в какой фазе будет находиться луна во время солнечного и во время лунного затмения
Лунное затмение
О круговороте небесных светил известно каждому школьнику: ежесуточно ослепительный солнечный диск сменяется бледной Луной. Но случается на ночном небе необычное и пугающее явление: на белый лунный шар вдруг наползает тень, делая его поверхность зловещего кроваво-красного цвета. Это затмение – обычный астрономический процесс, не несущий никакого мистического смысла.
Ежегодно множество жителей планеты наблюдают удивительное по красоте явление, но не все имеют точное представление о причинах его происхождения.
Описание явления
Лунное затмение – это полный или частичный вход Луны в конусообразную тень, отбрасываемую Землей.
Минимальная дистанция между планетой и спутником составляет 363 тысячи км. С этого расстояния пятно тени, отбрасываемое Землей, равно 2,6 диаметрам Луны. А значит, возможно полное затенение спутника.
Луна – не светящийся объект, но ее каменистая поверхность отражает солнечные лучи. Поэтому земному наблюдателю кажется, что лунный шар на ночном небе светится. Когда Луна находится позади планеты, на нее не попадает солнечный свет, в результате свечение ее поверхности угасает.
Согласно схеме астрономический процесс протекает при совмещении определенных условий:
Как происходит лунное затмение
Лунное затенение длится дольше, чем солнечное. Обусловлено это тем, что земная тень в диаметре больше Луны. Спутнику нужно время, чтобы покинуть зону затенения. Явление может наблюдаться от нескольких минут до часа (максимальная продолжительность, зафиксированная астрономами, составляет 108 минут). Продолжительность в каждом случае определяется положением трех участвующих космических объектов относительно друг друга.
В северном полушарии процесс начинается с того, что лунный шар захватывается земной тенью с левой стороны (в южном полушарии с правой). Проходит примерно полчаса, и спутник полностью погружается в тень, но не исчезает для наблюдателя, а обретает кровавый или коричневый цвет. Обусловлено это тем, что даже при полном покрытии лунной поверхности земной тенью солнечный свет продолжает доходить до Луны, но в рассеянном виде. Завершается процесс тем, что земная тень постепенно уходит вправо, открывая сначала серп, а затем и все ночное светило.
Виды лунных затмений
Выделяют три фазы лунного затмения:
Длительность полной фазы достигает 1,5 часа, за пределами этого временного промежутка видны края лунного диска. Так как в ходе астрономического процесса лунная поверхность освещается только рассеянными солнечными лучами, проходящими сквозь верхние атмосферные слои, то спутник обретает жутковатые оттенки красного или коричневого цвета. Холодными цветами Луна не окрашивается, так как в земной атмосфере рассеивается излучение преимущественно красной части спектра. Полные затемнения различаются не только по цветовым тонам, но и по интенсивности рассеянного свечения. Существует шкала яркости затененной Луны:
Периодичность лунных затмений
От взаимного расположения трех объектов Солнечной системы зависит, как часто происходит лунное затмение. Если бы спутниковая орбита проходила по плоскости эклиптики, то и лунные, и солнечные затмения имели бы ежемесячный характер. Но почти все время спутник движется выше или ниже плоскости земной орбиты, и лишь дважды в год попадает в зону планетарной тени. Угол между плоскостями спутниковой и планетарной орбиты составляет 5°, поэтому можно наблюдать лунное затмение, как и солнечное, когда Луна, Земля и звезда выстраиваются в одну линию. В фазу новолуния спутник закрывает свет Солнца, наступает солнечное затмение, а в фазу полнолуния планета закрывает Солнце, наблюдается лунное затмение.
В течение года происходит не более трех затмений. Все они могут быть частными, или одно из них может быть полным. В отдельные годы астрономы не могут вести наблюдение из-за неблагоприятных погодных условий. А бывают годы вообще без затмений.
Явления определенной фазы имеют четкую цикличность. Время между затмениями одинаковой фазы составляет 6585 суток (иначе говоря, 18 лет, 11 дней, 8 суток) и называется драконическим периодом или саросом. Это означает, что земной наблюдатель при оптимальных погодных условиях через каждые 18 лет может наблюдать полное затемнение Луны.
