Лунное затмение - интересные факты и гипотезы. Лунное затмение: что делать и не делать

– это дурное предзнаменование?

Лунные затмения вселяли настоящий панический страх в древних людей. Целые поколения людей считали лунные затмения дурным предзнаменованием, пока человек не освоил науку и не некоторые закономерности космического и вселенского масштабов. Считалось, что бордовый цвет Луны – это приближение войны, крови, смерти. К счастью, наука смогла снять с этого явления пелену таинственности, и все сверхъестественные представления о лунных затмениях канули в лету.

Когда происходят лунные затмения?

Они возникают в определенное время, но только тогда, когда наступает полнолуние. В это время ночное светило начинает проходить в стороне от Земли, противоположной Солнцу. Здесь Луна может попасть в тень, которую отбрасывает в это время Земля. Именно тогда люди могут наблюдать .

Как происходят лунные затмения?

Они происходят не так, как солнечные. Дело в том, что Луна не исчезает полностью, как это делает Солнце во время солнечного затмения. Луна бывает лишь слабо видной. Это происходит по следующей причине: часть солнечных лучей, проходя через земную атмосферу, преломляется в ней и входит уже внутрь земной тени, попадая непосредственно на Луну. Известно, что воздух пропускает красные лучи света, именно поэтому ночное светило становится бурым или медно-красным.

Известно, что диаметр Земли больше диаметра Луны ровно в 4 раза. Соответственно тень от Земли больше Луны в 2,5 раза. Все это приводит к тому, что ночное светило иногда может целиком входить в земную тень, что вызывает уже полное лунное затмение. Ученые посчитали и пришли к выводу, что полные лунные затмения являются наиболее продолжительными, чем полные солнечные затмения, и могут длиться до 1 часа 40 минут!

Согласно наблюдениям астрономов, за один год может произойти до трех лунных . Стоит отметить, что повторяются они ровно через тот же отрезок времени, что и солнечные затмения, который равен 18 годам 11 дням и 8 часам. Ученые даже дали название этому периоду: сарос (повторение). Любопытно, что сарос рассчитывался еще в древности, поэтому рассчитать и предсказать точный день не составляет никакого труда. Но вот предсказать точное время его наступления, а также условия для его видимости – это задача посложнее: разные поколения астрономов целые столетия изучали движение Луны и Земли, чтобы решить данную задачу. В настоящее время возможные ошибки в расчетах моментов наступления лунных затмений не превосходит 4-х секунд!

Лунное затмение наблюдается тогда, когда спутник Земли входит в тень, которую наша планета отбрасывает от Солнца, то есть Земля в таком случае находится между светилом и Луной. При этом Луна может только частично попадать в тень, а может полностью накрываться ей, поэтому различают частичное и полное затмения. Каждый год можно наблюдать два и более лунных затмения с различными фазами.

Инструкция

Когда Солнце светит на Землю, с другой стороны планеты образуется конус плотной тени, окруженный полутенью. Если Луна в этот момент частично или полностью войдет в этот конус, с поверхности планеты с той стороны, где виден наш спутник, будет наблюдаться лунное затмение. Выглядит оно не так впечатляюще, как солнечное, зато наблюдать его проще. Ярко освещенная Луна медленно начинает покрываться , но остается видимой благодаря рассеянным в атмосфере Земли солнечным лучам, которые освещают ее поверхность красноватым светом. Затмение может длиться более , Луна постепенно выходит из тени и вновь освещается Солнцем. Если затмение частичное, то только часть спутника становится темной. В некоторых случаях Луна не входит в полную тень, а остается в полутени – затмение называют полутеневым.

В среднем каждый год происходит 2-3 лунных затмения, но в отдельные годы это явление вообще не наблюдается, а в другие года можно увидеть 4 и даже 5 лунных затмений. Количество затмений меняется из года в год с определенной периодичностью, которая повторяется каждые 18 лет и 11 дней. Этот промежуток называется сарос или драконический период. В течение этого срока происходит 29 лунных затмений – на 12 меньше, чем солнечных. Две трети всех затмений составляют частичные, одна треть – полные.

