Dlaczego Księżyc zmienia kształt. Eksperyment z lampą i piłeczką

Wczoraj Księżyc był okrągły, a tydzień później została z niego połowa. Gdzie podziała się reszta? Dzieci pytają o to bardzo wcześnie, a odpowiedź można dosłownie pokazać na własnych rękach.

Odpowiedź w jednym zdaniu

Księżyc nie świeci sam z siebie

Księżyc nie ma własnego światła. Świeci, ponieważ pada na niego światło słoneczne, a ta oświetlona strona jest zawsze zwrócona ku Słońcu. Sam Księżyc nigdzie nie znika. Zmienia się tylko to, jaką część jego jasnej strony widać z Ziemi.

Księżyc krąży wokół Ziemi. Gdy znajdzie się między Ziemią a Słońcem, oświetlona strona jest od nas odwrócona i Księżyca prawie nie widać. Gdy Ziemia jest między nim a Słońcem, widzimy całą jasną stronę – to pełnia. Pełen cykl od jednego nowiu do kolejnego trwa około 29 i pół dnia.

Osiem faz

1. Nów. Księżyc jest między Ziemią a Słońcem, prawie go nie widać.
2. Młody Księżyc. Pojawia się cienki rogalik, który z każdym dniem grubieje.
3. Pierwsza kwadra. Oświetlona połowa tarczy.
4. Księżyc rosnący. Jasna część jest większa niż połowa.
5. Pełnia. Widać całą okrągłą tarczę.
6. Księżyc malejący. Jasna część się zmniejsza.
7. Ostatnia kwadra. Znów połowa, ale z drugiej strony.
8. Stary Księżyc. Cienki rogalik przed kolejnym nowiem.

Jak odróżnić Księżyc rosnący od malejącego

W Polsce (i na całej półkuli północnej) działa prosta zasada: jeśli do rogalika można dorysować kreskę i powstanie litera „D”, to Księżyc się Dopełnia (rośnie). Jeśli wygląda jak litera „C”, to Cofa się (maleje). Na półkuli południowej, np. w Australii, jest odwrotnie, bo tam patrzy się na Księżyc jakby do góry nogami.

Jeszcze jedna ciekawostka. Zawsze widzimy tę samą stronę Księżyca. Obraca się on wokół własnej osi w dokładnie takim samym czasie, w jakim okrąża Ziemię, dlatego wciąż jest do nas zwrócony jedną połową.

Eksperyment z lampą i piłeczką

Ten eksperyment jest używany na lekcjach NASA. Lampa będzie Słońcem, piłeczka – Księżycem, a twoja głowa – Ziemią.

1. Zdejmij abażur z lampki biurkowej i postaw ją na stole. Wyłącz inne światła w pokoju.
2. Nabij niewielką, jasną styropianową piłeczkę na ołówek.
3. Stań przodem do lampy i trzymaj piłeczkę na wyciągniętej ręce nieco nad głową. Oświetlona strona jest odwrócona od ciebie. To nów.
4. Powoli obracaj się w lewo, nie opuszczając ręki. Najpierw po prawej stronie piłeczki pojawi się cienki sierp, potem połowa.
5. Kiedy lampa znajdzie się za twoimi plecami, trzymaj piłeczkę wyżej, by głowa nie zasłaniała światła. Zobaczysz pełnię.
6. Obracaj się dalej, a jasna część zacznie się zmniejszać z drugiej strony.

Podobny schemat, na którym Słońce oświetla połowę Księżyca na każdym etapie jego drogi wokół Ziemi, narysował perski uczony al-Biruni prawie tysiąc lat temu (kopia tego rękopisu jest na okładce tego artykułu). Od tamtej pory idea się nie zmieniła, bo jest po prostu słuszna.