Что такое лунное затмение или почему Луна бывает кровавой?

Луна в момент Полного Лунного затмения 27 июля 2018 года.

Вы, вероятно, слышали про затмение Солнца или солнечное затмение - это когда Солнце частично или полностью скрывается от нашего взора диском Луны.

На картинке схематично представлен процесс полного лунного затмения, когда Луна входит в конус тени Земли. Описание: Sun - Солнце, Orbit of the Earth - орбита Земли вокруг Солнца, Penumbra - полутень от Земли (обратный конус), Umbra - тень от Земли (прямой конус). Orbit of the Moon - орбита Луны вокруг Земли.

Происходят ещё и лунные затмения или затмения Луны, когда Луну закрывает от Солнца Земля.

Описание: отличие лунного (Lunar eclipse) от солнечного (Solar eclipse) затмения. Солнечное затмение происходит во время Новолуния (New Moon) и видно днём (Day), а лунное - во время Полнолуния (Full Moon) и видно ночью (Night). Описание: Sun - Солнце, Earht - Земля. New Moon - Новолуние, Full Moon - Полнолуние, Lunar eclipse - лунное затмения, Solar eclipse - солнечное затмение.

Даже при полном погружении Луны в тень Земли, Луна всё равно видна на небе, это происходит из-за того, что свет от Солнца преломляется атмосферой Земли и падает на Луну. Но, далеко не весь свет проходит через земную атмосферу, часть его рассеивается, а часть - красные лучи - проходит насквозь, и падает на Луну.

На схеме представлено полное лунное затмение и прохождение света через атмосферу Земли (Earth): синий свет (blue light) рассеивается в атмосфере Земли (именно по этой причине у нас небо голубое, из-за т.н. релеевского рассеивания). А красные лучи (red light) преломляются и проходят дальше через атмосферу и падают на Луну. Описание: Sun - Солнце, Moon - Луна, Earth - Земля. Blood Moon - "Кровавая Луна", так называют момент Лунного затмения, когда Луна окрашивается в красный.

Во время лунного затмения на Земле с Луны с её видимой стороны можно наблюдать солнечное затмение и диск Земли, на котором видны огни городов (в телескоп) с красным ореолом вокруг - атмосферой Земли, которая пропускает, в основном, красные лучи, т.к. длина волны красного света больше и он легко огибает частицы пыли (и частицы воздуха) в атмосфере, синие же лучи на таких частицах рассеиваются.

Описание: симуляция того, как видна с Луны планета Земля в момент Лунного затмения (на Земле) и солнечного на видимой стороне Луны.

Казалось бы, мы видим полную Луну каждый месяц и Новолуние тоже каждый месяц, так почему же затмение не происходит ежемесячно? Ответ такой: плоскость орбиты Луны и плоскость эклиптики (плоскость, в которой лежит орбита Земли) имеют угол в 5 градусов,

Описание: Ecliptic Plane - плоскость эклиптики, грубо говоря, плоскость орбиты Земли и других планет Солнечной Системы, плоскость, в которой они обращаются вокруг Солнца, не все планеты лежат строго в плоскости, но некоторые - да. Орбита Луны же, как видно из схемы, немного наклонена к плоскости эклиптики и поэтому не всегда случается так, что Земля, Луна и Солнце выстраиваются в одну линию для затмения. Лучше такое представлять в 3D, т.к. в данной схеме представлен разрез этой картинки в 2D. Ниже на картине дана схема в 3D.

Схема наклона плоскости орбиты Луны к плоскости орбиты Земли (или плоскости эклиптики или плоскости обращения Земли вокруг Солнца)

что не даёт постоянно Луне быть на Линии Земля - Луна - Солнца (при солнечно) или Солнце - Земля - Луна (при лунном), а случается только тогда, когда угол уменьшается до 0 градусов и Луна пересекает плоскость эклиптики, это происходит, как можно догадаться, в двух точках - в точках, где орбита Луны пересекает плоскость эклиптики - в узлах орбиты Луны (они так называются).

Следующие полные лунные затмения, которые будут видны из России, произойдут в 2022 и в 2025 годах.

Полный список лунных затмений дан тут: https://www.timeanddate.com/eclipse/europe.html?type=total-lunar (полные лунные затмения на ближайшие 10 лет)

Солнечных (на всякий случай) тут: https://www.timeanddate.com/eclipse/europe.html?type=solar (ближайшее полное, более-менее интересное для России случится в 2026)

Для затмения в вашем городе выберете город тут: https://www.timeanddate.com/eclipse/map/2019-january-21 предварительно выбрав самое затмение тут: https://www.timeanddate.com/eclipse/

Затмение не только бывает полным или частным, ещё бывает и полутеневое, а все виды затмения делятся на:

частное полутеневое лунное затмение - когда Луна частично заходит в полутень Земли (не видно невооруженным глазом)

полное полутеневое лунное затмение - когда Луна заходит в полутень полностью, но не заходит в тень (не видно невооруженным глазом)

частное теневое лунное затмение - когда часть Луны оказывается в тени Земли), заметно невооруженным глазом как потемнение Луны с края или как фаза Луны, кажется, как будто виден серп Луны, но немного срезанный

полное лунное затмение - Луна полностью погружена в тень Земли (видно невооруженным глазом хорошо, как красная Луна)

центральное полное лунное затмение - когда Луна проходит через центр тени Земли (невооруженным глазом практически не видно, Луна практически полностью в земной тени и очень тёмная).

На инфографике хорошо видны все моменты затмения и все типы. У нас не всегда разделяют полутеневое на частное и полное, а также полное не делят на центральное и обычное.

Степень потемнения Луны можно оценить по шкале Данжона (рисунок ниже). Чем темнее, тем, возможно, Луна ближе к центру земной тени или, как вариант, состояние атмосферы Земли такое, что даже длинные волны красного света рассеиваются - это может происходить из-за выбросов мелких частиц пыли в атмосферу при извержении вулканов. В эти моменты лунные затмения особенно тёмные.

Затмения случаются в узлах орбиты Луны (как мы говорили выше), но если в этот момент Луна находится в ближайшей точки своей орбиты к Земли (в перигее), то тогда случается Суперлунное полное затмение или полное затмение в Суперлуние - естественно, тут нет ничего необычного, просто Луна в момент затмения (а, точнее, в момент Полнолуния) выглядит больше, т.к. проходит ближайшую точку. Правда, не так уж это и заметно, она бывает больше на 10%, в среднем. Вряд ли это уловимо человеческим глазом непосредственно в момент наблюдения. Не стоит путать с кажущимся увеличением Луны у горизонта.

Описание: Луна в момент Суперлуния на 14% больше и на 30% ярче, чем момент, когда она меньше всего - в момент Микролуния (Micromoon).

Также затмение не стоит путать с красной Луной у горизонта, она красная от того, что её свет (отражённый от Луны свет Солнца) прошёл через атмосферу Земли к нам, а в момент затмения немного иное наблюдается: свет от Солнца проходит через атмосферу Земли и падает на Луну.

Наблюдать затмение Луны можно и невооружённым глазом, но лучше всего - с помощью бинокля или телескопа. Если вы видите на небе Луну, то и затмение увидите (главное, знать точное время, когда Луна погрузится в земную тень).