Затмение солнца и луны. Как часто бывают лунные затмения

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.

ТАСС-ДОСЬЕ. 31 января 2018 года с 15:51 до 17:08 мск практически на всей территории России, кроме западных и юго-западных областей, можно будет наблюдать полное лунное затмение. Луна будет находиться в земной тени около 77 минут. При этом затмение совпадет с суперлунием - так называют периоды, когда естественный спутник максимально сближается с Землей. Помимо прочего, это будет еще и "голубая" Луна, то есть второе полнолуние, приходящееся на один календарный месяц (первое было 2 января). Совпадение сразу трех событий - "голубой" Луны, суперлуния, затмения - является редким явлением, в последний раз такое было в 1866 году.

Все фазы этого астрономического явления смогут увидеть жители Сибири и Дальнего Востока. В Москве "кровавая" суперлуна взойдет над горизонтом после 17:00. Однако прогнозируемая на этот день облачность помешает москвичам и гостям столицы увидеть заключительною фазу затмения. Лунное затмение также будет видно из Восточной Европы, Восточной Африки, Азии, Австралии, Тихого океана и Северной Америки. Редакция ТАСС-ДОСЬЕ подготовила материал о лунных затмениях.

Лунные затмения

Лунные затмения происходят только в полнолуние, когда Земля оказывается между Луной и Солнцем, загораживая свой единственный спутник от солнечного света. Различают полные (так называемая кровавая Луна), частные (частичные) и полутеневые лунные затмения. В первом случае Луна полностью оказывается в тени Земли, во втором - частично, в третьем - Луну закрывает только полутень от Земли.

Наиболее зрелищны полные и частичные лунные затмения, хотя Луна не перестает быть видимой - на нее продолжают падать лучи Солнца, прошедшие через земную атмосферу. Луна полностью или частично темнеет, приобретает цвет от оранжево-красного до красно-коричневого (атмосфера Земли наиболее прозрачная для этой части спектра). При полутеневом затмении диск спутника Земли только незначительно темнеет.

Наблюдать лунные затмения можно на всем земном полушарии, где в этот момент Луна находится над горизонтом. В этом их отличие от солнечных затмений, которые обычно видны с небольшой территории Земли.

Лунные затмения длятся, в среднем, два часа. При этом изменение цвета Луны происходит практически незаметно для наблюдателя.

История

Предсказывать лунные затмения научились еще халдейские астрономы за несколько веков до н. э. Они же открыли так называемый драконический период (около 6585 дней, другое название - сарос) - цикл, по прошествии которого повторяются лунные и солнечные затмения. Одно из первых достоверных упоминаний о наблюдении затмения Луны содержится в древнекитайских летописях и относится к 1137 году до н. э.

Знаменитым является полное лунное затмение 1 марта 1504 года Тогда мореплаватель, первооткрыватель Америки, Христофор Колумб, зная заранее о предстоящем явлении, смог удачно этим воспользоваться. Во время своего четвертого и последнего путешествия его каравеллы попали в сильный шторм и были вынуждены летом 1503 года встать на северном побережье Ямайки, ожидая помощи из Испании. Первоначально Колумбу удавалось наладить снабжение своей экспедиции провиантом, обменивая его у индейцев на привезенные из Европы безделушки. Однако в начале зимы 1504 года аборигены стали приносить меньше еды. Зная, что скоро состоится затмение, Колумб позвал вождей (касиков) индейцев и объявил им, что испанский бог разгневался и собирается отнять у жителей Ямайки Луну. Когда в предсказанное им время Луна потемнела, а затем стала темно-красной, индейцы попросили о пощаде и после этого щедро снабжали экспедицию провиантом до ее возвращения в Испанию в июне 1504 года.

В XIX веке были изданы каталоги лунных и солнечных затмений на длительные периоды: в 1856 году - "Таблицы показания времени солнечных и лунных затмений с 1840 по 2001 годы" русского астронома-любителя Федора Семенова, в 1887 году - "Канон затмений" (с 1207 года до н. э. до 2163 года) австрийского астронома Теодора Оппоцельцера. В настоящее время Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) располагает информацией о дате, времени и месте каждого затмения с 2000 года до н. э. до 3000 года.

Периодичность

Каждый год в среднем происходит от двух до четырех лунных затмений. Бывает и пять в год, но крайне редко. В последний раз такое случилось в 1879 году (четыре полутеневых и одно частное). Очередные пять лунных затмений на Земле можно будет увидеть только в 2132 году (одно частное и четыре полутеневых).

Предыдущее полное затмение Луны жители Земли наблюдали 28 сентября 2015 года. В 2016 году было два лунных затмения: 23 марта и 16 сентября - все полутеневые. В 2017 году - два: 11 февраля, полутеневое, и 7 августа - частное.

