Лунным затмением называют природное явление, во время которого Луна входит в область земной тени. Когда наступает лунное затмение, на линии одновременно должны располагаться Луна с Солнцем и Землей . Выходит, что Луна загораживается от Солнца с помощью Земли. Это значит, что затмение возможно исключительно в полнолуние. В это время можно увидеть Луну, которая затенена с Земли полностью либо частично. Возможно наблюдать затмение с той части нашей планеты, которая располагается над горизонтом.
Частное лунное затмение
Диаметр земной тени превышает лунный в 2.5 раза, именно поэтому земная тень накрывает весь диск Луны. В ситуации, когда это случается, затмение — полное. Если происходит частичное погружение Луны в земную тень, то подобное затмение считается частным.
В тех ситуациях, когда линия Луна с Солнцем и Землей далеки от идеальных, возможен вариант, при котором не наступит фаза затмения. Возможно еще такое, что земная тень затронет край лунного диска, она покроется полутенью.
Длительность фаз любого затмения, частного или полного, зависит напрямую от расположения всех 3 вышеупомянутых небесных тел . Самая большая длительность лунного затмения способна составить 108 минут. От этой же причины зависит и яркость лунного диска при полном лунном затмении. Возникают случаи, когда Луны совсем не видно, а бывает и так, что Луна настолько яркая, что наблюдатели даже не верят тому, что наступило лунное затмение.
Полутень, которая присутствует вокруг конуса земной тени, может частично заслонить Солнце. Когда Луна начинает проходить эту область, но не вошла в тень, наступает полутеневое затмение. Яркость Луны становится меньше, но совсем на немного. Подобное снижение яркости не увидеть невооруженным глазом, это могут зафиксировать лишь приборы.
Даже тогда, когда лунное затмение полное, Луна совсем не пропадает, становясь темно-красной . Объяснение этому есть: с наступлением полного затмения, лучи Солнца освещают Луну и дальше. Эти лучи светят касательно на земную поверхность, преломляются, а затем рассеиваются в земной атмосфере.
Атмосфера Земли способна поглотить коротковолновые спектровые части голубых и синих оттенков, но в тоже время без проблем пропускать красные. Они достигают лунной поверхности при наступлении затмения. У этого явления такая же природа, которая наблюдается у окрашивающих западную часть неба в нежно-розовый цвет солнечных лучей.
В наши дни даже младшего школьника вряд ли получится напугать историями о страшном волке, который живет в ночи и временами пожирает Луну на черном небосводе, предвещая несчастья.
Однако, еще относительно недавно по астрономическим меркам затмение Луны вызывало ужас у человечества. На многих наскальных рисунках запечатлено это астрономическое явление, которое в основном интерпретировалось как знак о гневе богов и предвестнике несчастий. А кроваво-красный облик Луны недвусмысленно намекал на скорое кровопролитие. В древнем Китае, например, подобное затмение считалось «ненормальным» или даже «ужасным». В древнекитайских текстах можно встретить иероглифы, которые означают «противоестественную связь Луны и Солнца», «пожирать», «несчастье». Придворные астрономы считали, что Луна «пожирается драконом». Для того чтобы помочь дракону скорее выплюнуть светило жители выносили зеркала на улицу, так как последние ассоциировались с небесными телами, из-за их способности отражать свет. Примечательно, что математики Древнего Китая уже во времена династии Хань (206 г. До н.э. – 220 г. н. э.) могли предсказывать как лунные, так и солнечные затмения на многие десятки лет вперед, но эти знание держались в секрете. В Индийской «Махабхарате» сказано, что Лунное затмение случается, когда боги индийского пантеона собираются для варки сомы – эликсира бессмертия. Викинги свято верили, что два прожорливых волка по очереди пожирают светила, чтобы утолить свой безудержный голод. В противовес другим народам, у австралийских аборигенов лунное затмение, напротив, ассоциировалось с любовью.
Первые астрономы и предсказания затмений
Как же менялось отношение людей к такому интересному астрономическому событию? Как уже было сказано выше, в Древнем Китае, несмотря на глубокое мистическое отношение к затмениям, звездочеты пытливо изучали этот природный феномен. Благодаря высокому развитию математики и алгебры в Поднебесной, древним ученым удалось разгадать астрономическую тайну. Оказалось, с использованием простых на первый взгляд математических расчетов можно предсказать наступление лунного затмения с высокой степенью вероятности. Есть свидетельства, что еще раньше, во времена правления великих Фараонов Древнего Египта, люди уже умели предсказывать многие астрономические явления. Но больше всего поражает, что чуть ли не раньше строительства египетских пирамид существовала целая обсерватория, способная предсказывать не только лунные затмения, но и составлять график большинства важнейших астрономических событий, связанных с нашей планетой, его спутником и Солнцем. Знаменитый Стоунхендж позволял делать большое количество предсказаний и наблюдений астрономических явлений, и он вполне заслуженно носит титул древнейшей обсерватории человечества.
