Фазы луны и затмения. Как происходит лунное затмение

В пятницу, 27 июля состоится уникальное событие - самое длинное лунное затмение века, которое можно будет наблюдать практически во всех уголках земного шара. Земля полностью затмит Луну на один час и 43 минуты, передает Day.Az со ссылкой на Сегодня .

В это время люди смогут наблюдать "кровавую Луну" - спутник Земли станет красным.

Что такое лунное затмение и "кровавая луна"

"Кровавой" Луну называют во время затмения. Лунное затмение возникает, когда Земля проходит между Солнцем и Луной, отбрасывая тень на свой спутник. В отличие от солнечного затмения, когда Луна проходит между Землей и Солнцем, блокируя солнечный свет, луна не "темнеет" во время затмения, а вместо этого становится кроваво-красной.

Такой эффект происходит из-за того, что солнечные лучи, проходя через атмосферу Земли, достигают Луны. Поскольку синие и фиолетовые волны рассеиваются больше, чем красные и оранжевые, больше красных волн достигают Луны, делая ее "кровавой".

Как часто происходит лунное затмение?

Лунные затмения встречаются реже, чем солнечные затмения - не более трех за год, которые можно наблюдать в каком-то конкретном месте, хотя в некоторые годы их может и вовсе не быть. Однако, каждое лунное затмение можно наблюдать из более чем половины земного шара.

Ажиотаж вокруг затмения 27 июля возник потому, что оно продлится долго. Луна будет в тени Земли четыре часа и полностью затмится на один час и 43 минуты. Это чуть-чуть не дотягивает до теоретического предела лунного затмения (один час и 47 минут). Затмение продлится так долго в пятницу вечером, потому что луна пройдет через центр тени Земли.

Где и когда можно увидеть лунное затмение?

Лучше всего затмение будет видно на Ближнем Востоке, в восточной части Африки, Индии и в западной части Китая. Также затмение можно будет увидеть, находясь в остальной части Африки, в Европе, других частях Азии, Австралии, восточной части Южной Америки.

В Украине фаза полного лунного затмения наступит 27 июля в 23:21 (20:21 по Гринвичу).
В Индии полное затмение начнется в 1 ночи 28 июля, закончится в 2:43 утра.
В Австралии луна начнет краснеть в 4:30 утра в субботу утром, полное затмение произойдет между 5:30 и 6:30 утра.

В Великобритании частичное затмение начнется в 20:30, общее затмение будет происходить между 21:20 до 22:13.

В восточной Африке частичное затмение начнется в 21:30, "кровавую луну" можно будет наблюдать между 22:30 вечера и 00:13. В этом регионе будет лучший вид на затмение.

Как лучше всего смотреть на "кровавую Луну"

Лучше всего выбраться за город, подальше от света и огней. В городе же контраст между луной и небом не будет таким ярким. В отличие от солнечного затмение, на "кровавую луну" смотреть абсолютно безопасно. Для наблюдений не понадобится телескоп, однако запастись биноклем будет не лишним.

Лунное затмение наступает, когда Луна (в фазе полнолуния) входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 000 км (минимальное расстояние Луны от Земли) составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком. Лунное затмение может наблюдаться на половине территории Земли (там, где на момент затмения Луна находится над горизонтом). Вид затенённой Луны с любой точки наблюдения одинаков. Максимальная теоретически возможная продолжительность полной фазы лунного затмения составляет 108 минут; такими были, например, лунные затмения 13 августа 1859 года, 16 июля 2000 года.

В каждый момент затмения степень покрытия диска Луны земной тенью выражается фазой затмения Ф. Величина фазы определяется расстоянием 0 от центра Луны до центра тени. В астрономических календарях приводятся величины Ф и 0 для разных моментов затмения.

Если Луна попадает в полную тень Земли только частично, наблюдается частное затмение . При нём часть Луны является тёмной, а часть, даже в максимальной фазе, остаётся в полутени и освещается солнечными лучами.

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.

