Τροχιὰ

Ἡ Σελήνη εἶναι ὁ μόνος δορυφόρος τῆς Γῆς καὶ τὸ δεύτερον φωτεινότερον σῶμα τοῦ οὐρανοῦ μετὰ ἀπὸ τὸν Ἥλιον. Ἔχει διάμετρον 3.476 χλμ. καὶ ἀπέχει ἀπὸ τὴν Γῆ 384.400 χλμ. κατὰ μέσον ὅρον. Ἡ περιστροφή τῆς Σελήνης γύρω ἀπὸ τὴν Γῆ εἶναι σύγχρονη. Αὐτὸ σημαίνει ὅτι εἰς τὸν ἴδιον χρόνον συμπληρώνει μία περιστροφή γύρω ἀπὸ τὸν ἑαυτὸ τῆς καὶ γύρω ἀπὸ τὴν Γῆ. Αὐτὸ πιστεύεται πὼς ὀφείλεται εἰς τὴν ἀσυμμέτρην κατανομὴν τῆς μάζας τῆς Σελήνης ποὺ ὑπὸ τῆς γηίνης βαρυτικῆς ἐπιδράσεως, τὸ ἕνα τῆς ἠμισφαίριον εἶναι στραμμένο μονίμως πρὸς τὴν Γῆ.

Χάρτης τῆς ὀρατὴς διὰ γυμνοῦ ὀφθαλμοῦ ἐπιφάνειας τῆς Σελήνης,
J.H Mädler, Βερολίνο 1837

Περίγειον καὶ Ἀπόγειον, Ταλάντωσις

Ἡ Σελήνη περιστρέφεται γύρω ἀπὸ τὴν Γῆ μὲ συγχρόνην περιστροφήν, δηλαδὴ κατὰ τὸν ἴδιον χρόνον συμπληρώνει μίαν περιστροφήν γύρω ἀπὸ τὸν ἑαυτὸν της καὶ γύρω ἀπὸ τὴν Γῆ.

Αὐτὸ πιστεύεται ὃτι ὀφείλεται εἰς τὴν ἀσυμμέτρην κατανομὴν τῆς μάζας τῆς Σελήνης ποὺ ὑπὸ τῆς βαρυτικῆς ἐπιδράσεως τῆς Γῆς τὸ ἕνα τῆς ἠμισφαίριον ἀντικρίζει μονίμως τὴν Γῆ. Μᾶλλον ὅμως εἶναι ἡ ἰδιάζουσα περιστροφή ποὺ προκάλεσε τὴν ἀσυμμέτρην κατανομὴν τῆς μάζας καὶ ἡ αἰτία τῆς συγχρόνου περιστροφῆς ὀφείλεται εἰς τὰς βαρυτικὰς δυνάμεις ποὺ προκαλοῦν τὰς παλίρροιας.

Δεῖτε ἐν κινήσει τὸ φαινόμενο τῆς ταλαντώσεως ἐδῶ

Συνοδικὸς καὶ Ἀστρικὸς Μὴν (synodic and sidereal month)

Ὁ χρόνος ποὺ μεσολαβεῖ μεταξὺ δύο διαδοχικῶν φάσεων Νέας Σελήνης ἔχει ὑπολογισθεῖ σὲ 29,530589 περίπου γήινας ἡμέρας καὶ ὀνομάζεται Συνοδικὸς Μήν. H ἀστρικὴ περίοδος περιστροφῆς τῆς Σελήνης ἐν σχέσει μὲ τοὺς ἀπλανεῖς ἀστέρας ὑπολογίζεται σὲ 27,32166 ἡμέρας καὶ ὀνομάζεται Ἀστρικὸς Μήν. Ἡ διαφορὰ ὀφείλεται εἰς τὴν κίνησιν τῆς Γῆς γύρω ἀπὸ τὸν Ἥλιον.