Как все устроено
Но в чем же состоит гениальность древних астрономов и математиков? Что такого сложного может скрываться в столь простом, казалось бы, явлении, как затмение Луны Землей? Давайте попробуем разобраться в этом вопросе. После открытия Николаем Коперником гелиоцентрической системы мира стало ясно, что Луна, обращаясь вокруг Земли за 29,5 суток, дважды пересекает плоскость эклиптики в так называемых лунных узлах. Узел, пересекая который Луна уходит вверх к Северному полюсу Земли, называют Северным или Восходящим, противоположный называют Нижним или Нисходящим. Но из-за несовпадения плоскостей Лунной и Земной орбит, далеко не каждое полнолуние сопровождается затмением.
Полные, неполные и частичные затмения
Также не каждое лунное затмение является полным. И если полнолуние придется на прохождение Луной такого узла, то мы сможем наблюдать затмение. Но только половина Земного шара может наблюдать это явление, так как оно будет видно только там, где Луна находится над горизонтом. Из-за прецессии Лунной орбиты узлы движутся вдоль эклиптики. Полный цикл по эклиптике узлы совершают за 18,61 лет или за так называемый Драконический период. То есть Лунные затмения происходят ровно через этот период времени. Зная, где и когда проходило затмение можно с очень высокой точностью предсказать следующее подобное событие. По сути, затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, которая отбрасывается Землей. На расстоянии орбиты нашего спутника или в 384 000 километрах диаметр пятна тени приблизительно равен 2,6 дискам Луны. Вследствие этого Луна вполне может быть затемнена целиком, а максимальное время полной фазы затмения может составлять не более 108 минут. Подобные затмения называются Центральными, так как Луна проходит через центр тени, которая отбрасывает Земля.
Почему луна «кровавая»?
Примечателен тот факт, что даже при прохождении Луны через центр тени она не остается полностью темной. Дело в том, что под действием Земной атмосферы происходит преломление солнечного света, что приводит к частичной освещенности поверхности Луны даже на пике затмения. А из-за того, что наша атмосфера наиболее проницаема для оранжево-красного спектра солнечного света, то именно этот свет достигает поверхности Луны, делая ее кроваво-красной. Подобный эффект можно увидеть на небосводе после заката или перед рассветом. Однако, если же Луна не проходит через центр пятна Земной тени, то может произойти так называемое неполное или полутеневое Лунное затмение, в результате которого часть спутника останется освещенной.
Самые редкие и необычные лунные затмения
Кроме вышеперечисленных фактов есть еще один не менее удивительный. Парадоксально, но лунное затмение фактически можно наблюдать, когда и Луна и Солнце находятся над горизонтом и явно находятся не совсем в противоположных точках. Другими словами, лунное затмение можно наблюдать тогда, когда слева от вас восходящая или заходящая Луна, а справа Солнце, тоже в одной из двух фаз. Данный феномен может возникнуть из-за того, что Земная атмосфера искривляет движение света. Это одно из самых странных естественных явлений, которое может происходить, и которое на первый взгляд кажется невозможным, если учитывать, что затмение происходит тогда, когда три тела выстраиваются в линию (сизигия). Подобная аномалия происходит из-за рефракции атмосферы. Солнце фактически уже село, а Луна еще не взошла, но линзирование света атмосферой Земли искажает окружающую астрономическую действительность. В результате «двойного» смещения небесных тел их мнимое сближение происходит более чем на 1 градус большого круга.
Подобного рода невероятное затмение наблюдалось Плинием Старшим 22 февраля 72 года н.э. Но на этом экзотичные виды Лунных затмений не заканчиваются. Порой Луна проходит через тень Земли, находясь в так называемом суперлунии, то есть точке наибольшего сближения с Землей. Так как орбита Луны обладает эксцентриситетом, то в определенные периоды времени наш спутник то приближается к Земле, то удаляется. При стечении всех обстоятельств, наряду с совпадением полнолуния и прохождением Луны через узел орбиты происходит еще и максимальное сближение Луны с Землей. Последнее полное Лунное затмение с суперлунием произошло утром 28 сентября 2015 года. К тому же, лунное затмение может совпасть с днем летнего или зимнего солнцестояния. 21 декабря 2010 года впервые за 372 года лунное затмение совпало с днем зимнего солнцестояния. В следующий раз подобное произойдет только 21 декабря 2094 года.
