Jedním z prvních astronomických cyklů, kterých si lidé na obloze všimli, bylo vedle střídání dne a noci, střídání měsíčních fází. Měsíc se nám někdy jeví jako úzký srpek, jindy jako různě zaoblený kotouč a občas jej na obloze nevidíme vůbec. Náš kosmický soused všechny své podoby prostřídá během tzv. lunace, která trvá 29,5 dne, což se blíží dvanáctině našeho kalendářního roku. Odtud také její pojmenování nejen v češtině měsíc, ale i v jiných jazycích (angl. Moon – month, něm. Mond – Monat). Střídání měsíčních fází se také využívalo jako jednotky pro měření času. Muslimové a Židé dokonce používají měsíční kalendář dodnes.

		1. Nov (stáří 0 dní). Celý cyklus měsíčních proměn začíná novem nebo také novoluním (angl. New Moon), kdy se Měsíc nachází mezi námi a Sluncem. Jeho osvětlená polokoule v té době míří od Země, takže při pohledu z povrchu naší planety je Měsíc neviditelný. Jednak se díváme na jeho temnou neosvětlenou polovinu, jednak se zdržuje na denní obloze příliš blízko zářivého Slunce. Období krátce po novu je příhodné pro pozorování úzkého srpku nebo popelavého svitu.
		2. Dorůstající srpek (stáří 0 až 7,4 dní). Zásluhou oběhu Měsíce kolem Země se náš souputník neustále pohybuje od západu směrem k východu (vlivem zemské rotace se však pohybuje od východu k západu). Po novu proto začíná Měsíc „stárnout“. Na obloze se vzdaluje od Slunce a zároveň vidíme stále větší část jeho osvětlené polokoule. Již za pár dní po novu se objevuje večer nad západním obzorem v podobě úzkého srpku, kterému se v anglickém jazyce říká Waxing crescent.
		3. První čtvrt (stáří 7,4 dní). Měsíc má tvar písmene „D “, bude zapadat kolem půlnoci a za večerního soumraku ho najdeme nad jižním obzorem. Období první čtvrti (angl. First quarter) je nejvhodnější pro pozorování Měsíce dalekohledem, neboť v tuto dobu prochází hranice mezi světlem a stínem středem přivrácené strany měsíčního disku, kde všechny útvary vidíme přímo „z nadhledu“ .
		4. Dorůstající Měsíc (stáří 7,4 až 14,8 dní). Po první čtvrti Měsíc vychází stále později, takže ho za večeního soumraku naleznete v jihovýchodní části oblohy. V tuto dobu se Měsíc stává nepřehlédnutelnou dominantou nočního nebe a hvězdářům, kteří pozorují slabé objekty vzdáleného vesmíru nastávají krušné chvíle.
		5. Úplněk (stáří 14,8 dní). Zhruba čtrnáct dní po novu se dostane do fáze úplňku (angl. Full Moon). Úplňkový Měsíc zpravidla vychází hned po západu Slunce a zalévá okolní krajinu svým svitem. Říkáme, že Měsíc je v opozici se Sluncem, čili stojí na obloze přímo naproti naší denní hvězdě. Právě období úplňku se těší mnohem větší pozornosti než jiné fáze našeho souseda. Měsíční cyklus se v této chvíli dostává do své druhé poloviny. Měsíc začíná po úplňku „couvat“.
		6. Couvající Měsíc (stáří 14,8 až 22,1 dní). Po úplňku se hranice světla a stínu objeví u pravého okraje měsíčního kotouče, tma zvítězí nad světlem a Měsíc začne „ubývat“. Měsíc v této době vychází stále později a vládne především druhé polovině noci. V angličtině se tomuto období říká Waning gibbous.
		7. Poslední čtvrt (stáří 22,1 dní). Měsíc vychází až kolem půlnoci a zapadá po východu Slunce. Jakmile získá podobu půlměsíce ve tvaru písmene C, nastane fáze zvaná poslední čtvrť. Havajané tuto fázi označují jako Ole-ku-kahi, angličané Last quarter. Měsíc bude vycházet až kolem půlnoci a k západnímu obzoru se začne sklánět za denního světla, někdy kolem poledne.
		8. Ubývající srpek (stáří 22,1 až 29,5 dní). Zhruba 25 dní po novu zůstane z půlměsíce jen úzký srpek zdobící před svítáním východní obzor (angl. Waning crescent). Den po dni bude vycházet stále později a brzy zmizí v záři vycházejícího Slunce. Nastane nov a cyklus pravidelných proměn měsíčních fází je opět na záčátku.

