Лунное затмение — астрономическое явление , которое происходит, когда Луна попадает в тень Земли , в результате чего Луна затемняется. [1] Такое выравнивание происходит во время сезона затмений , примерно каждые шесть месяцев, во время фазы полнолуния , когда плоскость орбиты Луны находится ближе всего к плоскости орбиты Земли .
Это может произойти только тогда, когда Солнце , Земля и Луна точно или очень близко выровнены (в сизигии ) с Землей между двумя другими, что может произойти только в ночь полнолуния, когда Луна находится вблизи любого лунного узла . Тип и продолжительность лунного затмения зависят от близости Луны к лунному узлу. [2] [3]
Когда Луна полностью затмевается Землей («глубокое затмение»), [4] [5] она приобретает красноватый цвет, вызванный планетой, когда она полностью блокирует прямой солнечный свет , достигающий поверхности Луны, поскольку единственный свет, который отражается от лунной поверхности, — это тот, который был преломлен атмосферой Земли . Этот свет кажется красноватым из-за рэлеевского рассеяния синего света, по той же причине, почему восходы и закаты более оранжевые, чем днем.
В отличие от солнечного затмения , которое можно наблюдать только из относительно небольшой области мира, лунное затмение можно наблюдать из любой точки на ночной стороне Земли. Полное лунное затмение может длиться до почти двух часов, в то время как полное солнечное затмение длится всего несколько минут в любом месте, потому что тень Луны меньше. Кроме того, в отличие от солнечных затмений, лунные затмения безопасны для наблюдения без какой-либо защиты глаз или специальных мер предосторожности.
Символ лунного затмения (или любого тела, находящегося в тени другого) —
(U+1F776 🝶).
Тень Земли можно разделить на две отличительные части: умбру и полутень . [6] Земля полностью закрывает прямое солнечное излучение в пределах тени, центральной области тени. Однако, поскольку диаметр Солнца на лунном небе составляет около четверти диаметра Земли , планета лишь частично закрывает прямой солнечный свет в пределах полутени, внешней части тени.
Полутеневое лунное затмение происходит, когда часть или вся ближняя сторона Луны попадает в полутень Земли. [7] Никакая часть Луны не находится в тени Земли во время этого события, что означает, что на всей или части поверхности Луны, обращенной к Земле, Солнце частично закрыто. Полутень вызывает тонкое затемнение лунной поверхности, которое видно невооруженным глазом только тогда, когда большая часть диаметра Луны погружена в полутень Земли. [8] Особый тип полутеневого затмения — полное полутеневое лунное затмение , во время которого вся Луна находится исключительно в полутени Земли. Полные полутеневые затмения редки, и когда они происходят, часть Луны, ближайшая к тени, может казаться немного темнее, чем остальная часть лунного диска.
Когда ближняя сторона Луны частично проникает в тень Земли, это известно как частичное лунное затмение, [7] в то время как полное лунное затмение происходит, когда вся Луна входит в тень Земли. Во время этого события одна часть Луны находится в тени Земли, а другая часть - в полутени Земли. Средняя орбитальная скорость Луны составляет около 1,03 км/с (2300 миль/ч), или немного больше ее диаметра в час, поэтому полное затмение может длиться до почти 107 минут. Тем не менее, общее время между первым и последним контактом лимба Луны с тенью Земли намного больше и может длиться до 236 минут. [9]
Когда ближняя сторона Луны полностью входит в тень Земли, происходит полное лунное затмение. [7] Непосредственно перед полным входом яркость лунного лимба — изогнутого края Луны, на который все еще падает прямой солнечный свет — заставит остальную часть Луны казаться сравнительно тусклой. В тот момент, когда Луна входит в полное затмение, вся поверхность станет более или менее равномерно яркой, что позволит обнаружить окружающие ее звезды. Позже, когда противоположный лимб Луны будет освещен солнечным светом, весь диск снова станет затемненным. Это происходит потому, что, если смотреть с Земли, яркость лунного лимба, как правило, больше, чем яркость остальной поверхности из-за отражений от многочисленных неровностей поверхности внутри лимба: солнечный свет, падающий на эти неровности, всегда отражается обратно в большем количестве, чем тот, который падает на более центральные части, поэтому края полной Луны, как правило, кажутся ярче, чем остальная часть лунной поверхности. Это похоже на эффект бархатной ткани на выпуклой изогнутой поверхности, которая для наблюдателя будет казаться темнее всего в центре кривой. Это будет справедливо для любого планетарного тела с небольшой или отсутствующей атмосферой и нерегулярной кратерированной поверхностью (например, Меркурий), если смотреть на него с противоположной стороны Солнца. [10]
Центральное лунное затмение — полное лунное затмение, во время которого Луна проходит вблизи и через центр земной тени, соприкасаясь с антисолнечной точкой . [11] Этот тип лунного затмения встречается относительно редко .
