Лунное затмение
О круговороте небесных светил известно каждому школьнику: ежесуточно ослепительный солнечный диск сменяется бледной Луной. Но случается на ночном небе необычное и пугающее явление: на белый лунный шар вдруг наползает тень, делая его поверхность зловещего кроваво-красного цвета. Это затмение – обычный астрономический процесс, не несущий никакого мистического смысла.
Ежегодно множество жителей планеты наблюдают удивительное по красоте явление, но не все имеют точное представление о причинах его происхождения.
Описание явления
Лунное затмение – это полный или частичный вход Луны в конусообразную тень, отбрасываемую Землей.
Минимальная дистанция между планетой и спутником составляет 363 тысячи км. С этого расстояния пятно тени, отбрасываемое Землей, равно 2,6 диаметрам Луны. А значит, возможно полное затенение спутника.
Луна – не светящийся объект, но ее каменистая поверхность отражает солнечные лучи. Поэтому земному наблюдателю кажется, что лунный шар на ночном небе светится. Когда Луна находится позади планеты, на нее не попадает солнечный свет, в результате свечение ее поверхности угасает.
Согласно схеме астрономический процесс протекает при совмещении определенных условий:
- Тень, отбрасываемая Землей, имеет конусообразную форму, это объясняется тем, что диаметр планеты гораздо меньше солнечного. Спутник Земли должен, двигаясь по своей орбите, попасть в этот теневой конус.
- Явление возможно только при полнолунии. В фазу новолуния, когда спутник находится между планетой и светилом, затенение невозможно.
Как происходит лунное затмение
Лунное затенение длится дольше, чем солнечное. Обусловлено это тем, что земная тень в диаметре больше Луны. Спутнику нужно время, чтобы покинуть зону затенения. Явление может наблюдаться от нескольких минут до часа (максимальная продолжительность, зафиксированная астрономами, составляет 108 минут). Продолжительность в каждом случае определяется положением трех участвующих космических объектов относительно друг друга.
В северном полушарии процесс начинается с того, что лунный шар захватывается земной тенью с левой стороны (в южном полушарии с правой). Проходит примерно полчаса, и спутник полностью погружается в тень, но не исчезает для наблюдателя, а обретает кровавый или коричневый цвет. Обусловлено это тем, что даже при полном покрытии лунной поверхности земной тенью солнечный свет продолжает доходить до Луны, но в рассеянном виде. Завершается процесс тем, что земная тень постепенно уходит вправо, открывая сначала серп, а затем и все ночное светило.
Виды лунных затмений
Выделяют три фазы лунного затмения:
- Полное затмение – погружение всей видимой поверхности Луны в планетарную тень.
Длительность полной фазы достигает 1,5 часа, за пределами этого временного промежутка видны края лунного диска. Так как в ходе астрономического процесса лунная поверхность освещается только рассеянными солнечными лучами, проходящими сквозь верхние атмосферные слои, то спутник обретает жутковатые оттенки красного или коричневого цвета. Холодными цветами Луна не окрашивается, так как в земной атмосфере рассеивается излучение преимущественно красной части спектра. Полные затемнения различаются не только по цветовым тонам, но и по интенсивности рассеянного свечения. Существует шкала яркости затененной Луны:
- 0 – максимальное затенение, ночное светило почти не проявляется в небе;
- 1 – поверхность слабо видна, имеет насыщенный серый цвет;
- 2 – видимость средняя, поверхность спутника серая, но с незначительным коричневым оттенком;
- 3 – красная или коричневая Луна средней интенсивности свечения;
- 4 – поверхность рыжевато-красная, на ней хорошо видны все детали рельефа.
При неполной фазе более или менее крупный участок лунного диска остается нормально освещенным. Частичные затенения занимают больше времени, чем полные.
