Какие затмения есть у луны

Лунные затмения

Человек, прожив жизнь, может так ни разу и не увидеть полное солнечное затмение. Но с полным лунным он хотя бы однажды столкнется. Яркая полная Луна вдруг становится красной, «кровавой» — как считали древние. Зрелище вызывало суеверный ужас. Первое описание полного лунного затмения обнаружено в летописях древнего Китая от 1137 г. до. н. э. Человечество наблюдает это явление более 3-х тысяч лет.

Почему происходят лунные затмения

По сравнению с солнечным, лунное гораздо сложнее с оптической, физической точки зрения. Уже в Древней Греции существовало правильное объяснение его природы. Ученый Анаксагор в V в. до н. э. высказал мысль, что Луна находится к Земле ближе, чем Солнце и отражает его свет. Механика явления такая: на полную Луну падает тень Земли.

Особенности лунных затмений

Затененное светило видно везде в полушарии, где оно находится над горизонтом. Процесс начинается и заканчивается одновременно во всех точках местности. Это свойство позволило древним астрономам синхронизировать время и точнее определять долготу места. Лунные затмения происходят чаще солнечных, каждое 6-е полнолуние.

Форма затенения доказывает, что Земля – шар. Тень нашей планеты круглая, следовательно, и земной шар круглый. На это указывали еще Пифагор, Аристотель, многие другие античные ученые.

Был определен размер Луны. Это сделал древнегреческий философ Аристарх Самосский (310 – 230 до н.э.). По его расчетам, Луна в 3 раза меньше нашей планеты, погрешность 10%.

Виды затмений

Полное – Луна попадает в тень Земли целиком.
Частное – земная тень закрывает диск ночного светила не полностью, а на несколько процентов.
Частное полутеневое – затеняется только край спутника. Земной наблюдатель может его не заметить. Явление фиксируется только с помощью специальных приборов.

Обязательное условие явления — полнолуние и нахождение Луны в точке, где орбита небесного тела пересекается с эклиптикой.

Антикитера и сарос

Фрагмент античного механического планетария – антикитеры – нашли на средиземноморском дне около века назад. Это механический прибор с шестеренками, приводя в движение которые, можно было определить положение небесных тел.

Для отображения положения Луны в антикитере существовала спираль с 223-мя сегментами. 223 – не случайное число. 223 лунных месяца длительностью 29,5 суток от полнолуния до полнолуния называется сарос и используется для вычисления срока следующего затмения, солнечного в том числе.

Сарос – это период между однотипными затмениями, они случаются 1 раз на 18 лет.

Птолемей и «Альмагест»

Система древнегреческого ученого, изложенная им в своем труде «Альмагест», позволяла относительно точно определять положение небесных тел. Безупречная с точки зрения математики теория опиралась на тысячелетний опыт наблюдений за началом и концом лунных затмений, которые велись еще в Вавилоне.

Эпоха Возрождения

Иоганн Мюллер (1436 – 1476), талантливый астроном, перевел «Альмагест» на латынь, научный язык того времени. Он же создал эфемериды Луны, Солнца и 5 планет на 32 года вперед. Эти вычисления понадобились не только ученым, но и мореплавателям, ведь началась эпоха великих географических открытий. Каждый капитан, в том числе и Христофор Колумб, имел эфемериды Регимонтана (прозвище Мюллера) на борту, чтобы в открытом океане определять свое положение.

Развитие знаний

Первый каталог затмений на русском языке появился в XVIII веке, составитель Федор Семенов. Период действия – до 2001 года.

Теодор Оппольцер, австрийский астроном, составил в XIX веке каталог на 3 тыс. лет назад и на 300 лет вперед до 2163 года. Его перечень назад дал возможность историкам уточнить время того или иного события, ведь затмения часто упоминались в летописях и исторических хрониках. Существует наука архиастрономия, которая с помощью знаний об этих явлениях уточняет даты исторических событий.

Сейчас предсказание затмений на несколько тысячелетий вперед делает компьютер с помощью несложных программ.

Выводы

Предсказание времени явления теперь не представляет трудности. Но есть вопросы, на которые астрофизики смогли ответить с трудом. Например:

Почему Луна визуально не исчезает во время покрытия ее тенью Земли.
Почему ночное светило приобретает «кровавый цвет».
Почему за 1 час до события нельзя предсказать цвет диска.

На первый вопрос ответил Иоганн Кеплер. Он объяснил, что из-за преломления света в земной атмосфере появляется так называемая геометрическая тень, и Луна остается видимой.

Цвет красный из-за атмосферной рефракции и рассеивания. Это явление того же порядка, что и огненно-красный диск Солнца на восходе и закате. Оттенок зависит от состояния атмосферы в момент события. Если затмение совпадает с извержением вулкана, то диск, как правило, аномально темный. Астрофизики научились по цвету затененной Луны определять состояние озонового слоя.

Ближайшие лунные затмения

В 2019 г. все события уже произошли – 21 января и 16 июля. В 2020 г. произойдет максимально возможное число явлений – 4, но все они будут полутеневыми. Это 10 января, 5 июня, 5 июля, 30 ноября.

Источник

Лунное затмение

Лу́нное затме́ние — 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. Двумя необходимыми и достаточными условиями наступления лунного затмения являются полнолуние и близость Земли к лунному узлу.

Как видно для наблюдателя на Земле, на мнимой небесной сфере Луна пересекает эклиптику два раза в месяц в позициях называемых узлы.Полнолуние может прийтись на такую позицию, на узел, тогда можно наблюдать лунное затмение.(Примечание: Не соблюдается масштаб)

Содержание

Полное затмение

Лунное затмение может наблюдаться на половине территории Земли (там, где на момент затмения Луна находится над горизонтом). Вид затемнённой Луны с любой точки наблюдения пренебрежимо мало отличается от другой точки, и 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.

Наблюдатель, находящийся на Луне, в момент полного (или частичного, если он находится на затенённой части Луны) лунного затмения видит полное солнечное затмение (затмение Солнца Землёй).

Частное затмение

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.

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.

Периодичность

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.

Источник

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:

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.

Частное затмение Луны – погружение в земную тень не всей поверхности спутника, а лишь его части.

При неполной фазе более или менее крупный участок лунного диска остается нормально освещенным. Частичные затенения занимают больше времени, чем полные.

Полутеневое лунное затмение отмечается, когда Луна попадает в зону полутени, то есть в место вокруг теневого конуса, где солнечный свет заслоняется Землей не полностью. Земной наблюдатель видит, как лунный шар теряет яркость свечения, но полное погружение в тень не происходит. Для наблюдения данного процесса нужна специальная техника, невооруженным взглядом фактически ничего нельзя заметить. Лишь в случае, если Луна находится на границе зоны тени и полутени, наблюдатель может увидеть на краю ночного светила небольшую дугу тени.

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

➤