Видно ли с поверхности Луны звездное небо — что сказал «Луноход-2»?
К большому сожалению, в последнее время ходит много разговоров о том, были американцы на Луне или нет? Один из аргументов, который предъявляют сторонники теории лунного заговора, является яко бы тот факт, что на фотографиях высадки астронавтов не видно звезд.
Вопрос конечно же интересный и требующий всестороннего разбирательства.
Есть два способа найти истину в том, видели ли американские астронавты звезды или нет.
Первый способ, это спросить у самих астронавтов, побывавших на Луне. Второй вариант: узнать, что на этот счет думала советская космонавтика. А думала она много и еще больше исследовала. Мы же поступим грамотно и объективно, т.е. рассмотрим оба способа.
В 50-60 гг прошлого века, была популярна идея создания на Луне больших астрономических лабораторий, мотивируя это тем, что притяжение в 1/6 земной, позволит на Луне создать огромные телескопы, а отсутствие атмосферы избавит от проблемы рефракции и потребности в юстировке телескопов.
Действительность оказалась несколько иной. Так, выяснилось, что в условиях лунного дня, несмотря на отсутствие атмосферной оболочки, звезды недоступны наблюдению невооруженным глазом.
Что говорили американские астронавты?
По отзывам американских астронавтов, условия наблюдения неба на дневной стороне Луны примерно такие же, как в ясную ночь на Земле для человека, находящегося на ярко освещенном прожекторами поле стадиона.
Глаза (и фото-видеокамеры) на Луне настолько ослеплены ярким светом Солнца, что звезд практически не видно. Мешает и свет, отраженный лунной поверхностью. Глаз и объектив (камеры конца 60х гг. без дополнительных светофильтров) не в состоянии адаптироваться, приспособиться к резкой смене световых контрастов. Чтобы защититься от ярких солнечных лучей, приходится пользоваться плотным светофильтром, а сквозь такой светофильтр ни одной звезды увидеть нельзя.
Однако с помощью телескопов и других специальных приборов (фильтров), защищенных от постороннего света, звезды на Луне можно наблюдать и в дневное время, как в прочем и на Земле.
Что изучала советская космонавтика?
Советский человек на Луну так и не ступил, зато отправил два лунохода. Для более детального изучения условий лунных астрономических наблюдений были проведены специальные исследования на советской автоматической передвижной лунной лаборатории «Луноход-2».
С этой целью он был оборудован специальным прибором –астрономическим фотометром, разработанным и изготовленным на крымской обсерватории АН СССР и предназначенный для измерения яркости неба в видимых УФ лучах.
Прибор был установлен на «Луноходе» таким образом, что его оптическая ось всегда была направленна в зенит лунного неба. Были также приняты меры, препятствующие попаданию в фотометр света, рассеянного выступающими деталями «Лунохода». Включение и выключение прибора осуществлялось с помощью радиокоманд, подаваемых с Земли. Результаты измерений передавались в Центр управления с помощью телеметрии.
За время начиная с момента посадки «Луноход-2» т.е. с 16 января по 20 марта 1973г. было проведено 12 сеансов связи с фотометром: 9 из них в условиях лунного дня, 2 во время лунной ночи и 1 в сумерки, вскоре после того, как диск Солнца скрылся за лунным горизонтом.
В итоге проведенных измерений были получены несколько неожиданные результаты. Оказалось, что свечение как дневного, так и ночного неба на Луне и в видимых, и в особенности в УФ лучах заметно выше ожидавшегося.
Изучение характеристик этого свечения в зависимости от высоты Солнца на лунном небе показало, что оно может быть вызвано рассеянными в окололунном пространстве частицами лунной пыли.
В связи с этим ученые высказали предположение, что вокруг Луны существует разреженный рой пылевых частиц, образованный в результате бомбардировки лунной поверхности метеоритами.
Подобные частицы рассеивают не только солнечный свет, но и свет Земли. Дело в том, что наша планета на лунном небе – это светило, примерно в 40 раз более яркое, чем полная Луна в небе Земли.
В свете этих исследований, возможность эффективных телескопических наблюдений на Луне, которые хотел осуществить советский союз, оказались проблематичными. Эти же исследования дают объяснение тому факту, что американские астронавты не видели звезд, а используемые ими телекамеры не обладали возможностью запечатлеть их в столь неблагоприятной световой обстановке.
