тень Земли

Тень, которую Земля отбрасывает через свою атмосферу в космическое пространство.

Тень Земли (голубая) и Пояс Венеры (розовый) на рассвете , видны над Тихим океаном (серо-голубой), вид на запад от Твин Пикс , Сан-Франциско.

Тень Земли (или тень Земли ) — это тень , которую сама Земля отбрасывает через свою атмосферу в космическое пространство по направлению к антисолнечной точке . В период сумерек (как ранних сумерек , так и позднего рассвета ) видимая кайма тени — иногда называемая темным сегментом или сумеречным клином ^[1] — выглядит как темная и размытая полоса чуть выше горизонта , наиболее отчетливая при ясном небе .

Поскольку угловые размеры Солнца и Луны , видимые с поверхности Земли, почти одинаковы, то отношение длины земной тени к расстоянию между Землей и Луной будет почти равно отношению размеров Земли и Луны. Поскольку диаметр Земли в 3,7 раза больше лунного, то длина тени планеты соответственно в 3,7 раза больше среднего расстояния от Луны до Земли: примерно 1 400 000 км (870 000 миль). Ширина земной тени на расстоянии лунной орбиты составляет примерно 9000 км (~ 2,6 лунных диаметра), что позволяет жителям Земли наблюдать полные лунные затмения . ^[2]

Появление

Тень Земли и пояс Венеры в сумерках , вид на восток с мыса Марин , к северу от Сан-Франциско , октябрь 2010 года.
(Примечание: тонкий слой серых облаков частично закрывает горизонт на этом снимке.)

Тень Земли, отбрасываемая на атмосферу, можно увидеть во время «гражданской» стадии сумерек , предполагая, что небо чистое, а горизонт относительно свободен. Бахрома тени выглядит как темно-синеватая или пурпурная полоса, которая тянется на 180° горизонта ^{[3] [4]} напротив Солнца , то есть в восточном небе в сумерках и в западном небе на рассвете . Перед восходом Солнца тень Земли, кажется, отступает по мере того, как Солнце восходит; после заката , тень, кажется, поднимается по мере того, как Солнце садится. ^[3]

Тень Земли лучше всего видна, когда горизонт низкий, например, над морем, и когда небо чистое. Кроме того, чем выше высота наблюдателя , чтобы видеть горизонт, тем резче выглядит тень. ^{[3] [4]}

Пояс Венеры

Полная луна восходит, как видно через Пояс Венеры. На этом изображении также видна очень маленькая часть тени Земли (темно-синяя), но горизонт здесь слишком высок, чтобы можно было увидеть большую часть тени Земли.

Связанное явление в той же части неба — Пояс Венеры , или антисумеречная дуга, розоватая полоса, видимая над голубоватым оттенком тени Земли, названная в честь планеты Венера , которая, когда видна, обычно находится в этой области неба. Никакая определенная линия не разделяет тень Земли и Пояс Венеры; одна цветная полоса смешивается с другой в небе. ^{[3] [4]}

Пояс Венеры — явление совершенно иное, чем послесвечение , которое появляется в геометрически противоположной части неба.

Цвет

Когда Солнце находится около горизонта во время заката или восхода , солнечный свет кажется красноватым. Это происходит потому, что световые лучи проникают через особенно толстый слой атмосферы, который работает как фильтр, рассеивая все, кроме более длинных (красных) волн.

С точки зрения наблюдателя красный солнечный свет напрямую освещает мелкие частицы в нижних слоях атмосферы в небе напротив Солнца. Красный свет рассеивается обратно к наблюдателю, что является причиной того, что Пояс Венеры выглядит розовым.

Чем ниже опускается заходящее Солнце, тем менее выраженной становится граница между тенью Земли и Поясом Венеры. Это происходит потому, что заходящее Солнце теперь освещает более тонкую часть верхней атмосферы. Там красный свет не рассеивается, потому что присутствует меньше частиц, и глаз видит только «нормальное» (обычное) голубое небо, которое возникает из-за рэлеевского рассеяния от молекул воздуха. В конце концов, и тень Земли, и Пояс Венеры растворяются в темноте ночного неба . ^[4]

Цвет лунных затмений

Полное лунное затмение 15 мая 2022 года покажет красноватый свет, падающий на поверхность Луны.

Тень Земли так же изогнута, как и сама планета, а ее тень простирается на 1 400 000 км (870 000 миль) в космическое пространство. ( Однако тень простирается бесконечно.) Когда Солнце , Земля и Луна идеально (или почти идеально) выровнены , а Земля находится между Солнцем и Луной, тень Земли падает на лунную поверхность, обращенную к ночной стороне планеты, так что тень постепенно затемняет полную Луну , вызывая лунное затмение .

Даже во время полного лунного затмения небольшое количество солнечного света все же достигает Луны. Этот непрямой солнечный свет преломляется при прохождении через атмосферу Земли . Молекулы воздуха и частицы в атмосфере Земли рассеивают более короткие длины волн этого солнечного света; таким образом, более длинные волны красноватого света достигают Луны, так же как свет на закате или восходе солнца кажется красноватым. Это слабое красное освещение придает затменной Луне тускло-красноватый или медный цвет. ^[5]

Смотрите также

• Броккенский призрак , увеличенная тень наблюдателя, отбрасываемая на облака, противоположные направлению движения Солнца.

Ссылки

1. "Сумеречный клин". www.weatherscapes.com .
2. Погге, Ричард. "Лекция 9: Затмения Солнца и Луны". Астрономия 161: Введение в астрономию Солнечной системы . Университет штата Огайо . Получено 16 июля 2015 г.
3. Лес Коули (16 сентября 2023 г.). «Тень Земли». www.atoptics.co.uk.
4. "Что вызывает слоистость восхода и заката Солнца?". earthsky.org.
5. Дэвид К. Линч, Уильям Чарльз Ливингстон (2001). Цвет и свет в природе (2-е изд.). Cambridge University Press. стр. 38, 39. ISBN 978-0521775045.

Внешние ссылки

• Определение «темного сегмента»
• Изображение показывает гораздо больший участок неба с темным участком и поясом Венеры.
• Тень Земли, Пояс Венеры, как видно из Half Dome, Национальный парк Йосемити, отображается в интерактивной панораме. Прокрутите до конца поста, чтобы просмотреть, после всех других панорам Йосемити.