Чем закрывается луна при лунном затмении
Почему происходит лунное затмение?
Характер поведения небесных тел на небосводе всегда оказывает самое непосредственное влияние на жизнь людей.
Фазы луны, интенсивность свечения солнца, относительное прохождение небесных тел и прочие аспекты касательно наблюдались с самых древних времен.
На этих знаниях базировались самые разнообразные научные и философские размышления, они активно использовались для формирования точных календарей и предсказания поведения небесных объектов.
Даже в глубокой древности философы и астрономы были способны предсказывать эпохальные астрономические события, которые остаются интересными и по сей день.
Все мы привыкли к тому, что затмением обычно называется перекрытие лунным диском солнечного. В результате интенсивность солнечного света существенно падает прямо посреди дня. При полном Солнечном затмении лунный диск соответствующим образом перекрывает солнечный.
В результате того, что их угловая величина с Земли совершенно идентична, луна способна перекрывать солнце полностью на определенном участке и частично на еще большем.
При солнечном затмении известно, что солнечный свет перекрывается Луной, в то время как понятие лунного затмения не так ясно.
Отличие лунного и солнечного затмения
Во многом это связано с тем, что мы привыкли считать и Солнце и Луну источниками света. В то время как с Солнцем всё понятно, поскольку оно представляет собой огромный раскаленный ядерный реактор, синтезирующий гелий и более тяжёлые элементы из водорода, то в отношении Луны всё совершенно не так.
Спутник Земли представляет собой достаточно небольшой каменный шар, который просто отражает солнечный свет в ночное время.
Учитывая площадь этого объекта, его достаточно светлый тон поверхности, а также большой угловой размер, интенсивное отражение солнечного света способно даже затмевать звёзды посреди ночи, интенсивность свечения которых заметно меньше.
При этом, лунное затмение как таковое не требует перекрытия непосредственно самого лунного диска от Земли. На самом деле просто не существует никакого астрономического объекта ближе, чем Луна.
В результате, диск не может быть перекрыт ничем, кроме мизерных на его фоне искусственных спутников и в отдельных решающих случаях метеоритов и астероидов. Последний факт является скорее исключением и все сосредотачиваются больше на потенциальной угрозе Земле, чем на перекрытии лунного диска.
Принцип лунного затмения
Именно в силу того, что для блокировки отраженного света, который исходит от Солнца вовсе не требуется перекрывать лунный диск от земли, лунное затмение имеет совершенно иной характер. Фактически Луна в этот момент просто входит в тень самой Земли.
В результате именно наша планета полностью перекрывает Луне солнечный свет. Фактически, для наблюдателя с Луны это будет солнечным затмением, где перекрывающим объектом выступает сама Земля.
Учитывая, что диаметр тени Земли в два с половиной раза больше, чем сам диаметр Луны, тень Земли закрывает Луну целиком на достаточно длительный промежуток времени.
Именно такое явление называется полным лунным затмением. Когда Луна погружается в земную тень только частью, такое затмение естественным образом называется частичным.
Стоит отметить и такое явление, как присутствие полутени. В данном случае земной диск перекрывает только часть солнечных лучей, притом многие существенно искривляются и искажаются вокруг самой земной атмосферы, что способна отбрасывать на Луну характерный красноватый оттенок.
В силу того, что верхние слои земной атмосферы обладают способностью спектрального рассеивания солнечного света, голубые оттенки часто удерживаются.
Именно они расцениваются нами как голубое земное небо. В то же время красная часть спектра доходит до Луны и отражается от неё обратно, что и можно наблюдать во время так называемой красной Луны.
Учитывая, что система из Солнца, Земли и Луны не представляет собой исключительно ровный часовой механизм, а имеет место определенный наклон небесных тел по отношению друг другу, как и их взаимных орбит, то лунные затмения могут приобретать самые разнообразные характеры, как впрочем и солнечные.
Довольно часто при лунном затмении тень не способна полностью перекрывать солнечный свет, что делает наш спутник едва различимым и бурым.
Тем не менее, иногда Луна находится несколько выше оси эклиптики, что обеспечивает попадание значительного количества солнечных лучей на поверхность. В результате, лунное затмение может сопровождаться достаточно ярким отраженным светом, который плохо сочетается с таким понятием.
Даже в фазе полного лунного затмения из-за особенностей атмосферы Земли солнечные лучи преломляются в верхних слоях.
В результате на Луну всё равно попадает определенный процент освещения, в результате чего мы видим бурый отражённый свет.
В силу того, что Луна атмосферы не имеет, при солнечном затмении подобного эффекта преломления не возникает, а свойственен бриллиантовый эффект.
Когда при прохождении лунного диска по солнечному, солнечные лучи способны находить для себя путь через отдельные неровности лунной поверхности, образуя отдельные бриллиантовые искры по краям диска.
Источник
chva
chva Виталий Чихарин
Существует довольно распространённое заблуждение, что причиной смен фаз Луны служит тень Земли, отбрасываемая на Луну Солнцем. На самом деле, если тень от Земли попадает на Луну, то происходит лунное затмение. В сети немало статей и видеороликов, поясняющих, почему происходит эта смена фаз.