Периодичность лунных затмений
От взаимного расположения трех объектов Солнечной системы зависит, как часто происходит лунное затмение. Если бы спутниковая орбита проходила по плоскости эклиптики, то и лунные, и солнечные затмения имели бы ежемесячный характер. Но почти все время спутник движется выше или ниже плоскости земной орбиты, и лишь дважды в год попадает в зону планетарной тени. Угол между плоскостями спутниковой и планетарной орбиты составляет 5°, поэтому можно наблюдать лунное затмение, как и солнечное, когда Луна, Земля и звезда выстраиваются в одну линию. В фазу новолуния спутник закрывает свет Солнца, наступает солнечное затмение, а в фазу полнолуния планета закрывает Солнце, наблюдается лунное затмение.
В течение года происходит не более трех затмений. Все они могут быть частными, или одно из них может быть полным. В отдельные годы астрономы не могут вести наблюдение из-за неблагоприятных погодных условий. А бывают годы вообще без затмений.
Явления определенной фазы имеют четкую цикличность. Время между затмениями одинаковой фазы составляет 6585 суток (иначе говоря, 18 лет, 11 дней, 8 суток) и называется драконическим периодом или саросом. Это означает, что земной наблюдатель при оптимальных погодных условиях через каждые 18 лет может наблюдать полное затемнение Луны.
Ближайшее явление можно будет наблюдать в ночь с 16 на 17 июля 2019 года. Оно будет носить частичный характер. По гринвичскому времени начало процесса в 21 час 31 минуту, по московскому – в 00 часов 31 минуту. Луна будет находиться в Козероге. Наблюдение будет доступно жителям Европы, Южной Америки, Африки, Азии, Австралии. В России затененную Луну не смогут увидеть только жители Камчатки, Чукотки и Дальнего Востока.
Во всей Солнечной системе наша планета единственная, где можно наблюдать затемнение спутника. Обусловлено это расстоянием между Землей и Луной. Но астрономы говорят, что орбита спутника постепенно отдаляется от планеты. Через 600 млн. лет дистанция между космическими объектами увеличится таким образом, что лунные и солнечные затмения станут невозможными. Тень от Луны, находящейся между Землей и Солнцем, перестанет достигать планетарной поверхности, и тень от Земли не будет достигать находящегося позади спутника.
Лунные затмения не оказывают влияния на организм здорового человека. У метеозависимых, пожилых, хронически больных людей, у беременных женщин возможно незначительное ухудшение самочувствия. Это обусловлено повышением гравитационного и электромагнитного воздействия на организм, поскольку небесные тела выстраиваются в одну линию. Чувствительным людям стоит избегать психических и физических нагрузок в период затмений. В остальном лунное явление безвредно для человеческого организма.
Источник
Лунное затмение
Что такое лунное затмение: характеристика явления и его суть, схема формирования, календарь лунных затмений, полное, частное, полутеневое с фото, как наблюдать.
По сути, затмение – это полное или частичное затемнение одного объекта небосклона иным. Таким образом, лунное затмение – это погружение Луны в конус земной тени. При этом наша планета располагается на линии между центром Луны и центром Солнца. Явление происходит при серьезном уменьшении яркости диска Луны.
Объекты в космосе двигаются, поэтому смещение тени по лунной поверхности создает фазы Луны в период затмения. Принято различать полутеневые (Луна погружается только в полутень Земли), частичные (на пике затмения в земную тень погружается лишь часть лунного диска) и полные (лунный диск полностью входит в тень Земли) лунные затмения. То есть, понимая уровень погружения Луны в земную тень, можно понять, на какое лунное затмение вы смотрите. Наблюдения таких явлений можно проводить в любом уголке мира, где Луна располагается над горизонтом. Средняя продолжительность затмения – несколько часов.