В наши дни даже младшего школьника вряд ли получится напугать историями о страшном волке, который живет в ночи и временами пожирает Луну на черном небосводе, предвещая несчастья.

Однако, еще относительно недавно по астрономическим меркам затмение Луны вызывало ужас у человечества. На многих наскальных рисунках запечатлено это астрономическое явление, которое в основном интерпретировалось как знак о гневе богов и предвестнике несчастий. А кроваво-красный облик Луны недвусмысленно намекал на скорое кровопролитие. В древнем Китае, например, подобное затмение считалось «ненормальным» или даже «ужасным». В древнекитайских текстах можно встретить иероглифы, которые означают «противоестественную связь Луны и Солнца», «пожирать», «несчастье». Придворные астрономы считали, что Луна «пожирается драконом». Для того чтобы помочь дракону скорее выплюнуть светило жители выносили зеркала на улицу, так как последние ассоциировались с небесными телами, из-за их способности отражать свет. Примечательно, что математики Древнего Китая уже во времена династии Хань (206 г. До н.э. – 220 г. н. э.) могли предсказывать как лунные, так и солнечные затмения на многие десятки лет вперед, но эти знание держались в секрете. В Индийской «Махабхарате» сказано, что Лунное затмение случается, когда боги индийского пантеона собираются для варки сомы – эликсира бессмертия. Викинги свято верили, что два прожорливых волка по очереди пожирают светила, чтобы утолить свой безудержный голод. В противовес другим народам, у австралийских аборигенов лунное затмение, напротив, ассоциировалось с любовью.

Первые астрономы и предсказания затмений

Как же менялось отношение людей к такому интересному астрономическому событию? Как уже было сказано выше, в Древнем Китае, несмотря на глубокое мистическое отношение к затмениям, звездочеты пытливо изучали этот природный феномен. Благодаря высокому развитию математики и алгебры в Поднебесной, древним ученым удалось разгадать астрономическую тайну. Оказалось, с использованием простых на первый взгляд математических расчетов можно предсказать наступление лунного затмения с высокой степенью вероятности. Есть свидетельства, что еще раньше, во времена правления великих Фараонов Древнего Египта, люди уже умели предсказывать многие астрономические явления. Но больше всего поражает, что чуть ли не раньше строительства египетских пирамид существовала целая обсерватория, способная предсказывать не только лунные затмения, но и составлять график большинства важнейших астрономических событий, связанных с нашей планетой, его спутником и Солнцем. Знаменитый Стоунхендж позволял делать большое количество предсказаний и наблюдений астрономических явлений, и он вполне заслуженно носит титул древнейшей обсерватории человечества.

Как все устроено

Но в чем же состоит гениальность древних астрономов и математиков? Что такого сложного может скрываться в столь простом, казалось бы, явлении, как затмение Луны Землей? Давайте попробуем разобраться в этом вопросе. После открытия Николаем Коперником гелиоцентрической системы мира стало ясно, что Луна, обращаясь вокруг Земли за 29,5 суток, дважды пересекает плоскость эклиптики в так называемых лунных узлах. Узел, пересекая который Луна уходит вверх к Северному полюсу Земли, называют Северным или Восходящим, противоположный называют Нижним или Нисходящим. Но из-за несовпадения плоскостей Лунной и Земной орбит, далеко не каждое полнолуние сопровождается затмением.

Полные, неполные и частичные затмения

Также не каждое лунное затмение является полным. И если полнолуние придется на прохождение Луной такого узла, то мы сможем наблюдать затмение. Но только половина Земного шара может наблюдать это явление, так как оно будет видно только там, где Луна находится над горизонтом. Из-за прецессии Лунной орбиты узлы движутся вдоль эклиптики. Полный цикл по эклиптике узлы совершают за 18,61 лет или за так называемый Драконический период. То есть Лунные затмения происходят ровно через этот период времени. Зная, где и когда проходило затмение можно с очень высокой точностью предсказать следующее подобное событие. По сути, затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, которая отбрасывается Землей. На расстоянии орбиты нашего спутника или в 384 000 километрах диаметр пятна тени приблизительно равен 2,6 дискам Луны. Вследствие этого Луна вполне может быть затемнена целиком, а максимальное время полной фазы затмения может составлять не более 108 минут. Подобные затмения называются Центральными, так как Луна проходит через центр тени, которая отбрасывает Земля.

