находится очень далеко от Земли), то широта лунного полярного круга составит 66,6° + 5,1° = 71,7°. Но с учетом горизонтального параллакса Луны, составляющего около 1°, критическая широта уменьшается до 70,7°. А если вам захочется еще больше уточнить решение этой задачи, то можно вспомнить про атмосферную рефракцию, которая сокращает полярную ночь и удлиняет полярный день.

5.12. Солнце на экваторе

Во всех точках земного экватора через зенит всегда проходит небесный экватор, поэтому ответ очевиден. Солнце на экваторе достигает зенита только в те дни, когда оно в своем движении по эклиптике пересекает небесный экватор. Это происходит дважды в году – в дни весеннего и осеннего равноденствий. Но более точный ответ должен учитывать тот факт, что центр солнечного диска пересекает небесный экватор мгновенно, поэтому условию задачи удовлетворяют лишь две точки земного экватора: одна весной, а другая осенью. Это те точки, в которых моменты равноденствий совпадают с моментами истинного солнечного полудня.

5.13. Солнце в зените

На земном шаре всегда существует точка поверхности, над которой Солнце в данный момент находится в зените. Если смотреть на Землю со стороны Солнца, то это центр земного диска. В каждый момент времени эта точка лежит на полуденном меридиане Земли и перемещается по нему в течение года от одного тропика к другому и обратно. Если учесть суточное вращение Земли, то станет ясно, что на глобусе совокупность этих точек напоминает туго закрученную вдоль экватора спираль, заполняющую пояс между тропиками – от 23,4° с. ш. до 23,4° ю. ш. Таким образом, в любой момент времени Солнце находится в зените в одной из точек земной поверхности, расположенных между тропиками.

5.14. Звезда всходит и заходит

Как известно, звездные сутки длятся 23 часа 56 минут. Поэтому в следующий раз звезда взойдет в 23 часа 57 минут того же дня, но перед тем, как взойти, она должна сесть. Следовательно, в течение суток звезда появится на горизонте еще как минимум два раза. Но она может проходить видимую (из данного места) часть своего пути очень низко над горизонтом и тогда может успеть сесть за оставшиеся до окончания суток три минуты. Поэтому полный ответ таков: звезда пересечет горизонт еще минимум два, но возможно, и три раза.

5.15. Где же юг?

В любом городе, расположенном, как Москва, в средних широтах Северного полушария, все «тарелки» (антенны спутникового телевидения) на домах ориентированы на юг, в область небесного меридиана.

Дополнение

Когда книга готовилась к печати, я предложил эту задачу своему новому знакомому Владимиру Афанасьеву, который приехал на несколько недель в Москву к своему отцу. Вот его ответ.

Я сейчас много времени провожу с папой, мы гуляем в районе Коньково – Беляево. Типичный городской микрорайон. Я провел наблюдения и обдумал увиденное.

Вот некоторые способы сориентироваться по сторонам света в городе.

1. Использовать городскую инфраструктуру. Например, станция метро «Калужская» имеет два вестибюля – северный и южный! Аналогичная ситуация на «ВДНХ» – северный и южный входы. Вот и первый ориентир.

2. Аналогично в Конькове: есть Северный и Южный Коньковские пруды. Точность наведения на юг может быть и невысока, но дает представление.

3. А еще можно в Москве найти солнечные часы! Говорят, что их восемь штук. Самые известные – на Никольской, на старом Университете, на Аллее космонавтов у ВДНХ. По часам легко найти юг и без Солнца.

4. На территории Планетария был меридиан. Надеюсь, он еще там.

5. Можно воспользоваться культовыми сооружениями и обычаями. Православные церкви сориентированы по сторонам света. Их сейчас много в городах. Это отличный ориентир.

6. Когда мы с папой сидим на лавочке в парке, мы наблюдаем за работниками коммунальных служб. Некоторые из них совершают намаз в перерывах работ. При этом они ориентируются на Мекку (Кибла). Вот если немного подождать в нужном месте, то и узнаем направление весьма точно на юг.

7. Еще можно изучить фасады домов. Выдвигаем гипотезу: на южных фасадах домов чаще можно встретить зеркальную пленку на окнах и кондиционеры под окнами. Я верифицировал это предположение на нескольких многоэтажках. В первом приближении это рабочая гипотеза. Конечно, многое зависит от окружающих домов и возможного расположения спален и гостиных в квартирах. Стоило бы пройти по домам с опросом, где у них спальни, но опасаюсь, что это глубокое научное исследование не встретит должного понимания.

Еще я приметил, что на многих остановках общественного транспорта расположены карты-схемы микрорайона. Можно и это использовать, но, право же, совсем неинтересно: нельзя зависеть от прихоти городских властей.

Ну и конечно, зная, что вопрос задан астрономом, поищем ответ в небесах и опять же на фасадах домов. Спутниковые тарелки ориентированы на юг! Немного жаль, что они уже почти уходящая натура, но если внимательно смотреть, то можно собрать достаточно данных.

Мне, автору этой задачи, было чрезвычайно приятно, что вдумчивые читатели находят новые неожиданные решения, которых я не предвидел. Поступайте и вы так же, раздумывая над каждой задачей, встающей перед вами в жизни.

Глава 6. О затмениях

6.1. Затмения любят лето?

В условии этой задачи важно обратить внимание на слова «полные» и «у нас». Полным солнечное затмение бывает только в том случае, если для наблюдателя на Земле угловой размер лунного диска больше, чем солнечного, иначе яркий краешек Солнца не позволит заметить бледное сияние солнечной короны. А говоря «у нас», автор имеет в виду Северное полушарие Земли (не имея при этом ничего против Южного полушария).

Как известно, когда в Северном полушарии лето, Земля находится дальше от Солнца, чем зимой. Значит, летом угловой размер солнечного диска меньше, чем зимой. А видимый размер Луны не зависит от сезона, поскольку она сопровождает Землю по ее орбите. Угловые размеры солнечного и лунного дисков почти одинаковые. Поэтому небольшого сезонного различия в расстоянии до Солнца достаточно, чтобы иногда лунный диск оказался чуть меньше солнечного и не мог его полностью закрыть. Зимой это происходит чаще, чем летом. Вот почему зимой чаще наблюдаются кольцеобразные затмения Солнца, при которых вдоль края (астрономы говорят: вдоль лимба) Луны выступает яркое колечко солнечной поверхности. А летом чаще бывают полные затмения Солнца, поскольку Луне «легче» его закрыть.

6.2. Затмения любят тропики?

Луна движется по орбите в сторону вращения Земли со скоростью около 1 км/с. Тропики располагаются вблизи экватора. Наблюдатель на экваторе движется со скоростью около 0,5 км/с. Поэтому относительно него лунная тень бежит со скоростью около 1 – 0,5 = 0,5 км/с, то есть вдвое медленнее, чем относительно наблюдателя на полюсе.

6.3. Внеземные затмения

На Марсе полных