Почему пепельный свет луны слабее чем свечение остальной части луны?

Размеры Солнца и Луны

Для понимания природы солнечных затмений нужно знать, во сколько раз Луна меньше Солнца. Диаметр центральной звезды нашей системы составляет 1,4 млн км, аналогичный параметр земного спутника — почти 3,5 тыс. км, разница составляет примерно 400 раз.

В то же время Луна находится ближе к Земле, почти в те же 400 раз (при нахождении этих объектов в некоторых точках относительно планеты): на расстоянии около 385 тыс. км, в то время как дистанция от нас до центра Солнечной системы равна 150 млн км.

Это и есть объяснение солнечных затмений: спутник полностью или частично перекрывает собой Солнце.

Сравнение расстояния между Солнцем и Луной. Credit: V — kosmose. com

Почему нельзя чтобы луна светила на спящего?

По поводу сна все достаточно неоднозначно. С одной стороны, в старину (примерно до конца 14 века) такое свечение на спящего было однозначно плохое. Но после начала активного изучения астрономии, ученые выяснили, что такой яркий свет луны, который ранее приписывали к злым духам, пристально наблюдавшими за человеком и выжидают, когда захватить его душу, всего-то навсего поток отраженного света солнца и его яркость различен в разные фазы луны. И чем оно ярче, тем сильнее действует на человека.

Так, например, очень частые случаи, когда при освещении лунным светом человек не будет высыпаться, он будет чувствовать себя усталым, раздраженным и маленькие «пересыпы» по 1-2 часа не будет приносить чувства отдыха. К тому же, перестает вырабатываться мелатонина, что не только «стирает границы» между периодом отдыха и периодом бодрствования, но еще и вызывает депрессию. Сойти с ума, если долго смотреть на луну, даже если на полную, невозможно. Однако можно за гипнотизироваться и нередки случаи из практики, когда люди всю ночь смотрели на нее не отрываясь и, даже не моргая.

Такое часто встречается у людей с хорошим воображением, которые страдают депрессией и у подростков, страдающих половым созреванием, наслаждаясь романтичным светом, особенно со второй половинкой. Но будьте внимательны — очень впечатлительные люди и люди со слабой психикой могут перевозбудиться и их «хандра» может только усилится, у них может пропасть сон, будут частые перемены настроения. А вот насчет «экспертов», которые орут на каждом шагу, что от этого можно сойти с ума, можно не верить.

Действительно, такое возможно, но это, во-первых, шанс 1 на 1000, а во-вторых, если у человека до этого были серьезные нарушения в психики. Впрочем, даже если вы будете фанатиком, который будет повторять «нельзя, чтобы на спящего падал лунный свет» шепотом и закрывать все шторы, то не так уж и много осталось до безумия.

А вот что полезно знать — так это доказанные медиками отрицательные эффекты, которые могут повлиять на человека, такие как:

• замедление обмена веществ, «торможение» всего организма, что связано с недостаточным притоком крови к мозгу
• переполняется жидкость в органах, особенно в тех, расположенные вокруг сердца. Этот эффект усиливается во много раз для людей, которые страдают сердечными заболеваниями.
• люди, которые частенько пьют лекарства, должны знать, что действия лекарств в это время снижено.

Под конец хотелось бы сказать, что в современном мире, как мы знаем, идет разделение на «жаворонков» и «сов». Например, для сов полнолуние считается самым лучшим моментом, так как для энергетики тела идет подзарядка одновременно двух светил и организм работает в двойном темпе, не испытывая каких-либо серьезных нагрузок.

Какова причина пепельного света Луны?

Вы наверняка знаете, что Луна каждый день выглядит по-разному: то в виде серпа, то в виде полумесяца, то как полностью освещенный диск. Смена фаз происходит из-за того, что Солнце освещает Луну (для нас, землян!) с разных ракурсов. Когда наш спутник находится на небе рядом с Солнцем, он всегда выглядит в виде серпа. Так происходит потому, что к Земле обращен лишь край освещенной Солнцем лунной поверхности.