Относительное расстояние Луны от Земли во время затмения может влиять на продолжительность затмения. В частности, когда Луна находится вблизи апогея , самой дальней точки от Земли на своей орбите , ее орбитальная скорость самая медленная. Диаметр земной тени не уменьшается заметно в пределах изменений орбитального расстояния Луны. Таким образом, совпадение полностью затменной Луны вблизи апогея увеличит продолжительность полной фазы.
Селенелион или селенегелион , также называемый горизонтальным затмением , происходит там и тогда, когда и Солнце, и затмеваемая Луна могут наблюдаться одновременно. Событие можно наблюдать только непосредственно перед закатом или сразу после восхода Солнца , когда оба тела появятся прямо над противоположными горизонтами в почти противоположных точках на небе. Селенелион происходит во время каждого полного лунного затмения — это опыт наблюдателя , а не планетарное событие , отдельное от самого лунного затмения. Как правило, наблюдатели на Земле, находящиеся на высоких горных хребтах, переживающие ложный восход или ложный закат в тот же момент полного лунного затмения, смогут его увидеть. Хотя во время селенелиона Луна полностью находится в тени Земли, и ее, и Солнце можно наблюдать на небе, потому что атмосферная рефракция заставляет каждое тело казаться выше (т. е. более центральным) на небе, чем его истинное геометрическое планетарное положение. [13]
Время полных лунных затмений определяется так называемыми «контактами» (моментами соприкосновения с тенью Земли): [14]
Следующая шкала ( шкала Данжона ) была разработана Андре Данжоном для оценки общей темноты лунных затмений: [15]
Часто путают солнечное затмение и лунное затмение. Хотя оба явления подразумевают взаимодействие между Солнцем, Землей и Луной, они сильно различаются по своим взаимодействиям.
Луна не полностью темнеет, проходя через тень из-за преломления солнечного света атмосферой Земли в теневой конус; если бы у Земли не было атмосферы, Луна была бы полностью темной во время затмения. [16] Красноватая окраска возникает из-за того, что солнечный свет, достигающий Луны, должен пройти через длинный и плотный слой атмосферы Земли, где он рассеивается . Более короткие длины волн с большей вероятностью рассеиваются молекулами воздуха и мелкими частицами ; таким образом, к тому времени, когда световые лучи проникают в атмосферу, преобладают более длинные длины волн. Человеческое зрение воспринимает этот результирующий свет как красный . Это тот же эффект, который заставляет закаты и восходы солнца окрашивать небо в красноватый цвет. Альтернативный способ понимания этого сценария — осознать, что, если смотреть с Луны, Солнце будет казаться садящимся (или восходящим) позади Земли.
Количество преломленного света зависит от количества пыли или облаков в атмосфере; это также контролирует, сколько света рассеивается. В общем, чем пыльнее атмосфера, тем больше других длин волн света будет удалено (по сравнению с красным светом), оставляя результирующий свет более глубокого красного цвета. Это приводит к тому, что результирующий медно-красный оттенок Луны меняется от одного затмения к другому. Вулканы известны тем, что выбрасывают в атмосферу большое количество пыли, и крупное извержение незадолго до затмения может оказать большое влияние на результирующий цвет.