Почему луна «кровавая»?

Примечателен тот факт, что даже при прохождении Луны через центр тени она не остается полностью темной. Дело в том, что под действием Земной атмосферы происходит преломление солнечного света, что приводит к частичной освещенности поверхности Луны даже на пике затмения. А из-за того, что наша атмосфера наиболее проницаема для оранжево-красного спектра солнечного света, то именно этот свет достигает поверхности Луны, делая ее кроваво-красной. Подобный эффект можно увидеть на небосводе после заката или перед рассветом. Однако, если же Луна не проходит через центр пятна Земной тени, то может произойти так называемое неполное или полутеневое Лунное затмение, в результате которого часть спутника останется освещенной.

Самые редкие и необычные лунные затмения

Кроме вышеперечисленных фактов есть еще один не менее удивительный. Парадоксально, но лунное затмение фактически можно наблюдать, когда и Луна и Солнце находятся над горизонтом и явно находятся не совсем в противоположных точках. Другими словами, лунное затмение можно наблюдать тогда, когда слева от вас восходящая или заходящая Луна, а справа Солнце, тоже в одной из двух фаз. Данный феномен может возникнуть из-за того, что Земная атмосфера искривляет движение света. Это одно из самых странных естественных явлений, которое может происходить, и которое на первый взгляд кажется невозможным, если учитывать, что затмение происходит тогда, когда три тела выстраиваются в линию (сизигия). Подобная аномалия происходит из-за рефракции атмосферы. Солнце фактически уже село, а Луна еще не взошла, но линзирование света атмосферой Земли искажает окружающую астрономическую действительность. В результате «двойного» смещения небесных тел их мнимое сближение происходит более чем на 1 градус большого круга.

Подобного рода невероятное затмение наблюдалось Плинием Старшим 22 февраля 72 года н.э. Но на этом экзотичные виды Лунных затмений не заканчиваются. Порой Луна проходит через тень Земли, находясь в так называемом суперлунии, то есть точке наибольшего сближения с Землей. Так как орбита Луны обладает эксцентриситетом, то в определенные периоды времени наш спутник то приближается к Земле, то удаляется. При стечении всех обстоятельств, наряду с совпадением полнолуния и прохождением Луны через узел орбиты происходит еще и максимальное сближение Луны с Землей. Последнее полное Лунное затмение с суперлунием произошло утром 28 сентября 2015 года. К тому же, лунное затмение может совпасть с днем летнего или зимнего солнцестояния. 21 декабря 2010 года впервые за 372 года лунное затмение совпало с днем зимнего солнцестояния. В следующий раз подобное произойдет только 21 декабря 2094 года.

Когда следующее Лунное затмение?

В следующем 2016 году будет два лунных затмения: 9 марта в 5:57 утра и 1 сентября в 13:06 по Московскому времени. Мало того, что в обоих случаях насладится затмением помешает дневная засветка, так и сами затмения будут лишь полутеневыми.

Лунное затмение 8 октября 2014 сжато до 1 минуты

Однажды, после того как во время одной из экспедиций Христофора Колумба все съестные запасы и вода на судне подошли к концу, а попытки договориться с индейцами успехов не принесли, знания о приближающемся лунном затмении оказали мореплавателю колоссальную услугу.

Он заявил местным жителям, что если до вечера они не пришлют ему продовольствия, он отберёт у них ночное светило. Те в ответ лишь рассмеялись, но когда ночью Луна начала темнеть и приобрела багровый оттенок, они попросту пришли в ужас. Вода и съестные припасы были незамедлительно доставлены на судно, а индейцы на коленях просили Колумба возвратить на небо светило. Мореплаватель отказать им в просьбе не смог – и спустя несколько минут Луна опять засияла на небосводе.