Следовательно, остальная часть обращенной к нам поверхности спутника Солнцем не освещается. Чем же тогда объясняется пепельный свет Луны? Почему неосвещенная Солнцем часть Луны, пусть слабо, но светится? И, раз уж на то пошло, почему пепельный свет намного слабее, чем свечение остальной части спутника?

Чтобы ответить на эти вопросы, представим себя на темной стороне Луны, той самой, что «излучает» пепельный свет. Солнца не видно — оно за горизонтом, а на черном, как смоль, небе разбросаны тысячи звезд. Но в глаза бросается прежде всего Земля, шар, размер которого в небе Луны почти в четыре раза больше размера Луны на нашем небе. При этом Земля почти вся освещена Солнцем, ее фаза на небе Луны близка к «полноземелию». Отраженный Землей свет Солнца настолько ярок, что на Луне в это время можно преспокойно читать книги.

Значит, пепельный свет Луны — ни что иное, как отраженный спутником свет Земли? Именно так! Вот почему в англоязычной литературе это явление называется earthshine (пер. как «свет Земли»). Разумеется, наша планета не является самосветящимся телом; она, как и Луна, отражает часть падающего на нее солнечного света. Наблюдая пепельный свет, на самом деле мы видим дважды отраженный — от Земли, а затем от Луны — свет Солнца! Вот так, сложным путем солнечный свет возвращается к нам уже на ночную сторону Земли (ведь мы видим пепельный свет, когда Солнце за горизонтом)!

Прецессия земной оси

Круговое покачивание оси вращения твердого тела физики называют прецессией. Прецессия земной оси вызывается притяжением Солнца и Луны, которые стремятся повернуть ее, а Земля этому сопротивляется и прецессирует. Земля совершает 365 оборотов в год и прецессионный тур за 26 тыс. лет. При этом ее ось описывает среди созвездий окружность радиусом 23,5° с центром в полюсе эклиптики, который находится в созвездии Дракон. Цикл прецессии земной оси издавна назывался платоническим годом (тем самым древние астрономы отдали дань уважения Платону, который еще в IV в. до н. э. утверждал, что «существуют кроме земного другие годы»). За такой год полюс мира прогуливается по шести созвездиям: Малой Медведице, Цефею, Лебедю, Лире, Геркулесу и Дракону, «выбирая» из дюжины попутных звезд на должность очередной полярной ту или иную звезду, желательно поярче. Например, к концу XIII тысячелетия до новой эры полярной звездой уже в пятый раз была Вега (по пять раз становились полярными α Малой Медведицы и Денеб), а в шестой раз на памяти «человека разумного» Вега станет полярной в 13 000 г.

Если полюс мира «гуляет» по созвездиям, значит, вместе с ним изменяют свое положение среди звезд и небесный экватор, и точка весеннего равноденствия, от которой астрономы отсчитывают небесные координаты. Во II в. до н. э. Гиппарх измерил координаты около 900 звезд, составил звездный каталог, а потом сличил свои наблюдения с каталогом столетней давности. Гиппарх обнаружил, что координаты звезд немного поменялись, словно все небо съехало набок. Так была открыта прецессия.

Поделиться ссылкой

Фазы месяца

Наверняка, каждый заметил, что месяц не светится все время одинаково; иногда его не видно совсем. Интенсивность лунного света сильно варьируется, в зависимости от фазы. Фазы Луны меняются благодаря тому, что она вращается вокруг Земли, а Земля – вокруг Солнца. Во время движения спутник освещается под разными углами.

В некоторые моменты только половина поверхности обращена к Солнцу, а вторая половина находится в тени. При полнолунии Земля становится посредине между своим спутником и Солнцем. При этом вся поверхность Луны освещена и видна с Земли. В новолуние нам ее практически не видно, так как она располагается между Солнцем и Землей, так что сторона, отражающая солнечные лучи, обращена от нас. В дни до и после новолуния мы увидим только сияющий серп.

Светопреставление[править]

Вблизи экватора месяц всегда виден «лежа на боку», и данный способ не подходит для определения фазы, а в южном полушарии фазы луны проходят в обратном порядке.

