Либрация Луны

Либрация Луны - малые периодические покачивания для земного наблюдателя деталей видимого диска Луны около общего центра. Из-за совпадения двух периодов - вращения Луны вокруг оси и обращения вокруг Земли - Луна постоянно обращена к Земле одним и тем же, так называемым видимым полушарием (см. Луна). Однако вследствие либрации с Земли наблюдается не 50, а 59% лунной поверхности.

Рассмотрим рис. 1, на котором преувеличенно вытянутой показана эллиптическая орбита Луны относительно Земли. Пусть в момент А в центре диска Луны видна точка ее поверхности а. Через четверть месяца Луна окажется в точке В, причем за это время она сделает ровно четверть оборота вокруг своей оси. При наблюдении с Земли точка а уже не будет видна в центре диска, а сместится к востоку от него: В положении С точка а возвратится в центр видимого диска Луны, а в положении D отступит к западу. Описанное явление называется либрацией по долготе и достигает в максимуме ±7°45/.

Либрация по широте возникает из-за наклона плоскости лунной орбиты к эклиптике (рис. 2). Поскольку в течение одного оборота около Земли ось вращения Луны практически не меняет своего положения в пространстве, то, как следует из рис. 2, в двух противоположных точках орбиты мы наблюдаем то северный полюс Луны Р, то южный -Р'. Либрация по широте в максимуме достигает ±6°41'.

Рис. 1. Схема либрации Луны по долготе

Рис. 2. Схема либрации Луны по широте

Оба описанных явления носят общее название оптической либрации. Дополнительные эффекты либрации возникают из-за суточного вращения Земли, когда положение наблюдателя относительно Луны изменяется на величину диаметра Земли (суточная либрация, доходящая до 1°), и вследствие неравномерного гравитационного притяжения Земли (физическая либрация, доходящая до 2').