Источник
Олимпиадные задания по астрономии с решениями
Задания для школьного тура Всероссийской олимпиады школьников по астрономии с подробными решениями
Задания для 11 класса с решениями
1. В известном романе английского фантаста Герберта Уэллса «Машина времени» первый в истории литературы путешественник во времени рассказывает: «Наконец, более чем через 30 миллионов лет, огромный красный купол Солнца заслонил собой десятую часть неба… Местами виднелись пятна снега, ужасный холод окружал меня.»
Какие ошибки (с астрономической и физической точек зрения) допустил автор?
2. Какая энергия поступает за 1 минуту от Солнца в озеро площадью 100 м 2 в ясную погоду, если высота Солнца над горизонтом 30 градусов, а атмосфера пропускает 80% излучения? (Солнечную постоянную принять равной 1,36 кВт/м 2 )
3. Чему равна плотность Луны, если ее масса в 81 раз, а радиус в 4 раза меньше, чем у Земли? (Луну и Землю считать шарами)
4. На каком расстоянии (в парсеках) от центра галактики находится в проекции на небо сверхновая звезда, если красное смещение в ее спектре 10 000 км/с, а видимый диаметр галактики 2′ ? (Постоянную Хаббла принять равной 100 км/(с* Мпк))
5. Звездой какой величины будет выглядеть Солнце с Сириуса, параллакс которого равен 0,37′′, если видимая с Земли звездная величина Солнца составляет -26,8 m ?
6. После многовекового полета космическому кораблю наконец посчастливилось отыскать в просторах Вселенной звезду, имеющую планету. Двигатели космического корабля по-прежнему работали отлично, а вот приборы, находившиеся на корабле, за долгое время перелета почти все вышли из строя. Остались лишь часы и хронометры. Могут ли космонавты со столь скудным оборудованием определить среднюю плотность вещества этой планеты?
Сделайте необходимые математические преобразования.
7. Видны ли с Луны те же созвездия (и видны ли они так же), что и с Земли? Ответ обоснуйте.
Источник
Видны ли с Луны те же созвездия (видны ли они так же), что и с Земли?
На краю Луны видна гора в виде зубца высотой 1″. Рассчитайте ее высоту
в километрах.
Используя формулы (§ 12.2), определите диаметр лунного цирка Альфонс
(в км), измерив его на рисунке 47 и зная, что угловой диаметр Луны, видимый
с Земли, составляет около 30′, а расстояние до нее около 380 000 км.
>. ПЛАНЕТЫ МЕРКУРИЙ, ВЕНЕРА И МАРС
1. Околосолнечные планеты. Близость Венеры и особенно Меркурия
к ослепительному Солнцу, а также отсутствие возможности наблю-
дать их диски на небе целиком, когда планеты ближе всего к Зем-
ле, очень затрудняют изучение поверхности и атмосферы этих
планет. Лишь в последние годы радиолокационные наблюдения
Венеры и Меркурия, фотографирование их с близкого расстояния
60
автоматическими станциями и другие методы впервые дали надежные
сведения о вращении этих планет вокруг оси и о строении их по-
верхности.
Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, немногим больше Луны,
но средняя плотность ее почти такая же, как и у Земли. Радиона-
блюдения обнаружили крайне медленное вращение Меркурия. Звезд-
ные сутки его, т. е. период вращения вокруг оси относительно
звезд, равны 58,65 наших суток. Солнечные сутки на этой планете
(т. е. промежуток времени между последовательными полуднями) со-
ставляют около 176 земных суток. Они равны двум меркурианским
годам, так как один оборот вокруг Солнца Меркурий делает за 88
земных суток. (Более точные числовые данные о планетах см. в при-
ложении V.)
Атмосфера на Меркурии практически отсутствует. Поэтому днев-
ное полушарие его сильно накаляется. В подсолнечной точке на
Меркурии была измерена температура более +300° С. При такой
температуре плавится свинец.
Поверхность Меркурия усеяна кратерами настолько густо, что
на фотографиях ее трудно отличить от поверхности Луны (рис. 52).
Венера лишь немногим меньше Земли по объему и массе. Еще
Ломоносов и его современники обнаружили существование у Венеры
Рис. 52. Сравнение Луны и Меркурия в одинаковой фазе:
Луна — слева, Меркурий — справа (масштаб этих фотографий неоди-
наков). 