Далеко ходить не надо, можно почитать статью в Википедии. Или вот такое видео (английский язык):
В статье в Википедии есть и картинка, показывающая причину смены фаз:
.
Фазы Луны зависят от взаимного расположения Земли, Луны и Солнца. Когда Луна находится между Землей и Солнцем, Солнце освещает ту её часть, которая противоположна от наблюдателя и направленная к нам часть не видна, это новолуние. Когда наоборот Земля между Луной и Солнцем, Солнце освещает обращенную к нам часть и это полнолуние. На видео (см. выше) картина демонстрируется в движении.
Вас удовлетворяет это объяснение? Меня не удовлетворяет. Напомню, что как правило Луна наблюдается ночью (хотя её бывает видно и днём при не очень сильном солнечном свете). Так вот, ночь на Земле для наблюдателя наступает тогда, когда он находится на той стороне Земли, которая в ходе вращения планеты «отвернулась» от Солнца, другими словами, сама планета закрывает Солнце от наблюдателя. Таким образом, наблюдатель никаким образом не сможет увидеть расположенную между Землёй и Солнцем Луну, так как она закрывается от него Землёй. Это видно и на картинке (Луна в положении 1, то есть в новолуние, видна с дневной стороны Земли), и на видео (Шарик полностью затенен тогда, когда изображающая Солнце лампа бьет прямо в в глаза).
Ладно бы это, можно было бы просто сказать, что новолуние — это когда Луна расположена между Землей и Луной, её не видно, потому и темно. Но на самом деле Луну видно и в новолуние, она слабо светится отраженным от Земли солнечным светом. Каким же образом её видно ночью, если она должна быть с другой стороны? Можете сами выполнить в Гугле или Яндекс поиск по картинкам и посмотреть. Более того, при расположении Луны между Землей и Солнцем её не должно было быть видно и в первых фазах роста, и в последних фазах старения, так как и в этом случае её было бы видно только на дневной стороне.
Мы же знаем, что на самом деле Луну видно ночью. Более того, я уже написал, что Луну часто бывает видно не только ночью, не только в сумерках, но и днём. Я видел её даже летом часа в четыре, угол между ней и Солнцем точно не превышал 90°. И при этом она находилась если не в фазе полнолуния, то близко к тому. А если исходить из такого объяснения, Луну в фазе полнолуния можно было бы видеть только при угле между Луной и Солнцем близким к 180° и только ночью.
С другой стороны, если Земля находится между Солнцем и Луной, то на Луну должна было бы падать тень от Земли и вместо полнолуния должно было бы как раз происходить лунное затмение. В чём же дело?
Думаю, подобные объяснения слишком примитивны. Плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости плоскости эклиптики, да и ось вращения Земли наклонена к плоскости эклиптики. Это всё и даёт реальную картину. В полнолуние Луна висит выше эклиптики, потому и Солнцем освещена, и земная тень на неё не падает (кроме тех случаев, когда всё-таки падает и происходит лунное затмение). В новолуние наоборот, потому Луну всё-таки видно.
Источник
Почему Луна превращается в полумесяц?
Если рассматривать Луну, то можно увидеть как меняется она. Сама она конечно не изменяется, меняются только фазы луны. Сначала на небе появляется маленький «серп», который каждый день, меняясь, становиться круглым и затем через дни постепенно убывая превращается снова в «серп» и исчезает.
Так называемый «серп» Луны именуется полумесяцем. Весь процесс появления и исчезновения Луны на небосводе делится на 2 фазы растущие и убывающие и каждая еще на 4 полу фазы. Растущая Луна: новолуние, молодая луна, первая четверть, полнолуние. Убывающая Луна: убывающая, последняя четверть, старая луна и перетекает к фазе новолуния.
Новолуние это положение Луны при котором она не видна и находиться между Землей и солнцем, но не на одной прямой. И с каждым днем двигаясь по небу процент освещения поверхности Луны увеличивается если смотреть с Земли и затем переходит в следующую фазу. Первая четверть, фаза при которой, ровно половина Луны заливается светом. Полнолуние — Луна находиться напротив Солнца и при этом полностью видна.
Далее спутник Земли проходит фазы убывающей Луны. Именно между фазами новолуние и полнолуние Луна становиться похожа на букву Р (если мысленно провести черту), тогда говорят растущая Луна и букву С — стареющая, соответственно. Эти 2 фазы сменяют друг друга, примерно через каждые 14,5 (суток).
Все эти фазы складываются в месяц(лунный) продолжающийся 29,5 (суток), из этих месяцев получается лунный календарь . Сам спутник Земли не может излучать свет, он всего лишь отражает солнечный свет. За счет движения вокруг Земли, Луна поворачивается то освещенной областью, либо полу освещенной (в форме полумесяца), либо неосвещенной стороной. Именно поэтому Луна меняет вид.