Κατὰ τὴν Νέαν Σελήνην ὁ Ἥλιος, ἡ Σελήνη καὶ ἡ Γῆ εὐθυγραμμίζονται. Σὲ 27,3 ἡμέρας ἡ Σελήνη συμπληρώνει μία περιστροφήν ἀλλὰ καὶ ἡ Γῆ ἔχει μετακινηθεῖ περίπου 27 μοῖρας ἐπὶ τοῦ τροχιακοῦ τῆς κύκλου (ἐκλειπτική). Ἡ Σελήνη καὶ ἡ Γῆ χρειάζονται 2,2 ἡμέρας ἐπιπλέον ἵνα εὐθυγραμμισθοῦν καὶ πάλι μὲ τὸν Ἥλιον διὰ τὴν ἑπομένην Νέαν Σελήνην. Ὁ ὑπολογισμὸς τῆς Συνοδικῆς περιόδου προκύπτει ἀπὸ τὸν ὑπολογισμὸν δύο Ἀστρικῶν περιόδων, τὴν Ἀστρικὴν περίοδον περιστροφῆς τῆς Σελήνης (γύρω ἀπὸ τὴν Γῆ) καὶ τὴν Ἀστρικὴν περίοδον περιστροφῆς τῆς Γῆς (γύρω ἀπὸ τὸν Ἥλιον). Ὁ Συνοδικὸς Μὴν χρησιμοποιείται διὰ τὸν ὑπολογισμὸν τοῦ χρόνου εἰς τὰ σεληνιακὰ καὶ τὰ σεληνοηλιακὰ ἡμερολόγια.

Δύο διαδοχικὰ περάσματα τῆς Σελήνης ἀπὸ τὸν ἴδιον γήινον μεσημβρινὸν (συνήθως χρησιμοποιείται ὁ μεσημβρινὸς Greenwich) συνιστούν τὸν Τροπικὸν Μῆνα, μήκους 27,32158 ἡμερῶν.

Τὰ Πρόσωπα (φάσεις) τῆς Σελήνης

Ἡ Σελήνη καθὼς στρέφεται περὶ τῆς Γῆς φωτίζεται ὑπὸ τοῦ Ἡλίου μὲ διαφορετικαὶς γωνίαις. Αἱ ὀπτικαὶ αὐταὶ γωνίαι φωτισμοῦ, παρατηρούμεναι ἀπὸ τὴν Γῆ, ὀνομάζονται Πρόσωπα ἢ Φάσεις (faces). Κατὰ τὸν κύκλον περιστροφῆς της, ποὺ διαρκεῖ περίπου 29,5 ἡμέρας, ἡ Σελήνη ἐμφανίζει τέσσερα κύρια Πρόσωπα: Νέα Σελήνη, Πρῶτο Τέταρτον, Πανσέληνος καὶ Τελευταῖο Τέταρτον. Παρατηρηθεῖσα ἀπὸ τὴν Γῆ ἡ Σελήνη εἰς Πρῶτον Τέταρτον φαίνεται νὰ ἀνατέλλῃ κατὰ τὴν μεσημβρίαν, ἡ Πανσέληνος κατὰ τὴν δύσιν τοῦ Ἡλίου, ἡ Σελήνη εἰς Τελευταῖον Τέταρτον κατὰ τὸ μεσονύκτιον ἐνῶ ἡ Νέα Σελήνη εἶναι ἀόρατη (ἀνατέλλει μαζὶ μὲ τὸν Ἥλιον).

Διακρίνονται ὀκτὼ στάδια Προσώπων τῆς Σελήνης:

1. Νέα Σελήνη.
2. Σελήνη αὔξουσα, πρὶν ἀπὸ τὸ Πρῶτο Τέταρτον.
3. Πρῶτο Τέταρτο.
4. Σελήνη αὔξουσα, πρὶν ἀπὸ τὴν Πανσέληνον.
5. Πανσέληνος.
6. Σελήνη φθίνουσα, πρὶν ἀπὸ τὸ Τελευταῖο Τέταρτον.
7. Τελευταῖο Τέταρτο.
8. Σελήνη φθίνουσα, πρὶν ἀπὸ τὴν Νέαν Σελήνην.