Ближайшее явление можно будет наблюдать в ночь с 16 на 17 июля 2019 года. Оно будет носить частичный характер. По гринвичскому времени начало процесса в 21 час 31 минуту, по московскому – в 00 часов 31 минуту. Луна будет находиться в Козероге. Наблюдение будет доступно жителям Европы, Южной Америки, Африки, Азии, Австралии. В России затененную Луну не смогут увидеть только жители Камчатки, Чукотки и Дальнего Востока.
Во всей Солнечной системе наша планета единственная, где можно наблюдать затемнение спутника. Обусловлено это расстоянием между Землей и Луной. Но астрономы говорят, что орбита спутника постепенно отдаляется от планеты. Через 600 млн. лет дистанция между космическими объектами увеличится таким образом, что лунные и солнечные затмения станут невозможными. Тень от Луны, находящейся между Землей и Солнцем, перестанет достигать планетарной поверхности, и тень от Земли не будет достигать находящегося позади спутника.
Лунные затмения не оказывают влияния на организм здорового человека. У метеозависимых, пожилых, хронически больных людей, у беременных женщин возможно незначительное ухудшение самочувствия. Это обусловлено повышением гравитационного и электромагнитного воздействия на организм, поскольку небесные тела выстраиваются в одну линию. Чувствительным людям стоит избегать психических и физических нагрузок в период затмений. В остальном лунное явление безвредно для человеческого организма.
Движение Луны и затмения
1. Движение и фазы Луны
Луна (на древне-славянском языке означает «свелая») — это единственный естественный спутник Земли. Самый близкий к Солнцу спутник планеты, так как у ближайших к Солнцу планет (Меркурия и Венеры) их нет. Второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км ( 0,00257 а.е. или около 30 диаметров Земли).
Луна (также как Земля и Солнце) перемещается относительно звёзд, но по сложной траектории, которая складывается из двух движений: движения вокруг Земли и движения вместе с Землёй вокруг Солнца. При этом Луна движется вокруг Земли по эллиптической орбите в ту же сторону, в какую Земля вращается вокруг своей оси. Поэтому мы видим Луну перемещающейся среди звёзд навстречу вращению неба, то есть с запада на восток.
Луна не имеет собственного свечения — она лишь отражает Солнечный свет. Солнце освещает лишь половину лунного шара. О свещённая сторона Луны всегда указывает в сторону Солнца, даже если оно скрыто за горизонтом.
Лунной фазой (от греч. «фазис» — проявление) называется вид Луны на небе. Изменение вида Луны — смена ее фаз — происходит от того, что Луна занимает различные положения относительно Земли и освещающего ее Солнца.
Луна представляет собой темное шарообразное тело. Когда Луна находится между Землей и Солнцем, обращенное к нам ее полушарие не освещается Солнцем, и мы Луны не видим. Эта фаза Луны называется новолунием .
В этой фазе мы вновь, как и в первой четверти, видим половину освещённого полушария Луны, но ту, которая в первой четверти была не освещена.
Луна восходит где-то около полуночи. К моменту восхода Солнца она оказывается в южной стороне неба. А заходит днём. В дальнейшем лунный серп будет обращён выпуклостью влево (к востоку), так как Луна, постепенно приближаясь к Солнцу с запада, освещается им слева. Теперь мы можем наблюдать Луну только под утро, незадолго до восхода Солнца. Затем вновь наступает новолуние.
Чтобы суметь отличить первую четверть Луны от последней, наблюдатель, находящийся в северном полушарии, может использовать следующее мнемоническое правило.
Теперь давайте сравним синодический и сидерический месяцы:
2. Затмения и его типы
Покрытие — это астрономическое явление, во время которого, с точки зрения наблюдателя из определённой точки, одно небесное тело проходит перед другим небесным телом, заслоняя его полностью или частично.
Прохождение (или астрономический транзит) — это астрономическое явление, во время которого с точки зрения наблюдателя из определённой точки одно небесное тело проходит перед другим небесным телом, заслоняя его часть.
