Ett spel med riktiga månfaser och förmörkelser — till och med sedda från Månen

Openworld är en voxel-sandlåda på en hel, rund planet — gå rakt fram så kommer du tillbaka dit där du började — med en Måne som du kan flyga till. På Mac (nativt för Apple Silicon), Windows och Linux. Den här guiden handlar om den himlen: varför Månen ändrar form, varför förmörkelser är sällsynta på den verkliga Jorden men vanliga i spelet, och vad du ser när du tittar på en från Månen.

Hur fungerar månfaser på en verklig bana?

Månen har inga egna faser. Den är ett klot, och Solen lyser alltid upp exakt halva det. Det som ändras är vinkeln du ser den halvan från. När Månen står mellan dig och Solen vetter dess upplysta halva bort: nymåne. När den är på Jordens bortre sida ser du dess upplysta halva rakt framifrån: fullmåne. Däremellan ser du en del av dagsidan och en del av nattsidan: skäror, kvartsmånar, tilltagande och avtagande månar. Den upplysta andelen är helt enkelt (1 + cos α) / 2, där α är vinkeln Sol–Måne–Jorden.

Openworld gör precis det. Spelet beräknar var Solen, Jorden och Månen befinner sig i varje ögonblick, utifrån deras banor (Keplers ekvationer, med de verkliga excentriciteterna), och ritar Månen som ett äkta klot, pixel för pixel, belyst från Solens riktning. Inga målade faser någonstans: skäran är ett klots skugga. Och eftersom det är geometri fungerar samma beräkning åt andra hållet: står du på Månen ser du Jordens faser — en full Jord när Jordens himmel visar nymåne, och så vidare.

• 25 minför ett dygn på Jorden
• 29,5dygn från en nymåne till nästa
• ≈ 12 h 20verklig tid per månvarv
• 365dagar på ett år (cirka 6 verkliga dagar)

Hur får det plats i ett spel? Hela solsystemet är skalat: avstånden delas med 6,371 (Jorden har en radie på 1 000 km) och tiderna med 57,6 (en dag varar 25 minuter). Båda krymper tillsammans, så himlens geometri förblir sann: vinklarna mellan kropparna, deras faser och månadens 29,5 dagar är de verkliga.

Varför blir det inte förmörkelse varje månad?

Vid varje nymåne passerar Månen mellan Jorden och Solen. Vid varje fullmåne passerar den bakom Jorden. Så varför blir det inte två förmörkelser i månaden på den verkliga Jorden? För att Månens bana är lutad ungefär 5,1° mot Jordens bana runt Solen (ekliptikan). De flesta månader glider Månen precis ovanför eller precis under linjen mellan Solen och Jorden, och skuggorna missar.

De två banorna korsar varandra i två punkter som kallas noder. En förmörkelse kan bara uppstå när en nymåne eller fullmåne infaller nära en nod — vilket sker under två förmörkelsesäsonger om året, med ungefär 173 dygns mellanrum. Därför får den verkliga Jorden mellan 4 och 7 förmörkelser om året, inte 24.

Sol- eller månförmörkelse: vad du ser i spelet

En solförmörkelse inträffar vid nymåne: Månen skymmer Solen för dem som står i dess skugga. En månförmörkelse inträffar vid fullmåne: Månen går in i Jordens skugga, och alla på nattsidan ser det. Varje skugga har två delar. I kärnskuggan är Solen helt skymd. I halvskuggan runt den är bara en del av solskivan täckt.

Under en solförmörkelse

Spelet mäter, från där du står, hur stor del av Solens skiva som är skymd, med samma linsformade överlappning som ett planetarium skulle använda. Det ger en partiell, total eller ringformig förmörkelse (när Månen är lite för långt bort för att täcka hela Solen — precis som på Jorden beror det på Månens avstånd på dess elliptiska bana). De partiella faserna varar cirka två minuter på var sida; själva totaliteten varar bara sekunder, eftersom spelets tid går 57,6 gånger snabbare än vår.

Och ljuset följer med. Världens dagsljus är Solens höjd multiplicerad med den synliga delen av dess skiva, så under totaliteten blir terrängen, himlen och varelserna alla mörka; en ljuskrona, koronan, dyker upp runt den svarta Månen. Varelsernas hjärnor läser samma dagsljus: under en fjärdedel av fullt ljus räknar spelet det som natt, så nattvarelser kan dyka upp mitt på dagen, och de som brinner i solsken får en paus. Solpaneler under en förmörkelse ger också mindre: deras effekt följer samma ljus.