Ἡ 13η πανσέληνος (Blue Moon)

Περίπου 7 φορὰς εἰς 19 ἔτη συμβαίνει εἷς μὴν τοῦ ἔτους νὰ ἔχει δύο Πανσέληνους, μία κατὰ τὴν ἀρχὴν του καὶ μία κατὰ τὸ τέλος του. Συνεπῶς τὸ ἔτος ἐκεῖνο περιέχει 13 ἀντὶ 12 Πανσέληνους. Τὰ ἔτη αὐτὰ ἔχουν ἰδιαιτέραν ἀστρολογικὴν σημασίαν, ὁ δὲ μὴν ὁμοῖως.

Ἡ ἐπίδρασις τῆς Σελήνης εἰς τὴν Γῆ: Παλίρροιαι καὶ ἐπιβράδυνσις

Ἡ Σελήνη δέχεται ἀλλὰ καὶ ἀσκεῖ βαρυτικὴν ἐπίδρασιν εἰς τὴν Γῆ. Ἐπειδὴ ἡ Γῆ εἶναι σῶμα λίαν μεγαλύτερο τῆς Σελήνης, ἡ πλησιέστερη προς την Σελήνην πλευρὰ τῆς Γῆς δέχεται τὴν μεγίστην ἐπίδρασιν. Ἡ ἐπιφάνεια τῆς Γῆς διογκώνεται ἀπὸ τὰς βαρυτικὰς δυνάμεις ποὺ ἀσκοῦνται καὶ τὸ φαινόμενον αὐτὸ ὀνομάζεται παλίρροια.

Σχηματίζονται δύο παλιρροιακὰ ἐξογκώματα εἰς τὴν Γῆ, τὸ ἓν ἀπὸ τὴν πλευρὰ ποὺ εὑρίσκεται ἡ Σελήνη καὶ τὸ ἄλλο εἰς τὴν ἀντιδιαμετρικὴν θέσιν. Ἐπειδὴ τὸ ὕδωρ εἶναι πολὺ εὒκαμπτο ὑλικὸν ἰδίως ἐν συγκρίσει μὲ τὸν βράχον, ἡ παλίρροια γίνεται ἰδιαιτέρως ἐμφανὴς εἰς τοὺς ὠκεανούς. Ὅμως καὶ ἡ βραχώδης ἐπιφάνεια τῆς Γῆς κάμπτεται κατὰ 30 ἑκατοστὰ περίπου ἀνεβοκατεβαίνοντας δύο φορὰς ἡμερησίως.

Οἱ ὠκεανοὶ τῆς Γῆς ἕλκονται καὶ ἀπωθοῦνται ἀπὸ τὴν Σελήνην ἀνὰ 6ωρον περίπου κύκλον μὲ ἀποτέλεσμα δυο ὑψηλὰς καὶ δυο χαμηλὰς παλίρροιας ἡμερησίως. Ὁμοῖως παθαίνουν καὶ τὰ ὑγρὰ τοῦ σώματός μας. Τὸ ὕδωρ τῆς πλευρᾶς τῆς πρὸς Σελήνην πλησιεστέρης ἕλκεται σφοδρώτερα ἀπὸ ἐκεῖνον τῆς ἀντιδιαμετρικῆς θέσεως. Καθὼς ἡ Γῆ περιστρέφεται τὰ ἐξογκώματα κινοῦνται ἐπὶ αὐτῆς προκαλώντας τὰ παλιρροιακὰ κύματα. Τὸ ὕψος τῆς παλιρροίας ἐξαρτᾶται ἀπὸ τὴν μορφολογίαν τῆς ἀκτῆς καὶ τῆς πλησίον αὐτῆς ἠπείρου.

Καὶ ὁ Ἥλιος προκαλεῖ ἀνάλογα παλιρροιακὰ φαινόμενα. Δυο φορὰς μηνιαίως, εἰς Νέαν Σελήνην καὶ εἰς Πανσέληνον, ὁ Ἥλιος καὶ ἡ Σελήνη εὐθυγραμμίζονται προκαλώντας μεγαλύτερα ἐξογκώματα ἐπὶ ἀμφοτέρων τῶν πλευρῶν τῆς Γῆς. Αἱ παλίρροιαι ποὺ προκαλοῦνται ἀπὸ τὴν συνδυασμένην βαρυτικην ἐπίδρασιν τῶν δυο σωμάτων ἔχουν ὡς ἀποτέλεσμα ὑψηλότερα παλιρροιακὰ κύματα (Spring Tides). Κατὰ τὴν Πανσέληνον, ἡ συχνότητα τῶν σεισμῶν, τῶν καταιγίδων καὶ τῶν πλημμυρῶν αὐξάνει.

