¿Por qué la Luna nunca se pone en Svalbard, Noruega?

Escuché en un documental que, en Svalbard (Spitsberg), archipiélago noruego en el Océano Ártico, la Luna nunca se pone. ¿Por qué? Un dibujo sin duda ayudaría.

Dada la latitud del extremo norte, sospecho que el Sol estaría arriba durante seis meses, luego se pondría durante seis meses, pero a) eso no se aplicaría a la luna, y b) la situación con el Sol no es 'continua todo el tiempo'. tiempo', sino meramente 'continua durante 6 meses'.
Estoy de acuerdo, parece bastante inverosímil. La luna está en una órbita circular alrededor de la tierra. No es geoestacionario. Además, el eje de la tierra está inclinado 23,4°. Si la luna está sobre el Pacífico Sur, no la verás desde Spitzbergen. Sin embargo, la luna tarda un mes en dar la vuelta, así que supongo que puede ser visible durante aproximadamente medio mes a la vez.
@Rikki-Tikki-Tavi - Tu comentario es interesante. ¿En qué plano se encuentra la órbita circular de la Luna alrededor de la Tierra?
El plano de la órbita de la luna está inclinado 5,1° con respecto al plano en el que la tierra gira alrededor del sol. Entonces, sí, es muy posible que la luna sea visible continuamente durante aproximadamente medio mes a la vez, si los dos cuerpos están en los lugares correctos.
@ Rikki-Tikki-Tavi - Gracias, pero ¿sabes en qué plano terrestre la Luna orbita alrededor de la Tierra ? ¿El plano de nuestro ecuador?
Eso depende de la temporada. La tierra tiene una precesión muy lenta, por lo que se puede decir que siempre apunta en la misma dirección (hacia la estrella polar), pero la órbita de la luna tiene una precesión mucho más rápida, cada 18,6 años. Entonces, en un momento, la inclinación orbital de la luna debe sumarse a la inclinación axial de la tierra, y 9,3 más tarde debe restarse. (Tenía que pensar en esto ahora mismo, así que por favor que alguien lo revise)
La parte con la temporada está mal en el comentario de arriba es un error. Originalmente había pensado que la precesión coincide con el año solar, pero no es así. Son 18,6 años. No volví a leer el comentario antes de publicarlo.
cbsnews.com/news/a-visit-to-the-doomsday-vault podría ser el documental. La cita es "Es un lugar de otro mundo, una zona crepuscular, donde, a veces, el sol nunca sale y la luna nunca se pone". La palabra calificativa aquí es "a veces". Por supuesto, eso también se aplica a cualquier otro lugar del mundo si nos limitamos a, digamos, 2 minutos (¡donde estoy ahora, el sol no saldrá y la luna no se pondrá por 6 horas!)

Respuestas (3)

Debe haberlo escuchado mal, o el documental que vio no presentaba información muy precisa. Se pone pero también permanece en el cielo nocturno durante varios días durante el invierno polar (noche polar) cuando la Luna está llena. Esto es relativamente simple de imaginar, así que lo describiré;

Entonces, lo que sucede es que la inclinación del eje de la Tierra durante los inviernos polares inclina todo el hemisferio norte hacia el lado nocturno , lejos del Sol. Esta inclinación es lo suficientemente grande (~ 23,4°) para que los objetos del cielo nocturno alineados con el plano ecuatorial de la Tierra permanezcan visibles relativamente bajos en el horizonte. Dado que esas regiones son relativamente planas y/o tienen vistas al mar, no hay muchas obstrucciones que limiten el ángulo de visión, por lo que la Luna (y de manera análoga también el Sol durante los veranos polares) permanece "bloqueada" baja sobre el horizonte. Para ayudar un poco a imaginar esto, aquí hay una animación de la inclinación axial de la Tierra, cortesía de Wikipedia :

                                                   ingrese la descripción de la imagen aquí

Si imaginamos esta animación de la Tierra con el Sol en la lejana izquierda de la imagen, durante el invierno del hemisferio norte (solsticio de invierno para ser precisos), y la Luna a la lejana derecha de la imagen (aproximadamente a 25 anchos de la imagen de distancia ), por lo que cuando está llena o cerca de esta fase lunar, no es demasiado difícil apreciar que las regiones polares más septentrionales tienen una línea de visión directa de la Luna durante la rotación completa de la Tierra sobre su eje, o un día. Si tiene en cuenta que otros astros, incluida la Luna, no se dan cuenta de la inclinación axial de la Tierra (bueno, no exactamente, pero no nos engañemos con los efectos de las mareas que pueden tardar millones de años en hacer una diferencia), a medida que la Luna se mueve más lejos en su órbita, en nuestro caso hacia el espectador, este ángulo de observación disminuye aún más y esas latitudes más septentrionales se ocultan para nosotros durante una parte del día. En el último cuarto lunar, estaría directamente hacia nosotros en relación con la imagen, por lo que esta relación de línea de visión directa entre la Tierra y la Luna se vuelve recíproca con la forma en que vemos lugares en la Tierra en la animación.

¿Por qué cuando la Luna está llena? Simplemente porque es cuando la Luna también está detrás de la Tierra (pero no en su sombra), por lo que el ángulo relativo entre el punto de observación y la Luna se mantendría lo suficientemente alto como para observarlo. A medida que se mueve en fase lunar y en órbita alrededor de la Tierra más lejos, este ángulo se vuelve más bajo y la Luna también se pone en la región ártica. Por lo que vale, esto es exactamente lo mismo para el Polo Sur, solo con una diferencia de medio año.

