Kuu erinevad kuud
Kuu liikumine ümber Maa ja Päikese on keeruline protsess, mis jaguneb mitmeks erinevaks tsükliks. Igal tsüklil on oma tähendus ja mõju Kuu faasidele, varjutustele ja astronoomilistele nähtustele. Kuu erinevad kuud (inglise keeles months) on seotud Kuu orbiidi erinevate omadustega, nagu selle asukoht tähtede, Päikese või Maa suhtes.
Põhilised tsüklid on:
- Sideeriline kuu (Sidereal month)
- Sünoodiline kuu (Synodic month)
- Troopiline kuu (Tropical month)
- Anomaalne kuu (Anomalistic month)
- Drakooniline kuu (Draconic month)
Tavaliselt viidatakse sünoodilisele kuule, kuna see kirjeldab Kuu nähtavate faaside tsüklit. Enamik neist kuutüüpidest – v.a. sideerilise ja troopilise kuu eristamine – pärineb Babüloonia kuuastronoomiast.
Sideeriline kuu
Sideeriline kuu on ajavahemik, mille jooksul Kuu teeb täisringi ümber Maa (360°), naastes samasse asendisse tähtede suhtes (rahvusvahelise taevase referentsraamistiku – ICRF – järgi). See on aeg, mis kulub Kuul, et naasta samasse positsiooni tähtede seas (ladina keeles sidera): 27,321661 päeva (27 päeva, 7 tundi, 43 minutit ja 11,6 sekundit).
Sideerilist kuud on täheldanud mitmed iidsed kultuurid, sealhulgas Lähis-Idas, Indias ja Hiinas. Need kultuurid jagasid taeva 27 või 28 kuukojaks (lunar mansions), kus iga kuukoda vastas ühele kuu päevale ja oli seotud kindla tähe või tähtkujuga.
- Lähis-Ida kultuurides kasutati kuukodasid kuupäevade jälgimiseks ja kalendrite loomiseks. Näiteks Babüloonia astronoomid jagasid taeva 27 osaks, mis vastasid Kuu liikumisele ümber Maa.
- Indias on kuukojad tuntud kui Nakshatrad, mis mängivad olulist rolli nii astronoomias kui ka astroloogias. Iga Nakshatra on seotud kindla tähe või tähtkujuga, mis aitab määrata tähtsaid päevi ja rituaale.
- Hiinas kasutati kuukodasid (Xiu) Kuu liikumise jälgimiseks ja aja arvestamiseks. Hiina kuukalender põhineb suurel määral just Kuu faaside ja kuukodade jälgimisel.
Need kuukojad olid olulised nii praktilistel kui ka usundlikel põhjustel, kuna need aitasid määrata tähtsaid sündmusi, nagu pühade tähistamised, põllumajanduslikud tegevused ja astronoomilised vaatlused.
Sünoodiline kuu
Sünoodiline kuu (kreeka keeles synodikós, mis tähendab „koosolekule või kokkusaamisele viitav” – antud juhul Päikese ja Kuu kohtumine), tuntud ka kui lunatsioon, on keskmine ajavahemik, mille jooksul Kuu tiirleb ümber Maa, naastes samasse faasi Päikese suhtes: 29 päeva, 12 tundi, 44 minutit ja 2,9 sekundit. See tsükkel määrab Kuu nähtavad faasid, kuna Kuu välimus sõltub tema asukohast Päikese suhtes – vaadatuna Maalt.
Sünoodilise ja sideerilise kuu erinevus
Erinevus sideerilise ja sünoodilise kuu vahel tuleneb sellest, et Maa liigub samal ajal oma orbiidil ümber Päikese. Kui Kuu on lõpetanud ühe täistiiru ümber Maa (täpselt 360 kraadi), ei ole ta veel Päikese suhtes samas asendis – Kuu peab liikuma edasi umbes 30 kraadi, et jõuda tagasi noorkuusse ja lõpetada sünoodilise kuu tsükkel.
Seetõttu on sideeriline kuu (27 päeva, 7 tundi, 43 minutit ja 11,6 sekundit) umbes 2,2 päeva lühem kui sünoodiline kuu. Gregoriuse kalendriaastas on ligikaudu 13,37 sideerilist kuud, kuid vaid 12,37 sünoodilist kuud
Maa orbiidi elliptilisus ja selle mõju Kuule
Kuna Maa orbiit ümber Päikese on elliptiline, mitte ringikujuline, muutub Maa liikumiskiirus orbiidil aasta jooksul. Maa liigub kiiremini periheelis (Päikesele lähimas punktis) ja aeglasemalt afeelis (Päikesest kõige kaugemal). Sama kehtib – ja veelgi suuremal määral – Kuu orbiidi kohta ümber Maa.