атмосферы. Ломоносов правильно полагал, что она плотнее, чем
земная. Позднее на основе спектральных наблюдений было установ-
лено, а затем и подтверждено исследованиями, выполненными со-
ветскими автоматическими станциями, что атмосфера Венеры в
основном состоит из углекислого газа. Венера окутана сплошным
покровом белых облаков, прозрачным только для радиоволн.
Радионаблюдения выявили, что Венера вращается вокруг оси в
сторону, противоположную той, в которую вращаются все планеты
(кроме Урана) и в которую она сама обращается вокруг Солнца.
Солнечные сутки на ней составляют 117 земных суток. (Звездные
периоды вращения всех планет приведены в таблице V приложения.)
Наклон оси Венеры к плоскости ее. орбиты близок к прямому углу,
так что на ней нет смены времен года
С 1961 г. начались запуски к Венере советских автоматиче-
ских станций. Некоторые станции имели аппараты, спускавшиеся
на Венеру на парашюте, автоматические приборы которых измеряли
характеристики ее атмосферы на различной высоте и у поверхности
и передавали эти сведения по радио на Землю. Магнитного поля Ве-
неры эти приборы не обнаружили. У поверхности они зарегистри-
ровали температуру 470—480° С и давление 95—97 атмосфер
(«107 Па). Выяснилось, что на 97% по массе атмосфера Венеры
состоит из углекислого газа. Азот и инертные газы составляют лишь
несколько процентов, кислород — около 0,1%, а водяной пар еще
меньше.
Крайне высокая температура в нижних слоях атмосферы Венеры
и на ее поверхности в большой мере обусловлена так называемым
«парниковым эффектом». Солнечные световые лучи поглощаются в
нижних слоях и, излучаясь обратно в виде инфракрасных лучей, за-
держиваются ее облачным слоем, как тепло в парниках. С вы-
сотой над поверхностью температура понижается, и в стратосфере
Венеры царит мороз.
В видимых лучах облака Венеры совершенно однородны и белы,
но в ультрафиолетовых отчетливо видна структура облачного слоя
(рис. 53), говорящая о происходящих движениях газа в верхних
слоях атмосферы. Скорость ветров, составляющая всего несколько
метров в секунду в нижних слоях атмосферы, на высотах около
50 км достигает 60 м/с. Через облака Венеры (состоящие, по-
видимому, из капелек серной кислоты с небольшой примесью
других химических соединений) поверхность планеты не видна.
Радиолокационные исследования, проводимые как с Земли, так и с
борта автоматических межпланетных станций, позволили составить
карты рельефа поверхности Венеры. Оказалось, что поверхность
планеты в основном гладкая, хотя на ней найдены горные хребты
и кратеры.
Телевизионные камеры советских автоматических станций, опу-
щенные на поверхность планеты, впервые в мире передали на Землю
панорамы окружающей их безжизненной каменистой местности
(в 1975 г. — в черно-белом изображении («Венера-9 и -10»), а в
1982 г. — в цветном («Венера-13 и -14»)).
62
2. Марс. По размеру планета за-
нимает промежуточное положение
между Землей и Луной. Марс вдвое
меньше Земли по диаметру. Его
орбита имеет значительный эксцент-
риситет, поэтому, когда Марс нахо-
дится в противостоянии вблизи пери-
гелия, он сияет на небе, уступая по
яркости только Венере. Такие про-
тивостояния называются велики-
ми и повторяются через 15 и 17 лет.
В небольшой телескоп легче всего
заметить белые полярные шапки на
полюсах планеты, состоящие из льда
и замерзшего углекислого газа. Из-
редка на Марсе происходят мощные
пылевые бури иногда длящиеся
месяцами, поднимающие в воздух
колоссальнейшие количества мельчайших пылинок. Таким образом,
подтверждается существование там песчаных пустынь, определив-
ших собой оранжевый цвет Марса в целом. Судя по пылевым
бурям, на Марсе могут быть сильные ветры, дующие со скоростями
в десятки метров в секунду.
Марс, подобно Луне и Меркурию, усеян кратерами (рис. 54).
Как и на Луне, они в основном образуются от ударов метеоритов.
Форма марсианских кратеров свидетельствует о явлениях выветри-
вания и выравнивания его поверхности.
Существование на Марсе атмосферы было установлено уже дав-
но. Однако эта атмосфера очень разрежена, и ее давление пример-
но в 100 раз меньше земного. В основном она состоит из углекис-
лоты. Кислорода и водяного пара в ней крайне мало, но иногда
можно наблюдать редкие белые облака и туман, чаще над поляр-
ными шапками.
