Друк

[Гість]

Ласкаво просимо, Гість. Будь ласка, увійдіть або зареєструйтеся.
21 Листопада 2024, 19:24:44

1 година 1 день 1 тиждень 1 місяць Назавжди

Увійти

[Новини]

•    Новини
•      Астрономія
•      Астрозаходи
•    Життя клуба
•      Новини
•      Проекти
•      Заходи
•      Звіти про спостереження
•      Документи
•    Статті
•      Обладнання та телескопи
•      Спостереження
•      Астрофотографія
•      Астрософт
•      Астрономія в Україні
•      Астрономи шуткують
•      Інше
•     
•      Файловий архів

Наш канал

Наші сайти

Астро-сайти

Програми

Наш канал

Наші сайти

Астро-сайти

Програми

[tlgleonid]

   Яркие, интересные астрономические явления, увиденные в раннем детстве, поражают воображение с особенной силой. Ведь именно в самом юном возрасте мы способны по настоящему удивляться и испытывать неиссякаемую, неподдельную жажду познать мир, в котором мы живем. Впечатления, полученные нами в этом нежном возрасте мы способны пронести через всю свою жизнь. Для меня таким событием стало полное лунное затмение 9 января 1982 года. Узнал я о нем из отрывного календаря, которые в те годы часто встречались в наших домах. Мне еще не до конца было понятно, а что же такое «затмение», но мысленно я себе представлял, что Луна затемнится каким-то иным небесным телом и станет на какое-то время невидимой. Не смотря на то, что январская погода нас редко балует ясными ночами, вечером стояла совершенно ясная и морозная погода. Понятно, что на улицу никто не отпустит маленького ребенка, по этому следить за исчезновением лунного диска мне пришлось сквозь оконное стекло. Тем не менее, это не помешало проследить за всем ходом явления. Сначала на Луну как бы наползала черная тень, однако в момент полной фазы Луну все-таки было видно в виде кроваво-красного диска с привычными очертаниями контуров морей. Почему все происходит именно так, я понял намного позднее.
   Оказывается, земной шар, как и любое другое тело, отбрасывает тень от Солнца. Но поскольку Солнце крупнее нашей планеты, тень эта будет иметь вид сходящегося конуса с высотой около 1.37 миллиона километров. Помимо тени образуется так называемая полутень, которая наоборот, расходится веером. В области Луны, находящейся в полутени, часть Солнца была бы закрыта Землей, таким образом небесное тело, оказавшееся в полутени, будет освещено не всей поверхностью Солнца, а только его частью. Луна движется вокруг Земли на расстоянии менее 400 тысяч километров и, вполне, может попасть как в полутень, так и в тень нашей планеты.

[tlgleonid]

Соответственно и затмения могут быть самыми различными. Если Луна только частично заходит в земную полутень, после чего выходит из нее, то говорят о частном полутеневом затмении. Такое затмение характеризуется только тремя моментами времени: моментом вхождения в полутень, момент максимального вхождения в полутень и моментом выхода из полутени. Визуально заметить глазом полутеневое затмение практически невозможно. Только тогда, когда часть диска Луны приближается к зоне земной тени, можно уловить небольшое потемнение к краю диска.

[tlgleonid]

 Когда же Луна оказывается в земной тени, говорят уже о теневом затмении. Теневые затмения различают частные (когда Луна заходит в земную тень частично) и полные (когда она погружается в земную тень целиком. Теневые затмения хорошо заметны, поскольку освещенность диска снижается в сотню и более раз. На первый взгляд кажется, что лунная поверхность должна быть совершенно неосвещенной, ведь попавшие в тень нашей планеты части диска совершенно неосвещены Солнцем. Однако это не так. Дело в том, что земная атмосфера, какой бы прозрачной она не была, рассеивает солнечный свет. Этот свет рассеивают находящиеся на разных уровнях облака, частички пыли и даже молекулы воздуха. Особенно сильно рассеивают свет частички пепла, извергаемых на Земле вулканов. Из-за этого после захода Солнца ночь наступает далеко не сразу и именно из-за этого мы наблюдаем эффекты зари. Гипотетический наблюдатель на Луне во время лунных затмений (которые для него были бы солнечными) видел бы темный диск Земли, окруженный светящимся кольцом малинового цвета. Этого света достаточно, что бы мы видели детали на лунной поверхности.
   Для частной фазы рассчитывается пять моментов времени: начало полутеневого затмения (когда диск Луны начинает входить в земную полутень), начало теневого затмения (когда диск Луны входит в тень), момент максимального погружения, конец теневого затмения и конец полутеневого затмения. Если теневое затмение полное, то рассчитывают еще два дополнительных момента времени: начала и конца полной фазы.