Когда следующее Лунное затмение?
В следующем 2016 году будет два лунных затмения: 9 марта в 5:57 утра и 1 сентября в 13:06 по Московскому времени. Мало того, что в обоих случаях насладится затмением помешает дневная засветка, так и сами затмения будут лишь полутеневыми.
Лунное затмение 8 октября 2014 сжато до 1 минуты
Луна не имеет собственного света, но ее поверхность отражает солнечные лучи, поэтому она служит нам ночным светилом. Во время затмений наш спутник приобретает красный цвет, поэтому иногда затмения Луны называют "кровавой Луной".
Почему происходят лунные затмения
Эти небесные явления случаются, когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются на одной прямой линии. Солнце находится за Землей, в результате Земля отбрасывает тень на Луну, и происходит лунное затмение.
Они всегда происходят в полнолуние, однако мы можем наблюдать затмение Луны не в каждое полнолуние. Дело в том, что лунная орбита наклонена под углом 5 градусов к орбитальной плоскости Земли, также известный как эклиптика (путь Земли вокруг Солнца). Точки пересечения двух орбит называются лунными узлами, и затмения могут быть только тогда, когда полнолуние происходит вблизи лунного узла. В других случаях Земля не может бросить тень на поверхность Луны.
Таким образом, чтобы произошло лунное затмение, должны выполняться два условия:
Полная Луна на небесах;
Близость Земли к одному из лунных узлов.
Виды лунных затмений
Есть 3 вида: полное, частичное и полутеневое.
Полное лунное затмение случается, когда центральная (темная) часть тени Земли покрывает всю видимую сторону Луны. Тень Земли составляет около 1,4 млн. километров в ширину.
Частичное лунное затмение можно наблюдать, когда лишь часть видимой поверхности Луны закрыта земной тенью.
Когда Солнце, Земля и Луна выстаиваются не на идеально ровной линии, только внешняя часть тени Земли (полутень) затмевает Луну. Такое затмение называется полутеневым.
Почему Луна становится красной
Даже если Земля полностью блокирует солнечный свет от попадания на поверхность Луны, наш спутник все равно виден на небесах. Это происходит из-за того, что атмосфера Земли преломляет солнечный свет и косвенно освещает лунную поверхность. Во время полного лунного затмения Луна темнеет и становится красной, потому что земная атмосфера наиболее проницаема для лучей красного цветового спектра. Однако Луна также может приобретать желтый, оранжевый или коричневый цвета, поскольку в земной атмосфере присутствуют облака и частицы пыли, именно они позволяют волнам различной длины достичь поверхности нашего спутника.
Где можно увидеть затмения Луны
Это небесное явление могут видеть все, кто находятся на ночной стороне Земли. Наблюдать его можно невооруженным глазом. Шанс увидеть лунное затмение намного выше, чем солнечное (оно видимо лишь в узкой полосе на определенных территориях Земли), хотя оба происходят через аналогичные промежутки времени. В один календарный год может быть два лунных затмения (с промежутком около шести месяцев), иногда три, но в некоторые годы не происходит ни одного.
Мифы и поверья о затмениях
Древние инки верили, что лунные затмения вызывает ягуар, пытающийся поглотить Луну. Нападением большой кошки объясняли рыжий или кроваво-красный цвет, в который земной спутник окрашивается во время полного лунного затмения. Инки боялись, что после нападения на Луну огромный ягуар рухнет на Землю и начнет поедать людей. Они старались отогнать его шумом и криками, дразнили собак, чтобы те громко лаяли.
Однако ягуары были не единственными хищниками в мифологии, которые хотели съесть небесное светило. Жители древней Месопотамии также видели затмения как покушение на Луну, но в их истории нападавшими были семь демонов. У других народов бытовали схожие поверья, в них фигурировали кровожадные драконы и другие мифические существа.
Американские индейцы хупа из Северной Калифорнии считали, что у Луны было 20 жен и много животных, большинство из которых - горные львы и змеи. Если им не принести достаточно пищи, они нападали и наносили раны, тогда кровь делала Луну красной. Затмение заканчивалось, когда на защиту приходили жены, отгоняли хищников и исцеляли Луну.
Индейцы из Южной Калифорнии полагали, что затмение сигнализирует о болезни Луны, поэтому они пели песнопения и молились, чтобы к ней вернулось здоровье.