Ὅταν ἡ χαμηλὴ ἡλιακὴ παλίρροια καὶ ἡ χαμηλὴ σεληνιακὴ παλίρροια συμπίπτουν, τότε τὸ φαινόμενο ὀνομάζεται "παλίρροια τῶν τετραγωνισμῶν". Αὐτὸ συμβαίνει εἶτε εἰς Πρῶτον εἶτε εἰς Τελευταῖον Τέταρτον, ὅταν ἡ Σελήνη καὶ ὁ Ἥλιος σχηματίζουν ὀρθὴν γωνίαν. Τότε αἱ παλιρροιακαὶ δυνάμεις ἀλληλοεξουδετερώνονται μὲ ἀποτέλεσμα μικροτέρου εὔρους καὶ ἐντάσεως παλιρροιακὸν κῦμα.

Ἡ Σελήνη δὲν στρέφεται περὶ τοῦ γηίνου ἰσημερινοῦ, ἀλλ' ἀκολουθεῖ τροχιὰ κεκλιμένη ἐν σχέσει μὲ τὸν γήινον ἄξονα. Λόγῳ τῆς κλίσεως, τὰ βορειότερα καὶ τὰ νοτιότερα γεωγραφικὰ πλάτη συνήθως ἔχουν μόνο μίαν ὑψηλὴν καὶ μίαν χαμηλὴν παλίρροιαν τὴν ἡμέρα, τὰς ἡμερήσιας παλίρροιας. Ἡ κλίσις τῆς Σελήνης μεταβάλλεται ἐν σχέσει μὲ τὴν Γῆ ἀνὰ κύκλον 19 ἐτῶν. Ἡ γήινη κλίσις ἐν σχέσει μὲ τὸν Ἥλιον ἐπίσης ἐπηρεάζει τὰς παλιρροίας.

Ἡ κλίσις τοῦ Ἡλίου ἀκολουθεῖ κύκλον ἐτήσιον, φθάνοντας τὴν μεγίστην ἀπόστασιν εἰς τὴν ἀρχὴν τοῦ θέρους καὶ εἰς τὴν ἀρχὴν τοῦ χειμῶνος. Κατὰ τὴν διάρκειαν τῶν μηνῶν αὐτῶν αἱ "διογκώσεις" τοῦ ὠκεανοῦ ἀπομακρύνονται τὸ μέγιστον ἀπὸ τὴν περιοχὴν τοῦ ἰσημερινοῦ, καὶ τὸ πιθανότερο εἶναι νὰ συμβαίνει εἷς μόνον παλιρροιακὸς κύκλος, αἱ ἡμερήσιαι παλίρροιαι.

Αἱ παλίρροιαι προκαλοῦν τὴν ἐπιβράδυνσιν τῆς περιστροφῆς τῆς Γῆς, καὶ ὅταν μειώνεται ἡ γωνιακὴ δύναμις τῆς Γῆς ἡ Σελήνη ὠς ἀντιστάθμισμα αὐξάνει τὴν γωνιακὴν ὁρμὴν της. Ἔτσι γίνεται μία μεταφορὰ τῆς ἐνέργειας περιστροφῆς ἀπὸ τὴν Γῆ πρὸς τὴν Σελήνην ποὺ διδόντας μεγαλύτερην ὤθησιν περιστροφῆς εἰς τὴν Σελήνην, τὴν ὠθεῖ καὶ εἰς μεγαλύτερην ἀκτῖνα τροχιάς. Ἡ Σελήνη λοιπὸν ἀπομακρύνεται ἀπὸ τὴν Γῆ ὁλίγα ἑκατοστὰ ἐτησίως, ἐνῶ ἡ Γῆ ἐπιβραδύνει τὴν περιστροφὴν της, μὲ ἀποτέλεσμα τὸ μῆκος τῆς ἡμέρας νὰ αὐξάνεται ἐλαφρῶς.

