מופעי הירח

מתוך אסטרופדיה
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
מופעי הירח במהלך החודש. באיור השמש מאירה מצד ימין. כאשר הירח נמצא בין כדור הארץ לשמש אזי חציו הימני (באיור) מואר, וצופה מכדור הארץ לא יכול לראות את הירח (תקופה זו נקראת מולד הירח). כאשר הירח מתקדם במסלולו, חלקים ממנו המוארים ע"י השמש מתחילים להראות מכדור הארץ. כאשר הירח נמצא ברבע הראשון, צופה מכדור הארץ רואה את חציו מואר (על פני כיפת השמיים זהו החצי הפונה לכיוון מערב), כאשר הירח נמצא מול השמש (צד שמאל באיור), אזי צופה מכדור הארץ, רואה רק את חציו המואר והירח נראה כעיגול שלם בשמיים (תקופה זו נקראת ירח מלא או מילוא). ברבע האחרון, שוב נראה הירח כחצי עיגול (הפעם, על פני כיפת השמיים, החצי המואר פונה מזרחה).

מופעי הירח (באנגלית: Moon Phases) הינן הצורות השונות שאותן הירח "לובש" במהלך החודש.

הירח אינו מפיק אור בכוחות עצמו, וניתן לראותו מאחר והוא מחזיר את אור השמש. במהלך החודש, הירח מקיף את כדור הארץ ומיקומו ביחס לשמש, כפי שנראה עבור צופה מכדור הארץ, משתנה. השמש מאירה את הצד של הירח הפונה אליה, וצופה על כדור הארץ רואה את הצד של הירח הפונה אל כדור הארץ, בכל רגע נתון הצד הנראה ע"י צופה מכדור הארץ והצד המואר ע"י השמש אינם בהכרח זהים ומשתנים כאמור במהלך החודש. הזמן שבו הירח מקיף את כדור הארץ ביחס לקו המחבר את כדור הארץ והשמש נקרא חודש סינודי ואורכו הממוצע בשנת 2000 שווה ל 29.5305888531 יום. כתוצאה בעיקר ממסלולו האליפטי של הירח סביב מרכז הכובד ארץ-ירח אורכו האמיתי של החודש הסינודי יכול להיות שונה בעד כ-7 שעות מאורכו הממוצע (ראו מאמר מורחב בנושא: חודש).

האיור משמאל (לא בקנה מידה) מדגים את מופעי הירח במהלך החודש. באיור השמש מאירה מצד ימין. כאשר הירח נמצא בין כדור הארץ לשמש אזי חציו הימני (באיור) מואר, וצופה מכדור הארץ לא יכול לראות את הירח (תקופה זו נקראת מולד הירח). כאשר הירח מתקדם במסלולו, חלקים ממנו המוארים ע"י השמש מתחילים להראות מכדור הארץ. כאשר הירח נמצא ברבע הראשון, צופה מכדור הארץ רואה את חציו מואר (על פני כיפת השמיים זהו החצי הפונה לכיוון מערב), כאשר הירח נמצא מול השמש (צד שמאל באיור), אזי צופה מכדור הארץ, רואה רק את חציו המואר והירח נראה כעיגול שלם בשמיים (תקופה זו נקראת ירח מלא או מילוא). ברבע האחרון, שוב נראה הירח כחצי עיגול (הפעם, על פני כיפת השמיים, החצי המואר פונה מזרחה).

המופעים העיקריים

כפי שהראנו באיור, מופעי הירח העיקריים הם:

מולד

מולד (באנגלית: New Moon) - מולד הירח מתרחש כאשר הירח נמצא בקרבה זוויתית מירבית לשמש על גבי המילקה. במילים אחרות ההפרש בין קו האורך האקליפטי של השמש והירח הינו 0 מעלות. במצב זה הירח איננו נראה לצופה מכדור הארץ מאחר וצידו של הירח הפונה לכדור הארץ איננו מואר (אבל, ראו הארת ארת בהמשך), וגם מאחר והירח בקרבת אור השמש המאפיל עליו בעוצמתו.

