Как и когда наблюдать Луну: астрономия для начинающих
Наблюдения за Луной в телескоп и бинокль
Первое, что приходит в голову детям, которые увлеклись астрономией — наблюдать Луну: невооруженным взглядом, в бинокль или телескоп. Что можно увидеть на Луне? В какую фазу Луны лучше проводить наблюдения? Подробности — в книге «Любительская астрономия».
Наш естественный спутник всегда привлекал к себе внимание. Его серебристый свет в ночи кажется многим таинственным, мистическим. Но астрономы давно раскрыли истинную природу Луны — застывшего каменистого небесного тела, испещренного кратерами.
В настоящее время среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км (порядка 30 диаметров Земли). Обращается вокруг нашей планеты она с периодом 27,32 земных суток. Смена лунных фаз — новолуние, первая четверть, полнолуние, последняя четверть и опять новолуние — происходит в среднем за 29,5 суток.
Былое близкое соседство с Землей и мощные приливные взаимодействия сильно затормозило вращение Луны вокруг своей оси, вернее, синхронизировали его: на оборот вокруг своей оси Луна теперь тратит столько же времени, как и на оборот вокруг Земли. В результате наш спутник все время повернут к Земле одной стороной.
Приступая к наблюдениям за Луной
Луна — самое близкое к Земле крупное небесное тело, и благодаря этому она — самый легкий объект для любителей астрономии. Даже невооруженным глазом на ней можно разглядеть немало интересного. Например, так называемый «пепельный свет» (свечение в отраженных лучах Земли темной части лунного диска), который вы видите, наблюдая тонкий серп Луны, лучше всего заметен в сумерках, рано вечером на растущей или ранним утром на убывающей Луне. Без оптического прибора можно провести интересные наблюдения общих очертаний Луны — обнаружить контуры морей и суши.
Со времен Галилея Луна доступна оптическим приборам. Бинокль или небольшой телескоп с малым увеличением поможет более подробно изучить лунные моря, крупнейшие кратеры и горные цепи. Даже такой скромный оптический прибор позволит ознакомиться с наиболее интересными достопримечательностями нашего спутника.
С увеличением апертуры увеличивается и количество видимых деталей на поверхности Луны, и наблюдения становятся еще более интересными. Телескопы с объективом диаметром 200-300 мм позволяют рассматривать тонкие детали в структуре крупных кратеров, увидеть строение горных хребтов, рассмотреть множество борозд и складок, увидеть цепочки мелких лунных кратеров.
Как подготовить телескоп для наблюдений за Луной
Луна — очень яркий объект. Ее свет при наблюдении в телескоп зачастую буквально ослепляет наблюдателя. Чтобы ослабить яркость и сделать наблюдения более комфортными, многие любители астрономии используют нейтральный серый фильтр или поляризационный фильтр с переменной плотностью. Последний более предпочтителен, так как позволяет менять уровень передачи света от 1 до 40%.
Чем это удобно? Количество света, поступающего от Луны, зависит от её фазы и применяемого увеличения. Поэтому при использовании обычного нейтрального фильтра изображение Луны часто будет то слишком яркое, то чересчур темное. Фильтр с переменой плотностью лишен этих недостатков и позволяет при необходимости выставить комфортный уровень яркости.
Можно также диафрагмировать объектив, надев на него крышку с отверстием малого диаметра. Это тоже уменьшит количество света, который попадает в телескоп, и снижает яркость изображения. При желании величину диафрагмы тоже можно менять (например, изготовив несколько крышек с разными по величине отверстиями).
При наблюдениях Луны между фазами первой или последней четверти и полнолунием можно включить умеренно яркий белый свет позади наблюдателя. Конечно, свет не должен попадать в глаза наблюдателя и бликовать на окулярах.
Такой метод дает возможность глазам сохранять дневное зрение, более совершенное, чем ночное. В целом у вас появится возможность видеть больше деталей, так как вы используете все возможности ваших глаз.
Когда лучше всего наблюдать Луну?
Как ни парадоксально это кажется на первый взгляд, полнолуние — далеко не самая удобная фаза для наблюдения Луны. Дело в том, что Солнце в это время расположено строго позади Луны и светит ей «в лоб», тени от гор короткие, и изображение не очень контрастное. Наибольший интерес для наблюдения представляют детали вблизи лунного терминатора — границы освещенной и неосвещенной стороны нашего спутника.
Терминатор — это граница дня и ночи на Луне. Во время растущей Луны он указывает место восхода Солнца, а в период убывающей — захода. Возвышенности, лежащие вблизи него и освещенные косыми лучами низко стоящего Солнца, отбрасывают длинные тени.