Затмеваемая Луна мерцает в небе над памятником Спасителю мира в Сан-Сальвадоре, Сальвадор, 21 декабря 2010 года.

(Jose CABEZAS/AFP/Getty Images)

При наступлении полного затмения Луна приобретает красноватый или коричневатый оттенок. Цвет затмения зависит от состояния верхних слоев земной атмосферы, поскольку только прошедший сквозь нее свет освещает Луну во время полного затмения. Если сравнить снимки полных лунных затмений разных лет, то легко увидеть разницу в цвете. Например, затмение 6 июля 1982 года было красноватым, а затмение 20 января 2000 года имело коричневый оттенок. Такие цвета Луна приобретает во время затмений благодаря тому, что земная атмосфера больше рассеивает красные лучи, поэтому никогда нельзя наблюдать, скажем, синего или зеленого лунного затмения. Но полные затмения различаются не только цветом, но и яркостью. Да, именно, яркостью, и существует специальная шкала для определения яркости полного затмения, называемая шкалой Данжона (в честь французского астронома Андре Данжона, 1890–1967).

Градация шкалы Данжона имеет 5 пунктов. 0 - затмение очень темное (Луна еле угадывается на небе), 1 - затмение темно-серое (на Луне заметны детали), 2 - затмение серое с коричневым оттенком, 3 - светлое красно-коричневое затмение, 4 - очень светлое медно-красное затмение (Луна видна отчетливо, и различимы все основные детали поверхности).

Если бы плоскость лунной орбиты лежала в плоскости эклиптики, то лунные (как и солнечные) затмения происходили бы ежемесячно. Но большую часть времени Луна проводит либо выше, либо ниже плоскости земной орбиты ввиду того, что плоскость лунной орбиты имеет пятиградусный наклон к плоскости орбиты Земли. Как следствие, естественный спутник Земли попадает в ее тень лишь два раза в году, то есть в то время, когда узлы лунной орбиты (точки ее пересечения с плоскостью эклиптики) находятся на линии Солнце-Земля. Тогда в новолуние происходит солнечное затмение, а в полнолуние - лунное.

Каждый год происходят как минимум два лунных затмения, однако в связи с несовпадением плоскостей лунной и земной орбит, их фазы отличаются. Затмения повторяются в прежнем порядке каждые 6585⅓ дней (или 18 лет 11 дней и ~8 часов - период, называемый сарос); 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. История лунных затмений уходит далеко в прошлое. Первое полное лунное затмение зарегистрировано в древнекитайских летописях. С помощью расчетов удалось вычислить, что оно произошло 29 января 1136 г. до н. э. Еще три полных лунных затмения зафиксированы в «Альмагесте» Клавдия Птолемея (19 марта 721 г. до н. э., 8 марта и 1 сентября 720 г. до н. э.). В истории часто описываются лунные затмения, что очень помогает установить точную дату того или иного исторического события. Например, военачальник афинской армии Никий испугался начавшегося полного лунного затмения, в армии началась паника, что привело к гибели афинян. Благодаря астрономическим расчетам удалось установить, что это произошло 27 августа 413 г. до н. э.

В средние века полное лунное затмение оказало Христофору Колумбу большую услугу. Его очередная экспедиция на острове Ямайке оказалась в тяжелом положении, продукты питания и питьевая вода были на исходе, и людям грозила голодная смерть. Попытки Колумба получить пищу у местных индейцев окончились безрезультатно. Но Колумб знал, что 1 марта 1504 г. должно произойти полное лунное затмение, и под вечер он предупредил вождей живших на острове племен, что он похитит у них Луну, если они не доставят на корабль продукты и воду. Индейцы лишь посмеялись и ушли. Но, как только началось затмение, индейцев охватил неописуемый ужас. Продукты и вода были немедленно доставлены, а вожди на коленях умоляли Колумба вернуть им Луну. Колумб, естественно, не мог «отказать» в этой просьбе, и вскоре Луна, к восторгу индейцев, снова засияла на небе. Как видим, обычное астрономическое явление может быть весьма полезным, а знание астрономии просто необходимо путешественникам.

