Лунное затмение

Лунное затмение происходит оттого, что луна при своем движении вокруг земли во время полнолуния попадает в тень, отбрасываемую землей; поперечник этой тени на расстоянии луны от земли в среднем в 2²/₃ раза больше поперечника луны; поэтому луна может целиком войти в тень и тогда бывает полное затмение; если она войдет в тень лишь частью, а не вся, то — частное затмение, но большей частью в полнолуние, хотя луна и бывает относительно земли в той же стороне, где простирается и тень земли, никакого затмения не бывает; происходит это потому, что орбита луны не лежит в той плоскости (эклиптике), в которой земля, а, следовательно, и тень земли, движется вокруг солнца; орбита луны наклонена к эклиптике на 5°, видимый радиус луны ¹/₄°, радиус тени земли на расстоянии луны ²/₃°; чтобы в полнолуние было затмение, нужно, чтобы луна была недалеко от эклиптики, близ той или другой точки пересечения ее орбиты с эклиптикой (эти точки называются узлами лунной орбиты); эти узлы лежат в противоположных точках неба, и поэтому после одного лунного затмения следующее происходит вблизи другого узла, то есть приблизительно через полгода. Узлы постепенно меняют свое положение на небе, поэтому от года к году меняются и месяцы, в которые случаются лунные затмения. С глубокой древности известен период так называемого Сарос, по прошествии которого лунные затмения (равно, как и солнечные затмения, см.) следуют одно за другим в прежнем порядке (очень близко, хотя и не вполне точно). Его продолжительность 6585¹/₃ дней (18 лет и 10 или 11 дней, смотря по числу високосных годов в этих 18 годах); этот период получается оттого, что 1) промежуток между двумя последовательными прохождениями луны чрез какой-либо узел, так называемый драконический месяц, равен 27 21222 дня, и в Саросе содержится целое, 242, число таких месяцев.

Полное лунное затмение. S – солнце, E - земля, M - луна, P - полутень.

2) Промежуток между двумя последовательными прохождениями солнца, а следовательно, и земли, и тени земли, чрез лунный узел = 346 6201 дням, и в Саросе опять-таки заключается целое число, 19, таких периодов; значит, через 6585 дней взаимные расположения луны и земной тени повторяются. Земля непрозрачна; следовательно, нужно ожидать, что во время полного затмения луны совсем не должно быть видно; однако, иногда во время полного затмения луна бывает совсем хорошо видна, только имеет красный цвет, а при частном затмении часть луны, не освещенная солнцем, тоже светит темно-красным светом. Это освещение луны зависит от того, что земля окружена атмосферой, которая преломляет лучи солнца и сильно поглощает синие и фиолетовые лучи, более свободно пропуская красные (оттого солнце и луна видны красными у горизонта); поэтому часть лучей солнца, проходящих у самой поверхности земли, отклоняется нашей атмосферой внутрь геометрической тени, и в конус тени заходит отчасти красный свет; но если в тех местах земли, мимо которых проходят эти лучи (по кругу, отделяющему в это время на земле день от ночи), бывает облачно, то облака задерживают и синие и красные лучи солнца, тень земли бывает лишена даже и красного света, и тогда затененная часть луны может быть совсем не видна. Луна во время лунного затмения представляет экран, на который проектируется тень земли, и подобно тому, как вся аудитория сразу, в один момент, видит появление тени на экране, так и лунное затмение начинается одновременно для всех мест земли, где видна луна, то есть где ночь; но понятно, что местное время в разных местах будет при этом разное. Вокруг конуса тени земли простирается конус полутени, поэтому край тени на луне не бывает резким, а освещение луны постепенно возрастает от края полной тени; прохождение луны в полутени, когда она не задевает тени, заменить трудно, или даже невозможно, так как ослабление освещения бывает очень мало.

С. Блажко.