Термин «покрытие» употребляется в тех случаях, когда более близкий к наблюдателю объект по своему относительному (видимому) размеру значительно больше, чем более удаленный объект. Например, покрытие Сатурна Луной:
В тех случаях, когда более близкий объект по своим видимым размерам значительно меньше удалённого, употребляют термин «прохождение». Например, прохождение Луны по диску Земли:
2.1 Солнечные затмения
Солнечное затмение — это астрономическое явление, которое заключается в том, что Луна закрывает (затмевает) полностью или частично Солнце от наблюдателя на Земле. Происходит оно потому, что угловые размеры дисков Солнца и Луны для наблюдателя с Земли кажутся одинаковыми. Объясняется это тем, что диаметр Луны примерно в 400 раз меньше диаметра Солнца. Но в тоже время она в четыреста 400 раз ближе к Земле.
Это приводит к тому, что Луна может полностью покрыть яркую поверхность Солнца, оставив при этом видимой лишь его атмосферу.
Итак, что же происходит при затмениях? Все мы прекрасно знаем, что Земля вращается вокруг Солнца, а Луна — вокруг Земли. Это значит, что в определённые моменты, Солнце, Луна и Земля могут выстроиться на одной прямой. Если Луна окажется между Землёй и Солнцем, то она на время закрывает Солнце, отбрасывая тень на Землю. Но маленькая Луна не может полностью затенить Землю. Поэтому только жители той местности, куда у падёт тень от Луны, окажутся свидетелями полного солнечного затмения. В тех же областях, куда свет будет попадать частично, то есть это области полутени, жители будут видеть ту часть Солнца, от которой в данную область попадает свет — это частное солнечное затмение.
Из-за того, что лунная орбита является эллиптической, может случиться и так, что Луна будет находиться на значительном удалении от Земли. В этом случае диск Луны окажется слишком маленьким, чтобы полностью закрыть собой Солнце. В этом случае наблюдатель в точке А сможет увидеть кольцеобразное солнечное затмение. Н аблюдатели же в точках В и С будут видеть частное солнечное затмение.
Полное затмение Солнца можно наблюдать лишь там, где на Землю падает небольшое по размерам (диаметром не более 270 км) пятно лунной тени. Тень Луны со скоростью около 1 км/с движется по поверхности Земли примерно с запада на восток, поэтому в каждом пункте Земли полное затмение продолжается лишь несколько минут.
Так, например, в окрестностях Москвы последний раз полное солнечное затмение наблюдалось 19 августа 1887 года. В следующий раз это произойдёт лишь 16 сентября 2126 года. Но бывают и исключения. Например, в районе города Бийска (Алтайский край), в период с 1981 года по 2008 наблюдалось целых три полных солнечных затмения: 31 июля 1981 года, 29 марта 2006 года и 1 августа 2008 года.
На карте ниже представлена полоса полного солнечного затмения 1 августа 2008 года. Путь, который проходит тень Луны по поверхности Земли, называется полосой полного солнечного затмения.
Ещё в Древней Греции обратили внимание, что через каждые 6585,3 суток (18 лет 11 суток) после солнечного или лунного затмения происходит другое, очень похожее по своим характеристикам, но отличающееся областью видимости на Земле. Данный период был назван саросом, что в переводе с греческого языка означает «повторение».
Знание закономерностей движения Луны и Земли позволяет учёным с высокой степенью точности на сотни и тысячи лет вперёд вычислять моменты наступления затмений и знать, где на земном шаре они будут видны. Из-за малой длительности солнечных затмений астрономы тщательно готовятся их к наблюдениям, чтобы в течение этого малого промежутка времени успеть изучить внешние разреженные оболочки Солнца, что в обычных условиях крайне затруднено. Так, например, во время полного солнечного затмения в Индии 18 августа 1868 года французский учёный Пьер Жансен впервые исследовал хромосферу Солнца и получил спектр нового химического элемента, который назвали в честь Солнца — гелием.
2.2 Лунные затмения
Земля отбрасывает тень в форме конуса в сторону, противоположную Солнцу. Если полнолуние происходит достаточно близко от узла лунной орбиты, то Луна при этой фазе частично или полностью погружается в земную тень, почему и происходит лунное затмение.
При полном лунном затмении мы, чаще всего, можем наблюдать Луну бурого или красно-тёмного цвета. Объясняется это тем, что солнечные лучи, преломляясь в атмосфере, окружающей Землю, попадают внутрь конуса земной тени. Однако из всех цветов радуги, составляющих белый солнечный свет, атмосфера сильно задерживает голубые и соседние с ними лучи (вспомните спектр), а пропускает внутрь этого конуса преимущественно красные лучи, которые она поглощает слабее. Эти лучи и освещают Луну во время затмения.