Otro efecto que juega un papel aquí es la refracción atmosférica de la Tierra, que también se suma a la duración durante la cual la Luna parece no ponerse. Lo que significa que incluso cuando la Luna no estaría en la línea de visión directa, pero solo marginalmente, aún aparecería baja en el cielo debido al efecto óptico (desplazamiento) de la atmósfera. Este efecto compensaría un poco la observación de la Luna desde tierras bajas con un ángulo de observación posiblemente más superficial en comparación con los puntos de observación de mayor altitud con menos obstrucciones en la línea de visión directa, debido a la atmósfera más densa y, por lo tanto, al índice de refracción más alto.

Tal vez no escuchó mal. Después de todo, decimos que el sol nunca se pone en esas latitudes, pero claramente lo hace. Estás diciendo que la luna está haciendo básicamente lo mismo: estar arriba durante días a la vez. Si decimos que el sol nunca se pone, ¿no sería razonable decir también que la luna nunca se pone?
"Aquellas latitudes más septentrionales nos esconden" ¿qué ? Parece que falta una palabra.
¿La refracción atmosférica está haciendo más en el norte que en cualquier otro lugar de la Tierra?
@NicolasBarbulesco No falta ninguna palabra. "Qué" son esas mismas latitudes más septentrionales de la Tierra desde el punto de vista del observador. No estoy seguro de lo que quieres decir con la pregunta de refracción. El polo norte tiene una antípoda en el polo sur, así que no.
Seamos más precisos. ¿Hay más refracción atmosférica en las regiones polares?
@NicolasBarbulesco En promedio, probablemente sí, un poco. Pero eso se debe principalmente a las bajas altitudes, la proximidad a grandes masas de agua (incluso congeladas) y una saturación de aire cercana al 100%. Por otro lado, la formación de capas menos pronunciadas entre la troposfera y la estratosfera, o incluso partículas de hielo diminutas e higroscópicas en el aire, disminuyen ese efecto (pero es posible que vea un solo objeto, como el Sol, como un círculo deformado debido a ello, al igual que en grandes ciudades con un límite claro de óxidos de carbono). Así que es una bolsa mixta, difícil de decir en un sentido general. Especial para ambientes polares.

Para el lado práctico de la excelente respuesta de TidalWave, aquí hay un almanaque lunar para el lugar: http://www.timeanddate.com/moon/norway/longyearbyen

En 2014, la luna está sobre el horizonte durante un máximo de unos 9 días a la vez.

¿Por qué la Luna nunca se pone en Svalbard, Noruega?

Lunar_Orbit_and_Orientation_with_respect_to_the_Ecliptic.tif

Fuente

Como se puede deducir del diagrama o sabiendo que la órbita de la Luna está inclinada sólo 5 grados con respecto a la eclíptica mientras que el eje de la Tierra está inclinado más de 23 grados, la Luna no puede estar siempre por encima del horizonte, ni estar siempre por debajo . eso. En el transcurso de aproximadamente 20 años , todas las combinaciones son posibles, por lo que todo lo que sea posible en Svalbard también debe ser posible en el punto antípoda Adelaide Antartica, y la Luna no puede "nunca ponerse" en ambos lugares a menos que siempre sea visible desde uno y simultáneamente nunca visibles desde el otro, y eso es una especie de ruptura de simetría.

Para obtener más información sobre esto, consulte las respuestas a:

Aquí hay un cálculo para el año 2020 y solo para agosto de 2020, adaptado de esta respuesta . La Luna oscila entre períodos de estar arriba durante días, estar abajo durante días y salir/ponerse diariamente, dependiendo de su posición a lo largo de su órbita. Recorre estos estados un poco más de 13 veces al año. Puede elegir de la larga lista de tipos de meses lunares en esta respuesta . Para algo tan simple como el mes sideral de 27,3 días hay unos 13,4 de esos en un año.

elevación de la Luna en 2020 vista desde Svalbard

from skyfield.api import Loader, Topos
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from skyfield.api import load

halfpi, pi, twopi = [f*np.pi for f in (0.5, 1, 2)]
to_degs, to_rads = 180/pi, pi/180

load = Loader('~/Documents/fishing/SkyData')  # avoids multiple copies of large files
ts = load.timescale() # include builtin=True if you want to use older files (you may miss some leap-seconds)
eph = load('de421.bsp')

earth, sun, moon = [eph[x] for x in ('earth', 'sun', 'moon')]
AS = earth + Topos('90.0 S', '0.0 E', elevation_m = 2835)
Svalbard = earth + Topos('79.0 N', '18.4 E', elevation_m = 1000.) # elevation is variable

days = np.arange(0, 366, 0.1)
times = ts.utc(2020, 1, days)

malt, maz = [thing.radians for thing in Svalbard.at(times).observe(moon).apparent().altaz()[:2]]
salt, saz = [thing.radians for thing in Svalbard.at(times).observe(sun).apparent().altaz()[:2]]

days31 = np.arange(0, 31, 0.02)
times31 = ts.utc(2020, 8, days31)

malt31, maz31 = [thing.radians for thing in Svalbard.at(times31).observe(moon).apparent().altaz()[:2]]
salt31, saz31 = [thing.radians for thing in Svalbard.at(times31).observe(sun).apparent().altaz()[:2]]

plt.figure()
plt.subplot(2, 1, 1)
plt.plot(days, to_degs * malt, '-', linewidth=0.5)
plt.xlim(0, 366)
plt.xlabel('days in 2020')
plt.ylabel('Moon evel (deg)')
plt.suptitle('from Svalbard')
plt.subplot(2, 1, 2)
plt.plot(days31, to_degs * malt31, '-')
plt.plot(days31, np.zeros_like(days31), '-k')
plt.xlim(0, 30)
plt.xlabel('days since Aug. 1, 2020')
plt.ylabel('Moon evel (deg)')
plt.show()
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