Не во всех древних культурах лунным затмениям приписывали негативный смысл. Согласно мифу из Бенина, Солнце и Луна борются друг с другом, а люди приходят на помощь, чтобы рассудить их. Древни жители Бенина верили, что в дни лунных затмений нужно собираться вместе, решать старые распри и восстанавливать добрые отношения.
Периодичность лунных затмений
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 6585? 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. Строго говоря саросом греки называли период в 19756 суток (утроенное значение современного сароса). Сейчас этот период называется большим саросом . На протяжении сароса происходит 70 - 71 затмение (42 - 43 солнечных и 28 лунных).
По истечении сароса каждое затмение повторяется, однако, в несколько иных условиях, так как сарос не содержит целого числа суток. За этот избыток времени Земля успевает повернуться примерно на 120°, поэтому лунная тень движется по земной поверхности на те же 120° западнее. Кроме того, Солнце и Луна из-за неполного совпадения периодов будут на несколько иных расстояниях от лунного узла.
Серия солнечных затмений состоит обычно из 66 - 74 саросов (1190-1330 лет) и состоит из 18 - 32 частных и 48 - 42 центральных затмений, после чего прекращается, а взамен неё возникает другая серия. Начинается серия кратковременным частным затмением с очень маленькой фазой вблизи одного из полюсов Земли. Через 9 - 16 саросов начинается последовательность центральных затмений (с того же приполярного района). Через каждый сарос эти затмения происходят всё ближе к лунному узлу и, соответственно, экваториальной зоне Земли. После пересечения узла тень и полутень начинают снова удаляться от экваториальной зоны в сторону противоположного полюса. Через 48 - 42 сароса лунная тень соскользнёт с Земли и на этом закончится период центральных затмений данной серии, после чего на протяжении 9 - 16 саросов опять происходят частные затмения со всё уменьшающейся фазой. После того как и лунная полутень перестанет попадать на земную поверхность данная серия затмений прекращается.
Лунные затмения повторяются в серии от 42 до 50 раз (42 - 50 саросов). Из этих затмений от 18 до 22 бывают полными.
Исторические события, произошедшие во время лунных затмений
- · 18 февраля 1486 года родился Чайтанья Махапрабху .
- · 21 декабря 2010 года впервые за 372 года полное лунное затмение произошло в день зимнего солнцестояния . Следует отметить, что это утверждение верно для гринвичского времени и для западного полушария Земли. В частности, для всех часовых поясов на территории России солнцестояние произошло на следующий день, 22 декабря . Следующее затмение, совпадающее с зимним солнцестоянием, произойдет 21 декабря 2094 г.
Я не раз видела удивительное лунное затмение. Как оно происходит, можно наблюдать и без специального оборудования, но, конечно, лучше в телескоп или в объектив камеры фотоаппарата. Так как затмение Луны по времени довольно длительное, около 1,5 часов, то даже новичок может подготовиться к этому событию и сделать отличные фотоснимки. Я думаю, это прекрасный повод съездить за город, на природу и насладиться астрономическим чудом.
Схема лунного затмения
Оно происходит при следующих необходимых условиях:
- полнолуние;
- близость Луны к узлу ее орбиты;
- вхождение Луны в конус земной тени (если тень накроет ее полностью, будет полное лунное затмение).
Увидеть затемненную небесную спутницу можно в любом месте нашей планеты одинаково, в отличие от затмений Солнца, которые видны не везде.
Периодичность лунных затмений
Всего подсчитали, что в год происходит максимум 3 лунных затмения, а минимум - ни одного. В точно таком же порядке событие произойдет не раньше, чем через 18 лет.
Что удивительно, ученые могут с точностью рассчитать и определить, в какое время и в каком месте произойдет следующее полное затмение небесного светила. Эта цикличность очень помогла исследователям по записям о лунных затмениях в старинных летописях узнать даты происходящих исторических событий.
Я улыбнулась, когда, читая про Христофора Колумба, узнала такой интересный реальный факт. Он был человеком грамотным и сообразительным, и, зная, когда наступит полное затемнение спутника Земли, припугнул вождя индейцев, что отнимет у них Луну, если тот не даст воды и пищи его экспедиции. Ужас охватил индейцев, когда они увидели сбывающуюся угрозу иноземца, и стали умолять его «вернуть» ночное светило, предоставив ему то, что он просил. Колумб был добрым малым и возвратил на небо «украденную» Луну.
Мне стало интересно: «А вот если космонавты или, как возможно в наше время, просто космические туристы окажутся в это время на Луне, что они увидят?» Оказалось, что лунный гость в момент ее полного затмения может наблюдать полное затмение Солнца!