Наблюдать поверхность Луны удобно, если изо дня в день следить за терминатором, который постепенно проходит через все новые и новые области, проявляя их рельеф. Вы увидите вершины гор, которые уже освещаются солнечными лучами, в то время как окружающая их более низкая часть поверхности еще находится в тени. Пейзаж вдоль линии терминатора меняется в режиме реального времени, и наблюдение за тем, как выходит из тени или наоборот, погружается в нее, та или иная лунная достопримечательность, подарит вам незабываемые впечатления!
Наиболее удобные периоды для наблюдения Луны начинаются со 2 дня после новолуния до 2-3 дня после первой четверти, и аналогично — 2-3 день перед последней четвертью — 2 день до новолуния.
Что наблюдать на Луне
Кратеры — самые распространенные образования на лунной поверхности. В переводе (лат. crater) это слово означает «чаша». Большинство лунных кратеров имеют ударное происхождение, то есть возникли вследствие удара космического тела о поверхность нашего спутника. Крупнейшие кратеры видны уже в небольшой бинокль.
Лунные моря — темные участки, отчетливо выделяющиеся на лунной поверхности. Темные пятна, образующие так называемое «лицо на Луне», различимое невооруженным глазом, являются ничем иным, как лунными морями. Первые астрономы, изучавшие Луну, искренне считали, что на ней может быть жидкая вода и что эти пятна действительно являются водоемами.
В дальнейшем наука опровергла эти наивные представления. Лунные моря — это низины, в далеком прошлом залитые лавой, которая застыла и придала им относительно более ровный вид, чем у остальных участков. Правда, в результате непрерывной метеоритной «бомбардировки», длящейся уже миллиарды лет, поверхность морей тоже покрылась мелкими кратерами. Моря занимают 40% от всей площади видимой с Земли поверхности.
Борозды — лунные долины, достигающие в длину сотен километров. Нередко ширина борозд достигает 3,5 км, а глубина 0,5-1 км.
Складчатые жилы — по внешнему виду напоминают верёвки и, по-видимому, являются результатом деформации и сжатия, вызванных опусканием морей.
Горные цепи — лунные горы, высота которых колеблется от нескольких сотен до нескольких тысяч метров. Они представляют собой края больших кратеров или ударных бассейнов, разрушенные последующими ударами, в результате чего остались только части стены, напоминающие горные цепи. Носят названия земных горных хребтов — Апеннины, Альпы, Кавказ, Карпаты, Пиренеи, Кордильеры.
Источник
Где Луна самая большая
«Ничто не вечно под Луной» — гласит известное выражение. Но сама Луна – вечная, по крайней мере, для человечества, которое во все времена наблюдало ночной небосвод с находящимся на нём завораживающим спутником Земли. Конкурентов у него на небе ночью нет по сей день. Не секрет, что этот бледно-жёлтый диск выглядит совершенно по-разному на закате, в полночь и ближе к утру, что вызывает многочисленные дискуссии о причинах. Не устают люди спорить и о том, где лунный диск светит ярче всего. Для того, чтобы понять, где Луна самая большая, нужно разобраться чуть подробнее не только в астрономии, но и в физике.
Приближения и удаления, изменение размера, влияние на живые организмы, на отливы и приливы – что из этого правда, а что является вымыслом, можно понять только после того, как детально разложишь все аргументы по полочкам.
«Когда деревья были большими…»
На протяжении долгих лет люди пытаются найти ответ на вопрос, в какой стране лунный диск выглядит самым большим. Некоторые стараются сократить координаты поисков даже до города или определённого региона. Долгое время считалось, что размер этого небесного спутника изменяется в зависимости от того, на какой географической широте расположена страна. Часто можно услышать, что люди, отдыхающие в Турции, на Кавказе, в Африке видели вечерами лунный диск невероятных размеров, которые невозможно наблюдать у себя дома.
На этот счёт дружным хором голосов отвечают психологи, рассказывающие о необычном эффекте восприятия действительности во время отдыха. Луна кажется большой сразу по нескольким причинам. Во-первых, на отдыхе люди имеют возможность наслаждаться видом вечернего неба каждый день. Мало кто находит для этого время в суете городской жизни. Во-вторых, отдых эмоционально окрашен в самые радужные тона, что приводит к эффекту «выпячивания» всех воспоминаний. Человеческая память склонна преувеличивать всё, что произошло в этот момент. Причём, чем чаще человек вспоминает об увиденном, тем больше память деформирует воспоминания. При этом намеренного вранья нет, мозг действительно воспроизводит картинку, в которой спутник Земли был большим, и воспринимает её, как реальную.