Вода на Марсе из-за низкого атмосферного давления в основ-
ном может существовать только в виде льда.
Рис. 54. Сравнение кратеров (слева направо) на Марсе, Луне и Меркурии. 
Рис. 53. Фотография Венеры, оку-
танной облаками, полу-
ченная космической стан-
цией. 
Год Марса почти вдвое длиннее земного, есть там и смена вре-
мен года, так как ось суточного вращения Марса наклонена к
плоскости его орбиты, почти как земная.
На поверхности Марса заметны темные пятна на общем оранже-
вом фоне (см. форзац). Темные пятна на Марсе назвали «морями»,
а оранжевые пространства — «пустынями». По видимому пе-
ремещению пятен на диске установлена продолжительность сол-
нечных суток на Марсе 24 ч 37,4 мин, почти как на Земле.
Суточные температурные изменения на Марсе достигают
80—100 °С.
На экваторе температура редко поднимается даже летом до
0°С, а к ночи она падает до жестокого мороза (—70; —100 °С),
особенно холодно на полюсах (до —130 °С).
Суровые условия на Марсе являются следствием того, что Марс
в 1,5 раза дальше от Солнца, чем Земля, и получает энергии от него
в два с лишним раза меньше, а ночью грунт из-за разреженности
атмосферы остывает очень быстро. «
Объем наших сведений о Марсе резко возрос благодаря исполь-
зованию автоматических станций-лабораторий, выведенных на орби-
ту вокруг Марса в качестве его искусственных спутников. По ко-
манде с Земли они производили фотографирование поверхности пла-
неты. Несколько космических аппаратов опускалось на поверхность
Марса. Получены тысячи фотографий планеты с разного расстоя-
ния, на основе которых составлены подробные карты планеты. На
Марсе обнаружено несколько гигантских, по-видимому, давно
потухших вулканов. Высота самого большого из них составляет
27 км. Между отдельными участками поверхности планеты, как и на
Земле, имеются большие перепады высот. Обнаружены на Марсе
и каньоны, которые по своим масштабам напоминают земные русла
высохших рек.
Несмотря на крайне суровые физические условия, Марс явля-
ется единственной планетой нашей Солнечной системы, на которой
можно было ожидать существование примитивных форм жизни.
Биологические эксперименты по обнаружению следов органической
жизни (хотя бы в форме бактерий), проведенные автоматическими
космическими аппаратами «Викинг-1 и -2», не привели к положи-
тельному результату.
15 1- С Земли на Луне в телескоп видны объекты размером 1 км. Каков наи-
меньший размер деталей, видимых с Земли на Марсе в такой же телескоп во
время противостояния (на расстоянии 55 млн. км)?
2. Пользуясь таблицей V приложения, определите по цветным рисункам Марса
(см. форзац) примерное значение диаметра его полярной шапки (в км), сравнивая
ее размеры с диаметром изображения Марса на рисунке (его можно измерить
с помощью циркуля и линейки).
64
ПЛАНЕТЫ-ГИГАНТЫ
Из четырех гигантских планет
лучше всего изучен Юпитер —
самая большая планета этой груп-
пы и ближайшая из планет-ги-
гантов к нам и Солнцу. Период
его обращения вокруг Солнца
около 12 лет. Ось вращения Юпи-
тера почти перпендикулярна к пло-
скости его орбиты, поэтому смены
времен года на нем нет.
У всех планет-гигантов враще-
ние вокруг оси довольно быст-
рое, а плотность мала. Вследствие
этого они значительно сжаты.
Все планеты-гиганты окружены мощными протяженными атмо-
сферами, и мы видим лишь плавающие в них облака, вытянутые
полосами, параллельными экватору. Полосы облаков видны на Юпи-
тере даже в слабый телескоп (см. форзац). Юпитер вращается
зонами — чем ближе к полюсам, тем медленнее. На экваторе пе-
риод вращения 9 ч 50 мин, а на средних широтах на несколько
минут больше. Аналогичным образом вращаются и другие планеты-
гиганты.
Поскольку планеты-гиганты находятся далеко от Солнца, их
температура (по крайней мере над их облаками) очень низка: на
Юпитере —145 °С, на Сатурне —180 °С, на Уране и Нептуне еще
ниже.
