Либрация Луны

Принято считать, что либрация Луны не превышает 8 градусов за длительный период времени. Но наблюдения за Луной показывают, что либрация и по долготе и по широте намного больше 8 градусов. Более того, в дневное время, особенно летом, когда Луна появляется в северных широтах уже днем, около 15 часов дня, мы можем наблюдать очень большой угол либрации по долготе в течение одного дня, в течение нескольких часов.

Лучшая точка на Луне для наблюдения за либрацией: кратер Тихо.

Если провести часовые стрелки от центра Луны до контрольных точек, мы можем провести анализ того, как эти точки сдвигаются вместе с поверхностью Луны в разное время наблюдений.

Например, при наблюдении Луны 02.01.2024 г. в 02:20 msk вектора контрольных точек выглядели так:

РИС. 1. Луна 02.01.2024 г. 02:20 msk

Фото Луны 27.08.2023 года 21:41 МСК:

РИС. 2. Фото Луны 27.08.2023 года 21:41 МСК
Фото либрации Луны, снятой в разное время из одной и той же точки северного полушария, из Москвы.

РИС. 3. Либрация Луны 2021 -2023 гг

Для рисунка либрации Луны с тремя расходящимися стрелками выбраны контрольные точки направления векторов из центра Луны:

1. Красный вектор - на кратер Тихо

2. Синий вектор - на кратер Аристарх

3. Зеленый вектор -  на кратер Аристотель

Либрация наблюдалась как в одинаковые месяцы года, так и в те дни, когда Луна появлялась на небе днем, около 15:00 и прослеживался ее лук вплоть до захода за горизонт.

Выявлена интересная особенность: угол между векторами, направленными на одну точку в видимом лике Луны на фазе 4-5 часов составлял почти 80 градусов. Т.е. за 4-5 часов Луна проворачивалась по часовой стрелке вокруг своей оси почти на 90 градусов. Это очень странное поведение Луны. Принято считать, что либрация составляет 7-9 градусов на длительном периоде наблюдений. Но факты говорят  о другом — Луна либрирует, причем, в одну сторону на величину в 90 градусов за несколько часов наблюдений.

Для примера приведем два снимка Луны, сделанные с интервалом 3 часа в один и тот же день:

РИС. 4. Либрация Луны за 3 часа 02.05.2023 г
По вектору, направленному на кратер Тихо, хорошо видно, что Луна провернулась за три часа на угол примерно 30 градусов по часовой стрелке.

Что заставляет Луну так раскручиваться за столь короткое время?

Выводы:

1. Либрация Луны наблюдается в диапазоне до 45  градусов по долготе

2. Либрация на угол 45 градусов может наблюдаться не на длительном участке времени, а в течение нескольких часов.