Прозаичные причины
Не отстают от психологов и физики. Они утверждают, что Луна действительно может восприниматься человеком в месте отдыха, как небесное тело большого размера по вполне объяснимым с точки зрения науки причинам. На курортах люди стараются выбирать для наслаждения ночным небом самые выгодные ракурсы: с берега они смотрят в сторону моря, а в горах устремляют взгляд в самую вышину.
Это приводит к тому, что все остальные источники света остаются вне поле зрения, из-за чего небосвод становится как бы выпуклым. На нём отчётливее видны звёзды, мерцающие с различной интенсивность, а Луна выглядит так ярко, как не может сиять ни в одном из мегаполисов. В больших городах её свет заглушают фонари, огни многоэтажных домов, билборды, рекламные вывески и т.д. Она просто бледнеет на фоне иллюминации, поэтому не привлекает к себе такого внимания.
Близость к горизонту
Размеру единственного спутника Земли всегда уделяли большое внимание. Всё-таки, это очень большое небесное тело, источающее свет, у которого ночью нет альтернативы. Постоянные изменения формы и размера с древних времён удивляли людей. Когда у людей не было ответов, отчего иногда светлый круг маленький, а иногда – очень большой, они пытались понять это с помощью особого взгляда на мироздание, в котором все неживые объекты наделялись свойствами живых существ. Природный спутник Земли не был исключением.
С течением времени подход изменился, появилась наука астрономия, пытающаяся детально изучить изменения размеров естественного спутника планеты. В IV веке до н.э. Аристотель объяснил, что у горизонта диск кажется самым большим из-за увеличения, которое вызывают атмосферные слои Земли. Этот учёный, опередивший своё время в разных науках, понимал и доказывал, что реальные параметры при этом остаются неизменными. Современные астрономы прекрасно знают, что такое утверждение было справедливым лишь наполовину, так как на яркость атмосфера влияет, но к размеру это не относится ни коим образом.
Более того, современные исследования показывают, что оптически Луна становится больше на 1,5%, когда значительно возвышается над горизонтом. Это объясняется тем, что в момент нахождения возле горизонта расстояние до наблюдателя больше на 1 радиус Земли, чем в момент, когда лунный диск поднимается высоко в небо.
Игры разума
Офтальмологи смогли измерить, что фокусируемые на сетчатке лунные очертания при любом угле падения формируют изображение размером 0,0015 см. То есть существенной разницы между тем, в каком положении находится лунный диск, нет. Вся загадка заключается в том, что мозг по-разному интерпретирует и обрабатывает полученные данные. Что же заставляет его обманываться?
Многочисленные исследования позволили обнаружить, что восприятие того, в каком положении Луна большая, а в каком маленькая, зависят от различных факторов. Восприятие меняется даже оттого, в каком положении находится наблюдатель: стоит, сидит или лежит. Но основная причина заключается в том, что ближе к горизонту в поле зрения оказываются другие объекты, которые как бы фиксируют размер этого небесного тела и дают её сравнивать с собой. Близость строений, деревьев, различных конструкций на горизонте, всегда находящихся ближе к наблюдателю, заставляет мозг мгновенно сопоставлять размеры, даже если человек совершенно не задумывается об этом. Находясь высоко в небе, Луна кажется меньше просто потому, что мозг не может найти, с чем сравнивать её размеры.
Близкая или большая?
Существует ещё один феномен, связанный с вопросом, где это небесное тело выглядит самым большим: у горизонта или в центральной части небосклона. Все люди делятся на две приблизительно одинаковые группы. Первая из них утверждает, что лунный диск у горизонта кажется большим. Представители второй группы считают, что он не кажется большим, а кажется ближе расположенным.
Каждый может самостоятельно провести такой эксперимент над самим собой: вечером для этого следует выйти и посмотреть на спутник Земли, поразмыслив над тем, близким или большим он выглядит.
Как в кино
У многих складывается ложное впечатление о размерах Луны в других странах благодаря кинематографу. Огромный бело-жёлтый диск на ночном небе – обязательный атрибут практически каждой картины, в которой силуэты главных героев контрастно выделяются на фоне загадочного лунного света. Особенно грешит этим американская фабрика грёз, в чём легко убедиться после просмотра хотя бы пары романтических фильмов.
Этот факт некоторое время назад даже породил миф о том, что Луна в Америке самая большая, яркая и гораздо эффектнее, чем в других местах. На самом деле это не так, о чём скажет любой человек, пусть даже отдалённо связанный с киноиндустрией. Такое искусственное увеличение преследует единственную цель – добиться красивой запоминающейся картинки. Известному режиссёру Максу Николсу, на счету которого имеется несколько известных романтических комедий, в одном из интервью журналисты задали вопрос: как в реальной жизни найти такую же красоту? Он ответил, что для этого достаточно просто смотреть на Луну вместе с любимым человеком, а если она недостаточно большая, следует переходить к поцелуям.