Источник
Топ заблуждений об астрономии. 6. Фазы Луны
Вы знаете, шарообразность Земли вполне можно было бы осознать, просто взглянув на лунный серп на ночном небе. Ведь именно в это время — особенно сразу после новолуния — как никогда хорошо видно, что тень Земли на Луне имеет явно круглую форму, а потому Земля — очевидно, шар. Даже странно, что древние об этом не догадались…
Так вот, если вы это действительно знаете, то вы знаете что-то неправильное: фазы Луны не вызываются падением на неё тени Земли. Они связаны исключительно с тем, под каким углом на неё светит Солнце и под каким углом она в данный момент видна с Земли.
Если вы погасите верхний свет в комнате, оставив зажжённой только настольную лампу, и возьмёте в вытянутую руку мяч: так, чтобы лампа была точно справа или слева от него, — то вы пронаблюдаете полный аналог «половины Луны на небе». Хотя в данный момент ваша собственная тень попросту не может падать на мяч — ведь лампа находится сбоку от него, а не сзади вас.
С Луной происходит нечто аналогичное.
Как понятно из рисунка, жители, например, США, в данный момент, если и видят Луну, то для них освещена только её левая половина.
Правда, тут надо отметить, эта картинка (как и все последующие в этом разделе) — немного жульническая.
Дело в том, что если бы я тут всё нарисовал в правильном масштабе, то Земля и Луна выглядели бы микроскопическими точками, и ничего нельзя было бы разглядеть. При увеличении же этих объектов, вместе с искажением отношений их размеров и расстояний между ними, искажаются и углы, под которыми они друг друга «видят».
Поэтому мне пришлось нарисовать Солнце там, где вы его видите, но вот источник света, имитирующий солнечный свет унести довольно далеко влево — чтобы Земля и Луна были освещены практически с одного и того же направления, а не с разницей углов к источнику света, примерно в 45°, как на этом рисунке.
Тем не менее, смысл, надеюсь, понятен, и потому можно взглянуть на другое взаимное расположение объектов.
В данном случае жители Земли сумеют увидеть лишь тонкий серп.
Причём рисунок нам как бы намекает, что этот серп будет виден не ночью, а, как максимум, перед самым рассветом — ведь та сторона Земли, с которой видно Луну, сейчас как раз повёрнута к Солнцу, а значит там уже не ночь.
Иными словами, новолуние, новая и старая Луна — это как раз наиболее далёкие состояния от того, при котором тень Земли могла бы всё-таки упасть на Луну. Напротив, в эти моменты Земля дальше от Солнца, чем Луна, а не наоборот.
Взглянем теперь на ту конфигурацию, при которой нам видна полная Луна.
Может показаться странным, что в данном случае не случилось лунное затмение: ведь тень Земли в такой конфигурации вроде бы должна была бы упасть на Луну и сделать её тёмной для земного наблюдателя.
Но нет, лунные затмения, разумеется, бывают, однако орбита Луны наклонена на 5,14° относительно плоскости, в которой находится орбита Земли вокруг Солнца. По этой причине она чаще всего находится не строго за Землёй на линии Солнце—Земля, а как бы «чуть выше» или «чуть ниже» этой линии. В общем, достаточно отстоит от этой линии для того, чтобы Земля не заслоняла её собой от солнечного света.
Здесь снова для более разборчивой демонстрации процесса пришлось немного увеличить наклон орбиты Луны, но суть примерно такова.
Тем не менее, не только Луна вращается вокруг Земли, но и Земля — вокруг Солнца. По этой причине плоскость лунной орбиты по-разному ориентирована к линии Солнце—Земля.
Вдобавок, сама орбита Луны и плоскость, в которой она лежит, медленно вращаются вокруг Земли, делая полные обороты примерно за 8,85 лет и 18,6 лет соответственно (это явление называется «прецессия»).
Из-за этого в некоторые моменты Земля всё-таки может оказаться точно между Солнцем и Луной. И тогда действительно случится лунное затмение.
По той же причине не каждый месяц, но всё-таки могут случаться и солнечные затмения тоже — ведь и Луна тоже может иногда оказываться точно между Солнцем и Землёй.
Как видно из рисунков, лунные затмения всегда наступают исключительно в полнолуние — в момент полной освещённости Луны: во всё остальное время их просто не может быть по чисто геометрическим причинам. И по тем же чисто геометрическим причинам солнечное затмение бывает исключительно в новолуние — когда со стороны Земли Луна не освещена Солнцем вообще.
Луна делает оборот вокруг Земли чуть более чем за 27 дней. И за этот период происходит полный цикл своих фаз: от полной неосвещённости до полной освещённости и обратно. Однако лунные и солнечные затмения не столь часты и случаются только в те моменты, когда вращение Луны вокруг Земли удачно накладывается на ориентацию её орбиты к линии Земля—Солнце.
В общем, заблуждение о том, что фазы Луны — это что-то типа неполных лунных затмений, гораздо более глубокое, чем «ну ладно, самую малость не угадали»: в данном случае не угадали в буквальном смысле на 180°.
Источник