ליקויי חמה מתרחשים בעת שהירח במולד. אם כי כתוצאה מנטיית המסלול של הירח ביחס למסלול כדור הארץ סביב השמש ליקויי חמה לא מתרחשים אחת לחודש (ראו: ליקוי חמה, ליקוי ירח ומחזור הסארוס).

רבע ראשון

רבע ראשון (באנגלית: First Quarter) – קו האורך האקליפטי של הירח גדול ב-90 מעלות מזה של השמש. במצב זה הירח נראה כחצי עיגול שחלקו המואר פונה מערבה.

ירח מלא

ירח מלא או מילוא (באנגלית: Full Moon) – ההפרש בין קו האורך האקליפטי של השמש והירח הינו 180 מעלות. במצב זה הירח נראה כעיגול שלם.

ליקויי ירח מתרחשים בעת שהירח מלא. אם כי כתוצאה מנטיית המסלול של הירח ביחס למסלול כדור הארץ סביב השמש ליקויי ירח לא מתרחשים אחת לחודש (ראו: ליקוי חמה וליקוי ירח).

רבע אחרון

רבע אחרון (באנגלית: Last Quarter) – קו האורך האקליפטי של הירח גדול ב-270 מעלות מזה של השמש. במצב זה הירח נראה כחצי עיגול שחלקו המואר פונה מזרחה.

מופע הירח

ניתן לציין את מופע הירח ברגע נתון ע"י מספר גדלים:

זווית הפאזה

זווית הפאזה (באנגלית: Phase Angle) – באופן כללי זווית הפאזה של עצם במערכת השמש הינה הזווית בין השמש לצופה כפי שנמדדת מהעצם השמיימי (או במילים אחרות הזווית ארץ-עצם-שמש). במקרה של הירח זוהי הזווית בין השמש לצופה על כדור הארץ כפי שנראית ממרכז הירח.

החלק המואר

החלק המואר של הירח (באנגלית: Illuminated Fraction of the Moon) – יחס השטחים, המוטלים על פני מישור, בין החלק המואר של דיסקת הירח הנראית מכדור הארץ לסה"כ שטח הירח הנראה מכדור הארץ. ניתן לחשב את החלק המואר מזווית הפאזה ע"י הנוסחא:

k=\frac{1+\cos{i}}{2}

כאשר i הינה זווית הפאזה ו- k הינו החלק המואר. מושג זה נמצא בשימוש גם לגופים אחרים (לדוגמא החלק המואר של כוכב הלכת נוגה).

הארת ארץ

אפקט הארת ארץ. חרמש הירח המואר ע"י השמש, בעוד יתרת עיגול הירח מואר ע"י כדור הארץ באור חלש יותר. צילום: פיליפ סלזגבר (Philipp Salzgeber) (כל הזכויות שמורות Copyright). התמונה מוצגת באתר זה ברשותו.

הארת ארץ (באנגלית: Earthshine) – כאשר הירח נמצא קרוב למולד אזי, צופה העומד על הירח יראה את כדור הארץ מלא (ועל כן בהיר). במצב זה האור המוחזר מכדור הארץ לעבר הירח מאיר את צידו החשוך של הירח באור חלש. בימים הראשונים של החודש העברי, או בימים האחרונים של החודש העברי, ניתן להבחין בתופעה זו ולמרות שהירח נראה כחרמש דק ניתן להבחין כי הוא למעשה עיגול מלא המואר בצורה קלושה.

בתמונה משמאל ניתן לראות היטב את אפקט הארת הארץ. בתמונה הירח נראה כחרמש, אבל ניתן להבחין בעיגול המלא של דיסקת הירח למרות שהוא איננו מואר ע"י השמש. הסיבה לכך היא כאמור שצידו הלא מואר ע"י השמש של הירח מואר ע"י כדור הארץ.