Как проверить
Для тех, кто всё-таки сомневается в размерах, учёные предлагают применить несколько показательных экспериментов. Поставить их может каждый, потому что для них не нужно глубоких знаний по астрономии или специального оборудования.
Во-первых, можно сделать обычные фотоснимки в тот момент, когда диск только взойдёт над горизонтом и через небольшое время, когда он поднимется выше. Главное условие: снимать следует с того же места, не используя увеличение камерой. Потом можно будет распечатать снимки и сравнить, является ли какой-то из кругов больше или меньше.
Во-вторых, иллюзорность эффекта легко проверяется при помощи обычной монеты. Делается это так: в вытянутой руке следует держать монетку, закрыв ею небесное тело. Один глаз нужно плотно закрыть, чтобы изображение зафиксировалось. Подождав полчаса, такой же эксперимент проводят с диском, который уже удалился от горизонта. Это сразу показывает, что относительный размер остаётся постоянным, изменяется только восприятие.
Для подобного эксперимента можно использовать лист бумаги, свёрнутой в рулон. Если через такую «подзорную трубу» смотреть только на Луну, то можно заметить, что без окружающих объектов она не становится ни больше, ни меньше по мере удаления от линии горизонта.
Суперлуние
Иногда Луна действительно выглядит большой из-за близости к нашей планете. У учёных явление, когда это небесное тело подходит максимально близко к Земле, называется перигей. В это время все астрономы могут рассмотреть подробности лунного ландшафта так отчётливо, как никогда. Происходит это приблизительно раз в год. Все Суперлуния отличаются друг от друга, поскольку расстояние, на которое подходит естественный спутник к Земле, каждый раз немного разное. Влияет на этот параметр гравитационное поле, которое создаётся в нашей системе её центром – Солнцем. Чем оно слабее это поле, тем ближе может приблизиться спутник и тем большим может выглядеть его диск. Лунная орбита при этом становится неровной и деформированной.
Многие переживают, что Суперлуние влияет на их состояние. На самом деле такие опасения ничем не обоснованы. Медики давно доказали, что Суперлуна не обостряет хронические заболевания и тем более не вызывает новых. Чаще всего ходят о слухи о расстройствах у нервных особ и психически больных людей. Однако, криминальная хроника никак не подтверждает, что этот период отличается от других количеством преступлений.
Психиатры убеждённо высказывают мнение, что человек со слабой психикой способен потерять нормальное состояние по любому поводу. Если повторять ему, что наступает Суперлуние, да ещё переживать при нём по этому поводу, то состояние больного ухудшится, но вовсе не от того, что Луна большая, а по причине высокой восприимчивости к чужой тревожности.
Лето и зима
Учёные считают, что в зимнее время лунный диск кажется больше, чем в летние месяцы. Самые наблюдательные люди тоже могут заметить это. Оказывается, этому есть научное объяснение. Дело в том, что сопоставляя орбиты Земли и её естественного спутника, можно увидеть, как именно в зимнее время они находятся ближе всего друг к другу. Пик близости приходится на декабрь. Гравитационное поле Земли заставляет немного изгибаться лунную орбиту, поэтому незадолго до Нового года полнолуния самые впечатляющие. Особенное эстетическое наслаждение можно получить в том случае, если на этот месяц выпадает Суперлуние.
Что будет дальше
Сейчас настало самое благоприятное время для того, чтобы любоваться естественным спутником нашей планеты. Астрономы утверждают, что картина постепенно меняется: полнолуние больше не будет таким впечатляющим, каким может видеть его нынешнее поколение. В этом виновато постепенное изменение лунной орбиты. Она с каждым годом становится всё более удалённой от Земли. Ежегодное отдаление составляет чуть меньше 4 см, но эти темпы будут постоянно увеличиваться с каждым годом.
По данным учёных сразу после появления у Земли естественного спутника он располагался ближе на целых 362 тыс. км. Первобытные люди действительно могли наблюдать в небе каждую ночь незабываемое зрелище, которое нынешнее поколение может воссоздать только на экране при помощи компьютерной графики. Причём видеть огромный белый диск можно было из любого уголка планеты. Сложно представить, какими были отливы и приливы десятки миллионов лет назад, но однозначно одно: в те времена лунное влияние на Землю было на несколько порядков сильнее.
Источник