Наблюдения лунных затмений могут принести некоторую научную пользу, так как дают материал для изучения структуры земной тени и состояния верхних слоев атмосферы Земли. Любительские наблюдения частных лунных затмений сводятся к точной регистрации моментов контактов, фотографированию, зарисовкам и описанию изменений яркости Луны и лунных объектов в затмившейся части Луны. Моменты касания лунного диска с земной тенью и схождения с нее фиксируются (с возможно большей точностью) по часам, выверенным по сигналам точного времени. Необходимо отмечать и контакты земной тени с крупными объектами на Луне. Наблюдения можно проводить невооруженным глазом, в бинокль или телескоп. Точность наблюдений, естественным образом, увеличивается при наблюдении в телескоп. Для регистрации контактов затмения необходимо установить на телескопе максимальное для него увеличение и направить его на соответствующие точки касания диска Луны с земной тенью за несколько минут до предсказанного момента. Все записи заносятся в тетрадь (журнал наблюдений затмения).

Если в распоряжении любителя астрономии имеется фотоэкспонометр (прибор, измеряющий яркость объекта), то с его помощью можно построить график изменения яркости лунного диска в течение затмения. Для этого надо установить экспонометр так, чтобы его чувствительный элемент был направлен точно на диск Луны. Показания прибора снимаются через каждые 2-5 минут, и записываются в таблицу тремя столбцами: номер замера яркости, время и яркость Луны. По окончании затмения, используя данные таблицы, можно будет вывести график изменения яркости Луны во время этого астрономического явления. В качестве экспонометра можно использовать любой фотоаппарат, где имеется система автоматического экспонирования со шкалой экспозиций.

Фотографирование явления можно производить любым фотоаппаратом, имеющим съемный объектив. При съемке затмения объектив из фотоаппарата удаляется, а корпус аппарата прилаживается к окулярной части телескопа при помощи переходника. Это будет съемка с окулярным увеличением. Если объектив вашего фотоаппарата несъемный, то можно просто приставить аппарат к окуляру телескопа, но качество такого снимка будет хуже. При наличии у вашего фотоаппарата или видеокамеры функции Zoom необходимость в дополнительных увеличительных средствах, как правило, отпадает, т.к. размеры Луны при максимальном увеличении такой камеры достаточны для съемок.

Тем не менее, лучшее качество снимков получается при фотографировании Луны в прямом фокусе телескопа. В такой оптической системе объектив телескопа автоматически становится объективом фотоаппарата, только с большим фокусным расстоянием.

Луна светит отражённым светом Солн-ца; поэтому, когда она попадает в тень Земли (рис. 30), она перестаёт светить — наступает лунное затмение. Строго гово-ря, Луна продолжает светить за счёт того, что часть лучей Солнца, преломляясь в атмосфере Земли , освещает Луну, и мы видим её в виде темно-красного диска. Голубые лучи рас-сеиваются в земной атмосфере , в результате человек видит днём голубое небо и красное Солнце на закате.

Тень Земли имеет форму конуса, диаметр сечения которо-го на расстоянии Луны в 2,5 раза больше диаметра Луны, по-этому лунное затмение продолжается довольно долго. Макси-мальная продолжительность полного лунного затмения 1 ч 45 мин. Затмение видно на всем ночном полушарии Земли. Затмение может быть полным , если Луна входит в тень пол-ностью, или частным , если в тень попадает только часть Луны.

Когда тень Луны падает на Зем-лю, наступает солнечное затмение (рис. 30). Оно может быть полным там, где падает тень, и частным в области по-лутени. Если в момент затмения Луна оказывается в самой далёкой от Земли точке орбиты, а Земля — в самой близкой к Солнцу, то диск Луны не полностью закрывает диск Солн-ца, и наступает кольцеобразное затмение .