Атмосферы планет-гигантов содержат в основном молекулярный
водород, есть там метан СН4 и, по-видимому, много гелия, а в
атмосфере Юпитера и Сатурна обнаружен еще и аммиак NH3. От-
сутствие полос NH3 в спектрах более далеких планет объясняется
тем, что он там вымерз. При низкой температуре аммиак конден-
сируется, и из него, вероятно, состоят видимые облака Юпитера.
Теоретически построены модели массивных планет, состоящих
из водорода и гелия. В центре планеты температура может дости-
гать нескольких тысяч градусов. Плотность газовой атмосферы у
основания около 100 кг/м3. Малая средняя плотность планет-ги-
гантов может объясняться тем, что она получается делением мас-
сы на видимый объем, а объем мы оцениваем по непрозрачному
слою обширной атмосферы. Малая плотность и обилие водорода от-
личают планеты-гиганты от остальных планет.
Исключительным образованием в Солнечной системе казалось яр-
кое кольцо толщиной не более чем в несколько километров, окру-
жающее Сатурн (см. форзац). Оно расположено в плос-
кости экватора Сатурна, которая наклонена к плоскости его орби-
ты на 27°. Поэтому в течение 30-летнего оборота Сатурна вокруг
Солнца кольцо видно нам то довольно раскрытым, то точно с реб 
Рис. 55. Изменения
Сатурна.
Вида кольца
65
pa, когда его можно разглядеть в виде тонкой линии лишь в боль-
шие телескопы (рис. 55). Ширина этого кольца такова, что по не-
му, будь оно сплошное, мог бы катиться земной шар.
Русский ученый А. А. Белопольский, изучив спектр кольца,
подтвердил теоретический вывод о том, что кольцо у Сатурна дол-
жно быть не сплошным, а состоять из множества мелких частиц.
По спектру, используя принцип Доплера — Физо, он установил, что
внутренние части кольца вращаются быстрее, чем наружные, в соот-
ветствии с III законом Кеплера.
Фотографии, переданные автоматическими станциями, запущен-
ными к (Сатурну, показали, что его кольцо состоит из многих сотен
отдельных узких «колечек», разделенных темными промежутками.
Предполагается, что такая структура колец связана с гравитаци-
онным влиянием многочисленных спутников планеты на движение
частиц вещества, образующего кольца.
Система колец Сатурна либо возникла при разрушении некогда
существовавшего спутника планеты (например, при его столкнове-
нии с другим спутником или астероидом), либо же представляет
остаток того вещества, из которого в далеком прошлом образова-
лись спутники Сатурна и которое из-за приливного воздействия
планеты не смогло «собраться» в отдельные спутники.
Недавно были обнаружены очень слабые и тонкие кольца вокруг
Урана и Юпитера. Эти кольца значительно уступают по яр-
кости кольцам Сатурна. Существование колец вокруг больших пла-
нет было предсказано ранее советским ученым С. К. Всехсвятским.
Из остальных данных о плане-
тах заслуживает упоминания факт
осевого вращения Урана в направ-
лении, противоположном тому, в ко-
тором вращаются почти все пла-
неты. Ось его образует с плоскостью
орбиты угол всего лишь 8°, так что он
вращается как бы лежа на боку.
Вследствие этого на планете про-
исходит крайне резкая смена времен
года. Год на Уране продолжается 84
земных года. Только Уран и Венера
вращаются вокруг своей оси не в ту
сторону, в которую вращаются все
остальные планеты.
16 Кольцо Сатурна кажется нам эллипсом.
Измерив отношение осей любого эл-
липса (рис. 55), найдите (с помощью
таблиц тригонометрических функций) угол,
который плоскость кольца составляет с лу-
чом зрения. 
▲. Белопольский (1854—1934).
Советский астроном, один из осно-
вателей современных методов
спектральных исследований астро-
номических объектов. Эксперимен-
тально подтвердил принцип Доп-
лера — Физо и оценил лучевые ско-
рости большого количества звезд.
Исследовал вращение колец Сатур-
на и доказал, что они состоят- из
мелких космических тел.
66
ДВИЖЕНИЕ ЛУНЫ И СПУТНИКОВ ПЛАНЕТ. ЗАТМЕНИЯ
1. Спутники планет и Луна. У Меркурия и Венеры спутников нет.