Лунное затмение можно увидеть в полнолуние, когда на спутник Земли падает её тень (для этого планета должна пребывать между Солнцем и Луной). Поскольку ночное светило от Земли отделяет не менее 363 тыс. км, а диаметр тени, которую отбрасывает планета, в два с половиной раза превышает диаметр спутника, когда Луну накрывает земная тень, она оказывается полностью затемненной.

Случается это не всегда: иногда тень закрывает спутник частично, а иногда она не доходит до тени и оказывается возле её конуса, в полутени, когда заметно лишь слабое потемнение одного из краёв спутника. Поэтому в лунных календарях степень затемнения измеряют в величинах от 0 и Ф:

• Начало и конец частного (частичного) периода затмения – 0;
• Начало и конец частной фазы – от 0,25 до 0,75;
• Начало и конец полного периода затмения – 1;
• Период наивысшей фазы – 1,005.

Лунные узлы

Одним из непременных условий, необходимых для наступления полного лунного затмения, является близость Луны к узлу (в этом месте лунная орбита пересекается с эклиптикой).

Поскольку плоскость орбиты ночного светила находится под наклоном к плоскости земной орбиты под углом в пять градусов, спутник, пересекая эклиптику, движется в сторону Северного полюса, достигнув которого поворачивает в обратном направлении и движется вниз, к Южному. Точки, где орбита спутника пересекается с точками эклиптики, называют лунными узлами.

Когда Луна находится возле узла, можно увидеть полное лунное затмение (обычно раз в полгода). Интересно, что для лунных узлов нехарактерно постоянное пребывание на одной точке эклиптики, так как они постоянно смещаются по линии созвездий Зодиака против хода Солнца и Луны, совершая один оборот за 18 лет и 6 месяцев. Поэтому определять, когда будет ближайшее полное лунное затмение, лучше всего по календарю. Например, если они были в ноябре и мае, то в следующем году произойдут в октябре и апреле, затем – в сентябре и марте.

Когда происходит дивное явление

Если бы орбита Луны всё время совпадала с линией эклиптики, затмения проходили бы каждый месяц и были бы абсолютно обычным явлением. Так как спутник находится в основном выше или ниже земной орбиты, тень нашей планеты накрывает его два, максимум три раза в году.

В это время новая или полная Луна как раз пребывает возле одного из своих узлов (в пределах двенадцати градусов по обе стороны), а Солнце, Земля и Луна располагаются на одной линии. В этом случае сначала можно увидеть затмение Солнца, а через две недели, во время полной фазы Луны – лунное (эти два вида затмения всегда идут парой).

Бывает, что лунное затмение вовсе не наступает: происходит это тогда, когда Солнце, Земля и Луна не оказываются в нужный момент на одной прямой, и земная тень или проходит мимо спутника, или затрагивает её полутенью. Правда, событие — это с Земли практически неразличимо, поскольку яркость спутника в это время уменьшается лишь незначительно и увидеть его можно только через телескопы (если Луна, пребывая в полутеневом затмении, проходит очень близко от теневого конуса, можно увидеть слабое потемнение с одной стороны). Если спутник оказывается в тени лишь частично, происходит частное лунное затмение: часть небесного светила темнеет, другая — остаётся в полутени и освещается лучами Солнца.

Как происходит затмение

Поскольку тень Земли значительно больше спутника, ночному светилу на то, чтобы её миновать, иногда требуется немало времени, поэтому полное лунное затмение может длиться как очень непродолжительный промежуток времени, около четырёх-пяти минут, так и более часа (например, максимально зафиксированная продолжительность фазы в ночь лунного затмения составляла 108 минут).

Длительность этого явления во многом будет зависеть от расположения друг к другу трёх небесных светил.

