Что такое лунное затмение и как оно происходит. Интересные сведенья о лунном затмении

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!

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 не имеет собственного света, но ее поверхность отражает солнечные лучи, поэтому она служит нам ночным светилом. Во время затмений наш спутник приобретает красный цвет, поэтому иногда затмения Луны называют "кровавой Луной".

Почему происходят лунные затмения

Эти небесные явления случаются, когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются на одной прямой линии. Солнце находится за Землей, в результате Земля отбрасывает тень на Луну, и происходит лунное затмение.

Они всегда происходят в полнолуние, однако мы можем наблюдать затмение Луны не в каждое полнолуние. Дело в том, что лунная орбита наклонена под углом 5 градусов к орбитальной плоскости Земли, также известный как эклиптика (путь Земли вокруг Солнца). Точки пересечения двух орбит называются лунными узлами, и затмения могут быть только тогда, когда полнолуние происходит вблизи лунного узла. В других случаях Земля не может бросить тень на поверхность Луны.

Таким образом, чтобы произошло лунное затмение, должны выполняться два условия:

Полная Луна на небесах;

Близость Земли к одному из лунных узлов.

Виды лунных затмений

Есть 3 вида: полное, частичное и полутеневое.

Полное лунное затмение случается, когда центральная (темная) часть тени Земли покрывает всю видимую сторону Луны. Тень Земли составляет около 1,4 млн. километров в ширину.

Частичное лунное затмение можно наблюдать, когда лишь часть видимой поверхности Луны закрыта земной тенью.

Когда Солнце, Земля и Луна выстаиваются не на идеально ровной линии, только внешняя часть тени Земли (полутень) затмевает Луну. Такое затмение называется полутеневым.

Почему Луна становится красной

Даже если Земля полностью блокирует солнечный свет от попадания на поверхность Луны, наш спутник все равно виден на небесах. Это происходит из-за того, что атмосфера Земли преломляет солнечный свет и косвенно освещает лунную поверхность. Во время полного лунного затмения Луна темнеет и становится красной, потому что земная атмосфера наиболее проницаема для лучей красного цветового спектра. Однако Луна также может приобретать желтый, оранжевый или коричневый цвета, поскольку в земной атмосфере присутствуют облака и частицы пыли, именно они позволяют волнам различной длины достичь поверхности нашего спутника.

Где можно увидеть затмения Луны

Это небесное явление могут видеть все, кто находятся на ночной стороне Земли. Наблюдать его можно невооруженным глазом. Шанс увидеть лунное затмение намного выше, чем солнечное (оно видимо лишь в узкой полосе на определенных территориях Земли), хотя оба происходят через аналогичные промежутки времени. В один календарный год может быть два лунных затмения (с промежутком около шести месяцев), иногда три, но в некоторые годы не происходит ни одного.

Мифы и поверья о затмениях

Древние инки верили, что лунные затмения вызывает ягуар, пытающийся поглотить Луну. Нападением большой кошки объясняли рыжий или кроваво-красный цвет, в который земной спутник окрашивается во время полного лунного затмения. Инки боялись, что после нападения на Луну огромный ягуар рухнет на Землю и начнет поедать людей. Они старались отогнать его шумом и криками, дразнили собак, чтобы те громко лаяли.

Однако ягуары были не единственными хищниками в мифологии, которые хотели съесть небесное светило. Жители древней Месопотамии также видели затмения как покушение на Луну, но в их истории нападавшими были семь демонов. У других народов бытовали схожие поверья, в них фигурировали кровожадные драконы и другие мифические существа.

Американские индейцы хупа из Северной Калифорнии считали, что у Луны было 20 жен и много животных, большинство из которых - горные львы и змеи. Если им не принести достаточно пищи, они нападали и наносили раны, тогда кровь делала Луну красной. Затмение заканчивалось, когда на защиту приходили жены, отгоняли хищников и исцеляли Луну.

Индейцы из Южной Калифорнии полагали, что затмение сигнализирует о болезни Луны, поэтому они пели песнопения и молились, чтобы к ней вернулось здоровье.

Не во всех древних культурах лунным затмениям приписывали негативный смысл. Согласно мифу из Бенина, Солнце и Луна борются друг с другом, а люди приходят на помощь, чтобы рассудить их. Древни жители Бенина верили, что в дни лунных затмений нужно собираться вместе, решать старые распри и восстанавливать добрые отношения.

27 июля 2018 года украинцы смогут увидеть редкое лунное затмение, когда полная Луна пройдет через тень Земли. Продолжительность затмения составит 103 минуты. Это будет самое длинное полное лунное затмение в XXI веке.

НВ собрало все самые интересные факты о предстоящем астрономическом явлении.

Что произойдет в эту пятницу?

В пятницу, 27 июля случится одно из самых интересных астрономических явлений, которое доступно человеку - полное лунное затмение. Причем, самое длительное в XXI веке. Так что, это - шанс, который лучше не упускать.

Что такое полное лунное затмение?

Лунным затмением называют момент, когда Луна входит в конус тени, которую отбрасывает Земля. Частичным называют такое затмение, при котором тень Земли перекрывает только часть лунного диска.

Но диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 тыс км (минимальное расстояние Луны от Земли) примерно в 2,6 раза больше, чем диаметр Луны. Поэтому периодически Земля полностью затмевает Луну.

Собственно, 27 июля у наблюдателей будет шанс увидеть оба типа затмения. Частичное затмение будет предшествовать полному. А после завершения полного затмения (которое продлится 1 час 43 минуты) снова будет наблюдаться частичное. Общая продолжительность астрономического явления составит 3 часа 55 минут.

Откуда будет видно затмение?

Затмение будет полностью видно в Восточной Африке и Центральной и Южной Азии, а также Антарктиде. В Южной Америке, Западной Африке и Европе затмение начнется при восходе Луны, в Восточной Азии и Австралии - наоборот, при заходе. В Северной Америке затмения не будет видно вообще.

Что значит - красная Луна?

Одним из самых впечатляющих аспектов затмения станет феномен "красной Луны". Во время частичного затмения Луна сильно потемнеет и приобретет темно-красный цвет. Причиной этого явления станет преломление солнечных лучей в атмосфере Земли.

Этот эффект усугубляется загрязнением воздуха и пылью в нижних слоях атмосферы, отмечают ученые.

Когда можно будет видеть затмение в Украине?

Для наблюдателя на территории Украины Луна войдет в полутень Земли примерно в 20:15 по Киеву. Примерно в 22:30 ожидается полное погружение Луны в тень Земли, а уже 28 июля, в 00:13 - начало выхода из тени Земли.

Какое оборудование нужно для наблюдения за затмением?

Наблюдать лунное затмение можно просто невооруженным глазом, однако наличие небольшого телескопа сделает процесс гораздо увлекательнее.

Затмение будет видно и в условиях мегаполиса, конечно, если погода будет безоблачной.

Украинский физик Антон Сененко в своем блоге замечает, что киевляне смогут посмотреть на лунное затмение 27 июля из телескопов в Парке Славы, а также из "Самопальной Лаборатории", которая расположена на улице Полковника Потехина.

Лумнное затмемние -- затмение, которое наступает, когда Луна 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. 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.

Когда Луна во время затмения полностью входит в тень Земли, говорят о полном лунном затмении, когда частично -- о частном затмении. Содержание

1 Полное затмение
2 Частное затмение
3 Полутеневое затмение
4 Периодичность
5 Исторические события, происшедшие во время лунного затмения

Полное затмение

солнечный затмение астрономический кольцеобразный

Фазы лунного затмения

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.

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 за счёт 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 затмения используется шкала Данжона.