Úplněk

Úplněk je zdaleka nejznámější měsíční fází. Velká pozornost mu byla věnována už v dobách, kdy se svítilo jenom čadícími loučemi, ohněm v krbu nebo svíčkami. Před několika staletími bylo totiž měsíční světlo vzácným zbožím a rozhodně ho neměli rádi lupiči, kteří pod pláštěm tmy obírali pocestné. Za jasné úplňkové noci se dalo i cestovat, což bylo jindy velmi nebezpečné. Na některých místech se dokonce podél cest odstraňovala kůra ze stromů, aby bylo světlé obnažené dřevo lépe vidět při měsíčním světle. O vlivu měsíčního úplňku na život lidí se dočtete více v této kapitole.

V době úplňku se přece jen děje něco zvláštního. Nikoliv však s lidmi, ale s jasem našeho kosmického souseda. Je logické, že Měsíc by měl být v této fázi nejjasnější. Skutečně tomu tak je, ale háček je v tom, že při úplňku náhle naroste jeho jas více než o čtvrtinu oproti běžnému vzestupnému trendu. Tento zvláštní jev, který je astronomům znám už přes století, je přisuzován drsném charakteru měsíčního povrchu. Pokud totiž svítí Slunce na Měsíc jen trochu zešikma, vidíme změť stínů, kterou vrhá nerovný měsíční terén. Jakmile ale Slunce zasvítí přímo „shora“, stíny zmizí a Měsíc může odrážet sluneční svit naplno. Tento tzv. opoziční efekt je patrný i na snímku vlevo, který byl pořízen přímo na Měsíci. V místech, kde Slunce svítí vůči pozorovateli zpříma je povrch nejjasnější. Snímek: NASA.

Nejen fáze

Střídání fází Měsíce zdaleka není jedinou změnou, které si při pravidelném sledování oblohy můžeme všimnout. Stačí nahlédnout do děl básníka Karla Hynka Máchy. Tak například v próze Návrat, kde popisuje zimní noc před novým rokem, píše: „Měsíc svítil jasně vysokým oknem na černou podlahu, obraz světla jeho dělily stíny mříží ouzkých a hustých“. V proslulé lyricko-epické básni Máj, která se naopak odehrává v prostředí jarních večerů, se zase dočteme: „Na bílé zdě stříbrnou zář, rozlila bledá lůny tvář“. Je vidět, že básník si velmi pozorně všímal měsíčního světla a věděl, že v zimě svítí úplněk mnohem strměji (svítí spíše na podlahu) než v létě, kdy ozařuje spíše zeď.

Ano, je tomu skutečně tak. Zatímco v létě se dostává úplňkový měsíc jen nevysoko nad obzor, v zimě na nás svítí pořádně zvysoka. Jistě jste si mnohokrát všimli, jak z velké výšky na nás okolo Vánoc svítí úplňkový měsíc. Podstata tohoto jevu je docela jednoduchá. Měsíční dráha je vůči rovině zemského rovníku skloněna zhruba stejně, jako oběžná rovina Země kolem Slunce. Měsíc se tedy po pozemské obloze pohybuje podobně jako Slunce po tzv. ekliptice. Víme, že v průběhu roku Slunce putuje mezi hvězdami od západu na východ. Jednou na nás svítí docela strmě (v létě) a jindy jen z nevelké výšky nad obzorem (v zimě). Podobně se pohybuje i Měsíc, s tím rozdílem, že nám celé představení předvede v průběhu jednoho lunárního cyklu – čili zhruba během jednoho měsíce. To, ve které části své měsíční pouti se náš soused zrovna nachází, lze snadno vystopovat i z jeho fáze. Pokud je zrovna v úplňku, musí být přímo naproti Slunci. V létě tedy měsíční úplněk zastihneme zhruba tam, odkud na nás svítí „chladné“ zimní Slunce a naopak.  Tuto situaci ukazuje i obrázek vpravo. Je na něm poloha měsíčního úplňku kolem letního slunovratu (21. 6.) a kolem zimního slunovratu (21. 12.). Hvězdné pozadí odpovídá letnímu slunovratu a poloha „zimního“ měsíce je zde vykreslena jen pro srovnání!

Colongitudo

Stáří Měsíce vyjádřené ve zlomcích dne poskytuje pozorovatelům jen velmi hrubou informaci o tom, kde se zrovna nachází hranice světla a stínu (terminátor). Terminátor se navíc pohybuje po měsíčním povrchu poměrně rychle (v rovníkových oblastech je to až 8 kilometrů za hodinu). Při větším zvětšení proto můžeme vidět, jak se při postupu terminátoru objevují útvary ve slunečním světle, nebo jak se naopak ztrácejí ve tmě. Světelné poměry v daných oblastech Měsíce prozrazuje selenografická délka místa, kde právě vychází Slunce (ranní terminátor). Tento údaj udává tzv. colongitudo (col.), počítané od základního poledníku směrem k západu od 0 do 360 stupňů. Aktuální hodnotu colongituda nebo její předpověď na libovolný okamžik zjistíte na této stránce.