Если наблюдать за Луной из северного полушария, можно увидеть, что земная полутень закрывает Луну с левой стороны. Через полчаса спутник нашей планеты полностью оказывается в тени – и в ночь лунного затмения светило приобретает тёмно-красный или коричневый оттенок. Солнечные лучи освещают спутник даже во время полного затмения и, по касательной линии проходят относительно земной поверхности, рассеиваются в атмосфере, достигая ночного светила.

Поскольку красный имеет наиболее длинную волну, он, в отличие от других цветов, не исчезает и достигает лунной поверхности, подсвечивая её красным цветом, оттенок которого во многом зависит от состояния земной атмосферы в данный момент. Яркость спутника в ночь лунного затмения определяют специальной шкалой Данжона:

• 0 – полное лунное затмение, спутник будет почти не виден;
• 1 – Луна тёмно-серого цвета;
• 2 – спутник Земли серо-коричневого цвета;
• 3 – для Луны характерен красновато-коричневый оттенок;
• 4 – спутник медно-красного цвета, виден очень чётко и все детали лунной поверхности хорошо различаются.

Если сравнивать фото, которые были отсняты в ночь лунного затмения в различный период, можно заметить, что цвет Луны отличается. Например, спутник Земли во время летнего затмения 1982 года был красного цвета, тогда как зимой 2000 года Луна была коричневого тона.

История лунного календаря

Люди издавна поняли, насколько важную роль в жизни планеты играет Луна, а потому всю свою деятельность планировали, ориентируясь на её фазы (новолуния, полнолуния, убывания, затмения), так как именно они являлись наиболее наблюдаемыми небесными явлениями.

Не удивительно, что лунный календарь считается самым древним календарём мира: именно по нему люди на ранних стадиях своего развития определяли, когда нужно начинать и заканчивать посевные работы, наблюдали за влиянием Луны на рост растительности, за приливами и отливами и даже на то, как ночное светило воздействует на человеческий организм, который, как известно, содержит в себе большое количество жидкостей.

Невозможно определить, какой именно народ первым создал лунный календарь. Первые предметы, которые использовались в качестве лунных календарей, были найдены во Франции и Германии и были созданы тридцать тысячелетий тому назад. Это были нанесённые знаки в виде полумесяца или извилистые линии на стенах пещер, камнях или костях животных.

Также были найдены лунные календари, созданные восемнадцать тысяч лет назад в России возле города Ачинска на территории Красноярского края. Был найден календарь и в Шотландии, возраст которого составляет не менее десяти тысяч лет.

Современный вид лунному календарю придали китайцы, которые уже во II тыс. до н.э. сформировали основные положения, и использовали его вплоть до XX ст. Также немаловажная роль в развитии лунного календаря принадлежит индусам, которые впервые дали основные описания фаз, лунных дней и положений Луны относительно Земли и Солнца.

Лунный календарь был заменён на солнечный, поскольку во время становления оседлого образа жизни стало очевидно, что земледельческие работы всё же больше привязаны ко временам года, то есть к Солнцу. Лунный календарь оказался неудобным из-за того, что лунный месяц не имеет стабильного времени и постоянно смещается на 12 часов. На 34 солнечных года припадает один лишний лунный год.

Тем не менее Луна оказывала достаточное влияние. Например, современный григорианский календарь, принятый около пятисот лет назад, содержит в себе такие ведомости, почерпнутые из лунных календарей, как количество дней в неделе и даже термин «месяц».

Фазы Луны и затмения

Луна постоянно изменяет свой внешний вид от узкого серпа до полного диска, ярко освещен-ного Солнцем.

Фазы Луны связаны с постоян-ным изменением взаимного поло-жения Луны, Земли и Солнца, про-исходящим в результате вращения нашего спутника вокруг Земли.

