Определение лунного затмения. Лунные затмения. Почему луна «кровавая»

ТАСС-ДОСЬЕ. 31 января 2018 года с 15:51 до 17:08 мск практически на всей территории России, кроме западных и юго-западных областей, можно будет наблюдать полное лунное затмение. Луна будет находиться в земной тени около 77 минут. При этом затмение совпадет с суперлунием - так называют периоды, когда естественный спутник максимально сближается с Землей. Помимо прочего, это будет еще и "голубая" Луна, то есть второе полнолуние, приходящееся на один календарный месяц (первое было 2 января). Совпадение сразу трех событий - "голубой" Луны, суперлуния, затмения - является редким явлением, в последний раз такое было в 1866 году.

Все фазы этого астрономического явления смогут увидеть жители Сибири и Дальнего Востока. В Москве "кровавая" суперлуна взойдет над горизонтом после 17:00. Однако прогнозируемая на этот день облачность помешает москвичам и гостям столицы увидеть заключительною фазу затмения. Лунное затмение также будет видно из Восточной Европы, Восточной Африки, Азии, Австралии, Тихого океана и Северной Америки. Редакция ТАСС-ДОСЬЕ подготовила материал о лунных затмениях.

Лунные затмения

Лунные затмения происходят только в полнолуние, когда Земля оказывается между Луной и Солнцем, загораживая свой единственный спутник от солнечного света. Различают полные (так называемая кровавая Луна), частные (частичные) и полутеневые лунные затмения. В первом случае Луна полностью оказывается в тени Земли, во втором - частично, в третьем - Луну закрывает только полутень от Земли.

Наиболее зрелищны полные и частичные лунные затмения, хотя Луна не перестает быть видимой - на нее продолжают падать лучи Солнца, прошедшие через земную атмосферу. Луна полностью или частично темнеет, приобретает цвет от оранжево-красного до красно-коричневого (атмосфера Земли наиболее прозрачная для этой части спектра). При полутеневом затмении диск спутника Земли только незначительно темнеет.

Наблюдать лунные затмения можно на всем земном полушарии, где в этот момент Луна находится над горизонтом. В этом их отличие от солнечных затмений, которые обычно видны с небольшой территории Земли.

Лунные затмения длятся, в среднем, два часа. При этом изменение цвета Луны происходит практически незаметно для наблюдателя.

История

Предсказывать лунные затмения научились еще халдейские астрономы за несколько веков до н. э. Они же открыли так называемый драконический период (около 6585 дней, другое название - сарос) - цикл, по прошествии которого повторяются лунные и солнечные затмения. Одно из первых достоверных упоминаний о наблюдении затмения Луны содержится в древнекитайских летописях и относится к 1137 году до н. э.

Знаменитым является полное лунное затмение 1 марта 1504 года Тогда мореплаватель, первооткрыватель Америки, Христофор Колумб, зная заранее о предстоящем явлении, смог удачно этим воспользоваться. Во время своего четвертого и последнего путешествия его каравеллы попали в сильный шторм и были вынуждены летом 1503 года встать на северном побережье Ямайки, ожидая помощи из Испании. Первоначально Колумбу удавалось наладить снабжение своей экспедиции провиантом, обменивая его у индейцев на привезенные из Европы безделушки. Однако в начале зимы 1504 года аборигены стали приносить меньше еды. Зная, что скоро состоится затмение, Колумб позвал вождей (касиков) индейцев и объявил им, что испанский бог разгневался и собирается отнять у жителей Ямайки Луну. Когда в предсказанное им время Луна потемнела, а затем стала темно-красной, индейцы попросили о пощаде и после этого щедро снабжали экспедицию провиантом до ее возвращения в Испанию в июне 1504 года.

В XIX веке были изданы каталоги лунных и солнечных затмений на длительные периоды: в 1856 году - "Таблицы показания времени солнечных и лунных затмений с 1840 по 2001 годы" русского астронома-любителя Федора Семенова, в 1887 году - "Канон затмений" (с 1207 года до н. э. до 2163 года) австрийского астронома Теодора Оппоцельцера. В настоящее время Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) располагает информацией о дате, времени и месте каждого затмения с 2000 года до н. э. до 3000 года.

Периодичность

Каждый год в среднем происходит от двух до четырех лунных затмений. Бывает и пять в год, но крайне редко. В последний раз такое случилось в 1879 году (четыре полутеневых и одно частное). Очередные пять лунных затмений на Земле можно будет увидеть только в 2132 году (одно частное и четыре полутеневых).

Предыдущее полное затмение Луны жители Земли наблюдали 28 сентября 2015 года. В 2016 году было два лунных затмения: 23 марта и 16 сентября - все полутеневые. В 2017 году - два: 11 февраля, полутеневое, и 7 августа - частное.

В 2018 году всего будет два лунных затмения - оба полные. Первое состоится 31 января. Следующее - 27 июля - станет самым продолжительным в XXI веке - 103 минуты. Стоминутные полные затмения Луны в среднем бывают пять раз за столетие. За последние двести лет (с 1901 года) рекордным было затмение 16 июля 2000 года, которое длилось 106,5 минут.

Сразу четыре лунных затмения можно будет наблюдать в 2020 году, но все они будут полутеневыми. Предыдущий подобный случай был в 2009 году (три полутеневых и одно частное), он стал также первым в XXI веке.

Что может быть более незыблемым с точки зрения здравого смысла, чем ежедневный круговорот светил на небосклоне? Солнечный диск, сияющий днем, сменяется бледным сиянием Луны, и так происходит каждый день в течение многих лет.


