Лунные затмения

Человек, прожив жизнь, может так ни разу и не увидеть полное солнечное затмение. Но с полным лунным он хотя бы однажды столкнется. Яркая полная Луна вдруг становится красной, «кровавой» — как считали древние. Зрелище вызывало суеверный ужас. Первое описание полного лунного затмения обнаружено в летописях древнего Китая от 1137 г. до. н. э. Человечество наблюдает это явление более 3-х тысяч лет.

Почему происходят лунные затмения

По сравнению с солнечным, лунное гораздо сложнее с оптической, физической точки зрения. Уже в Древней Греции существовало правильное объяснение его природы. Ученый Анаксагор в V в. до н. э. высказал мысль, что Луна находится к Земле ближе, чем Солнце и отражает его свет. Механика явления такая: на полную Луну падает тень Земли.

Особенности лунных затмений

Затененное светило видно везде в полушарии, где оно находится над горизонтом. Процесс начинается и заканчивается одновременно во всех точках местности. Это свойство позволило древним астрономам синхронизировать время и точнее определять долготу места. Лунные затмения происходят чаще солнечных, каждое 6-е полнолуние.

Форма затенения доказывает, что Земля – шар. Тень нашей планеты круглая, следовательно, и земной шар круглый. На это указывали еще Пифагор, Аристотель, многие другие античные ученые.

Был определен размер Луны. Это сделал древнегреческий философ Аристарх Самосский (310 – 230 до н.э.). По его расчетам, Луна в 3 раза меньше нашей планеты, погрешность 10%.

Виды затмений

• Полное – Луна попадает в тень Земли целиком.
• Частное – земная тень закрывает диск ночного светила не полностью, а на несколько процентов.
• Частное полутеневое – затеняется только край спутника. Земной наблюдатель может его не заметить. Явление фиксируется только с помощью специальных приборов.

Обязательное условие явления — полнолуние и нахождение Луны в точке, где орбита небесного тела пересекается с эклиптикой.

Антикитера и сарос

Фрагмент античного механического планетария – антикитеры – нашли на средиземноморском дне около века назад. Это механический прибор с шестеренками, приводя в движение которые, можно было определить положение небесных тел.

Для отображения положения Луны в антикитере существовала спираль с 223-мя сегментами. 223 – не случайное число. 223 лунных месяца длительностью 29,5 суток от полнолуния до полнолуния называется сарос и используется для вычисления срока следующего затмения, солнечного в том числе.

Сарос – это период между однотипными затмениями, они случаются 1 раз на 18 лет.

Птолемей и «Альмагест»

Система древнегреческого ученого, изложенная им в своем труде «Альмагест», позволяла относительно точно определять положение небесных тел. Безупречная с точки зрения математики теория опиралась на тысячелетний опыт наблюдений за началом и концом лунных затмений, которые велись еще в Вавилоне.

Эпоха Возрождения

Иоганн Мюллер (1436 – 1476), талантливый астроном, перевел «Альмагест» на латынь, научный язык того времени. Он же создал эфемериды Луны, Солнца и 5 планет на 32 года вперед. Эти вычисления понадобились не только ученым, но и мореплавателям, ведь началась эпоха великих географических открытий. Каждый капитан, в том числе и Христофор Колумб, имел эфемериды Регимонтана (прозвище Мюллера) на борту, чтобы в открытом океане определять свое положение.

Развитие знаний

Первый каталог затмений на русском языке появился в XVIII веке, составитель Федор Семенов. Период действия – до 2001 года.

Теодор Оппольцер, австрийский астроном, составил в XIX веке каталог на 3 тыс. лет назад и на 300 лет вперед до 2163 года. Его перечень назад дал возможность историкам уточнить время того или иного события, ведь затмения часто упоминались в летописях и исторических хрониках. Существует наука архиастрономия, которая с помощью знаний об этих явлениях уточняет даты исторических событий.

Сейчас предсказание затмений на несколько тысячелетий вперед делает компьютер с помощью несложных программ.

Выводы

Предсказание времени явления теперь не представляет трудности. Но есть вопросы, на которые астрофизики смогли ответить с трудом. Например:

1. Почему Луна визуально не исчезает во время покрытия ее тенью Земли.
2. Почему ночное светило приобретает «кровавый цвет».
3. Почему за 1 час до события нельзя предсказать цвет диска.

На первый вопрос ответил Иоганн Кеплер. Он объяснил, что из-за преломления света в земной атмосфере появляется так называемая геометрическая тень, и Луна остается видимой.

Цвет красный из-за атмосферной рефракции и рассеивания. Это явление того же порядка, что и огненно-красный диск Солнца на восходе и закате. Оттенок зависит от состояния атмосферы в момент события. Если затмение совпадает с извержением вулкана, то диск, как правило, аномально темный. Астрофизики научились по цвету затененной Луны определять состояние озонового слоя.

Ближайшие лунные затмения

В 2019 г. все события уже произошли – 21 января и 16 июля. В 2020 г. произойдет максимально возможное число явлений – 4, но все они будут полутеневыми. Это 10 января, 5 июня, 5 июля, 30 ноября.