Tényleg keleten kel fel a Nap és a Hold?

A csillagászat a legősibb ismert tudományág. Az ilyen régi ismeretség azonban néha azt az érzést kelti bennünk, hogy az égi jelenségek jelentéktelenek. Van-e egyszerűbb dolog annál, mint tudni, hogy a Nap keleten kel fel és nyugaton nyugszik? Elvégre életünk minden napján ez történik, nem?

Hát, nem igazán!

Mikor nem kel kel keleten és nyugaton nyugszik a Nap?

A Nap minden évben csak két napon kel fel pontosan keleten és nyugszik pontosan nyugaton.

A napfelkelte és napnyugta azért történik, mert a Föld forog, az óramutató járásával ellentétesen, ha az Északi-sarkra nézünk. A Nap csak akkor kel fel és nyugszik pontosan keleten és nyugaton, amikor a Föld felszínén való forgásunk körpályája két egyenlő részre válik szét, félig világosban, félig sötétben. Mivel bolygónk forgástengelye 23,5°-kal dől el a keringési síkjához képest, ez az együttállás csak a tavaszi és az őszi napéjegyenlőség idején történik.

A Föld dőlése és keringése's tilt and orbit
A Föld dőlése miatt évente csak két olyan nap van, amikor a Nap pontosan kelet felé kel fel.
Wikimedia Commons; módosította Alberto Vecchiato

A napéjegyenlőség idején a Föld nappali és éjszakai oldalát elválasztó sík tartalmazza az északi és a déli sarkot is. A napéjegyenlőségen kívüli napokon ez a sík ferdén áll, és körkörös forgási pályánk egyenlőtlenül halad át a Föld világos és sötét oldalán. Ezért változik az éjszaka és a nappal hossza, valamint a Nap fel- és lenyugvásának helyzete a horizonton.

Mi a helyzet a Holddal?

Láttuk, hogy a napfelkelték és napnyugták helyzete azért változik, mert bolygónk forgástengelye a Föld keringési síkjához képest megdől, és mert ez a dőlés a Naphoz képest változik, ahogy a Föld a pályáján mozog. Ugyanezzel az érveléssel magyarázhatjuk a Hold hasonló jelenségét.

A Hold Föld körüli pályája körülbelül 5°-os szöget zár be a Föld keringési síkjához képest. A Föld forgástengelye tehát körülbelül 28,5°-kal dől el a Hold keringési síkjához képest. Így a holdkelte is északra vagy délre tolódik a keleti iránytól, ahogy a Hold kitölti pályáját.

A Föld és a Hold dőlése's and Moon's tilts
Ahogyan a Föld is dől a Nap körüli pályájához képest, a Hold is dől a Föld körüli pályájához képest. (Az ábra nem méretarányos)
NASA / Wikimedia Commons; módosította Alberto Vecchiato

Ez esetben azonban a változások nem egy év, hanem nagyjából egy hónap alatt következnek be. A Földnek egy teljes pályát kell teljesítenie ahhoz, hogy a Nap végigjárja a szélsőértékeit: a nyári napfordulókor kelettől északra a legtávolabbra, a téli napfordulókor pedig kelettől délre a legtávolabbra emelkedik. Ugyanez vonatkozik a Holdra is, amelynek szintén egy teljes Föld körüli pályát kell teljesítenie ahhoz, hogy végigjárja a kelési és nyugvási szélsőértékeit.

Miért kel fel a Hold minden nap később?

Holdfelkelte
Stepan Chubaev / S&T Online fotógaléria

Mivel a Föld és a Hold is kering a pályáján, a holdkelte minden nap később következik be. Ahogy a Föld az Északi-sarkról nézve az óramutató járásával ellentétes irányban forog, úgy a Hold is az óramutató járásával ellentétes irányban kering a Föld körül. Ezért minden egyes alkalommal, amikor a csillagokhoz képest 360°-ot forogunk, és ezzel egy sziderikus napot (23 óra 56 perc) töltünk ki, a Hold egy kicsit elmozdult a Föld körüli pályáján. A Hold a csillagokhoz képest 27,32 naponként kerüli meg a Földet, ami egy sziderikus hónapot jelent, tehát egy sziderikus nap alatt (360/27,32) fokot, azaz körülbelül 13°-ot mozog. A Föld minden sziderikus napon 360°-ot fordul, így a fennmaradó 13° megtétele körülbelül 13*(23,9/360) órát vesz igénybe: 52 perc. Minden holdkelte tehát nagyjából 52 perccel később következik be, mint az azt megelőző.

Mivel a Hold fázisa a Földhöz és a Naphoz viszonyított helyzetétől is függ, a fázis a Hold fel- és lenyugvásának idejével együtt változik. A Hold fázisainak mikéntjéről és miértjéről itt olvashat bővebben.

Napfelkelte/-napnyugta és holdkelte/-holdnyugta időpontjait ingyenes online csillagászati almanachunk segítségével találja meg.