Under en månförmörkelse — och varför den verkliga Månen blir röd

På nattsidan går fullmånen in i Jordens skugga och mörknar, först från ena kanten, sedan över hela skivan. I verkligheten blir den inte svart: den blir kopparröd. Jordens atmosfär böjer in lite solljus i kärnskuggan, och på vägen sprider luften bort det blå (samma anledning till att solnedgångar är röda). En totalt förmörkad Måne lyses upp av alla soluppgångar och solnedgångar på Jorden på en gång.

Hur ser en solförmörkelse ut från Månen?

Här kommer den vackra delen: en månförmörkelse sedd från Jorden är en solförmörkelse sedd från Månen. Stå på Månen i det ögonblicket och du ser Jorden passera framför Solen. Därifrån ser Jorden ut att vara ungefär 1,9° bred, 3,7 gånger bredare än Solen, så den täcker den med lätthet, och mycket längre än Månen någonsin gör från Jorden. När Solen försvinner tänds en tunn ring runt den svarta Jorden: dess atmosfär, glödande av alla soluppgångar och solnedgångar. Den ringen är det som målar Månen röd sedd underifrån.

I Openworld fungerar det efter samma regel, eftersom förmörkelseberäkningen tittar på varje kropp mellan dig och Solen: på Månen är Jorden den kroppen. Solskivan täcks, den svarta månhimlen blir ännu mörkare, ljuset på den gråa marken sjunker. Och åt andra hållet, under en solförmörkelse på Jorden, titta upp från Månen: Jorden är full, med Månens skugga glidande över sig. För att stå där själv, se hur du går och ställer dig på Månen, med dess låga gravitation och Jorden hängande på en svart himmel — och för att ta dig dit, bygg din raket.

Från Månen rör sig Jorden knappt alls på himlen: Månen visar den alltid samma sida. Dag och natt går, Jorden genomgår sina faser, men den hänger på samma plats ovanför horisonten.

Förmörkelser på varje kropp (och hur är det med Mars?)

Spelet har ingen lista över ”förmörkelser att spela”. Dess solsystem är en lista av kroppar — i dag Solen, Jorden och Månen — var och en på sin bana, och för vilken punkt som helst på vilken värld som helst frågar det: vilka kroppar står mellan mig och Solen, och hur mycket av den döljer de? Skuggorna ritas på kropparna på himlen också: från Jorden ser du förmörkelsen äta sig in i Månen, från Månen ser du en mörk fläck glida över Jorden. Mars finns inte i spelet än; när en annan värld kommer följer dess förmörkelser med, utan någon ny förmörkelsekod.

När är nästa förmörkelse i min värld?

Det finns ingen förmörkelsekalender i spelet: himlen är kalendern. Eftersom det blir en förmörkelse av varje slag varje månvarv kan du läsa av Månen:

• En tunn skära, sedan ingen Måne alls: nymånen närmar sig — en solförmörkelse drar över en del av dagsidan. Totaliteten syns bara längs ett smalt spår; på andra håll är den partiell.
• En Måne som blir rundare för varje natt: ungefär två veckor senare ger fullmånen en månförmörkelse, synlig från hela nattsidan.
• Ett varv tar 29,5 speldygn, cirka 12 timmars spel. Titta med en kikare (×4) eller ställ upp ett teleskop på sitt stativ (×16) för skuggans detaljer.
• Titta aldrig bort när koronan visar sig: den syns bara under de sekunder totaliteten varar.

Dag, natt och väder runt omkring

Förmörkelserna följer ett verkligt dygn. Jorden snurrar på 25 minuter, Solen går upp i öster, axeln lutar 23,44° precis som vår, så nära polerna får du midnattssol och polarnatt utan någon särskild kod. Gryning och skymning färgar himlen mot Solen, natten är full av stjärnor. När alla spelare på Jorden ligger i sängen går natten över. På Månen varar en dag en hel månmånad: två veckors ljus, två veckors natt.

På Jorden driver moln, regn, snö och oväder över landet i fronter några kilometer breda — och kan skymma din förmörkelse. Månen har ingen luft, alltså inget väder: en svart himmel, alltid klar.

Vad spelet simulerar och vad det förenklar

Openworld är först och främst ett spel: vissa val finns för att du faktiskt ska få se saker. Men allt du ser på dess himmel kommer från positionerna hos verkliga klot i rymden, och därför dyker en skära, en skugga eller en förmörkelse alltid upp där fysiken säger att den ska. Gillade du det går de övriga guiderna om himmel och rymd längre — raketer, Månen, flygning.