Возникает вопрос: почему солнечные и лунные затмения происходят не каждый месяц?
Ведь, казалось бы, затмения должны происходит при каждом обороте Луны во время её новолуния и полнолуния. Но такого не происходит. Вспомните, что видимая орбита Луны на небесной сфере — это большой круг, который наклонён к плоскости эклиптики всего на 05 о 09’. Но этого хватает для того, чтобы во время новолуния или полнолуния Луна оказалась далеко от плоскости эклиптики. А это приводит к тому, что во время новолуния тень от Луны пройдёт выше Земли. А во время полнолуния сама Луна может пройти ниже земной тени.
Поэтому затмения смогут наступить лишь тогда, когда Луна находится вблизи точек пересечения лунной орбиты с эклиптикой (вблизи узлов).
В чем причина солнечных и лунных затмений: характеристика явлений и их возможная опасность для человека
В чем причина солнечных и лунных затмений, когда и как их можно увидеть – вопросы, которыми задается каждый, кто неравнодушен к «танцу» небесных тел. Затмение – это природное явление, при котором один астрономический объект заслоняет свет от другого. Подобное происходит довольно часто, однако для подавляющего большинства населения нашей планеты затмения кажутся чем-то необычным и редким из-за невозможности увидеть их в силу определенных обстоятельств.
В данной статье мы постарались доступно рассказать о том, что такое затмение, каким оно бывает и как часто его можно увидеть. Благодаря этой информации вы сможете узнать много нового и интересного из жизни космоса!
Причины и особенности полного и частичного солнечного затмения
Солнечное затмение представляет собой природное явление, при котором вся или часть солнечной поверхности скрывается за Луной. Затмение происходит лишь во время новолуния, когда с Земли видна неосвещенная часть спутника, иными словами, для невооруженного глаза Луна остается невидима.
Говоря о том, в чем причина солнечных и лунных затмений, нужно понимать, что подобное явление можно наблюдать, если спутник нашей планеты не освещается Солнцем с видимой нам стороны. Такое развитие событий возможно в растущей фазе, когда Луна оказывается около одного из двух лунных узлов.
Стоит пояснить, что лунным узлом называют точку пересечения солнечной и лунной орбиты. При этом Луна отбрасывает на Землю тень диаметром до 270 км – именно в зоне падения тени люди могут наблюдать затмение. Луна во время движения по орбите сохраняет определенное расстояние до Земли, и в момент затмения эта цифра может быть совершенно разной.
Если вы хотите насладиться подобным явлением, нужно понимать, что тень, отбрасываемая Луной на нашу планету, может менять свой размер и быть от нуля до 270 км в диаметре. Чтобы посмотреть на затмение, человеку необходимо в нужный момент оказаться в тени спутника: небо становится темным, можно различить звезды и даже планеты, а вокруг темной Луны образуется солнечная корона. Подобное зрелище не получится увидеть в привычное время дня, а длится полное затмение всего несколько минут.
Подсчитано, что самое долгое солнечное затмение ожидается в конце XXII века. Если говорить более точно, то оно произойдет 16 июля 2186 года, и наслаждаться зрелищем можно будет в течение 7 минут 29 секунд.
Чтобы подобное продолжительное явление состоялось, должны совпасть несколько условий. Важно, чтобы угловой диаметр диска Луны (около 0,5°) был чуть меньше аналогичного показателя Солнца (около 0,5°). За счет этого во время максимальной фазы затмения люди видят яркое и узкое кольцо.
Кроме того, возможно частичное или частное солнечное затмение. В чем причина подобных солнечных и лунных затмений с позиции астрономии? В подобной ситуации для земного наблюдателя центры Луны и Солнца не совпадают, поэтому светило не полностью прячется за спутником Земли.
Атмосферные явления во время солнечных затмений
Затмения сопровождаются особым оптическим и атмосферным явлением, которое известно как теневые волны или бегущие тени. Его можно наблюдать до начала солнечного затмения либо после завершения его полной фазы. В этот короткий период, который длится не более двух минут, серп Солнца освещает атмосферу нашей планеты.
Четки Бейли.
