Лібрація

Лібрація (від лат. libra — баланс або ваги, лат. libro — розгойдую) — повільне коливання одного астрономічного об'єкта щодо іншого, навколо якого він обертається. Термін вживається також щодо циклічних коливань довжини орбіти і деяких інших елементів орбіт через взаємні резонанси небесних тіл (наприклад у кількох великих супутників Сатурна).

Розрізняють оптичну та фізичну лібрацію.  Оптична або геометрична  лібрація пов'язана з тією чи іншою зміною положення спостерігача і самого об'єкта, у той час як фізична спричинена збуреннями під дією припливних сил в орбіті чи обертанні астрономічного об'єкту. 

Лібрація Місяця

Лібрація Місяця, завдяки якій із Землі може спостерігатися 59% поверхні супутника. 

Термін Лібрація найчастіше використовується при спостереженні руху Місяця щодо Землі. Попри те, що внаслідок дії припливних сил Місяць завжди повернений до Землі однією стороною, внаслідок лібрації з поверхні планети можна спостерігати 59 % площі супутника. Лібрацію Місяця у 1637 році відкрив Галілео Галілей і водночас це явище дослідив Ян Гевелій.

Щодо земного супутника розрізняють оптичну та фізичну лібрацію.

Оптична лібрація Місяця

Оптична або геометрична лібрація має три підвиди:

1. Лібрація за довготою.
2. Лібрація за широтою.
3. Лібрація за паралаксом.

Лібрація за довготою

Лібрація за довготою.

Лібрація за довготою зумовлена рухом Місяця еліптичною орбітою, внаслідок чого відбувається прискорення або сповільнення руху Місяця навколо Землі, у той час як добовий рух навколо власної осі відбувається практично рівномірно.  Лібрація за довготою для нашого супутника є найбільшою та сягає ±7°54'. 

За умови круглої орбіти лібрація за довготою дорівнюватиме 0.

Лібрація за широтою

Лібрація за широтою.

Лібрація за широтою виникає через кут нахилу осі обертання Місяця у 1.5° щодо площини його орбіти. Внаслідок чого для земних спостерігачів відкриваються в більшій мірі почергово, то південний, то північний полюси супутника.  Лібрація за широтою для Місяця досягає ±6°50'. 

Аналогічний кут нахилу осі у Землі щодо своєї орбіти призводить до зміни пір року. Лібрація за широтою відсутня за умови, що вісь обертання об'єкту строго перпендикулярна відносно площини його орбіти.

Лібрація за паралаксом

Лібрація за паралаксом.

Лібрація за паралаксом або добова лібрація спричинена обертанням Землі навколо своєї осі, а також значним земним діаметром, завдяки цьому спостерігачі у протилежних кутках планети або у різні години бачать Місяць під різними кутами.  Добова лібрація Місяця найменша і становить ±57'. 

Лібрація за паралаксом зменшується при зростанні відстані.

Фізична лібрація Місяця

Систему Земля — Місяць іноді навіть називають подвійною планетою через відносно незначну різницю у масі (¹/₈₁), рознесені вони лише на 30 земних діаметрів. Внаслідок зіставності мас і Земля і Місяць зазнають значних взаємних припливних сил, що збурюють їх орбітальний рух. Власне через припливні сили Місяць розвернений до Землі майже одним і тим же боком, проте вони ж призводять до того, що супутник іноді незначно (близько на дві кутові секунди) повертається трохи більше одним чи іншим боком, для Землі цей ефект ще менший. 

Зі зростанням відстані між тілами і зменшенням їх діаметрів припливні збурення зменшуються. Розмірами тіла при значних відстанях в більшій мірі можна знехтувати та сприймати за точки.

Див. також

• Точки Лагранжа
• Нутація

Посилання

1. Лібрація // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 254. — .
2. стаття Лібрація Місяця [ 4 березня 2016 у Wayback Machine.] Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
3. Лібрація Місяця // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 254. — .
4. Астрономічні постійні:Місяць. на сайті ЛНУ. Архів оригіналу за 14 липня 2013. Процитовано 14 серпня 2011.
5. ((рос.)) . на сайті Астронет. Архів оригіналу за 20 листопада 2011. Процитовано 15 серпня 2011.