Второй любопытный день — 21 марта. Утро этого дня бывает еще зимнее, а вечер уже весенний. Земной шар к 21 марта проходит как раз одну четверть своего пути вокруг Солнца и в этот день начинает проходить вторую, весеннюю четверть. 21 марта наступает астрономическая весна. Кроме того, в этот день земной шар становится в такое положение, когда Солнце совершенно одинаково освещает и северное и южное полушария. В полдень 21 марта на экваторе Солнце стоит над головой. Палка, прямо воткнутая в землю в экваториальных странах, в полдень совсем не отбрасывает тени. И в этот же день льды Северного полюса озаряются первыми солнечными лучами. На полюсе наступает полярный день.
22 июня в северном полушарии самый длинный день в году. В это время северный конец земной оси направлен в сторону Солнца. Земля подставила северное полушарие под прямые лучи Солнца. Поэтому у нас лето.
В Ленинграде разгар белых ночей. Поднявшись ночью на стратостате, можно сверху увидеть солнце. Оно не уходит далеко за горизонт и своими лучами продолжает освещать верхние слои атмосферы. Поэтому ленинградцы и вообще все жители северных широт наблюдают летом продолжительную вечернюю зарю, которая незаметно сливается с утренней зарей. Короткие летние ночи на Севере бывают поэтому совсем светлыми, или как говорят «белыми».
На Северном полюсе и в околополярных странах Солнце не заходит круглые сутки. На зимовках петухи сбиваются с толку; не знают, когда кричать, и горланят без всякого порядка.
После 22 июня день начинает постепенно убывать. И 23 сентября наступает осеннее равноденствие. 23 сентября день равен ночи, так же как и 21 марта. Но утро этого дня — последнее летнее утро, вечер уже принадлежит осени. Солнце покидает полюс, дни становятся короче, сумрачней, лето уходит в южное полушарие, а у нас приближается зима.
Если подсчитаете, сколько суток длится весна и лето и сколько остается на долю зимы с осенью, то результат получится несколько неожиданный. Теплая часть года занимает сто восемьдесят шесть дней, а холодная — сто семьдесят девять. Половины оказываются неравными. Это странное неравенство очень приятно нам — жителям северного полушария, мы выгадываем семь лишних теплых дней, которых лишены жители Австралии, Южной Америки и Новой Зеландии.
Но почему же происходит такая несправедливость? Вот почему: путь Земли вокруг Солнца, ее орбита, не имеет формы правильного круга. Она слегка вытянута, овальна, напоминает букву О. Солнце находится не посредине, а ближе к одной стороне этого О.
Летом земной шар движется по дальней части орбиты, он удаляется от Солнца, и скорость его в это время уменьшается. Летом Земля движется по орбите медленней, чем зимой, и, к огорчению жителей южного полушария, запаздывает более чем на семь суток.
22 декабря самый короткий день в году. Это начало астрономической зимы. На полюсе в декабре непроглядная полярная ночь. У нас — зима, а в южном полушарии — жаркое лето.
Земля как бы наверстывает летнюю медлительность и ускоряет свой бег по орбите. Зимой она находится к Солнцу ближе, чем летом.
Может показаться странным — Земля приблизилась к Солнцу, а у нас трещат морозы. Но ведь мы знаем, что времена года зависят от наклона земной оси, а вовсе не от расстояния до Солнца. То, что мы ближе к Солнцу, сказывается только в том, что в северном полушарии мы имеем зиму более теплую, более мягкую, чем жители южного полушария. Зато в Южной Америке или Австралии зима суровей, а лето там очень жаркое, а у нас лето прохладнее. Таким образом, южное полушарие дважды обижено — у них и лето короче и жарче, и зима длинней и холодней.
Эта несправедливость не будет продолжаться вечно. Медленно, но постоянно в движении Земли совершаются изменения, и северное полушарие понемногу теряет свои преимущества. Через десять тысяч пятьсот лет преимущество будет на стороне южного полушария, а у нас наступят длинные и холодные зимы и короткие, но жаркие лета.
Наш спутник
Когда зайдет Солнце и стемнеет, мы часто видим, как на небосводе поднимается красавица Луна. Ее зеленоватый холодный свет заливает Землю, освещая и украшая ночь.
Луна— наш ближайший сосед в мировом пространстве. Она — наш спутник, который неотступно следует за Землей в ее движении вокруг Солнца.
Луна тоже шар, она вращается вокруг своей оси и, кроме того, вокруг Земли.
Большим сверкающим диском представляется нам полная Луна. Но она не плоская, не диск! Когда Луна на ущербе, можно заметить, что она шарообразна. Если же посмотреть на фотографические снимки Луны, никаких сомнений в этом не остается. Совершенно отчетливо видно, как низины у края Луны, где проходит граница между днем и ночью, скрываются во тьме, а вершины лунных гор еще горят в лучах Солнца.
Луна — шар, но по величине она гораздо меньше Земли, она кажется нам такой большой и яркой потому, что находится близко от Земли.
Каждый, конечно, замечал, что Луна появляется не только ночью. Бледная, еле заметная в лучах Солнца, Луна показывается и утром и днем, тщетно пытаясь соперничать с ослепительным Солнцем. Луна поднимается на небе в любое время суток, поэтому нельзя ее считать ночным светилом.