Данный астрономический эффект назван в честь британского ученого, описавшего его еще в 1836 году. Речь идет о череде ярких пятен, вспыхивающих вдоль лунного лимба. Лимбом принято называть видимый край диска Луны, Солнца или иного небесного тела.
Четки Бейли можно хорошо разглядеть в телескоп или в бинокль в начале и в конце максимальной фазы затмения.
Бриллиантовое кольцо.
Данное оптическое явление и правда напоминает ювелирное украшение со светящимся бриллиантом – его можно увидеть за секунду до начала полной фазы затмения или через секунду после ее завершения. Дело в том, что лучи Солнца проходят по краям лунных долин, формируя для земного наблюдателя столь необычную картину.
Характеристики полного, частичного и полутеневого лунного затмения
Причины наступления солнечных и лунных затмений одинаковы: одно небесное тело отбрасывает тень и заслоняет другое. Лунное затмение предполагает, что спутник оказывается в тени Земли. Однако, как и в случае с солнечными затмениями, здесь возможны разные варианты развития событий. Иначе говоря, Луна может быть закрыта тенью полностью или частично.
Полное затмение спутника можно наблюдать в тех районах, где он расположился над горизонтом.
Луна находится в тени Земли, но полностью не скрывается из вида, скорее, она немного затеняется, из-за чего кажется более темной и даже красноватой. Дело в том, что, будучи полностью в тени нашей планеты, она все еще освещается Солнцем, лучи которого проходят через земную атмосферу.
При частичном лунном затмении лишь некоторая доля Луны попадает в тень Земли. Поэтому одна половина планеты затеняется, а вторая хорошо видна, так как все еще освещается Солнцем.
Наиболее зрелищным считается полутеневое затмение, ведь оно имеет значительные отличия от иных астрономических явлений.
Эта разновидность не похожа по своей природе на частичное затмение. Дело в том, что на поверхности нашей планеты есть области, которые не могут давать тень, так как там не происходит полного заслонения солнечных лучей. Однако в них не наблюдается и прохождения прямых солнечных лучей – это зона полутени. Когда спутник попадает в подобное место и оказывается в полутени Земли, люди могут увидеть полутеневое затмение.
Если говорить не о причинах наступления солнечных и лунных затмений, а об их виде, то в полутеневой области диск Луны утрачивает обычную яркость, становясь темнее. Но нужно понимать, что заметить подобное явление без специального оборудования не представляется возможным. Иногда затемнение бывает более ярко выражено с одного края лунного диска.
Основная причина лунного затмения
Плоскость лунной орбиты образует большой круг, известный как лунный путь. Тогда как плоскость орбиты нашей планеты пересекается с небесной сферой по эклиптике. Луна совершает один оборот вокруг Земли за 27 суток 7 часов 43 минуты.
Эклиптика и лунный путь пересекаются между собой по прямой линии – ее называют линией узлов. Точки пересечения линии узлов с эклиптикой являются восходящим и нисходящим узлами лунной орбиты. Лунные узлы не остаются на месте, они все время перемещаются к Западу или навстречу движению Луны. На один полный оборот у них уходит 18,6 года. А каждый год долгота восходящего узла сокращается в среднем на 20°.
Во время новолуния или полнолуния Луна может располагаться далеко от плоскости эклиптики, тогда ее диск проходит выше или ниже Солнца, не приводя к затмению. В чем причина солнечного и лунного затмения? Если кратко, то для этого явления необходимо, чтобы Луна во время новолуния или полнолуния оказалась рядом с восходящим или нисходящим узлом собственной орбиты.
Интересно, что современная астрономия пользуется многими знаками, созданными еще в древности. Например, символом восходящего узла является голова дракона Раху, который, согласно индийским легендам, набрасывается на Солнце, из-за чего оно ненадолго исчезает с небосвода.
Частота и сарос солнечного и лунного затмений
Может показаться невероятным, но затмения Солнца происходят чаще лунных, несмотря на то, что диаметр Луны меньше земного. Так как мы уже знаем, в чем причина солнечных и лунных затмений, легко решить, что тень от большего объекта скорее перекроет меньший, поэтому Земля должна часто заслонять свой спутник. Но статистка говорит об обратном: на семь затмений приходится четыре солнечных и три лунных.