У остальных планет, за исключением Земли и Плутона, спутники
неизмеримо меньше своих планет. У Земли имеется лишь один ес-
тественный спутник — Луна. Она меньше Земли по диаметру всего
лишь в 4 раза. У Плутона обнаружен единственный спутник — X а-
р о н, который по размерам всего лишь вдвое меньше, чем са-
ма планета. Самые крупные спутники: Титан (спутник Сатур-
на) иГанимед (третий спутник Юпитера). Они в 1,5 раза больше
Луны по диаметру и немного больше Меркурия. Титан — единствен-
ный спутник, обладающий мощной атмосферой. По температуре и
содержанию различных газов атмосфера Титана значительно отлича-
ется от земной, хотя она также в основном состоит из азота.
С помощью автоматических межпланетных станций удалось полу-
чить с близкого расстояния четкие фотографии спутников Марса и
многих спутников Юпитера и Сатурна. На них хорошо видны
многочисленные детали поверхности: кратеры, трещины, отдельные
неровности. Спутники Юпитера и более далеких планет покрыты
слоем льда с пылью в десятки километров толщиной. На спут-
нике Юпитера — И о было сфотографировано несколько действую-
щих вулканов. Кратерами, главным образом ударного (метеоритно-
го) происхождения, оказались покрыты все спутники, даже столь
малые, как спутники Марса размером около 20 км (рис. 56).
Все спутники, для которых удалось установить вращение вокруг
оси, в том числе и Луна, повернуты к своей планете всегда одной
и той же стороной. Поэтому их звездные периоды вращения равны
периодам их обращения вокруг своих планет, вследствие чего ни
с одной планеты нельзя видеть обратную сторону этих спутников.
Четыре наибольших спутника Юпитера иногда можно разглядеть
даже в призменный бинокль. В телескоп за несколько часов можно
проследить, как спутники заметно перемещаются (рис. 57), иногда
проходят между Юпитером и Землей, а иногда уходят за диск Юпи-
тера или в его тень. Наблюдая периодичность этих затмений спутни-
ков, Ремер в XVII в. открыл, что скорость распространения света
конечна, и установил ее числовое значение.
Многие из спутников планет интересны своим движением; на-
пример, Фобос обращается вокруг Марса втрое быстрее, чем сама
планета вращается вокруг оси. Поэтому для наблюдателя на Мар-
се он дважды в сутки восходит на западе и дважды полностью ме-
няет все фазы, проносясь по небосклону навстречу суточному вра-
щению звезд. Спутники Марса близки к его поверхности. Фобос
находится от поверхности Марса на расстоянии меньшем, чем
диаметр планеты.
Далекие спутники Юпитера и Сатурна очень малы, и некоторые
из них обращаются в сторону, противоположную вращению самой
планеты. У всех спутников Урана плоскости орбит почти перпен-
дикулярные плоскости орбиты Урана и близки к плоскости эквато-
ра планеты.
2. Движение Луны. Луна движет-
ся вокруг Земли в ту же сторону,
в какую Земля вращается вокруг
своей оси.
Звездный, или сидерический, ме-
сяц — это период обращения Луны
вокруг Земли относительно звезд;
синодический месяц — это период об-
ращения Луны вокруг Земли относи-
тельно Солнца. Синодический ме-
сяц — это промежуток времени меж-
ду одинаковыми фазами Луны.
Звездный месяц равен 27,3 сут,
а синодический месяц—29,5 сут.
Луна L (рис. 58) проходит за
сутки по своей орбите 360°: 27,3«13°.
За 27,3 сут Земля Т вместе с Луной
пройдет по своей орбите относи-
тельно Солнца дугу ТТЬ почти 27°.
Луне, следовательно, понадобится
еще около 27°: 13° «2 сут, чтобы прийти в прежнее положение
относительно Земли и Солнца. Так и получается, что синодический
месяц, иначе солнечные сутки Луны, составляет около 29,5 земных
суток. Следовательно, на Луне продолжительность дня равна двум
земным неделям и две наши недели составляют там ночь.
Ближайшая к Земле точка эллиптической лунной орбиты назы-
вается перигеем, а наиболее удаленная — апогеем.
Схема, поясняющая смену фаз Луны, показана на рисунке 59.
Когда Луна видна нам как узкий серп, остальная часть ее диска
тоже слегка светится. Это явление называется пепельным
светом и объясняется тем, что Земля освещает ночную сторону
Луны отраженным солнечным светом.
Рис. 57. Примеры изменения расположения четырех главных спутников Юпитера
за три последующих дня. 
Рис. 56. Фотография Фобоса —
спутника Марса, сделанная
с одного из искусствен-
ных спутников.
