В какой фазе наблюдается лунное затмение. Лунное затмение: что делать и не делать

Лунным затмением называют природное явление, во время которого Луна входит в область земной тени. Когда наступает лунное затмение, на линии одновременно должны располагаться Луна с Солнцем и Землей . Выходит, что Луна загораживается от Солнца с помощью Земли. Это значит, что затмение возможно исключительно в полнолуние. В это время можно увидеть Луну, которая затенена с Земли полностью либо частично. Возможно наблюдать затмение с той части нашей планеты, которая располагается над горизонтом.

Частное лунное затмение

Диаметр земной тени превышает лунный в 2.5 раза, именно поэтому земная тень накрывает весь диск Луны. В ситуации, когда это случается, затмение — полное. Если происходит частичное погружение Луны в земную тень, то подобное затмение считается частным.

В тех ситуациях, когда линия Луна с Солнцем и Землей далеки от идеальных, возможен вариант, при котором не наступит фаза затмения. Возможно еще такое, что земная тень затронет край лунного диска, она покроется полутенью.

Длительность фаз любого затмения, частного или полного, зависит напрямую от расположения всех 3 вышеупомянутых небесных тел . Самая большая длительность лунного затмения способна составить 108 минут. От этой же причины зависит и яркость лунного диска при полном лунном затмении. Возникают случаи, когда Луны совсем не видно, а бывает и так, что Луна настолько яркая, что наблюдатели даже не верят тому, что наступило лунное затмение.

Полутень, которая присутствует вокруг конуса земной тени, может частично заслонить Солнце. Когда Луна начинает проходить эту область, но не вошла в тень, наступает полутеневое затмение. Яркость Луны становится меньше, но совсем на немного. Подобное снижение яркости не увидеть невооруженным глазом, это могут зафиксировать лишь приборы.

Даже тогда, когда лунное затмение полное, Луна совсем не пропадает, становясь темно-красной . Объяснение этому есть: с наступлением полного затмения, лучи Солнца освещают Луну и дальше. Эти лучи светят касательно на земную поверхность, преломляются, а затем рассеиваются в земной атмосфере.

Атмосфера Земли способна поглотить коротковолновые спектровые части голубых и синих оттенков, но в тоже время без проблем пропускать красные. Они достигают лунной поверхности при наступлении затмения. У этого явления такая же природа, которая наблюдается у окрашивающих западную часть неба в нежно-розовый цвет солнечных лучей.

Однажды, после того как во время одной из экспедиций Христофора Колумба все съестные запасы и вода на судне подошли к концу, а попытки договориться с индейцами успехов не принесли, знания о приближающемся лунном затмении оказали мореплавателю колоссальную услугу.

Он заявил местным жителям, что если до вечера они не пришлют ему продовольствия, он отберёт у них ночное светило. Те в ответ лишь рассмеялись, но когда ночью Луна начала темнеть и приобрела багровый оттенок, они попросту пришли в ужас. Вода и съестные припасы были незамедлительно доставлены на судно, а индейцы на коленях просили Колумба возвратить на небо светило. Мореплаватель отказать им в просьбе не смог – и спустя несколько минут Луна опять засияла на небосводе.

Лунное затмение можно увидеть в полнолуние, когда на спутник Земли падает её тень (для этого планета должна пребывать между Солнцем и Луной). Поскольку ночное светило от Земли отделяет не менее 363 тыс. км, а диаметр тени, которую отбрасывает планета, в два с половиной раза превышает диаметр спутника, когда Луну накрывает земная тень, она оказывается полностью затемненной.

Случается это не всегда: иногда тень закрывает спутник частично, а иногда она не доходит до тени и оказывается возле её конуса, в полутени, когда заметно лишь слабое потемнение одного из краёв спутника. Поэтому в лунных календарях степень затемнения измеряют в величинах от 0 и Ф:

• Начало и конец частного (частичного) периода затмения – 0;
• Начало и конец частной фазы – от 0,25 до 0,75;
• Начало и конец полного периода затмения – 1;
• Период наивысшей фазы – 1,005.

Лунные узлы

Одним из непременных условий, необходимых для наступления полного лунного затмения, является близость Луны к узлу (в этом месте лунная орбита пересекается с эклиптикой).

Поскольку плоскость орбиты ночного светила находится под наклоном к плоскости земной орбиты под углом в пять градусов, спутник, пересекая эклиптику, движется в сторону Северного полюса, достигнув которого поворачивает в обратном направлении и движется вниз, к Южному. Точки, где орбита спутника пересекается с точками эклиптики, называют лунными узлами.

