Лунные затмения

Явление, когда Луна попадает в область земной тени или полутени, называется лунным затмением.

Происходят всегда в полнолуние, когда Земля расположена между Солнцем и Луной. Как и в случае с солнечными затмениями, лунное происходит далеко не в каждое полнолуние.

Геометрия лунного затмения

Земной наблюдатель во время такого затмения увидит полностью или частично затмившуюся Луну. Понятно, что на тех территориях, где Луна вообще в это время будет видна, будет наблюдаемо лунное затмение, т.е. половина земного шара. Это одна из причин того, что эти затмения можно увидеть довольно часто. Второй причиной является то, что земная тень/полутень много больше лунной. Средняя периодичность затмений для одного населенного пункта одно затмение в 2-4 года, а максимальное количество их в году может достигать трех.

Полутеневая фаза. Фото S.J. Richard

Полутеневая фаза. Фото P. Salzgeber

Полная фаза. Фото P. Salzgeber

Фазы (этапы) затмения здесь несколько отличаются от случая с солнечными. Дело в том, что светлую поверхность Луны не закрывает инородное тело (как закрывает Луна Солнце в случае солнечного затмения), ее покрывает земная тень/полутень. Соответственно наблюдаются фазы полутеневая, частная и полная.

Полутеневая фаза длится, когда Луна частично или полностью погружена в полутень, но еще не касается тени. Наблюдатель на Луне при этом увидел бы частично затмившееся Землей Солнце. Потемнение лунного диска при этом незначительное и видно обычно лишь на фотографиях (см. фото 1). Продолжительность - около часа в начале и в конце затмения. Обычно эту фазу не наблюдают.

Частная фаза длится, когда Луна частично погружается в земную тень. Последняя видна четко, хотя граница немного размыта из-за рассеяния света в земной атмосфере. Рассеяный свет (в основном красная часть спектра) попадает в т.ч. и на затененную часть лунного диска, поэтому там наблюдается слабое красноватое свечение (пепельный свет) (см. фото 2). Если бы наблюдатель находился на таком участке Луны, то он бы увидел светящуюся красноватую кромку атмосферы Земли, т.е. закат. Продолжительность - около часа до и после полной фазы.

Полная фаза длится, когда Луна полностью погружена в тень. Луна при этом светится еле заметным пепельным светом (см. фото 3). Вообще говоря, яркость и цвет этого свечения зависит от солнечной активности. При высокой активности (как было в 1982г) свечение довольно яркое, красновато-кирпичного цвета. Когда активность мала, то свечение довольно слабое, но зато наблюдается много цветовых оттенков: от розового до серебристо-сине-голубого, это зрелище поразительной красоты. Так было, например, в 1992 г., когда во время полной фазы Луну нельзя было без телескопа вовсе отыскать на небе!

По наличию у затмений вышеописанных фаз их разделяют на полутеневые, частные теневые и полные теневые.

Полутеневое - когда видна лишь полутеневая фаза. Обычно такие затмения не наблюдают.

Частное теневое - когда Луна входит в тень Земли, но не полностью. Видны полутеневая фаза в начале, в конце и частная фаза.

Полное теневое - когда Луна входит в тень Земли полностью. Видны полутеневая, частная, полная фазы,  затем обратно частная и полутеневая.

Схематично показано расположение зон земной тени и полутени для Луны.
Разумеется, они становятся видимыми только во время прохождения по ним Луны,
т.е. во время лунного затмения. Кстити, по круглой форме тени в прошлом
астрономы сделали вывод о шаровидной форме Земли.