Ночь, солнце еще не взошло, но луна освещена так, ка будто-бы солнце расположено выше луны

Полумесяц и лунный серп нередко располагаются по отношению к Солнцу довольно озадачивающим образом. Казалось бы, раз Луна освещается Солнцем, то прямая линия, соединяющая концы месяца, должна составлять прямой угол с лучом; идущим от Солнца к ее середине. Иначе говоря, центр Солнца должен находится на перпендикуляре, проведенном через середину прямой, соединяющей концы месяца. Однако, правило это соблюдается только для очень молодого, узкого серпа. Для полумесяца иже и более старой Луны оно нарушается самым очевидным образом. На рис. 42 показано положение месяца в разных фазах относительно лучей Солнца. Впечатление получается такое, словно лучи Солнца искривляются, прежде чем достичь луны.

Глуповатая цитата из занимательной астрономии Перельмана (стр 64), которая ничего не объясняет:

Лунные фазы из книги Перельмана

К сожалению, никаких более-менее удовлетворительных объяснений этому феномену в открытой печати не найдено.

Движение и фазы Луны

Известно, что луна меняет свой вид. Сама она не излучает света, поэтому на небе видна только освещенная Солнцем ее поверхность — дневная сторона. Перемещаясь по небу с запада на восток, Луна за месяц догоняет и перегоняет Солнце.

При этом происходит смена лунных фаз: новолуние, первая четверть, полнолуние и последняя четверть.

В новолуние Луну не разглядеть даже в телескоп. Она располагается в том же направлении, что и Солнце (только выше или ниже его), и повернута к Земле неосвещенным полушарием. Через один-два дня, когда Луна удалится от Солнца, узкий серп можно будет наблюдать за несколько минут до ее захода в западной стороне неба на фоне вечерней зари. Первое появление лунного серпа после новолуния греки называли неомения («новая Луна»). Этот момент у древних народов считался началом лунного месяца.

Фазы Луны.
1 — новолуние: Луна не видна.
2 — молодая Луна: первое появление Луны на небе после новолуния в виде узкого серпа.
3 — четверть: освещена половина Луны.
4 — прибывающая Луна.
5 — полнолуние: освещена вся Луна целиком.
6 — убывающая Луна.
7 — последняя четверть Луны: снова освещена половина Луны.
8 — старая Луна.

Через 7 суток 10 ч после новолуния наступает фаза, именуемая первой четвертью. За это время Луна удалилась от Солнца на 90°. Теперь солнечные лучи освещают только правую половину лунного диска. После захода Солнца Луна находится в южной стороне неба и заходит около полуночи. Продолжая перемещаться от Солнца все дальше к востоку, Луна с вечера появляется на восточной стороне неба. Заходит она уже после полуночи, причем каждые сутки все позднее и позднее.

Когда наш спутник оказывается в стороне, противоположной Солнцу (на угловом расстоянии 180° от него), наступает полнолуние. Полная Луна светит всю ночь. Она восходит с вечера и заходит под утро. Спустя 14 суток 18 ч с момента новолуния Луна начинает приближаться к Солнцу справа. Освещенная доля лунного диска уменьшается. Все позднее восходит Луна над горизонтом и к утру уже не заходит. Расстояние между Луной и Солнцем уменьшается со 180° до 90°. Опять становится видна только половина лунного диска, но это уже левая его часть. Наступает последняя четверть. А через 22 дня 3 ч после новолуния Луна в последней четверти восходит около полуночи и светит в течение всей второй половины ночи. К восходу Солнца она оказывается в южной стороне неба.

Иногда в течение нескольких дней до и после новолуния удается заметить пепельный свет Луны. Это слабое свечение ночной части лунного диска — не что иное, как солнечный свет, отраженный Землей на Луну. Когда лунный серп увеличивается, пепельный свет бледнеет и становится незаметным

Ширина лунного серпа продолжает уменьшаться, а сама Луна постепенно приближается к Солнцу с правой (западной) стороны. Бледный серп появляется на восточном небосклоне под утро, с каждыми сутками все позднее. Опять виден пепельный свет ночной Луны. Угловое расстояние между Луной и Солнцем уменьшается от 90° до 0°. Наконец Луна догоняет Солнце и снова становится невидимой. Наступает следующее новолуние. Лунный месяц закончился. Прошло 29 дней 12 ч 44 мин 2,8 с, или почти 29,5 суток.