Луна невидима (это новолуние), когда находится между Солнцем и Землей на прямой, соединяющей эти два светила, в этом положении к нам обращена неосвещенная часть лунной поверхности. Если Лу-на располагается со стороны, про-тивоположной Солнцу, его отра-женный свет падает на Землю. Это полнолуние. Если угол между тремя небесными телами составляет 90°, с Земли можно увидеть только поло-вину освещенного диска (Первая четверть и Последняя четверть). В промежуточных стадиях распо-ложения светил можно наблюдать серп (более или менее узкий). Отсчет лунного цикла начинают с новолуния. После него Луна на-чинает расти и примерно через две недели наступает полнолуние, за которым следует уменьшение Луны. «Возраст1 Луны» определяет-ся с новолуния.

Луна совершает обращение во-круг Земли, которая двигается про-тив часовой стрелки (т.е. с запада на восток). Еош понаблюдать за Луной в одно и то же время в раз-ные дни, на фоне звезд будет за-метно ее отклонение на восток. Она будет появляться и меркнуть на 50 минут позже, чем в предше-ствующий день.

Сидерический и синодический месяцы

Луна совершает полный оборот на своей орбите за определенное время. Существует два способа де-терминации этого времени. Следу-ет учитывать, что во время обра-щения Луны вокруг Земли послед-няя отнюдь не является неподвиж-ным телом - в свою очередь наша планета вращается вокруг Солнца. ПериодобращенияЛунывокруг нашей планеты, рассчитанный по отношению к звездам (определим их положение как фиксирован-ное) длится 27 суток 7 часов 43 ми-нуты и 11 секунд. Это «сидеричес-кий месяц». Но время, необходи-мое Лупе для полной смены фаз, несколько другое, т.к. следует учи-тывать и движение Земли.

Полный период смены фаз Лу-ны называется «синодический ме-сяц» и составляет 29 суток 12 часов и 44 минуты.

Затмения да, затмения нет

Когда Солнце, Луна и Земля выст-раиваются в пространстве по пря-мой линии,наступают затмения. Они бывают двух типов: солнечные и лунные. При солнечных затмени-ях Луна находится между Солнцем и Землей и полностью или частич-но заслоняет от нас светило.

Когда Земля находится между Солнцем и Луной, наступает лун-ное затмение: спутник попадает в тень Земли.

Если бы плоскость лунной и земной орбит совпадали, затмения происходили бы примерно раз в две недели, то есть 1 раз в синоди-ческий месяц. Но плоскости на-клонены друг к другу под углом 5° и пересекаются по линии, называ-емой «линией узлов». «Узлы» — это две точки пересечения лунной ор-биты с эклиптикой.

Одного нахождения спутника Земли it «правильной фазе» недо-статочно для лунного затмения. Необходимо, чтобы Луна находи-лась вблизи от одного из узлов. Только во время полнолуния мож-но увидеть лунное затмение, сол-нечное — во время новолуния.

Затмения повторяются в одной и той же последовательности. Этот период повторения затмений на-зывается «саросом». Еще в древнос-ти было подсчитано, что он длится 6585,3 суток, что составляет 18 лет, 11 су-ток и 8 часов (если за этот период было 4 високосных года).

Затмение считается полным, когда Луна полностью закрывает солнечный диск. Мест, откуда мож-но наблюдать полное солнечное затмение, не так много: тень от Лу-ны «подметает» земную поверх-ность, оставляя полосу, максималь-ная ширина которой составляет около 200 км. Именно она является областью, откуда затмение смот-рится как полное. Вокруг этой об-ласти находится другая, обширная, оттуда затмение смотрится частичным. Максимальная длитель-ность полного затмения составля-ет примерно 8 минут.

Годичные затмения происходят, когда тень Луны закрывает Солнце не полностью, внешняя часть сол-нечного диска видна в форме кольца. Это зрелище зависит от расстояния между Луной и Землей, а оно не является постоянной ве-личиной, т.к. лунная орбита имеет ярко выраженную эллиптическую форму. Когда спутник находится ближе к нашей планете, он кажется большим, когда удаляется - кажет-ся меньшим. Когда затмение про-исходит па большем расстоянии от Земли, диаметр лунного диска слишком мал, чтобы закрыть все Солнце.

