Har solen och månen verkligen gått upp i öster?
Astronomi är den äldsta kända vetenskapliga disciplinen. En sådan långvarig bekantskap får oss dock ibland att känna att himlafenomenen är triviala. Finns det något enklare än att veta att solen går upp i öster och går ner i väster? Det händer ju trots allt varje dag i vårt liv, eller hur?
Nja, inte riktigt!
När går solen inte upp i öster och ner i väster?
Solen går upp exakt österut och går ner exakt västerut endast två dagar varje år.
Soluppgångar och solnedgångar beror på att jorden snurrar, moturs om vi tittar ner på nordpolen. Solen går upp och går ner exakt i öst och väst endast när den cirkulära banan för vår vändning på jordens yta delas upp i två lika stora delar, hälften i ljuset och hälften i mörkret. Eftersom vår planets rotationsaxel lutar 23,5° i förhållande till dess banplan sker denna anpassning endast vid vår- och höstdagjämningen.
Wikimedia Commons; modifierad av Alberto Vecchiato
Under en ekvinox innehåller planet som skiljer jordens dag- och nattsidor både nord- och sydpolen. På alla andra dagar än dagjämningar är detta plan snett, och vår cirkulära rotationsbana passerar ojämnt genom jordens ljusa och mörka sidor. Därför varierar natt- och dagslängderna, liksom positionen för solens uppgång och nedgång på horisonten.
Hur är det med månen?
Vi har sett att förändringar i positionerna för soluppgångar och solnedgångar inträffar på grund av att vår planets rotationsaxel lutar i förhållande till jordens banplan, och på grund av att denna lutning förändras i förhållande till solen när jorden rör sig i sin omloppsbana. Vi kan använda samma resonemang för att förklara ett liknande fenomen för månen.
Månens bana runt jorden bildar en vinkel på cirka 5° med avseende på jordens banplan. Jordens rotationsaxel lutar alltså ungefär 28,5° i förhållande till månens banplan. Så månens uppgång kommer också att förskjutas norr eller söder om rakt österut när månen fullbordar sin bana.
NASA / Wikimedia Commons; modifierad av Alberto Vecchiato
I det här fallet sker dock förändringarna under en period av ungefär en månad istället för ett år. Jorden måste fullfölja en hel omloppsbana för att solen ska gå igenom sina ytterligheter, och stiga längst norr om öster under sommarsolståndet och längst söder om öster under vintersolståndet. Samma sak gäller för månen, som också måste fullborda en hel omloppsbana runt jorden för att genomgå de extrema lägena för uppgång och nedgång.
Varför går månen upp senare varje dag?
När både jorden och månen rör sig i sina banor, inträffar månens uppgång senare varje dag. Precis som jorden snurrar moturs när man ser den från nordpolen, kretsar månen också runt jorden moturs. Varje gång vi snurrar 360° i förhållande till stjärnorna och fullbordar ett sideriskt dygn (23 timmar och 56 minuter) har månen därför rört sig lite i sin bana runt jorden. Månen kretsar runt jorden var 27,32:e dag i förhållande till stjärnorna, vilket motsvarar en siderisk månad, så den rör sig på en siderisk dag i (360/27,32) grader, ungefär 13°. Jorden vänder 360° varje siderisk dag, så det tar ungefär 13*(23,9/360) timmar att göra de återstående 13°: 52 minuter. Varje månuppgång kommer alltså att inträffa ungefär 52 minuter senare än den föregående.
Då månens fas också beror på dess position i förhållande till jorden och solen, kommer fasen att förändras tillsammans med tiden då månen går upp och ner. Läs mer om hur och varför månens faser här.
Finn solens upp- och nedgång och månens upp- och nedgångstid med hjälp av vår kostnadsfria astronomiska almanacka online.