Промежуток времени между последовательными одноименными фазами Луны называется синодическим месяцем. Таким образом, синодический период связан с видимым на небе расположением небесного тела (в данном случае Луны) относительно Солнца.

Путь Луны по небу проходит недалеко от эклиптики, поэтому полная Луна поднимается из-за горизонта при заходе Солнца и приближенно повторяет путь, пройденный им за полгода до этого. Летом Солнце поднимается на небе высоко, полная же Луна не удаляется далеко от горизонта. Зимой Солнце стоит низко, а Луна, напротив, поднимается высоко и долго освещает зимние пейзажи, придавая снегу синий оттенок.

Свой путь вокруг Земли относительно звезд Луна совершает за 27 суток 7 ч 43 мин 11,5 с. Этот период называется сидерическим (oт лат. sideris — звезда), или звездным, месяцем. Таким образом, сидерический месяц немного короче синодического. Чтобы объяснить этот факт, рассмотрим движение Луны от новолуния до новолуния. Луна, совершив оборот вокруг Земли за 27,3 суток, возвращается на свое место среди звезд. Но Солнце за это время уже переместилось по эклиптике к востоку, и только когда Луна догонит его, наступит следующее новолуние. А для этого ей потребуется еще примерно 2,2 суток.

Секрет свечения

Разгадка этой тайны проста – наш спутник отражает солнечные лучи, которые на него попадают. Но как каменистое небесное тело без атмосферы это делает? Оказывается, 50% лунной почвы состоит из стекла в разных формах. Среди камней присутствует много стеклянных шариков, некоторые из которых имеют практически идеальную круглую форму. Поэтому поверхность Луны работает как светоотражатель.

Лунному свету требуется приблизительно 1,26 секунды, чтобы достичь поверхности Земли.

Количество отражаемого света

Все объекты в космосе имеют такую характеристику, как альбедо. Она показывает, насколько хорошо они отражают свет. Например, материал, такой как лед, имеет высокое альбедо, в то время как почва имеет плохое альбедо.

Альбедо Луны очень низкое – как у угля. Все потому, что ее поверхность довольно кривая и имеет темно-серый цвет. По этим причинам она отражает только 12% света, который попадает на нее, то есть совсем чуть-чуть. Однако, солнечный свет настолько яркий, что даже небольшая его часть выглядит довольно ярко. В полнолуние месяц настолько яркий, что затеняет более слабые объекты в небе, и мы можем лицезреть его даже днем. Многие астрономы убирают свои телескопы во время этой фазы, так как исследования становятся трудными.

Есть еще одно объяснение такого яркого свечения ночного светила. Оно является результатом того, что ученые называют эффектом Зелигера. Его можно рассмотреть на таком примере: когда фары автомобиля светят на темную дорогу, та выглядит ярче, чем на самом деле. Солнце в этом случае играет роль фары. Яркие лучи от него попадают прямо на Луну, из-за чего она кажется намного светлее. Недавно было выяснено, что большое количество космического мусора, который кружит над поверхностью спутника, также усиливает его отражательные способности.

Да, Луна действительно является плохим отражателем, особенно по сравнению со спутником Сатурна Энцеладом, который отражает около 99% падающего на него света.

А что можно сказать о слабом свечении темной части месяца в новолуние? Мы уже знаем, что само небесное тело не производит свет, а значит оно его отражает. Догадаться, от чего – нетрудно. Конечно же, от Земли. Поскольку наша планета больше и у нее есть облачная атмосфера, а также много воды, она отражает в 70 раз больше лучей, чем спутник. Небольшая его часть отражается от Луны и возвращается обратно к нам, создавая этот светящийся эффект.

Цвет лунного света

Лунный свет, особенно вокруг полного месяца, подчас кажется голубоватым по сравнению с остальной частью неба. Также некоторым он кажется серебристым. На самом деле это иллюзия, возникающая в результате эффекта Пуркинье, когда восприятие цвета человеческим глазом меняется из-за пониженной освещенности окружающих объектов.