Когда Луна находится возле узла, можно увидеть полное лунное затмение (обычно раз в полгода). Интересно, что для лунных узлов нехарактерно постоянное пребывание на одной точке эклиптики, так как они постоянно смещаются по линии созвездий Зодиака против хода Солнца и Луны, совершая один оборот за 18 лет и 6 месяцев. Поэтому определять, когда будет ближайшее полное лунное затмение, лучше всего по календарю. Например, если они были в ноябре и мае, то в следующем году произойдут в октябре и апреле, затем – в сентябре и марте.

Когда происходит дивное явление

Если бы орбита Луны всё время совпадала с линией эклиптики, затмения проходили бы каждый месяц и были бы абсолютно обычным явлением. Так как спутник находится в основном выше или ниже земной орбиты, тень нашей планеты накрывает его два, максимум три раза в году.

В это время новая или полная Луна как раз пребывает возле одного из своих узлов (в пределах двенадцати градусов по обе стороны), а Солнце, Земля и Луна располагаются на одной линии. В этом случае сначала можно увидеть затмение Солнца, а через две недели, во время полной фазы Луны – лунное (эти два вида затмения всегда идут парой).

Бывает, что лунное затмение вовсе не наступает: происходит это тогда, когда Солнце, Земля и Луна не оказываются в нужный момент на одной прямой, и земная тень или проходит мимо спутника, или затрагивает её полутенью. Правда, событие — это с Земли практически неразличимо, поскольку яркость спутника в это время уменьшается лишь незначительно и увидеть его можно только через телескопы (если Луна, пребывая в полутеневом затмении, проходит очень близко от теневого конуса, можно увидеть слабое потемнение с одной стороны). Если спутник оказывается в тени лишь частично, происходит частное лунное затмение: часть небесного светила темнеет, другая — остаётся в полутени и освещается лучами Солнца.

Как происходит затмение

Поскольку тень Земли значительно больше спутника, ночному светилу на то, чтобы её миновать, иногда требуется немало времени, поэтому полное лунное затмение может длиться как очень непродолжительный промежуток времени, около четырёх-пяти минут, так и более часа (например, максимально зафиксированная продолжительность фазы в ночь лунного затмения составляла 108 минут).

Длительность этого явления во многом будет зависеть от расположения друг к другу трёх небесных светил.

Если наблюдать за Луной из северного полушария, можно увидеть, что земная полутень закрывает Луну с левой стороны. Через полчаса спутник нашей планеты полностью оказывается в тени – и в ночь лунного затмения светило приобретает тёмно-красный или коричневый оттенок. Солнечные лучи освещают спутник даже во время полного затмения и, по касательной линии проходят относительно земной поверхности, рассеиваются в атмосфере, достигая ночного светила.

Поскольку красный имеет наиболее длинную волну, он, в отличие от других цветов, не исчезает и достигает лунной поверхности, подсвечивая её красным цветом, оттенок которого во многом зависит от состояния земной атмосферы в данный момент. Яркость спутника в ночь лунного затмения определяют специальной шкалой Данжона:

• 0 – полное лунное затмение, спутник будет почти не виден;
• 1 – Луна тёмно-серого цвета;
• 2 – спутник Земли серо-коричневого цвета;
• 3 – для Луны характерен красновато-коричневый оттенок;
• 4 – спутник медно-красного цвета, виден очень чётко и все детали лунной поверхности хорошо различаются.

Если сравнивать фото, которые были отсняты в ночь лунного затмения в различный период, можно заметить, что цвет Луны отличается. Например, спутник Земли во время летнего затмения 1982 года был красного цвета, тогда как зимой 2000 года Луна была коричневого тона.

История лунного календаря

Люди издавна поняли, насколько важную роль в жизни планеты играет Луна, а потому всю свою деятельность планировали, ориентируясь на её фазы (новолуния, полнолуния, убывания, затмения), так как именно они являлись наиболее наблюдаемыми небесными явлениями.

Не удивительно, что лунный календарь считается самым древним календарём мира: именно по нему люди на ранних стадиях своего развития определяли, когда нужно начинать и заканчивать посевные работы, наблюдали за влиянием Луны на рост растительности, за приливами и отливами и даже на то, как ночное светило воздействует на человеческий организм, который, как известно, содержит в себе большое количество жидкостей.