Основные данные о Луне
Средний суточный параллакс Луны 57'02",61.
Среднее расстояние Луны от Земли 384 400 км.
Наибольшее удаление Луны от Земли в апогее 405 500 км.
Наименьшее удаление Луны от Земли в перигее 363 300 км.
Видимый угловой диаметр Луны на среднем расстоянии от Земли 31'05",16 = 1865", 16.
Наибольший видимый угловой диаметр Луны 32'53",5.
Наименьший видимый угловой диаметр Луны 29'28",1.
Диаметр Луны 3476,0 км = 0,2725 экв. диаметра Земли (примерно 3/11 земного).
Объем Луны 21,99·109 км3 = 0,02 объема Земли (примерно 1/50 земного).
Площадь поверхности Луны 37,96·106 км2 = 0,074 площади поверхности Земли (примерно 1/14 земной).
Масса Луны 7.35·1025 г. = 0,0123 массы Земли (1/81,30 земной).
Средняя плотность Луны 3,34 г/см3 = 0,607 средней плотности Земли.
Ускорение силы тяжести па поверхности Луны 1,623 м/с2 = 0,166 земного (примерно 1/6 земного).
Первая космическая скорость для Луны 1,68 км/с.
Вторая космическая скорость для Луны (скорость освобождения) 2,38 км/с.
Средний эксцентриситет лунной орбиты 0,055 (линейный эксцентриситет 21 000 км).
Эксцентриситет лунной орбиты меняется от 0,044 до 0,072.
Наклон лунной орбиты к эклиптике 5°08'43",4.
Наклон лунной орбиты к эклиптике меняется от 5°17' до 4°59'.
Средний наклон лунного экватора к орбите 6°41'.
Наклон лунного экватора к орбите меняется от 6°51' до 6°31'.
Наклон лунного экватора к эклиптике 1°32'47".
Наклон лунной орбиты к земному экватору меняется от 18°18' до 28°36'.
Наибольшее значение либрании по долготе 7°54'.
Наибольшее значение либрации по широте 6°50'.
Параллактическая либрация около 1°.
Невидимая с Земли часть поверхности Луны составляет 41% всей лунной поверхности.
Либрационные зоны составляют 18% всей лунной поверхности.
Видимая угловая скорость движения Луны по небу 13°,2 в сутки (примерно 30' в час).
Средняя скорость движения Луны по орбите 1,023 км/с (примерно 3681 км/час).
Ускорение Луны в ее движении вокруг Земли 0,272 см/с2.
Сидерический месяц, равный периоду вращения Луны, 27 сут. 07 час. 43 мин. 11,47 с = 27,321661 суток (примерно 655,7 час).
Синодический месяц, равный периоду смены фаз Луны (фазовому циклу), 29 сут. 12 час. 44 мин. 02,78 с = 29,5305882 суток (примерно 708,7 час).
Продолжительность синодического месяца меняется вследствие эллиптичности лунной орбиты от 29,25 сут. до 29,83 сут, (примерно на 13 час).
Тропический месяц 27,321582 суток.
Аномалистический месяц 27,554551 суток.
Драконический месяц 27,212220 суток.
Период вращения линии узлов 6798 сут. = 18,61 лет.
Период вращения линии апсид 3232 сут. = 8,85 лет.
Угловая скорость вращения линии апсид примерно 40° в год.
Максимум отраженного излучения Луны приходится примерно на длину волны 0,6 мкм.
Максимум собственного излучения Луны приходится примерно на длину волны 7 мкм.
Визуальная звездная величина Луны в истинное полнолуние — 12m,91.
Освещенность от Луны на расстоянии Земля — Луна в истинное полнолуние 0,449 лк.
Геометрическое альбедо Луны в истинное полнолуние 0,147.
Фазовый интеграл Луны в системе истинного полнолуния 0,509.
Сферическое альбедо Луны в истинное полнолуние 0,075.
Средняя визуальная звездная величина Луны в полнолуние, наблюдаемая с Земли, —12m,71 (полная Луна светит в 465 000 раз слабее Солнца).
Средняя яркость полной Луны, наблюдаемой с Земли, 0,251 сб.
Средняя освещенность, создаваемая полной Луной, находящейся в зените, на земной поверхности, перпендикулярной к направлению падающих лучей, 0,25 лк.
Среднее альбедо всей лунной поверхности 12,44%.
Среднее альбедо материковых областей Луны 13,45%.
Среднее альбедо морских областей Луны 7,30%. Показатель цвета Луны В — V = +1m,2.
Среднее значение максимальной степени поляризации света лунной поверхностью (при фазовых углах 100—110°) 6—8%.
Максимальная степень поляризации материковых областей Луны 6,5-7,5%.
Максимальная степень поляризации морских областей Луны 12—16%.
Температура поверхности Луны в подсолнечной точке около + 130° С.
Температура поверхности Луны на ночной стороне около — 160 — 170° С.
Концентрация газов у поверхности Луны в дневное время на освещенной стороне 104 см-3 (10-13концентрации молекул газов в земной атмосфере).
Концентрация газов у поверхности Луны в ночное время (на темной стороне) 2·105 см-3.
Общая площадь морских образований на поверхности Луны составляет 16,9%.
Площадь морей на видимом полушарии Луны составляет 31,2% поверхности.
Площадь морей на обратном полушарии Луны составляет 2,6% поверхности.
Среднее отношение глубины к диаметру лунных кратеров 0,2.
Средняя толщина слоя реголита 2—3 м.
Возраст древних материковых пород Луны 4,3—4,6 млрд. лет.
Средний возраст лунных базальтов Имбирийской системы 3,7 млрд.лет.
Средний возраст лунных базальтов Эратосфеновской системы 3,2 млрд. лет.
Возраст кратера Коперник 0,85 млрд. лет.
Средняя мощность лунной коры на видимом полушарии 60 км.
Средняя мощность лунной коры на обратном полушарии 100 км.
Плотность анортозитовых пород Луны 2,9 г/см3.
Плотность базальтовых пород Луны 3,3 г/см3.