А во время затмения Луна окрашивается в красный цвет непрямым солнечным светом, который атмосфера Земли рассеивает и преломляет.

Вы можете быть удивлены, узнав, что мы видим сегодня намного меньше лунного сияния, чем видели наши предки. Причина тому – постепенное отдаление Земли от ее спутника.

Лунации[править]

Смена Фазы луны обусловлена переменами в условиях освещения Солнцем тёмного шара Луны при её движении по орбите. С изменением взаимного расположения Земли, Луны и Солнца терминатор, то есть граница между освещённой и неосвещённой частями диска Луны, перемещается, что и вызывает изменение очертаний видимой части Луны.

Выгнутая сторона месяца всегда указывает в сторону Солнца, даже если оно находится в совершенно другой части неба или скрыто за горизонтом.

Луна сама не светится, и мы видим её только тогда, когда она освещена Солнцем. Поскольку Луна — сферическое тело, а положения нашей планеты и Солнца постоянно изменяются в пространстве, то возникают ситуации, когда Луна частично освещена сбоку, что приводит к характерного вида картине, напоминающей ломоть сыра или серп — месяцу.

В фазах Луны, близких к новолунию (в начале первой четверти и в конце последней четверти, при очень узком основном серпе), неосвещённая часть образует т. н. пепельный свет Луны — видимое свечение неосвещённой прямым солнечным светом поверхности характерного пепельного цвета. Пепельный свет — солнечный свет, рассеянный Землёй, а затем вторично отражённый Луной на Землю (то есть, маршрут фотона пепельного света Луны: Солнце->Земля->Луна->глаз наблюдателя на Земле),

Последовательность изменений видимой Луны на небе

Луна по своему пути вокруг Земли освещается Солнцем, она сама не светится. 1. новолуние, 3. первая четверть, 5. полнолуние, 7. последняя четверть.

Луна проходит следующие фазы освещения:

• новолуние — состояние, когда Луна не видна (состояние 1 на рисунке)
• Неомения — первое появление Луны на небе после новолуния в виде узкого серпа.
• первая четверть — состояние, когда освещена половина луны (состояние 3 на рисунке)
• полнолуние — состояние, когда освещена вся Луна целиком (состояние 5 на рисунке)
• последняя четверть — состояние, когда снова освещена половина луны (состояние 7 на рисунке)

Чтобы отличить первую четверть от последней, находящийся в северном полушарии может использовать следующее мнемоническое правило. Если месяц похож на букву «С», то он Стареющий, то есть это последняя четверть. Если он повёрнут в обратную сторону и тогда, мысленно приставив к нему палочку, можно получить букву «Р», то месяц «Растущий», то есть это первая четверть.

Растущий месяц обычно наблюдается вечером, а стареющий — утром.

Фазы Луны в мифах народов мира[править]

Луна в мифах народов мира часто связана с Солнцем, с которым находится в тех или иных родственных отношениях.