Тень Луны прочерчивает на Земле длинную полосу шири-ной не более 200 км, ширина полутени может составлять не-сколько тысяч километров. Поэтому полные солнечные затме-ния видны в каждой конкретной местности очень редко, в среднем раз в 300 лет. В Москве очередное полное затмение Солнца будет в 2126 г. (предыдущее было в 1887 г.). Макси-мальная продолжительность полного солнечного затмения (на экваторе) 7,5 мин. В местности, далёкой от экватора, затме-ние, как правило, продолжается не более 2—2,5 мин.

Затмение может про-изойти только в полнолуние (лунное) или в новолуние (сол-нечное). На рисунках 31, 32 показаны проекции на небесную сферу дисков Луны и Солнца для моментов трёх последо-вательных новолуний и двух последовательных полнолуний. Угол между эклиптикой и лунной орбитой сильно преуве-личен.

Прохождение Венеры по диску солнца

Два раза за столетие Венера проходит между Землёй и Солн-цем так, что её диск проецируется на диск Солнца (рис. 9). Такое прохождение, например, было 8 июня 2004 г. в 9 ч 10—20 мин по московскому времени. Продолжалось оно около 6 ч (для каждого места наблюдения вре-мя начала и конца прохождения немного отличается). Наблю-дать прохождение нужно на экране, на который проецирует-ся изображение Солнца. Планета видна как небольшой тёмный кружок, движущийся на фоне диска Солнца. Если диаметр проекции солнечного диска 10 см (что доступно школьному телескопу), то диаметр проекции Венеры 3 мм. Невооружённым глазом (защищённым плотным фильтром) её могут увидеть только люди с очень острым зрением. Очень интересно наблюдать момент, когда планета пересекает край диска Солнца. Именно в такой момент, в 1761 г., М. В. Ло-моносов заметил, что диск Венеры, частично уже пересёкший край диска, был окружён сиянием (рис. 10). Он совершенно правильно заключил, что это результат преломления света Солнца в верхних слоях

Периодичность лунных затмений

По истечении сароса каждое затмение повторяется, однако, в несколько иных условиях, так как сарос не содержит целого числа суток. За этот избыток времени Земля успевает повернуться примерно на 120°, поэтому лунная тень движется по земной поверхности на те же 120° западнее. Кроме того, Солнце и Луна из-за неполного совпадения периодов будут на несколько иных расстояниях от лунного узла.

Серия солнечных затмений состоит обычно из 66 - 74 саросов (1190-1330 лет) и состоит из 18 - 32 частных и 48 - 42 центральных затмений, после чего прекращается, а взамен неё возникает другая серия. Начинается серия кратковременным частным затмением с очень маленькой фазой вблизи одного из полюсов Земли. Через 9 - 16 саросов начинается последовательность центральных затмений (с того же приполярного района). Через каждый сарос эти затмения происходят всё ближе к лунному узлу и, соответственно, экваториальной зоне Земли. После пересечения узла тень и полутень начинают снова удаляться от экваториальной зоны в сторону противоположного полюса. Через 48 - 42 сароса лунная тень соскользнёт с Земли и на этом закончится период центральных затмений данной серии, после чего на протяжении 9 - 16 саросов опять происходят частные затмения со всё уменьшающейся фазой. После того как и лунная полутень перестанет попадать на земную поверхность данная серия затмений прекращается.

Лунные затмения повторяются в серии от 42 до 50 раз (42 - 50 саросов). Из этих затмений от 18 до 22 бывают полными.

Исторические события, произошедшие во время лунных затмений

· 18 февраля 1486 года родился Чайтанья Махапрабху .
· 21 декабря 2010 года впервые за 372 года полное лунное затмение произошло в день зимнего солнцестояния . Следует отметить, что это утверждение верно для гринвичского времени и для западного полушария Земли. В частности, для всех часовых поясов на территории России солнцестояние произошло на следующий день, 22 декабря . Следующее затмение, совпадающее с зимним солнцестоянием, произойдет 21 декабря 2094 г.

– 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.

КАТЕГОРИИ