Лунное затмение 8 октября 2014 года
Как указывалось выше, лунные затмения происходят только в полнолуние. Если представить, что Луна вращается вокруг нашей планеты в той же плоскости, в которой Земной шар вращается вокруг Солнца, то наблюдатели могли бы любоваться лунными затмениями в каждое полнолуние. Однако плоскость лунной орбиты находится под углом в 5˚ к плоскости эклиптики, поэтому лунное затмение происходит только в том случае, если Луна подходит к узлам своей орбиты. Попадание полнолуния и новолуния в зону Лунных узлов роднит лунные и солнечные затмения.
Календарь лунных затмений
Календарь лунных затмений указывает на даты и год будущих событий затмения Луны. Вы можете увидеть, какой будет самая лучшая область видимости на Земле с указанием точки максимальной фазы и территории распространения лунного затмения. Кроме того, можно увидеть даты бывших и будущих лунных затмений, где заметна частота и промежуток между затмениями.
Лунные затмения 2014 года
Лунные затмения 2015 года
Лунные затмения 2016 года
Лунные затмения 2017 года
Лунные затмения 2018 года
Лунные затмения 2019 года
Лунные затмения 2020 года
Лунное затмение: основные понятия
Лунное затмение — невероятно прекрасное космическое явление, которое наблюдают большое количество людей, но в описании могут встречаться не совсем понятные термины и фазы, привычные для астрономии. Давайте внимательно их изучим. Также запомните, какие нужны условия для наступления лунного затмения, когда появляется Кровавая Луна и как на это влияет расстояние спутника от Земли.
Полное лунное затмение происходит в тот момент, когда Луна полностью погружается в пространство тени. Полная фаза затмения продолжается до 1,5 часов, затем край Луны снова появляется в поле видимости.
Частичное (частное) лунное затмение происходит в тот момент, когда Луна погружается в тень только одним краем, а часть ее поверхности остается освещенной.
Полутеневое лунное затмение. Вокруг конуса земной тени есть пространство, где Земля только частично заслоняет Солнце. В том случае, если Луна пересекает область полутени, но не погружается в тень, отмечается полутеневое затмение. В этот момент блеск Луны незначительно слабеет. Заметить это невооруженным глазом практически невозможно. И только в тот период, когда Луна приближается к конусу полной тени в условиях чистого неба можно увидеть небольшое потемнение с одного края Луны.
Момент наибольшего затмения – это событие, которое характеризуется наименьшим расстоянием между осью конуса тени Луны и центром нашей планеты. Точка наибольшего затмения – участок земной поверхности, где можно наблюдать максимальную фазу затмения в момент наибольшего затмения.
Суть лунного затмения
Минимальное расстояние от поверхности нашей планеты до Луны составляет около 363 тыс. километров. При этом размер тени, которую способна создать Земля на таком расстоянии примерно в 2,5 раза больше, чем диаметр самой Луны. Поэтому она способна полностью закрыть Луну. Затмение наступает в тот момент, когда Луна заходит в конус тени Земли. Если тень покрывает лунный диск полностью, наступает полное лунное затмение. Этот процесс понятно демонстрирует схема лунного затмения.
Схема лунного затмения
В той части земной поверхности, где Луна находится выше линии горизонта, имеется возможность наблюдать лунное затмение, причем с любой точки ее вид будет одинаков. С остальной половины земного шара затмения не видно. Ученые рассчитали, что максимальная продолжительность одного полного лунного затмения может составлять 108 минут. Подобные затмения случаются не так часто. Последние продолжительные затмения наблюдались в 13.08.1859 г. и 16.07.2000 г.
Лунное затмение 16 июля 2000 года
Степень покрытия тенью лунной поверхности в каждый момент времени называется фазой лунного затмения. Нулевая фаза рассчитывается как соотношение от центра Луны до центра тени, отбрасываемой землей. Астрономические величины нуля и фазы рассчитываются на каждый момент лунного затмения.
Случаи, когда тень от Земли покрывает Луну частично, называются частным затмением. При этом часть лунной поверхности покрывается тенью, а часть освещается солнечными лучами или остается в полутени.