Невозможно определить, какой именно народ первым создал лунный календарь. Первые предметы, которые использовались в качестве лунных календарей, были найдены во Франции и Германии и были созданы тридцать тысячелетий тому назад. Это были нанесённые знаки в виде полумесяца или извилистые линии на стенах пещер, камнях или костях животных.

Также были найдены лунные календари, созданные восемнадцать тысяч лет назад в России возле города Ачинска на территории Красноярского края. Был найден календарь и в Шотландии, возраст которого составляет не менее десяти тысяч лет.

Современный вид лунному календарю придали китайцы, которые уже во II тыс. до н.э. сформировали основные положения, и использовали его вплоть до XX ст. Также немаловажная роль в развитии лунного календаря принадлежит индусам, которые впервые дали основные описания фаз, лунных дней и положений Луны относительно Земли и Солнца.

Лунный календарь был заменён на солнечный, поскольку во время становления оседлого образа жизни стало очевидно, что земледельческие работы всё же больше привязаны ко временам года, то есть к Солнцу. Лунный календарь оказался неудобным из-за того, что лунный месяц не имеет стабильного времени и постоянно смещается на 12 часов. На 34 солнечных года припадает один лишний лунный год.

Тем не менее Луна оказывала достаточное влияние. Например, современный григорианский календарь, принятый около пятисот лет назад, содержит в себе такие ведомости, почерпнутые из лунных календарей, как количество дней в неделе и даже термин «месяц».

Я не раз видела удивительное лунное затмение. Как оно происходит, можно наблюдать и без специального оборудования, но, конечно, лучше в телескоп или в объектив камеры фотоаппарата. Так как затмение Луны по времени довольно длительное, около 1,5 часов, то даже новичок может подготовиться к этому событию и сделать отличные фотоснимки. Я думаю, это прекрасный повод съездить за город, на природу и насладиться астрономическим чудом.

Схема лунного затмения

Оно происходит при следующих необходимых условиях:

• полнолуние;
• близость Луны к узлу ее орбиты;
• вхождение Луны в конус земной тени (если тень накроет ее полностью, будет полное лунное затмение).

Увидеть затемненную небесную спутницу можно в любом месте нашей планеты одинаково, в отличие от затмений Солнца, которые видны не везде.

Периодичность лунных затмений

Всего подсчитали, что в год происходит максимум 3 лунных затмения, а минимум - ни одного. В точно таком же порядке событие произойдет не раньше, чем через 18 лет.

Что удивительно, ученые могут с точностью рассчитать и определить, в какое время и в каком месте произойдет следующее полное затмение небесного светила. Эта цикличность очень помогла исследователям по записям о лунных затмениях в старинных летописях узнать даты происходящих исторических событий.

Я улыбнулась, когда, читая про Христофора Колумба, узнала такой интересный реальный факт. Он был человеком грамотным и сообразительным, и, зная, когда наступит полное затемнение спутника Земли, припугнул вождя индейцев, что отнимет у них Луну, если тот не даст воды и пищи его экспедиции. Ужас охватил индейцев, когда они увидели сбывающуюся угрозу иноземца, и стали умолять его «вернуть» ночное светило, предоставив ему то, что он просил. Колумб был добрым малым и возвратил на небо «украденную» Луну.

Мне стало интересно: «А вот если космонавты или, как возможно в наше время, просто космические туристы окажутся в это время на Луне, что они увидят?» Оказалось, что лунный гость в момент ее полного затмения может наблюдать полное затмение Солнца!

– это дурное предзнаменование?

Лунные затмения вселяли настоящий панический страх в древних людей. Целые поколения людей считали лунные затмения дурным предзнаменованием, пока человек не освоил науку и не некоторые закономерности космического и вселенского масштабов. Считалось, что бордовый цвет Луны – это приближение войны, крови, смерти. К счастью, наука смогла снять с этого явления пелену таинственности, и все сверхъестественные представления о лунных затмениях канули в лету.

Когда происходят лунные затмения?

Они возникают в определенное время, но только тогда, когда наступает полнолуние. В это время ночное светило начинает проходить в стороне от Земли, противоположной Солнцу. Здесь Луна может попасть в тень, которую отбрасывает в это время Земля. Именно тогда люди могут наблюдать .

Как происходят лунные затмения?

Они происходят не так, как солнечные. Дело в том, что Луна не исчезает полностью, как это делает Солнце во время солнечного затмения. Луна бывает лишь слабо видной. Это происходит по следующей причине: часть солнечных лучей, проходя через земную атмосферу, преломляется в ней и входит уже внутрь земной тени, попадая непосредственно на Луну. Известно, что воздух пропускает красные лучи света, именно поэтому ночное светило становится бурым или медно-красным.