3. Лунные и солнечные затмения. Земля и Луна, освещенные Солн-
цем, отбрасывают конусы тени (сходящиеся) и конусы полутени
(расходящиеся). Они изображены на рисунке 60. Когда Луна попа-
дает в тень Земли полностью или частично, происходит полное
или частное затмение Луны С Земли оно видно одновременно
отовсюду, где Луна над горизонтом. Фаза полного затмения Луны
продолжается, пока Луна не начнет выходить из земной тени, и мо-
жет длиться до 1 ч 40 мин. Сол-
нечные лучи, преломляясь в атмо-
сфере Земли, попадают в конус зем-
ной тени. При этом атмосфера сильно
поглощает голубые и соседние с ними
лучи (вспомните спектр), а пропу-
скает внутрь конуса преимуществен-
но красные лучи, которые она погло-
щает слабее. Вот почему Луна при
большой фазе затмения окрашива-
ется в красноватый цвет, а не пропа-
дает совсем. В старину затмения
Луны боялись как страшного пред-
знаменования, считали, что «месяц
обливается кровью». Лунные затме-
ния бывают до трех раз в году, раз-
деленные почти полугодовыми про-
межутками, и, конечно, лишь в п о л-
н о л у н и е.
Солнечное затмение как полное
видно только там, где на Землю
падает пятно лунной тени. Диаметр
пятна не превышает 250 км, и по-
этому одновременно полное затмение 
Легко понять, что фазы Земли
и Луны взаимно противоположны.
Когда Луна почти полная, Земля
с Луны видна как узкий серп. На
рисунке 31 представлена фотография
неба и лунного горизонта с Землей,
у которой видна лишь ее освещенная
часть — меньше полукруга.
17 1. Серп Луны вечером обращен вы-
пуклостью вправо и близок к горизонту.
В какую сторону горизонта вы смотрите?
Сегодня верхняя кульминация Луны
произошла в полночь. Когда верхняя
кульминация Луны повторится завтра?
Через какие промежутки времени звез-
ды кульминируют на Луне?
Рис. 58. Различие между звездным
месяцем и синодическим
месяцем.
Рис. 59. Смена лунных фаз (сол-
нечные лучи падают снизу,
вверху изображены лун-
ные фазы, видимые с
Земли).
69 
Рис. 60. Схема затмений Луны и Солнца (масштаб рисунка не соблюдается).
Солнца видно лишь на малом участке Земли. Когда Луна пере-
мещается по своей орбите, ее тень движется по Земле с запада
на восток, вычерчивая последовательно узкую полосу полного
затмения (рис. 61).
Там, где на Землю падает полутень Луны, наблюдается част-
ное затмение Солнца (рис. 62).
Вследствие небольшого изменения расстояний Земли от Луны и
Солнца видимый угловой диаметр Луны бывает то больше, то меньше
солнечного, то равен ему. В первом случае полное затмение Солнца
длится до 7 мин 40 с, в третьем — только одно мгновение, а во
втором случае Луна вообще не закрывает Солнца целиком, наблю-
дается кольцеобразное затмение. Тогда вокруг темного диска
Луны виден сияющий ободок солнечного диска.
На основе точного знания законов движения Земли и Луны вы-
числены на сотни лет вперед моменты затмений и то, где и как
они будут видны. Составлены карты, на которых показаны полоса
полного затмения, линии, где затмение будет видно в одинаковой
фазе (изофазы), и линии, относительно которых для каждой мест-
ности можно отсчитать моменты начала, конца и середины затме-
ния. Солнечных затмений в году для Земли может быть от двух до
пяти, в последнем случае непременно частных. В среднем в одном
и том же месте полное солнечное затмение бывает видно чрез-
вычайно редко — лишь однажды в течение 200—300 лет.
Особый интерес для науки представляют полные затмения
Солнца, наводившие ранее суеверный ужас на невежественных лю-
дей. Их считали предзнаменованием войны, конца света.
Астрономы предпринимают экспедиции в полосу полного затме-
ния, чтобы в течение секунд, редко минут полной фазы изучать
внешние разреженные оболочки Солнца, невидимые непосредственно
вне затмения. Во время полного солнечного затмения небо темне-
ет, по горизонту горит заревое кольцо — свечение атмосферы, ос-
70
Рис. 61. Перемещение пятна лун- Рис. 62. Последовательность фаз частного
Источник