עצמת האראה של הירח כתלות במופע הירח

עוצמת הארה של הירח, ביחידות לוקס Lux, על משטח אופקי המצוי על כדור הארץ. הגרף מוצג עבור ירח מלא וירח ברבע הראשון או האחרון כתלות בגובה הירח מעל האופק. עוצמת הארה הממוצעת של ירח מלא בזניט הינה כ-0.27 לוקס על משטח אופקי. מהגרף ניתן לראות כי עוצמת אורו של הירח ברבע הראשון/אחרון הינה כ 12% בלבד מזו של ירח מלא, למרות ששטחו המואר הוא 50% מזה של ירח מלא.

עוצמת הארה של הירח – עוצמת הארה או שטף האור שמגיע מהירח איננו מתכונתי ישר לחלק המואר של הירח. לדוגמה, כאשר הירח נמצא בניגוד (נקודה הרחוקה ביותר זוויתית מהשמש), או בהיר במיוחד. הסיבה לכך היא שיעילות החזרת האור של אדמת הירח תלוייה בזווית ההארה. למעשה מיום אחד לפני ירח מלא ועד לירח מלא הירח מתבהר בערך בכ-50%. התופעה הנ"ל נקראת אפקט הניגוד (באנגלית: Opposition Effect) והיא נובעת מפיזור אור קוהרנטי (Coherent Backscattering) ע"י חלקיקי אבק קטנים במיוחד (קטנים מאורך הגל של האור הנראה), המצויים בקרקע הירח המחזירה את אור השמש.

בגרף משמאל ניתן לראות את עוצמת הארה של הירח, ביחידות לוקס Lux, על משטח אופקי המצוי על כדור הארץ. הגרף מוצג עבור ירח מלא וירח ברבע הראשון או האחרון כתלות בגובה הירח מעל האופק. עוצמת הארה הממוצעת של ירח מלא בזניט הינה כ-0.27 לוקס על משטח אופקי. מהגרף ניתן לראות כי עוצמת אורו של הירח ברבע הראשון/אחרון הינה כ 12% בלבד מזו של ירח מלא, למרות ששטחו המואר הוא 50% מזה של ירח מלא – התופעה כאמור קשורה לתכונות החזרת האור של קרקע הירח.

בהירות השמיים כתלות במופעי הירח

התוספת במגניטוד בפילטר V לבהירות שמי הלילה כתוצאה מירח מלא. הגרפים השונים הם עבור ירח מלא בגבהים שונים מעל האופק.

הירח הוא מקןר זיהום אור עבור אסטרונומים. אור הירח מפוזר ע"י האטמוספרה של כדור הארץ וגורם לשמיי הלילה להיות מוארים. עצמת הארה של שמי הלילה בנקודה מסוימת על פני כיפת השמיים תלוייה במופע הירח, גובה הירח מעל האופק והמיקום בשמיים ביחס לירח.

בגרף משמאל ניתן לראות את התוספת במגניטוד בפילטר V לבהירות שמי הלילה כתוצאה מירח מלא. הגרפים השונים הם עבור ירח מלא בגבהים שונים מעל האופק (0, 20, 40, 60 ו-80 מעלות). הנקודה החומה על גבי המפות מציינת את מיקום הירח על פני כיפת השמיים. ניתן לשים לב כי כאשר הירח נמצא בגובה של פחות מכ-60 מעלות מעל לאופק, האזור בשמיים שבו בהירות השמיים היא הנמוכה ביותר איננה הנקודה הרחוקה ביותר מהירח. למעשה הנקודה שבה בהירות השמיים מזערית נמצאת בערך בין הזניט ובין הנקודה על כיפת השמיים המצויה "מול" הירח.

ראו גם


הרצאות וידאו

קישורים חיצוניים

ספרות מקצועית

מחברים


ערן אופק