efikon estas kompari rekoneblan trajton proksime al la rando de la Luno en diversaj datoj. Libracio ŝanĝas la ŝajnan randon, do kratero aŭ malhela ebenaĵo proksime al la rando povas aspekti pli elmontrita en unu dato ol en alia. La ŝanĝo estas subtila sen teleskopo aŭ binoklo, kaj la ŝanĝiĝanta orientiĝo de la Luno en la ĉielo ankaŭ povas malfaciligi komparojn. Memoru la saman trajton kaj komparu observaĵojn faritajn dum similaj fazoj.
La vido dependas kaj de la loko sur la Tero kaj de la horo, kiam vi rigardas. Luna panelo por urbo montras lokajn fazon kaj lumigitecon, lunleviĝon kaj lunan subiron, alton kaj azimuton, distancon, kaj la aspekton de la ĉielo kun lokaj veterdatenoj. Por plani, la gvidilo pri la plej bona tempo por vidi la Lunon klarigas kiel fazo kaj lokaj kondiĉoj influas la tempon, kiam ĝi estas super la horizonto. La sinkronigita rotacio de la Luno klarigas, kial ĝia konata flanko restas antaŭ ni; libracio donas al paciencaj observantoj ŝanĝiĝantan ekvidon iom preter ĝi.