Хотя солнечные затмения происходят чаще лунных, в одной местности они повторяются только через 300 лет. Говоря об одной местности, нужно понимать, что речь идет о полосе шириной примерно 40–100 км. Тогда как свидетелем полного лунного затмения человек может стать несколько раз за свою жизнь. Правда, для этого он не должен никуда переезжать либо может использовать современные технологии, чтобы вовремя узнать о грядущем затмении и успеть добраться до нужной точки.
Люди, хотя бы раз наблюдавшие лунное затмение, вряд ли откажутся от возможности снова насладиться этим зрелищем из-за сотни километров пути. Поэтому если вы вдруг узнали о приближении подобного природного явления, не пожалейте времени и денег, чтобы добраться до места максимальной видимости.
По статистике, за год происходит от двух до пяти солнечных затмений, а за сто лет их накапливается 237. Сюда относятся 160 частных солнечных затмений, 63 полных и 14 кольцеобразных.
Нужно понимать, что солнечные затмения в большой фазе проходят достаточно редко в какой-то отдельной точке нашей планеты. Известно, что на территории Москвы за XI–XVIII произошло 159 затмений Солнца, и всего три были полными. Однако и из этого правила есть свои исключения: в районе Горно-Алтайска за небольшой отрезок времени с 1952 по 2008 гг. можно было наблюдать три полных затмения Солнца.
Понимая причины наступления солнечных и лунных затмений, можно смело предположить, что если бы плоскости орбиты нашей планеты и ее спутника совпадали, каждое новолуние у нас была бы возможность наслаждаться лунным затмением. Но реальность такова, что орбита Луны наклонена на 5° относительно плоскости околосолнечной орбиты Земли. Из-за этого небольшого угла в новолуние спутник часто проходит чуть выше или ниже Солнца, а в полнолуние его не закрывает тень Земли. Затмения происходят, лишь когда в полнолуние Солнце, Земля и Луна формируют единую линию.
Древние рассчитали отрезок времени, который проходит между последовательностью затмений – его принято называть саросом. Сарос длится 18 лет 11 дней и примерно 8 часов. Пока длится сарос, случается 43 солнечных и 28 лунных затмений, 15 из которых являются частными, а 13 – полными. Получается, что на год приходится не меньше пары затмений Луны, но не более трех. Правда, стоит оговориться, что в некоторые годы в принципе не бывает подобных природных событий.
Возможные риски затмений
Когда известны причины наступления солнечных и лунных затмений, важно понимать, к чему приводят подобные явления. Они воздействуют на всех людей, вне зависимости от их акцентированности в натальной карте. Однако если индивид появился на свет во время подобного явления либо в его гороскопе каким-то образом затрагиваются точки затмения, каждое происходящее затмение оказывает на него особенно сильное влияние.
Затмение наиболее сильно отражается на жизни личности, если его градус приходится на планету или иное важное небесное тело натальной карты. Когда затмение относится к важной точке гороскопа, это является признаком грядущих перемен и важных событий. Сначала изменения в жизни могут показаться малозначительными, но постепенно станет очевидно, какой сильный след они оставили в судьбе натива. Если планеты или прочие точки гороскопа попали в негативные аспекты к градусу затмения, то не избежать резких, радикальных перемен. Человека вполне могут ждать кризисы, конфликтные ситуации, осложнение отношений, часто приводящее к разрыву, проблемы в делах и со здоровьем.
И, наоборот, при попадании планет и иных важных точек в благоприятные аспекты с градусом затмения, перемены не станут причиной сильных потрясений. Высока вероятность, что подобные события принесут нативу пользу.
Получается, что, несмотря на схожие причины наступления солнечных и лунных затмений, они происходят по разным принципам и отличаются своими особенностями. Чтобы иметь более полное представление о мире, каждому человеку необходимо понимать некоторые детали этих явлений.
Современные люди многое знают благодаря развитию науки и техники, поэтому резко потемневшее светило на небосводе уже не кажется опасным. Однако это не мешает такому явлению оставаться манящим и загадочным. Сегодня точно известна природа лунных и солнечных затмений, и понятно, чего от них ожидать. Поэтому пусть интерес к ним будет исключительно познавательного характера, ведь это – редкое событие, которое здорово хотя бы раз в жизни увидеть воочию.