Если бы Луна появлялась только ночью, то было бы ясно: Луна следует рядом с Землей, держась ее теневой, ночной стороны. Можно было бы представить себе, как Земля, словно заботливая мамаша, ведет дочку Луну за руку, держа ее с правой стороны.
Но это сравнение неверно, ведь Луна появляется и днем. Она не следует чинно рядышком с нами. Луна то забегает вперед, обходя Землю, и оказывается на ее дневной, освещенной Солнцем стороне, то отстает и летит позади Земли и снова переходит на теневую сторону. Луна безостановочно витает вокруг Земли, описывает возле нас круг за кругом.
Сколько времени нужно Луне, чтобы завершить свой путь вокруг Земли? Для этого проверили итоги наблюдений за две с половиной тысячи лет и подсчитали, какой промежуток времени протекает между полнолуниями. Получилось, что между соседними полнолуниями проходит двадцать девять дней двенадцать часов сорок четыре минуты две и восемь десятых долей секунды. Этот промежуток времени называется лунным месяцем. Он мог бы служить мерой времени, но для нашей жизни такой месяц неудобен: число суток в нем не целое, а дробное — с часами и минутами. Поэтому для удобства мы считаем месяцы по тридцать и тридцать одному дню, и только февраль имеет то двадцать восемь, то двадцать девять дней. В году у нас ровно двенадцать месяцев, а не двенадцать с половиной. Наши месяцы не совпадают с истинными лунными месяцами.
Луна в первой четверти. На снимке хорошо заметна ее шарообразность. Видны лунные горы и цирки.
Вращение Луны
Посмотрите на Луну в полнолуние. На ее поверхности видны какие-то пятна. Одни различают человека с мешком за плечами, другие видят рисунок фантастического зверя или еще что-нибудь. Конечно, никаких зверей там нет. Что это за пятна, мы расскажем подробней в особой главе о Луне. Сейчас нас интересует, меняются ли эти пятна? Случалось ли вам видеть какой-либо другой рисунок Луны, не похожий на человека с мешком?
Нет, вы этого не видели, и никто не видел. Лицо Луны не меняется. Поверхность ее всегда одинакова, а это означает, что Луна смотрит на Землю одной своей стороной и никогда не поворачивается к нам «затылком». Никто еще не видел, что там, на другой стороне Луны.
Когда с Земли в звездное пространство полетят космические корабли, лишь тогда мы сумеем узнать, что таит невидимая для нас сторона Луны.
Луна всегда обращена к нам одной своей стороной потому, что она делает оборот вокруг своей оси в точности за то время, за которое она обращается вокруг Земли, т. е. за двадцать девять дней двенадцать часов сорок четыре минуты две и восемь десятых долей секунды.
Греет ли Луна
Лунный свет не греет. Он холоден, потому что холодна Луна. Может быть, когда-то, очень давно, Луна была раскаленной, как Солнце. Но за многие века она успела остыть. Теперь Луна уж не излучает собственного света. Она светит только потому, что освещена Солнцем. Ее сияние — это отблеск солнечных лучей.
Этим и объясняется изменчивость формы и величины светлой части Луны. То Луна сияет полным кругом, то светится серпом, а то и совсем пропадает из глаз. Каждый новый вид Луны называют лунной фазой.
Фазы Луны.
Когда Луна оказывается в той стороне, где Солнце, мы ее не видим, — она обращена к нам темной, ночной своей половиной. Но вот Луна начинает отставать от Земли, и на небе появляется узенький серпик — молодой месяц. Постепенно серп превращается в полукруг, — значит, Луна находится как раз позади Земли. Затем Луна становится полной, круглолицей. После этого она начинает убывать и снова исчезает.
Все это легко понять, если представить себе лампу — Солнцем, мячик — Луной, а роль Земли с успехом исполнит ваша же голова. Держите мячик в вытянутой руке перед собой и повернитесь лицом к лампе.
Вы увидите, что в этом положении мячик будет обращен к вам своей темной стороной. Это — новолуние. Поворачивайтесь теперь влево и держите все время мячик перед собой на вытянутой руке.
Когда вы повернетесь на четверть оборота, то увидите, что к вам обращена уже половина освещенной части мячика. Выпуклой своей стороной эта освещенная часть обращена вправо. Поворачивайтесь дальше влево, и когда вы станете спиной к лампе, к вам будет обращена вся освещенная лампой половина мячика. Это — полнолуние.
Сейчас полнолуние.
Если вы еще дальше будете поворачиваться, то опять увидите только половину освещенной части мячика, но теперь выпуклостью эта часть будет обращена влево. Мяч покажет вам все фазы Луны. Их четыре: новолуние, когда Луны совсем нет, первая четверть— Луна имеет вид полукруга, выпуклого справа, полнолуние — она кругла, как блин, и последняя четверть — опять полукруг, но выпуклый с левой стороны.
Чтобы отличить первую четверть от третьей, существует очень простое правило — запомните его: когда Луна похожа на букву «С», значит она старая. Когда «С» перевернуто, как в зеркале, — Луна молодая.