• Селькупы. В селькупском варианте Лунарных мифов месяц разрывается солнцем, решившим взять его себе на небо в мужья, и старухой нижнего мира. При этом солнцу досталась половина без души, и оно тщетно пыталось оживить месяц, вкладывая в него сердце светлых птиц. Месяц на время оживал, а потом снова умирал. Не желая больше возиться с трупом месяца, солнце бросило его в небе.
• Нивхи считали, что луну пытается съесть собака, на ней живущая, и во время лунных затмений пытались испугать эту собаку звоном железных предметов, стреляли в неё из лука или из ружей.
• Кеты. Месяц, живший на небе вместе со своей женой-Солнцем, пошёл на землю посмотреть, как живут люди. Там за ним погналась Хоседэм (злое женское мифологическое существо). Месяц, торопливо возвращающийся к Солнцу, только наполовину успел войти в его чум. Солнце схватило его за одну половину, Хоседэм за другую и начали тянуть его в разные стороны, пока не разорвали пополам. Солнце пыталось потом оживить месяц, оставшийся без левой половины и тем самым без сердца, пробовало сделать ему сердце из угля, качало его в колыбели (шаманский способ воскрешения человека, которого вызывают ко второму рождению), но всё было тщетно. Тогда Солнце повелело Месяцу, чтобы он светил ночью оставшейся у него половиной.
• Бушмены. Солнце и луна — вечные соперники. Луна убегает от солнца, которое режет её ножами — лучами. От луны остаётся только один хребет, и она просит пощадить её. Солнце соглашается, луна уходит к себе и начинает снова расти. Затем бегство луны, преследуемой солнцем, повторяется.
• Древнеегипетская религия. Месяц на экваторе повернут рожками вверх, и выглядит как лодочка. Отсюда пошло представление египтян о том, что Ра разъезжает по небу на ладье.Полная луна — Осирис, был правителем загробного мира, противопоставлялся богу Ра — солнцу. Оба небесных тела являлись глазами Хора.
• Абхазы. По абхазским сказаниям, младший из семи братьев (характерное сакральное число в Лунарных мифах, связанное с лунной неделей), выступающий в функции месяца, предсказывает опасности, грозящие всем им после рождения сестры-ведьмы, и предлагает убить её. Но братья не слушают его. Он уезжает в далёкие края, где женится на солнце. Возвратившись через несколько лет, он обнаруживает, что его сестра-ведьма уничтожила всё живое в округе, кроме одной мыши. Ведьма съедает его коня и идёт точить свои зубы. Тем временем мышь советует герою бежать и рассказать о происшедшем его жене-солнцу. Но когда солнце приходит к нему на выручку, сестра-ведьма начинает его есть. Солнце-жена тянет месяц в одну сторону, ведьма-сестра — в другую. По решению высшего божества Анцвы с каждого полнолуния ведьма начинает есть месяц, но спустя полмесяца к нему на помощь приходит прежняя жена — солнце.

Лунные затмения

Лунное затмение — одно из немногих небесных явлений, доступных любительским средствам фотосъемки. Во время лунного затмения на край серебристого диска полной Луны в течение часа постепенно накатывает что-то круглое и красное, словно большой диск окрашенного стекла, пока все светило не скроется в этой красноте. Луна долго остается в таком виде, а затем красный круг начинает сползать с ее правого края.

Лунное затмение

Причина лунных затмений стала в какой-то степени понятна уже восточным мудрецам много тысяч лет назад. Но, как и все важные знания о небе, она была жреческой тайной. Греческие ученые осмыслили и рассекретили халдейские премудрости.

Аристотель четко сформулировал эту истину и сделал очень важный вывод: раз конус тени во всякое затмение имеет круглое сечение, значит, и Земля наша округла и может быть только шаром. Это было первое (но не единственное) доказательство шарообразности Земли.

Если бы плоскость орбиты Луны совпадала с плоскостью земной орбиты (плоскостью эклиптики), то затмения Луны повторялись бы каждое полнолуние, т. е. регулярно через 29,5 суток. Но месячный путь Луны наклонен к плоскости эклиптики на 5°, и Луна дважды в месяц лишь пересекает «круг затмений» в двух «рискованных» точках. Эти точки называются узлами лунной орбиты. Следовательно, для того чтобы произошло лунное затмение, необходимо совпадение двух независимых условий: должно быть полнолуние и Луна в это время должна пребывать в узле своей орбиты или где-то рядом.

В зависимости от того, насколько близко Луна окажется к узлу орбиты в час затмения, она может пройти через середину конуса тени, и затмение будет максимально продолжительным, а может пройти краем тени, и тогда мы увидим частное лунное затмение. Конус земной тени окружен полутенью. В эту область пространства попадает лишь часть солнечных лучей, не заслоненная Землей. Поэтому бывают полутеневые затмения. О них тоже сообщается в астрономических календарях, но эти затмения неразличимы для глаза, только фотоаппарат и фотометр способны отметить помрачение Луны во время полутеневой фазы или полутеневого затмения. Когда же полнолуние случается далеко от узлов лунной орбиты, Луна проходит выше или ниже тени и затмения не происходит.