Лунные затмения

Лунные затмения наблюдать легче, они видны практически с половины земной поверхности, со всего полушария, не освещен-ного Солнцем. Они длятся не-сколько часов, между фазой темно-ты и сумерек, так как Луне требует-ся много времени для пересечения конуса тени Земли.

Именно через этот временной отрезок затмения повторяются с аналогичными характерными чертами.

Различные типы солнечных затмений

Солнечные затмения могут быть полными, частичными или годо-выми.

Жанлука Ранцини

Солнечное затмение — астрономическое явление, которое заключается в том, что Луна закрывает (затмевает) полностью или частично Солнце от наблюдателя на Земле. Солнечное затмение возможно только в новолуния, когда сторона Луны, обращенная к Земле, не освещена, и сама Луна не видна. Затмения возможны только если новолуние происходит вблизи одного из двух лунных узлов (точки пересечения видимых орбит Луны и Солнца), не далее чем примерно в 12 градусах от одного из них. Тень Луны на земной поверхности не превышает в диаметре 270 км, поэтому солнечное затмение наблюдается только в узкой полосе на пути тени. Поскольку Луна обращается по эллиптической орбите, расстояние между Землёй и Луной в момент затмения может быть различным, соответственно, диаметр пятна лунной тени на поверхности Земли может варьироваться в широких пределах от максимального до нуля (когда вершина конуса лунной тени не достигает поверхности Земли). Если наблюдатель находится в полосе тени, он видит полное солнечное затмение при котором Луна полностью скрывает Солнце, небо темнеет, и на нём могут появиться планеты и яркие звёзды.

Вокруг скрытого Луной солнечного диска можно наблюдать солнечную корону, которая при обычном ярком свете Солнца не видна. При наблюдении затмения неподвижным наземным наблюдателем полная фаза длится не более нескольких минут. Минимальная скорость движения лунной тени по земной поверхности составляет чуть более 1 км/с. Во время полного солнечного затмения космонавты, находящиеся на орбите, могут наблюдать на поверхности Земли бегущую тень от Луны.

Наблюдатели, находящиеся вблизи полосы полного затмения, могут видеть его как частное солнечное затмение. При частном затмении Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, скрывая только его часть. При этом небо темнеет гораздо слабее, чем при полном затмении, звёзды не появляются. Частное затмение может наблюдаться на расстоянии порядка двух тысяч километров от зоны полного затмения.

Полнота солнечного затмения также выражается фазой Ф. Максимальная фаза частного затмения обычно выражается в сотых долях от единицы, где 1 — полная фаза затмения. Полная фаза может быть и больше единицы, например 1,01, если диаметр видимого лунного диска больше диаметра видимого солнечного диска. Частные фазы имеют значение меньше 1. На краю лунной полутени фаза равна 0.

Момент, когда передний/задний край диска Луны касается края Солнца, называется касанием. Первое касание — момент, когда Луна вступает на диск Солнца (начало затмения, его частной фазы). Последнее касание (четвертое в случае полного затмения) — это последний момент затмения, когда луна сходит с диска Солнца. В случае полного затмения, второе касание — момент, когда передняя часть Луны, пройдя по всему Солнцу, начинает выходить с диска. Полное солнечное затмение происходит между вторым и третьим касаниями.

По астрономической классификации, если затмение хотя бы где-то на поверхности Земли может наблюдаться как полное, оно называется полным. Если затмение может наблюдаться только как частное (такое бывает, когда конус тени Луны проходит вблизи земной поверхности, но не касается её), затмение классифицируется как частное. Когда наблюдатель находится в тени от Луны, он наблюдает полное солнечное затмение. Когда он находится в области полутени, он может наблюдать частное солнечное затмение. Помимо полных и частных солнечных затмений, бывают кольцеобразные затмения. Кольцеобразное затмение происходит, когда в момент затмения Луна находится на большем удалении от Земли, чем во время полного затмения, и конус тени проходит над земной поверхностью, не достигая её. Визуально при кольцеобразном затмении Луна проходит по диску Солнца, но оказывается меньше Солнца в диаметре, и не может скрыть его полностью. В максимальной фазе затмения Солнце закрывается Луной, но вокруг Луны видно яркое кольцо незакрытой части солнечного диска. Небо при кольцеобразном затмении остаётся светлым, звёзды не появляются, наблюдать корону Солнца невозможно. Одно и то же затмение может быть видно в разных частях полосы затмения как полное или кольцеобразное. Такое затмение иногда называют полным кольцеобразным (или гибридным).