Ἐν σχέσει μὲ τὰ ἀτομικὰ ὡρολόγια ποὺ χρησιμοποιοῦμε ἐδῶ κὶ ἔναν αἰῶνα διὰ τὴν μέτρησιν τοῦ χρόνου, ἡ Γῆ ἐπιβραδύνεται περίπου 0,7 δευτερόλεπτα ἐτησίως. Αὐτὸς δὲν εἶναι ὁ πραγματικὸς χρόνος ἐπιβραδύνσεως ἀλλὰ ὁ σχετικὸς χρόνος ἐπιβραδύνσεως ἀναφορικῶς μὲ τὰ ἀτομικὰ ὡρολόγια. Ἡ Γῆ θὰ συνεχίσει νὰ ἐπιβραδύνεται ἕως τὸ παλιρροιακὸ ἐξόγκωμα νὰ εὐθυγραμμισθῇ ἀκριβῶς μὲ τὰ κέντρα τῆς Γῆς καὶ τῆς Σελήνης. Τότε ἡ Σελήνη θὰ σταματήσει νὰ αὐξάνῃ τὴν γωνιακὴν ὁρμὴν της καὶ ἡ Γῆ θὰ σταματήσει νὰ ἐπιβραδύνεται. Ὅταν συμβεῖ αὐτό, ὁ χρόνος ποὺ θὰ χρειάζεται ἡ Γῆ διὰ μίαν περιστροφὴν γύρω ἀπὸ τὸν ἑαυτὸν της θὰ συμπίπτει μὲ τὸν χρόνον ποὺ θὰ χρειάζεται ἡ Σελήνη διὰ μίαν περιστροφὴν γύρω ἀπὸ τὴν Γῆ!

Τότε εἷς παρατηρητὴς ἀπὸ τὴν Σελήνην θὰ ἀντικριζει συνεχῶς τὴν ἰδίαν πλευρὰν τῆς Γῆς. Αὐτὸ ἤδη συμβαίνει εἰς τὴν Γῆ, ὅπου εἷς παρατηρητὴς ἀντικρίζει συνεχῶς τὴν ἰδίαν πλευρὰν τῆς Σελήνης. Ἐπειδὴ ἡ γήινη βαρύτης εἶναι λίαν ἰσχυρότερη τῆς σεληνιακῆς, αἱ παλίρροιαι ποὺ προκαλεῖ ἡ Γῆ εἰς τὴν Σελήνην εἰσὶ ἀντιστοίχως λίαν ἰσχυρότεραι τῶν παλιρροιῶν ποὺ προκαλεῖ ἡ Σελήνη εἰς τὴν Γῆ. Ἡ Σελήνη ἔχει παλιρροιακὰ ἐξογκώματα ἀκριβῶς ὄπως καὶ ἡ Γῆ, καὶ συνεπὼς ἐπίσης ἐπιβραδύνθη ἀπὸ τὴν ἕλξιν τῆς Γῆς πρὸς τὸ πλησιέστερον ἐξόγκωμά της. Ἡ περιστροφὴ τῆς Σελήνης κατέληξε νὰ σταθεροποιηθῇ τοιουτοτρόπως ὥστε νὰ χρειάζεται τὸν ἴδιον χρόνον διὰ νὰ περιστραφῇ μίαν φορὰν γύρω ἀπὸ τὸν ἑαυτὸν της καὶ γύρω ἀπὸ τὴν Γῆ. Διὰ τοῦτον καὶ βλέπουμε πάντα τὴν ἰδίαν πλευρὰν τῆς Σελήνης. Καὶ αὐτὸ συνέβη εἰς τὴν Σελήνην πολὺ πρὶν ἀπὸ ὅτι θὰ συμβεῖ εἰς τὴν Γῆ διότι αἱ γήιναι παλίρροιαι εἶναι πολὺ ἰσχυρότεραι.