Лунные затмения происходят в полнолуние, в такие моменты, когда Луна оказывается точно позади Земли и на нее падает гигантская тень нашей планеты, заслоняющей солнечный свет

Восточные жрецы, еще не очень четко все это понимая, веками вели упорный счет полным и частным затмениям. На первый взгляд в расписании затмений не обнаруживается никакого порядка. Бывают годы, когда случается три лунных затмения, а бывает, что и ни одного. К тому же лунное затмение видно только с той половины земного шара, где Луна в этот час находится над горизонтом, так что с любого места на Земле, например из Египта, можно наблюдать только чуть больше половины всех лунных затмений.

Но упорным наблюдателям небо открыло наконец великую тайну: за 6585,3 суток (так называемый сарос) по всей Земле в среднем происходят 28 лунных затмений. В следующие 18 лет 11 дней 8 ч (а это и составляет названное число суток) все затмения будут повторяться по тому же расписанию. Остается только ко дню каждого затмения прибавить 6585,3 дня. Так вавилонские астрономы научились предсказывать затмения через «повторение». По-гречески это «сарос». Сарос позволяет рассчитывать затмения на сотни лет вперед.

Когда движение Луны по орбите было изучено более точно, астрономы научились вычислять не только день затмения, как это делалось по саросу, но и точное время его начала.

Солнечные затмения

Луна в 400 раз меньше Солнца и в 400 раз ближе него, поэтому на небе Солнце и Луна кажутся дисками одинакового размера. Так что при полном солнечном затмении Луна целиком заслоняет яркую поверхность Солнца, оставляя при этом открытой всю солнечную атмосферу.

Чтобы понять, где и как протекает солнечное затмение, надо посмотреть на Землю и Луну со стороны. Проходя между Солнцем и Землей, маленькая Луна не может полностью затенить Землю. Короткая лунная тень притемняет на Земле лишь небольшой кружок. Только здесь можно в этот момент наблюдать полное затмение Солнца. Но Луна движется по орбите, и Земля вращается под тенью. Поэтому тень как бы прочерчивает на Земле полосу полного затмения шириной не более 270 км. Если теневая дорожка пройдет от нас в 3–4 тыс. километров или дальше, то мы не увидим никакого затмения. А если мы окажемся вблизи полосы полного затмения, в области полутени, для нас только часть Солнца заслонится Луной и будет наблюдаться частное затмение.

В некоторые новолуния острие лунной тени проходит мимо земного шара, а на Землю падает только полутень. Тогда календари объявляют о частном затмении Солнца.

Парижане смотрят на солнечное затмение на площади Бастилии. 1912 г.

Если в день затмения Луна, перемещаясь по своей вытянутой орбите, будет находиться на значительном удалении от Земли, то видимый диск ее окажется мал и не сможет полностью покрыть Солнце. Поэтому в середине затмения края Солнца будут выглядывать из-за Луны, мешая видеть и фотографировать корону. Это — кольцеобразное затмение.

В наше время затмения с большой точностью вычислены на тысячи лет назад и сотни лет вперед. Затмения, рассчитанные для далекого прошлого, позволяют историкам совершенно точно датировать события, произошедшие в день и год затмения.

Хотя в целом на Земле солнечные затмения случаются чаще, чем лунные, в какой-то определенной местности полные затмения Солнца наблюдаются крайне редко: в среднем раз в 300 лет. Например, за всю историю Москвы ее «посетили» четыре полных солнечных затмения: в 1140, 1450, 1476 и 1887 гг. Следующее полное затмение москвичи увидят 16 октября 2126 г. Астрономические календари публикуют карты полосы полного затмения и прилегающих зон частного затмения. Так что специалисты и астрономы-любители могут не «ждать милости от природы», а заранее выбрать удобное место для экспедиции.

Солнечное затмение — это уникальное явление, во время которого между Солнцем и наблюдателем на Земле появляется Луна. Проще говоря, это тень Луны на поверхности Земли.

Таким мы на Земле видим солнечное затмение

Полное затмение — лучшее время для изучения солнечной атмосферы: серебристой короны и более низкого слоя — красной хромосферы, над которой вздымаются огненные фонтаны протуберанцев. Правда, астрономы ухитряются все это видеть и в обычный солнечный день, устраивая заслонку солнечному диску прямо в трубе телескопа.