В год на Земле может происходить от 2 до 5 солнечных затмений из которых не более двух — полные или кольцеобразные. В среднем за сто лет происходит 237 солнечных затмений, из которых 160 — частные, 63 — полные, 14 — кольцеобразные. В определенной точке земной поверхности затмения в большой фазе происходят достаточно редко, еще реже наблюдаются полные солнечные затмения.

Лунное затмение

Лунное затмение — затмение, которое наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 000 км (минимальное расстояние Луны от Земли) составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком. В каждый момент затмения степень покрытия диска Луны земной тенью выражается фазой затмения Ф. Величина фазы определяется расстоянием 0 от центра Луны до центра тени. В астрономических календарях приводятся величины Ф и 0 для разных моментов затмения.

Когда Луна во время затмения полностью входит в тень Земли, говорят о полном лунном затмении, когда частично — о частном затмении. Лунное затмение может наблюдаться на половине территории Земли (там, где на момент затмения Луна находится над горизонтом). Вид затенённой Луны с любой точки наблюдения пренебрежимо мало отличается от другой точки, и одинаков. Максимальная теоретически возможная продолжительность полной фазы лунного затмения составляет 108 минут; такими были, например, лунные затмения 13 августа 1859 года, 16 июля 2000 года.

Во время затмения (даже полного) Луна не исчезает полностью, а становится тёмно-красной. Этот факт объясняется тем, что Луна даже в фазе полного затмения продолжает освещаться. Солнечные лучи, проходящие по касательной к земной поверхности, рассеиваются в атмосфере Земли и за счёт этого рассеяния частично достигают Луны. Поскольку земная атмосфера наиболее прозрачна для лучей красно-оранжевой части спектра, именно эти лучи в большей мере достигают поверхности Луны при затмении, что и объясняет окраску лунного диска. По сути, это тот же эффект, что и оранжево-красное свечение неба у горизонта (заря) перед восходом или сразу после заката. Для оценки яркости затмения используется шкала Данжона.

Фазы лунного затмения

Наблюдатель, находящийся на Луне, в момент полного (или частичного, если он находится на затенённой части Луны) лунного затмения видит полное солнечное затмение (затмение Солнца Землёй).

Если Луна попадает в полную тень Земли только частично, наблюдается частное затмение. При нём часть Луны является тёмной, а часть, даже в максимальной фазе, остаётся в полутени и освещается солнечными лучами.

Виды Луны при лунном затмении

Вокруг конуса тени Земли имеется полутень — область пространства, в которой Земля заслоняет Солнце лишь частично. Если Луна проходит область полутени, но не входит в тень, происходит полутеневое затмение. При нём яркость Луны уменьшается, но незначительно: такое уменьшение практически незаметно невооружённым глазом и фиксируется только приборами. Лишь когда Луна в полутеневом затмении проходит вблизи конуса полной тени, при ясном небе можно заметить незначительное потемнение с одного края лунного диска.

Каждый год происходят как минимум два лунных затмения, однако в связи с несовпадением плоскостей лунной и земной орбит, их фазы отличаются. Затмения повторяются в прежнем порядке каждые 6585 дней (или 18 лет 11 дней и 8 часов — период, называемый сарос); зная, где и когда наблюдалось полное лунное затмение, можно точно определить время последующих и предыдущих затмений, хорошо просматриваемых в этой местности. Эта цикличность часто помогает точно датировать события, описываемые в исторических летописях.