В нескольких культурах есть мифы, связанные с лунными затмениями, или намеки на лунное затмение как на хорошее или плохое предзнаменование . Египтяне видели затмение как свинью, проглатывающую Луну на короткое время; другие культуры рассматривают затмение как проглатывание Луны другими животными, такими как ягуар в традиции майя или мифическая трехногая жаба, известная как Чан Чу в Китае . [ требуется цитата ] Некоторые общества думали, что это демон проглатывает Луну, и что они могут прогнать его, бросая в него камни и проклиная его. [17] Древние греки правильно считали, что Земля круглая, и использовали тень от лунного затмения в качестве доказательства. [18] Некоторые индусы верят в важность купания в реке Ганг после затмения, потому что это поможет достичь спасения . [19]
Подобно майя, инки верили, что лунные затмения происходят, когда ягуар съедает Луну, поэтому кровавая луна выглядит красной. Инки также верили, что как только ягуар закончит есть Луну, он может спуститься и сожрать всех животных на Земле, поэтому они брали копья и кричали на Луну, чтобы она держалась подальше. [20]
Древние месопотамцы верили, что лунное затмение было, когда Луну атаковали семь демонов. Однако эта атака была не просто атакой на Луну, поскольку месопотамцы связывали то, что происходило на небе, с тем, что происходило на земле, и поскольку царь Месопотамии представлял землю, считалось, что семь демонов также нападают на царя. Чтобы предотвратить это нападение на царя, месопотамцы заставили кого-то притвориться царем, чтобы они подверглись нападению вместо настоящего царя. После того, как лунное затмение закончилось, подставного царя заставили исчезнуть (возможно, путем отравления ). [20]
В некоторых китайских культурах люди звонили в колокола, чтобы дракон или другие дикие животные не укусили Луну. [21] В 19 веке во время лунного затмения китайский флот стрелял из артиллерии из-за этого поверья. [22] Во времена династии Чжоу ( ок. 1046–256 гг. до н. э.) в Книге песен считалось, что вид Красной Луны, окутанной тьмой, предвещает голод или болезнь. [23]
_(cropped).jpg/1280px-Full_Eclipse_of_the_Moon_as_seen_in_from_Irvine,_CA,_USA_(52075715442)_(cropped).jpg)
Некоторые лунные затмения в популярных статьях называют «кровавыми лунами», но это не научно признанный термин. [24] Этому термину приписывают два отдельных, но пересекающихся значения.
Значение обычно относится к красноватому цвету, который приобретает полностью затменная Луна для наблюдателей на Земле. [25] Когда солнечный свет проникает в атмосферу Земли , газовый слой фильтрует и преломляет лучи таким образом, что зеленые и фиолетовые длины волн в видимом спектре рассеиваются сильнее, чем красные, таким образом придавая Луне красноватый оттенок. [26] Это возможно, потому что лучи от Солнца способны огибать Землю и отражаться от Луны. [27]
По крайней мере, два лунных затмения и до пяти происходят каждый год, хотя полные лунные затмения значительно реже, чем частичные лунные затмения. Если дата и время затмения известны, возникновение предстоящих затмений можно предсказать с помощью цикла затмений , например сароса . Затмения происходят только во время сезона затмений , когда Солнце, по-видимому, проходит вблизи одного из узлов орбиты Луны .
Лунное затмение на Луне является солнечным затмением . Это явление заставляет атмосферу Земли выглядеть как красное кольцо вокруг темной Земли. Во время полнолуния, фазы, когда происходят лунные затмения, темная сторона Земли освещается Луной и ее лунным светом .
Тропосфера и стратосфера действуют вместе как кольцевая линза, которая преломляет сильно покрасневший солнечный свет в тень Земли.
Определения из Викисловаря
Медиа из Commons
Новости из Викиновостей
Тексты из Викиресурса
Учебники из Wikibooks