Даже во время полного солнечного затмения спрятавшееся за лунный диск Солнце освещает атмосферные слои вблизи горизонта. Возникает явление, сходное с тем, что происходит, когда Солнце только что зашло или вот-вот взойдет, — заря. Только на этот раз она охватывает практически весь горизонт — «заревое кольцо».

Полное солнечное затмение

Частное солнечное затмение

Фотографирование солнечных затмений затруднено большой разницей в освещенности во время частной и полной фаз, а также малой продолжительностью полной фазы — не более нескольких минут.

Искусство[править]

Thomas Moran — «Moonlight In Venice», 1898

Во многих в том числе знаменитых художественных произведениях, изображающих Луну, а также в геральдике с изображением серпов нередко допускаются астрономические ошибки в рисовании фаз Луны, такие как:

• Рисование неправильной ориентации месяца: «рога» серпа направлены к горизонту, притом что на картине изображена ночь. Так как освещённая часть луны направлена к солнцу, рога могут быть направлены к горизонту только днём.
• Изображение звёзд внутри шара, описываемого вокруг серпа месяца, — что физически невозможно, так как в этом месте находится неосвещённая часть Луны, заслоняющая все располагающиеся в этом направлении звезды.
• Изображение серпа месяца «рогами к солнцу».
• На сфабрикованных фотографиях несовпадения фазы луны на небе и в отражающих поверхностях.
• Расположение луны или месяца в северной части неба. (Что возможно только в южном полушарии)

Смена лунных фаз

В разных положениях Солнца, Земли и Луны относительно друг друга светлую часть нашего спутника мы видим по-разному.

Части, освещенные светом центральной звезды, называются лунными фазами, это:

• новолуние;
• первая четверть;
• полнолуние;
• последняя четверть.

Иногда выделяют 2 промежуточные фазы: растущую (молодую) и убывающую (стареющую) луну.

Во время новолуния спутник земному наблюдателю не виден, потому что находится между планетой и Солнцем, и к планете обращена его темная сторона, не освещенная звездой. Некоторое свечение лунного диска в этот период все же можно заметить, оно имеет характерный пепельный оттенок, который небесному телу придает солнечный свет, отраженный от Земли.

Через два дня наступает фаза растущей луны, или неомения — это первое после новолуния появление объекта на небе, когда он имеет вид узкого серпа. С каждым днем он увеличивается в размерах и через 7 суток принимает вид полукруга, появляющегося вскоре после заката на западе или юго-западе.

Относительно светила Луна в этой фазе расположена на 90° в восточном направлении, ее видно только вечером и в первой половине ночи.

Через 2 недели после начала лунного цикла наступает полнолуние: Луна расположена в противостоянии с нашей звездой, в сторону Земли обращено все ее освещенное полушарие. Она восходит в момент захода солнца, видна всю ночь и заходит на рассвете.

Фазы лунного цикла. Credit: lunium. ru

Еще через неделю начинается фаза последней четверти: спутник имеет вид полукруга, видимого в восточной части неба во второй половине ночи и перед восходом.

Он будет постепенно уменьшаться в размерах и в последние дни примет вид тонкой буквы «С».

Все указанное справедливо для наблюдения из северного полушария Земли. В южном полушарии положения серпа и полукруга противоположные: букву «С» напоминает не убывающий, а растущий месяц.

Совсем иной вид спутник в разных фазах имеет на экваторе, там положение его освещенной части не вертикальное, а горизонтальное. Например, стареющая луна имеет вид узкой лодки, расположенной в нижней половине диска.

Для расчетов принята продолжительность каждой из 4 основных лунных фаз в 7,38 земных дней, но их фактическая длительность постоянно немного меняется из-за вытянутости орбиты спутника и непостоянства его орбитальной скорости.

Такое наименование обусловлено не изменением оттенка земного спутника, а происхождением из английского фразеологизма «Однажды при голубой луне», смысл которого можно трактовать как «После дождичка в четверг», т. е. никогда. Голубой цвет сателлит может принимать, но это явление крайне редкое и объясняется оптическим эффектом.