[tlgleonid]

Следует помнить, что из-за неровностей рельефа, наличия земной атмосферы и из-за постепенного потемнения к границе (помним, что близко к краю тени Луна освещается лишь небольшой частью Солнечного диска) у земной тени нет четкой границы. По этому определить моменты контактов с высокой точностью практически невозможно. Обычно считается, что погрешность составляет порядка 30 секунд. В телескоп хорошо видно, что край земной тени окружен тонкой серо-голубой каймой.
   Типичная продолжительность полутеневой фазы затмения порядка часа. Полная же фаза может длится до двух часов, но может быть и существенно короче. Все зависит от положения орбиты по отношению к конусу земной тени. В астрономических календарях можно встретить значение линейной и поверхностной фазы. Линейную фазу определяют, как величину ф=(R+r-d)/(2*r) R - радиус земной тени(полутени), r-радиус луны d - расстояние между центром лунной тени и центром Луны. Соответственно линейная фаза может быть как теневой, так и полутеневой. Если затмение теневое, полутеневую фазу не вычисляют. Понятно, что в момент касания диска Луны тени фаза нулевая, а когда Луна полностью погружается в тень, становится равной 1 и более. Максимальная возможная фаза более 1.7. Поверхностная фаза - отношение площади диска попавшей в тень (полутень) Луны к площади всего лунного диска.
   Когда же происходят затмения Луны? Несложно понять, что произойти затмение может только в моменты полнолуний, когда освещена почти вся поверхность Луны солнечными лучами, а следовательно наш спутник оказывается с противоположной от Солнца стороны. Информацию о затмениях можно найти в отрывных бытовых календарях, но лучше обратится к специализированным астрономическим календарям. Умеют расчитывать обстоятельства лунных затмений и практически все астрономические программы-планетарии.  Ближайшие из затмений произойдут: 15 июня 2011 года (полное, запад России, Европа), 10 декабря 2011 года (полное, Сибирь), 4 июня 2012 года (частичное теневое, Америка), 28 ноября 2012 года (частное полутеневое, Сибирь), 25 апреля 2013 года (частное теневое, Россия, Европа), 25 мая 2013 года (частное полутеневое, Америка), 18 октября (частное полутеневое, Европа), 15 апреля 2014 года (полное, Америка), 8 октября 2014 года (полное, США, дальний восток), 4 апреля 2015 года (полное, США, дальний восток), 28 сентября 2015 года (полное, Европа, Америка), 23 марта 2016 года (частное полутеневое, США, дальний Восток), 18 августа 2016 года (частное полутеневое, США, дальний восток), 16 сентября 2016 года (частное полутеневое, Россия, Европа), 10 февраля 2017 года (частное полутеневое, Европа), 7 августа 2017 года (частное теневое, Сибирь), 31 января 2018 года (полное, Сибирь), 27 июля 2018 года ( Европа), 21 января 2019 года( Европа, Америка), 16 июля 2019 года (частное теневое, Россия, Европа), 10 января 2020 года (частное полутеневое, Европа).
Размер земной тени превышает диаметр Луны почти в два с половиной раза. По этому то и полные лунные затмения происходят не так уж и редко. Примерно 26% затмений полные, 37% - частичные и 37% - полутеневые частичные. Затмение можно наблюдать во всех точках Земли, где в это время видна Луна. Поскольку затмение характеризуется той или иной продолжительностью, то понятно, что хотя бы часть фаз затмения доступна для более, чем 50% всех затмений. С другой стороны, если присмотреться к датам затмения, можно увидеть, что происходят они далеко не в каждое полнолуние, а примерно раз в шесть месяцев. Только иногда затмения происходят два полнолуния подряд, но это неглубокие и неполные затмения. Это связано с тем, что орбита Луны наклонена по отношению к плоскости эклиптики и движется, в отличие от Солнца, совершенно по иной траектории. Только если в момент, близкий к полнолунию, Луна окажется в так называемых узлах (точках пересечения орбиты Луны и Земли) затмение происходит.
Наблюдать лунные затмения можно и невооруженным глазом и с помощью оптических приборов. Не обязательно иметь крупный инструмент. Довольно много можно увидеть с помощью бинокля или небольшого телескопа. Интерес представляют и общие наблюдения (например, как меняется фон ночного неба в процессе погружения Луны в тень), видимость тени Земли (иногда удается во время затмения увидеть конус земной тени на фоне ночного неба), цвет поверхности Луны, находящейся в тени.
В астрономической литературе предлагают использовать специальную шкалу Данжона для оценки яркости освещенности лунного диска в момент полной фазы.
0 - затмение очень темное, в средине затмения Луна почти или совсем не видна.
1 -  затмение темное, серое, детали на лунной поверхности совсем не видны.
2 - затмение темно-красное или рыжеватое, около центра тени наблюдается более темная область.
3 - затмение красное или кирпичного цвета, земная тень окружена сероватой или желтоватой каймой.
4 - затмение медно-красное, очень яркое, внешняя зона светлая, голубая.
Однако если имеется телескоп, то можно оценить ход различных явлений на тех или иных деталях. Замечено, что кратеры Аристарх, Геродот, Гримальди, Риччоли, Атлас меняют заметно свой облик во время полной фазы.

