МНОГОЛИКАЯ ЛУНА
2 Вам предложены несколько изображений Луны, сделанных с Земли (последняя страница обложки). Определите, на каких из них происходит лунное затмение (в полутеневой или теневой фазе), а на каких затмения нет. Обоснуйте свои ответы.
Решение
Чтобы отобрать те изображения, на которых Луна находится в затмении, выделим основные оптические свойства затмившейся Луны:
- Красный цвет теневой части, хорошо заметный в полной теневой фазе, с беловатой каймой во внешней части тени. При этом Луна может иметь желто-красный цвет и вне затмения, если она находится низко над горизонтом;
- Нерезкие, размытые края тени в частной фазе, в контрасте с резким терминатором обычной Луны в неполной фазе с четко заметными особенностями рельефа.
- Граница имеет форму дуги круга, в отличие от «обычного» терминатора, имеющего форму половины эллипса, проходящего через полюса Луны.
- Луна может попасть в тень или полутень только в полнолунии вблизи узла своей орбиты, то есть, не имея ощутимой либрации по широте.
Теперь разберем каждое из девяти изображений Луны на рисунке:
-
Луна полная, лимб нигде не содержит резких форм, связанных с рельефом. При этом слева виден край тени, имеющий круглую форму. Луна находится в полутеневом или частном теневом затмении с малой фазой.
-
Край света и тени нерезкий, не отображает рельефа и имеет форму дуги круга, не проходящего через полюса Луны. Это частное теневое затмение.
-
Серп Луны с резким терминатором, проходящим через полюса. На фото обычная растущая Луна, окрашенная в желтый цвет из-за атмосферных условий или эффектов фотосъемки.
-
Данный случай является наиболее сложным из всех представленных. Левая часть диска Луны ослаблена, но профиль не имеет круглой формы. Это потемнение может быть следствием наличия поглощения света в атмосфере или в оптической схеме фотокамеры. Главный признак того, что затмения на этой фотографии нет — ощутимая южная либрация Луны по широте. Это видно по сравнению с фото 1, а также по наличию изрезанного терминатора с формами рельефа у южного края. Такая полная Луна бывает при значительном удалении к северу от эклиптики. Затмение в таких условиях наступить не может.
-
Луна имеет ярко-оранжевый цвет, который может наступить при полном затмении. Однако в данном случае Луна располагается очень низко над горизонтом. На это указывает как далекий профиль земных гор, так и сильное сжатие лунного диска за счет явления рефракции. Луна в полном затмении (точно в противостоянии Солнцу) наблюдалась бы у горизонта на фоне сумеречного неба, и не была бы столь отчетливой (а скорее всего, была бы совершенно невидимой). Более того, Луна окрашена в оранжевый цвет однородно, чего не характерно для тени Земли. Затмения на данном фото нет, а покраснение Луны — следствие ее низкого положения над горизонтом и влияния земной атмосферы. У Луны на этом фото также заметна южная либрация по широте.
-
Луна вновь занимает невысокое положение над горизонтом (над крышей дома). При этом небо светлое, а граница света и тени на Луне не проходит через полюса (освещена южная часть диска Луны, как видно по форме морей). На этом фоне запечатлена Луна в частной фазе теневого затмения.
-
На этом фото Луна выглядит типично для полного затмения — тень красная с белой каймой с одного края. Обычная полная Луна, окрашенная локальным атмосферным ослаблением света, не могла бы быть такой из-за низкого положения над горизонтом. В этом случае ее диск был бы искажен аналогично фото 5.
-
Луна с терминатором в виде половины эллипса с отчетливо заметным рельефом. Это обычная растущая Луна с пепельным светом, вызванным ее освещением Землей. Затмения на фото нет.
-
Терминатор нерезкий. Хоть он и проходит вблизи полюсов Луны, он имеет форму дуги окружности. На фото — частное затмение Луны.
Итак, лунное затмение запечатлено на фотографиях 1, 2, 6, 7 и 9.