Nende kahe liikumise erinevuse tõttu võib sünoodilise kuu kestus varieeruda vahemikus 29,274 päevast (29 päeva, 6 tundi ja 35 minutit) kuni 29,829 päevani (29 päeva, 19 tundi ja 54 minutit). Tänapäeval on keskmine sünoodilise kuu kestus 29,53059 päeva, kusjuures aastati võib esineda kuni 7 tundi kõrvalekaldeid sellest keskmisest.
Troopiline kuu
Nii nagu troopiline aasta põhineb ajavahemikul, mis kulub Päikesel näiliselt ümber Maa tiirlemiseks (kreeka keeles tropḗ – „pööre”), põhineb troopiline kuu keskmisel ajavahemikul, mis kulub Kuul ühe võrdpäeva järgmiseni. See on aeg, mille jooksul Kuu ületab taevaekvaatori lõunapoolkeralt põhjapoolkerale (või vastupidi), või naaseb samale paremale tõusule või ekliptika pikkuskraadile.
Kuu tõuseb põhjapoolusel ja lõunapoolusel üks kord iga troopilise kuu jooksul.
Taevakehade asukohti määratakse tavaliselt Jäära esimese punkti (Päikese asukoht kevadise võrdpäeva ajal) suhtes. Kuna pööripäevade pretsessioon nihutab seda punkti aeglaselt ekliptikal läände (ehk tagasi), kulub Kuul vähem aega, et jõuda tagasi ekliptika pikkuskraadile 0°, kui naasta samasse punkti tähtede suhtes.
See veidi lühem ajavahemik – 27,321582 päeva (27 päeva, 7 tundi, 43 minutit ja 4,7 sekundit) – on tuntud kui troopiline kuu, olles analoogne Maa troopilisele aastale.
Anomaalne kuu
Kuu orbiit ei ole täiuslik ring, vaid elliptiline, ning selle kuju ja orienteeritus ei ole püsiv. Eelkõige nihkub orbiidi peatelg – joon, mis ühendab perigeed ja apogeed – aeglaselt edasi. See liikumine, mida nimetatakse orbiidi telje pretsessiooniks, teeb täistiiru umbes 8,85 aasta (ehk ligikaudu 3233 päeva) jooksul.
Kuna Kuu liigub perigeesse tagasi samas suunas, milles ta tiirleb ümber Maa, kulub tal rohkem aega, et jõuda tagasi samasse punkti orbiidi teljel. Seda pikemat perioodi nimetatakse anomaalseks kuuks, mille keskmine kestus on 27,554551 päeva (27 päeva, 13 tundi, 18 minutit ja 33,2 sekundit).
Anomaalne kuu on oluline varjutuste täpsel ennustamisel, eriti Sarose tsükli raames, kuna Kuu näiline läbimõõt muutub sõltuvalt kaugusest Maast. See mõjutab omakorda varjutuste tüüpi, kestust ja nähtavust – näiteks, kas tekib täis- või rõngakujuline päikesevarjutus.
Täiskuu näiv suurus varieerub seoses täiskuu tsükliga, mis on sünoodilise ja anomaalse kuu kombinatsioon. See kirjeldab ajavahemikku, mille jooksul Kuu naaseb nii samasse faasi kui ka samasse kaugusesse Maa suhtes.
Drakooniline kuu
Drakooniline kuu (ehk Kuusõlmede kuu) on ajavahemik, mille jooksul Kuu naaseb samasse orbiidi sõlme – punkti, kus tema orbiit lõikub ekliptika tasandiga. Sõlmedeks on põhjasõlm ja lõunasõlm, ning just nende piirkonnas võivad toimuda päikese- ja kuuvarjutused. Kuu orbiit on ekliptika suhtes kallutatud umbes 5,14°, mistõttu varjutusi saab tekkida vaid siis, kui Kuu asub oma orbiidil sõlme lähedal.
Drakooniline kuu kestab keskmiselt 27,212220 päeva (27 päeva, 5 tundi, 5 minutit ja 36 sekundit), mis on lühem kui sideeriline kuu, kuna Kuu sõlmed liiguvad pretsessioonina läände – vastassuunas Kuu tiirlemisele. Selle tõttu jõuab Kuu samasse sõlme varem, kui ta jõuaks tähtede suhtes samasse asendisse.
Sõlmede täistsükkel ümber Maa kestab umbes 18,6 aastat, ehk 6793 päeva, mis moodustab Kuu sõlmelise pretsessiooni perioodi ja on varjutuste tsüklilisuse aluseks. “Drakooniline” viitab muistsetele uskumustele lohest, kes “sööb” Päikese või Kuu varjutuse ajal.