В 2018 году всего будет два лунных затмения - оба полные. Первое состоится 31 января. Следующее - 27 июля - станет самым продолжительным в XXI веке - 103 минуты. Стоминутные полные затмения Луны в среднем бывают пять раз за столетие. За последние двести лет (с 1901 года) рекордным было затмение 16 июля 2000 года, которое длилось 106,5 минут.

Сразу четыре лунных затмения можно будет наблюдать в 2020 году, но все они будут полутеневыми. Предыдущий подобный случай был в 2009 году (три полутеневых и одно частное), он стал также первым в XXI веке.

– это дурное предзнаменование?

Лунные затмения вселяли настоящий панический страх в древних людей. Целые поколения людей считали лунные затмения дурным предзнаменованием, пока человек не освоил науку и не некоторые закономерности космического и вселенского масштабов. Считалось, что бордовый цвет Луны – это приближение войны, крови, смерти. К счастью, наука смогла снять с этого явления пелену таинственности, и все сверхъестественные представления о лунных затмениях канули в лету.

Когда происходят лунные затмения?

Они возникают в определенное время, но только тогда, когда наступает полнолуние. В это время ночное светило начинает проходить в стороне от Земли, противоположной Солнцу. Здесь Луна может попасть в тень, которую отбрасывает в это время Земля. Именно тогда люди могут наблюдать .

Как происходят лунные затмения?

Они происходят не так, как солнечные. Дело в том, что Луна не исчезает полностью, как это делает Солнце во время солнечного затмения. Луна бывает лишь слабо видной. Это происходит по следующей причине: часть солнечных лучей, проходя через земную атмосферу, преломляется в ней и входит уже внутрь земной тени, попадая непосредственно на Луну. Известно, что воздух пропускает красные лучи света, именно поэтому ночное светило становится бурым или медно-красным.

Известно, что диаметр Земли больше диаметра Луны ровно в 4 раза. Соответственно тень от Земли больше Луны в 2,5 раза. Все это приводит к тому, что ночное светило иногда может целиком входить в земную тень, что вызывает уже полное лунное затмение. Ученые посчитали и пришли к выводу, что полные лунные затмения являются наиболее продолжительными, чем полные солнечные затмения, и могут длиться до 1 часа 40 минут!

Согласно наблюдениям астрономов, за один год может произойти до трех лунных . Стоит отметить, что повторяются они ровно через тот же отрезок времени, что и солнечные затмения, который равен 18 годам 11 дням и 8 часам. Ученые даже дали название этому периоду: сарос (повторение). Любопытно, что сарос рассчитывался еще в древности, поэтому рассчитать и предсказать точный день не составляет никакого труда. Но вот предсказать точное время его наступления, а также условия для его видимости – это задача посложнее: разные поколения астрономов целые столетия изучали движение Луны и Земли, чтобы решить данную задачу. В настоящее время возможные ошибки в расчетах моментов наступления лунных затмений не превосходит 4-х секунд!

Лунное затмение наблюдается тогда, когда спутник Земли входит в тень, которую наша планета отбрасывает от Солнца, то есть Земля в таком случае находится между светилом и Луной. При этом Луна может только частично попадать в тень, а может полностью накрываться ей, поэтому различают частичное и полное затмения. Каждый год можно наблюдать два и более лунных затмения с различными фазами.

Инструкция

Когда Солнце светит на Землю, с другой стороны планеты образуется конус плотной тени, окруженный полутенью. Если Луна в этот момент частично или полностью войдет в этот конус, с поверхности планеты с той стороны, где виден наш спутник, будет наблюдаться лунное затмение. Выглядит оно не так впечатляюще, как солнечное, зато наблюдать его проще. Ярко освещенная Луна медленно начинает покрываться , но остается видимой благодаря рассеянным в атмосфере Земли солнечным лучам, которые освещают ее поверхность красноватым светом. Затмение может длиться более , Луна постепенно выходит из тени и вновь освещается Солнцем. Если затмение частичное, то только часть спутника становится темной. В некоторых случаях Луна не входит в полную тень, а остается в полутени – затмение называют полутеневым.

В среднем каждый год происходит 2-3 лунных затмения, но в отдельные годы это явление вообще не наблюдается, а в другие года можно увидеть 4 и даже 5 лунных затмений. Количество затмений меняется из года в год с определенной периодичностью, которая повторяется каждые 18 лет и 11 дней. Этот промежуток называется сарос или драконический период. В течение этого срока происходит 29 лунных затмений – на 12 меньше, чем солнечных. Две трети всех затмений составляют частичные, одна треть – полные.

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