Известно, что диаметр Земли больше диаметра Луны ровно в 4 раза. Соответственно тень от Земли больше Луны в 2,5 раза. Все это приводит к тому, что ночное светило иногда может целиком входить в земную тень, что вызывает уже полное лунное затмение. Ученые посчитали и пришли к выводу, что полные лунные затмения являются наиболее продолжительными, чем полные солнечные затмения, и могут длиться до 1 часа 40 минут!

Согласно наблюдениям астрономов, за один год может произойти до трех лунных . Стоит отметить, что повторяются они ровно через тот же отрезок времени, что и солнечные затмения, который равен 18 годам 11 дням и 8 часам. Ученые даже дали название этому периоду: сарос (повторение). Любопытно, что сарос рассчитывался еще в древности, поэтому рассчитать и предсказать точный день не составляет никакого труда. Но вот предсказать точное время его наступления, а также условия для его видимости – это задача посложнее: разные поколения астрономов целые столетия изучали движение Луны и Земли, чтобы решить данную задачу. В настоящее время возможные ошибки в расчетах моментов наступления лунных затмений не превосходит 4-х секунд!

Лунное затмение наблюдается тогда, когда спутник Земли входит в тень, которую наша планета отбрасывает от Солнца, то есть Земля в таком случае находится между светилом и Луной. При этом Луна может только частично попадать в тень, а может полностью накрываться ей, поэтому различают частичное и полное затмения. Каждый год можно наблюдать два и более лунных затмения с различными фазами.

Инструкция

Когда Солнце светит на Землю, с другой стороны планеты образуется конус плотной тени, окруженный полутенью. Если Луна в этот момент частично или полностью войдет в этот конус, с поверхности планеты с той стороны, где виден наш спутник, будет наблюдаться лунное затмение. Выглядит оно не так впечатляюще, как солнечное, зато наблюдать его проще. Ярко освещенная Луна медленно начинает покрываться , но остается видимой благодаря рассеянным в атмосфере Земли солнечным лучам, которые освещают ее поверхность красноватым светом. Затмение может длиться более , Луна постепенно выходит из тени и вновь освещается Солнцем. Если затмение частичное, то только часть спутника становится темной. В некоторых случаях Луна не входит в полную тень, а остается в полутени – затмение называют полутеневым.

В среднем каждый год происходит 2-3 лунных затмения, но в отдельные годы это явление вообще не наблюдается, а в другие года можно увидеть 4 и даже 5 лунных затмений. Количество затмений меняется из года в год с определенной периодичностью, которая повторяется каждые 18 лет и 11 дней. Этот промежуток называется сарос или драконический период. В течение этого срока происходит 29 лунных затмений – на 12 меньше, чем солнечных. Две трети всех затмений составляют частичные, одна треть – полные.

Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 000 км (минимальное расстояние Луны от Земли) составляет около 2,6 диаметра Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком. В каждый момент затмения степень покрытия диска Луны земной тенью выражается фазой затмения. Величина фазы Φ определяется расстоянием θ от центра Луны до центра тени. В астрономических календарях приводятся величины Φ и θ для разных моментов затмения.

Когда Луна во время затмения полностью входит в тень Земли, говорят о полном лунном затмении , когда частично - о частном затмении . Когда Луна входит только в полутень Земли, говорят о частном полутеневом затмении . Необходимыми условиями наступления лунного затмения являются полнолуние и близость Луны к узлу её орбиты (то есть к точке, где орбита Луны пересекает плоскость эклиптики); лунное затмение происходит, когда выполняются одновременно оба эти условия.

Полное затмение

Лунное затмение может наблюдаться на всём полушарии Земли , обращённом в этот момент к Луне (то есть там, где на момент затмения Луна находится над горизонтом). Вид затемнённой Луны с любой точки Земли, где она вообще видна, практически одинаков - в этом состоит коренное отличие лунных затмений от солнечных, которые видны лишь на ограниченной территории. Максимальная теоретически возможная продолжительность полной фазы лунного затмения составляет 108 минут; такими были, например, лунные затмения 26 июля 1953 года , 16 июля 2000 года . При этом Луна проходит через центр земной тени; полные лунные затмения такого типа называют центральными , они отличаются от нецентральных большей продолжительностью и меньшей яркостью Луны во время полной фазы затмения.

