Лунное затмение
Лу́нное затме́ние — затмение, которое наступает, когда Луна входит в конус тени от Земли. 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.
|
Как видно для наблюдателя на Земле, на мнимой небесной сфере Луна пересекает эклиптику два раза в месяц в позициях, называемых узлами. Полнолуние может прийтись на такую позицию, на узел, тогда можно наблюдать лунное затмение. (Примечание: масштаб не соблюдён.) |
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[англ.], 16 июля 2000 года[англ.]. 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.
Несмотря на окраску Луны во время затмения в виртуальных планетариях, реальная тень Земли чёрная и полностью скрывает Луну из вида. Это объясняется тем, что земная атмосфера – очень плохая линза, а угол преломления ею световых лучей меньше угла межу их исходным направлением и направлением на Луну в центре тени. Поэтому, хотя солнечные лучи, проходя по касательной к поверхности Земли, окрашиваются в красный из-за особенностей спектральных свойств атмосферы (она наиболее прозрачна в красном свете), но на Луну во время затмения эти лучи не попадают, а большая часть пепельного света – это отражённый от Луны свет самой Земли (пожаров, уличных фонарей, светящихся в ночи окон, «неоновой рекламы»...). 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 частичных; 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.
Последнее лунное затмение произошло 5 июня 2020 года (полутеневое).
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[англ.]; 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 драконического года; через это время и повторяется сезон затмений.
Полное лунное затмение 21 декабря 2010 года впервые за 372 года 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, произойдёт 21 декабря 2094 года[1].
См. также
Примечания
Ссылки
- Таблицы затмений — энциклопедия «Кругосвет»
- Какие сюрпризы космос преподнесёт землянам в 2014 году
Литература
- Айомайтис А. (фото), Шень А. Космография. — М.: МЦНМО, 2009.
 | ||||
|---|---|---|---|---|
| Особенности |   | |
|---|---|---|
| Орбита Луны | ||
| Поверхность | ||
| Наука о Луне | ||
| Исследование | ||
| Другое | ||
| ||||||||
| ||||||||