První čtvrt tedy nastává zhruba při col. 0°, úplněk přibližně kolem col. 90°, col. 180° je kolem poslední čtvrti a col. 270° nastává kolem novu.

Ovšem pozor! Colongitudo neudává přesnou aktuální fázi Měsíce! Náš soused se totiž při pozorování ze Země ještě natáčí vlivem librací, takže při col. 0° sice terminátor prochází nultým měsíčním poledníkem, ale librace v délce ho může „pošoupnout“ až o několik stupňů!

Librace aneb měsíční kývání

Kdybychom viděli zrychlený záznam vzhledu Měsíce na pozemské obloze (stačí sklouznout zrakem o pár řádků níž), zjistili bychom, že se k nám v průběhu několika dnů různě naklání a občas ukáže i část odvrácené polokoule. Astronomové tento kývavý pohyb označují jako librace (z latinského označení libra pro dvouramenné váhy). Librace nám umožňují postupně sledovat až 59 % měsíčního povrchu.

Příčin kývání Měsíce je několik: Ta první souvisí se skutečností, že oběžná dráha Měsíce kolem Země není přesně kruhová, ale mírně eliptická. V souladu s 2. Keplerovým zákonem se Měsíc po takové dráze pohybuje ve větších vzdálenostech od Země o něco pomaleji, v menších vzdálenostech zase rychleji. Rychlost rotace Měsíce přitom zůstává stejná. Rotace se tedy někdy oproti oběhu trochu opozdí nebo naopak předběhne a my můžeme střídavě nahlédnout až o 6,3 stupňů za východní nebo západní okraj přivrácené strany. Jedná se o libraci v délce, díky které můžeme střídavě nahlédnout až o 6,3 stupňů za východní nebo západní okraj přivrácené strany. Díky tomu, že k této libraci přispívá i evekce (změny v přitažlivosti Slunce způsobené měnící se vzdáleností Měsíc–Slunce) a další poruchy, dosahuje librace v délce hodnoty až 7°54´.

Druhá příčina spočívá v tom, že rotační osa Měsíce není kolmá na rovinu jeho oběhu kolem Země, ale svírá s ní úhel 5,1 stupňů. Následkem toho k nám Měsíc střídavě natáčí buď severní nebo jižní pól. Znamená to, že našeho souputníka občas ze Země pozorujeme poněkud z nadhledu a jindy jakoby z podhledu. K tomu naklánění přispívá ještě sklon rotační osy Měsíce, který celkovou hodnotu librace v šířce spolu s dalšími poruchami zvyšuje na 6°50´.

Animace ukazuje změny fází a kolébání (librace) Měsíce v první polovině roku 2009. Každý snímek odpovídá půlnoci světového času dne, který je uveden v pravém dolním rohu. Sekvenci jsem poskládal ze snímků vygenerovaných programem Virtual Moon Atlas, nejedná se tedy o reálné záběry Měsíce.

Hodnotu librace zjistíte na této stránce nebo s pomocí programu Virtual Moon Atlas (záložka Ephemeris) nebo pomocí Hvězdářské ročenky, která udává selenografickou délku l a šířku b středu měsíčního disku, pozorovaného ze Země. Šířka je kladná na sever, délka na východ (viz obrázek níže). Znamená to tedy, že například při b = 5° a l = 0°, se pro pozorovatele na Zemi natáčí severní okraj Měsíce, při b = 0° a l = –5° se k nám natáčí západní okraj a při b = 5° a l = 5° severovýchodní okraj Měsíce.

Tato dvojice snímků Měsíce připomíná známou hříčku „Najdi deset rozdílů“. Na snímku vlevo je Měsíc z 31. 10. 2007, kdy librace v délce l dosáhla hodnoty -3,5° a hodnota librace v šířce b +8°. Obrázek vpravo potom ukazuje Měsíc tak, jak by vypadal bez librací (b = 0° a l = 0°). Červený puntík udává střed měsíčního disku v době pořízení snímku. Všimněte si především okrajových partií měsíčního disku, kde je natočení Měsíce nezjřetelnější. Kompozice: P. Gabzdyl.

P R O H L Í D K A - M Ě S Í C E Poslední aktualizace této stránky 14. 3. 2009 Veškeré materiály lze přebírat pouze se svolením autora a uvedením patřičné citace. © Pavel Gabzdyl