Область пространства, где наша планета заслоняет солнечные лучи не полностью, находящаяся по периметру конуса отбрасываемой тени, называется полутенью. Если Луна не заходит в тень, а попадает только в область полутени, то такое явление называют полутеневым затмением. При этом немного уменьшается яркость Луны, что практически незаметно невооруженному взгляду. Только в момент прохождения Луны неподалеку от основного конуса полной тени, происходит небольшое потемнение с одной стороны лунного диска. Наблюдать за полутеневым затмением можно используя специальные приборы.
Фазы лунного затмения
Поскольку в момент полного затмения Луна освещается исключительно лучами, прошедшими сквозь верхний слой атмосферы, в зависимости от ее состояния лунный диск становится красноватого или коричневатого цвета. Разницу в цвете можно проследить, сравнивая снимки лунных затмений разных лет.
Например, во время затмения 06.07.1982 г. Луна имела красноватый оттенок, а при затмении 0.01.2000 г. была немного коричневатая. Синих или зеленых солнечных затмений не бывает потому, что атмосфера Земли обладает свойством в большей степени рассеивать именно красные лучи.
Изменение цвета Луны в различных фазах затмения
Полные лунные затмения могут отличаться как по цвету, так и по своей яркости. Для ее определения разработана специальная шкала, которая была названа в честь известного французского ученого-астронома Андре Данжона. Градация этой шкалы имеет 5 делений:
- нулевое деление означает наиболее темное затмение, когда Луна еле-еле видна на небе;
- единица означает затмение темно-серого цвета, когда на лунной поверхности становятся заметны некоторые детали;
- двойкой обозначается сероватое затмение с коричневатым оттенком;
- светлое красновато-коричневое затмение обозначается тройкой;
- при последнем самом светлом четвертом типе затмения луна становится медно-красного цвета, во время него невооруженным глазом можно увидеть все основные детали на поверхности лунного диска.
В случае если бы орбита Луны находилась в плоскости эклиптики, то лунные, также как и солнечные затмения наблюдались бы ежемесячно. Но, вследствие того, что большее количество времени Луна проводит выше или ниже плоскости орбиты Земли, она попадает в тень всего лишь два раза в год. Угол наклона плоскости лунной орбиты по отношению к орбите нашей планеты составляет 5 градусов. Поэтому в моменты, когда Луна располагается на прямой линии между Землей и Солнцем наступает затмение. При новолунии Луна перекрывает солнечный свет, а в полнолуние она попадает в тень Земли.
Положение Луны на небосклоне во время лунного затмения
Случается так, что промежуток между солнечными и лунными затмениями оказывается небольшим. Каждый год может происходить минимум 2 лунных затмения. Вследствие того, что лунная и земная орбиты находятся в разных плоскостях, фазы затмений могут отличаться. Причем одинаковые по фазе затмения повторяются с определенной периодичностью. Этот период называется сарос и составляет 6585⅓ дней (18 лет 11 дней и 8 часов). Таким образом, зная время предыдущего затмения можно с точностью до минуты определить, когда в той или иной местности произойдет точно такое же следующее затмение.
Подобная цикличность часто используется при определении даты и времени тех или иных исторических событий, описанных в старых источниках. Первое полное затмение было описано в древних китайских летописях. Произведя определенные расчеты, ученым удалось выяснить, что оно датируется 29.01.1136 г. до н.э. Сведения о еще трех затмениях содержатся «Альмагесте» Клавдия Птолемея и датируются 19.04.721 г. до н.э., 08.04.720 г. о н.э. и 01.09.720 г. до н.э.
В исторических летописях довольно часто упоминаются лунные затмения. Например, известный военачальник афинян Никий испугался лунного затмения, в его войске началась паника, из-за которой афиняне потерпели поражение. Проведя определенные расчеты, удалось установить точную дату этого события (27.08.413 г. до н.э.).