[tlgleonid]

При наличии фотоаппарата или ПЗС-камеры можно провести серьезные исследования. Для этого нужно снимать Луну с несколькими заданными выдержками, скажем 1/60 и 2 секунды, что позволит изучать изменения освещенной и неосвещенной частей диска. Изображения с зеркальной камеры в формате raw или изображения с ПЗС можно обрабатывать, как линейные, то есть сравнивать значения яркостей в разные моменты времени по отношению яркостей отдельных пикселей. Снимать диск Луны лучше всего с минутными интервалами, за которые яркость существенно не меняется. По фотографиям можно потом проследить в подробностях, что и как менялось.

[Freedeniz]

Леня, спасибо, как всегда познавательно! 

[tlgleonid]

Денис, спасибо за вычетку, поправил. 

[Roman K.]

Визуально заметить глазом полутеневое затмение практически невозможно. Только тогда, когда часть диска Луны приближается к зоне земной тени, можно уловить небольшое потемнение к краю диска.

Наверняка видел глазом при 75-80% и на фото при ~60%. Вот более точные цифры - мне интересны. 

Соответственно и затмения могут быть самыми различными. Если Луна только частично заходит в земную полутень, после чего выходит из нее, то говорят о частном полутеневом затмении. Такое затмение характеризуется только тремя моментами времени: моментом вхождения в полутень, момент максимального вхождения в полутень и моментом выхода из полутени.

Ещё не описано полное полутеневое затмение (когда полутеневая фаза >1, теневая фаза <0). Как один из элементов теневого затмения случаются довольно часто, но обособленно - редко. Последнее такое было в марте 2006, следующее - в 2053 году. В Википедии кое-что есть со ссылкой на Jean Meeus.
P.S. К этому добавлю собственное наблюдение - СтарКалк несколько ошибается в расчётах величины полутеневой фазы. Так, полутеневое затмение 11.02.2017 должно быть полным (1,02) согласно СтарКалку, но является частным (0,988) согласно NASA's GSFC (F.Espenak).

(...) видимость тени Земли (иногда удается во время затмения увидеть конус земной тени на фоне ночного неба), (...)

Можно с пояснением для чайников - как это?