Но однажды на ясную Луну вдруг наползает темная тень и поглощает ее. Хотя событие длится не дольше получаса, после чего ночное светило выходит из темноты и вновь сияет, как ни в чем ни бывало, на тех, кто ничего не знает о лунных затмениях, оно может произвести гнетущее впечатление.

На самом деле в лунных затмениях нет ничего зловещего или мистического, это обычное природное явление, которое легко объяснить даже школьникам младших классов.

Как происходит лунное затмение?

Как мы знаем, Луна светит не сама по себе. Ее поверхность отражает солнечные лучи, за счет которых и возникает это изысканное бледное сияние, воспевать которое так любят поэты. , Луна время от времени попадает в тень, отбрасываемую Землей.

В эти моменты происходит частичное лунное затмение – тень Земли может накрыть часть лунного диска на несколько минут. Если же Луна полностью входит в тень нашей планеты, тогда мы можем наблюдать полное лунное затмение.


С поверхности Земли затмение выглядит как круглая тень, постепенно наползающая на Луну и в конце концов поглощающая лунный диск. При этом Луна не исчезает полностью, а приобретает темно-багровый оттенок из-за преломления солнечных лучей. Тень, отбрасываемая Землей, в 2,5 раза больше площади нашего спутника, поэтому Луна может быть полностью ею покрыта. После нескольких минут полного затемнения лунный диск постепенно выходит из тени.

Условия, необходимые для затмения Луны

Для того, чтобы Луна была полностью покрыта тенью Земли, нужно, чтобы Солнце, Земля и наш спутник находились на одной прямой, причем Луна должна располагаться позади Земли. В те моменты, когда это условие соблюдается, но Луна находится перед нашей планетой, происходят солнечные, а не лунные затмения. К сожалению, траектории движения Земли и Луны по своим орбитам далеки от идеала, поэтому на прямой линии они выстраиваются достаточно редко.

В течение одного года может произойти не более трех лунных затмений, причем все они могут быть только частичными. Мало того, даже частичные затмения случаются не каждый год. Наблюдениям может помешать плохая погода, либо затмение наблюдается только на противоположной стороне Луны.


Полный цикл лунных затмений повторяется с периодичностью в 18 лет – это значит, что если небо не будет закрыто облаками, каждые 18 лет вы можете наблюдать полное лунное затмение.

Кстати, цикличность затмений нередко помогает историкам уточнять даты тех или иных событий, упомянутых в летописях. Старинные хроники обязательно отмечали каждый случай затмения Луны или Солнца. Поскольку все они без труда рассчитываются астрономами, то события, произошедшие в это время, с легкостью привязываются к точным датам.

Как можно увидеть лунное затмение?

Возможность наблюдения лунного затмения выпадает не всем. Иногда человек может прожить всю жизнь, но так ни разу и не увидеть завораживающего зрелища исчезающей Луны. Но если вам очень хочется наблюдать своими глазами это астрономическое явление, нужно просто найти таблицу затмений в справочнике по астрономии либо на одном из астрономических сайтов и выбрать ближайшую дату, когда лунное затмение будет видимым на той территории, где вы проживаете.


Если повезет, и в ту ночь будет хорошая безоблачная погода, ничто не помешает вам полюбоваться красивым и немного жутким зрелищем «поглощения Луны».

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.

Инструкция

Как известно, Луна – единственный естественный спутник Земли. На земном небосклоне она - самый яркий объект после Солнца. В своем движении по орбите Луна, в разные периоды времени, оказывается то между нашей планетой и Солнцем, то по другую сторону Земли. Земля освещается Солнцем постоянно и отбрасывает в космическое пространство конусообразную тень, диаметр которой на минимальном расстоянии до Луны в 2,5 раза превышает ее диаметр.

Плоскость орбиты Луны располагается под углом порядка 5° к плоскости эклиптики.
Если учитывать прецессию земной оси и плоскости лунной орбиты и принимать во внимание возмущения, вызываемые Солнцем и другими планетами Солнечной системы, становится ясно, что движение Луны по орбите периодически изменяется.

В некоторые моменты времени Солнце, Земля и Луна могут оказаться на одной или почти на одной прямой, и земная тень частично или полностью накроет Луну. Такое астрономическое событие и называется лунным затмением. Если лунный диск погружен в область земной тени полностью, происходит полное лунное затмение. При частичном погружении наблюдается частное затмение. Фаза полного затмения может не наступить вообще.

Даже при полном затмении лунный диск виден на небосклоне. Луна освещается солнечными лучами, проходящими по касательной к земной поверхности. Земная атмосфера наиболее проницаема для лучей красно-оранжевого спектра. Поэтому во время затмения лунный диск становится темно-красным и не таким ярким. В 2014 году будет 2 полных лунных затмения – 15 апреля и 8 октября. Понятно, что затмение можно наблюдать только в той части земного шара, где Луна, на момент прохождения ею области тени находится над горизонтом. Максимальная продолжительность полного лунного затмения составляет 108 минут.

При частном затмении земная тень накрывает только часть лунного диска. С Земли наблюдатель увидит несколько размытую, вследствие рассеяния света атмосферой, границу между освещенной и затененной частями Луны. Затененные области приобретают красноватый оттенок.

Как известно, световые лучи способны огибать препятствия. Данное явление называется дифракцией. Таким образом, вокруг конуса полной тени в пространстве существует частично освещаемая область – полутень. Прямые солнечные лучи туда не проникают. Если Луна проходит через эту область, наблюдается полутеневое затмение. Яркость ее свечения уменьшается незначительно. Как правило, затмение даже невозможно заметить без специальных приборов. Для астрономов полутеневые затмения интереса не представляют.

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.