Зарисовка события 1504 года.
Достаточно известным историческим фактом является полное лунное затмение 1504 г., которое пришло на помощь экспедиции Христофора Колумба. На тот момент они находились на Ямайке и испытывали трудности с пищей и питьевой водой. Попытки разжиться провизией у местных индейцев не увенчались успехом. Но Колумб точно знал, что ночью 1 марта должно будет произойти лунное затмение. Он предупредил вождей, что если они не соизволят доставить на корабль путешественников питьевую воду и продукты, то он похитит у неба Луну. С наступлением темноты, когда Луна исчезла, малообразованные индейцы очень испугались и доставили путешественникам все необходимое. Они умоляли возвратить им небесное светило, на что Колумб ответил согласием. Так экспедиции удалось избежать голодной смерти.
Как наблюдать лунное затмение
Вам уже стала доступной характеристика лунных затмений, но почему они так интересны исследователям? Наблюдая лунные затмения можно извлечь определенную научную пользу. Ученые собирают и фиксируют материалы о состоянии структуры тени Земли и верхних слоев атмосферы. Астрономы-любители часто фотографируют затмения, делают их зарисовки, описывая изменения яркости объектов, расположенных на лунной поверхности. Моменты касания Луны с тенью и те, когда она покидает ее пределы, точно фиксируются. Также отмечаются моменты соприкосновения тени с наиболее крупными объектами на лунной поверхности. Наблюдения могут проводиться невооруженным глазом, с использованием бинокля или телескопа. Понятно, что техника помогает более точно зафиксировать результаты наблюдений.
Жители Пекина наблюдают за лунным затмением
Для того чтобы провести наблюдения наиболее точно, необходимо установить на Вашем телескопе максимальное увеличение, направив его непосредственно на точки касания тени и лунной поверхности. Делать это нужно заранее, за несколько минут до предполагаемого затмения. Обычно все результаты заносятся в специальный журнал наблюдений лунных затмений.
Тот самый фотоэкспонометр
Если астроном-любитель имеет в своем распоряжении фотоэкспонометр (специальный прибор, позволяющий измерять яркость объекта), он может самостоятельно построить график изменения яркости диска Луны на протяжении всего затмения. Чтобы сделать это правильно, необходимо установить прибор таким образом, чтобы его чувствительный элемент был направлен на центр лунного диска.
Показания следует снимать каждые 2-5 минут на протяжении всего затмения. Обычно они заносятся в тот же журнал в виде таблицы, в которой присутствует информация о порядковом номере замера, времени его проведения и яркости лунного диска в этот период. Впоследствии используя эти данные, можно составить график яркости луны. Иногда для этого астрономы-любители пользуются обычным фотоаппаратом. Главное, чтобы в нем была предусмотрена функция автоматического экспонирования, снабженная шкалой экспозиций.
Вид на Луну через любительский телескоп до и после лунного затмения
Помимо этого, фотографировать моменты протекания лунного затмения можно с помощью любого фотоаппарата, на котором есть съемный объектив. Перед съемкой объектив следует снять, а корпус фотоаппарата соединить с телескопом при помощи специального переходника. Получатся снимки с окулярным увеличением. Если же нет возможности снять объектив, то можно просто поднести его к окуляру телескопа. Естественно качество подобного снимка будет гораздо хуже.
Если же фотоаппарат или видеокамера обладает функцией Zoom, то отпадает даже необходимость в использовании телескопа. Самостоятельного максимального увеличения подобной камеры вполне достаточно. Следует отметить, что наиболее качественные снимки получаются при съемке в прямом фокусе телескопа, объектив которого выступает в качестве объектива фотоаппарата, имеющего гораздо большее фокусное расстояние. В следующий раз вы сможете самостоятельно сделать качественное фото лунного затмения, а пока насладитесь этими изображениями.
Фотографии лунного затмения, сделанные астрономами любителями:
Источник