Во время затмения (даже полного) Луна не исчезает полностью, а становится тёмно-красной. Этот факт объясняется тем, что Луна даже в фазе полного затмения продолжает освещаться. Солнечные лучи, проходящие по касательной к земной поверхности, рассеиваются в атмосфере Земли и засчёт этого рассеяния частично достигают Луны . Поскольку земная атмосфера наиболее прозрачна для лучей красно-оранжевой части спектра , именно эти лучи в большей мере достигают поверхности Луны при затмении, что и объясняет окраску лунного диска. По сути, это тот же эффект, что и оранжево-красное свечение неба у горизонта (заря) перед восходом или сразу после заката . Для оценки яркости Луны во время затмения используется шкала Данжона .

Наблюдатель, находящийся в момент полного или частного теневого лунного затмения на затенённой части Луны, видит полное затмение Солнца Землёй .

Частное затмение

Если Луна попадает в полную тень Земли только частично, наблюдается частное затмение . При этом та часть Луны, на которую падает тень Земли, оказывается тёмной, но часть Луны, даже в максимальной фазе затмения, остаётся в полутени и освещается солнечными лучами. Наблюдатель на Луне, находящийся в полутеневой зоне, видит частное затмение Солнца Землёй.

Полутеневое затмение

Вокруг конуса тени Земли имеется полутень - область пространства, в которой Земля заслоняет Солнце лишь частично. Если Луна проходит область полутени, но не входит в тень, происходит полутеневое затмение . При нём яркость Луны уменьшается, но незначительно: такое уменьшение практически незаметно невооружённым глазом и фиксируется только приборами. Лишь когда Луна в полутеневом затмении проходит вблизи конуса полной тени, при ясном небе можно заметить незначительное потемнение с одного края лунного диска. Если Луна полностью попадает в полутень (но не касается тени), такое затмение называется полным полутеневым ; если же лишь часть Луны входит в полутень, такое затмение называется частным полутеневым . Полные полутеневые затмения происходят редко, в отличие от частных; последним полным полутеневым было затмение 14 марта 2006 года, а следующее произойдёт лишь в 2042 году.

Периодичность

В связи с несовпадением плоскостей лунной и земной орбит, далеко не каждое полнолуние сопровождается лунным затмением, и далеко не каждое лунное затмение - полное. Максимальное количество лунных затмений за год - 4 (например, это произойдёт в 2020 и 2038 годах), минимальное количество лунных затмений - два в год. Затмения повторяются в прежнем порядке каждые 6585⅓ дней (или 18 лет 11 дней и ~8 часов - период, называемый са́рос); зная, где и когда наблюдалось полное лунное затмение, можно точно определить время последующих и предыдущих затмений, хорошо просматриваемых в этой местности. Эта цикличность часто помогает точно датировать события, описываемые в исторических летописях.

Следует отметить, что лунные затмения часто сопровождаются предшествующими (за две недели) или последующими (через две недели) солнечными затмениями . Это связано с тем, что за те две недели, за которые Луна проходит половину своей орбиты, Солнце не успевает удалиться от линии узлов лунной орбиты, и в результате выполняются условия, необходимые для наступления солнечного затмения (новолуние и Солнце вблизи узла). Иногда наблюдаются даже три последовательных затмения (солнечное, лунное и солнечное либо лунное, солнечное и лунное), разделённые двумя неделями. Например, последовательность из трёх затмений наблюдалась в 2013 году: 25 апреля (лунное, частное), 10 мая (солнечное, кольцеобразное) и 25 мая (лунное, частное полутеневое). Другой пример - в 2011 году: 1 июня (солнечное, частное) , 15 июня (лунное, полное) , 1 июля (солнечное, частное) . Время, когда Солнце находится вблизи узла лунной орбиты и могут происходить затмения, называется сезоном затмений ; его длительность составляет около месяца.

Следующее лунное затмение происходит иногда через лунный месяц (тогда примерно посредине между этими двумя затмениями всегда происходит солнечное затмение), однако чаще оно происходит примерно через полгода, в следующий сезон затмений. За это время Солнце на небесной сфере проходит по эклиптике от одного узла лунной орбиты к другому (линия узлов лунной орбиты тоже движется, но более медленно), и снова восстанавливается необходимый для лунного затмения набор условий: полнолуние и Солнце вблизи узла. Период между последовательными прохождениями Солнцем узлов лунной орбиты равен 173,31 суток , половине так называемого