Вы знаете, шарообразность Земли вполне можно было бы осознать, просто взглянув на лунный серп на ночном небе. Ведь именно в это время — особенно сразу после новолуния — как никогда хорошо видно, что тень Земли на Луне имеет явно круглую форму, а потому Земля — очевидно, шар. Даже странно, что древние об этом не догадались…
Так вот, если вы это действительно знаете, то вы знаете что-то неправильное: фазы Луны не вызываются падением на неё тени Земли. Они связаны исключительно с тем, под каким углом на неё светит Солнце и под каким углом она в данный момент видна с Земли.
Если вы погасите верхний свет в комнате, оставив зажжённой только настольную лампу, и возьмёте в вытянутую руку мяч: так, чтобы лампа была точно справа или слева от него, — то вы пронаблюдаете полный аналог «половины Луны на небе». Хотя в данный момент ваша собственная тень попросту не может падать на мяч — ведь лампа находится сбоку от него, а не сзади вас.
С Луной происходит нечто аналогичное.
Как понятно из рисунка, жители, например, США, в данный момент, если и видят Луну, то для них освещена только её левая половина.
Правда, тут надо отметить, эта картинка (как и все последующие в этом разделе) — немного жульническая.
Дело в том, что если бы я тут всё нарисовал в правильном масштабе, то Земля и Луна выглядели бы микроскопическими точками, и ничего нельзя было бы разглядеть. При увеличении же этих объектов, вместе с искажением отношений их размеров и расстояний между ними, искажаются и углы, под которыми они друг друга «видят».
Поэтому мне пришлось нарисовать Солнце там, где вы его видите, но вот источник света, имитирующий солнечный свет унести довольно далеко влево — чтобы Земля и Луна были освещены практически с одного и того же направления, а не с разницей углов к источнику света, примерно в 45°, как на этом рисунке.
Тем не менее, смысл, надеюсь, понятен, и потому можно взглянуть на другое взаимное расположение объектов.
В данном случае жители Земли сумеют увидеть лишь тонкий серп.
Причём рисунок нам как бы намекает, что этот серп будет виден не ночью, а, как максимум, перед самым рассветом — ведь та сторона Земли, с которой видно Луну, сейчас как раз повёрнута к Солнцу, а значит там уже не ночь.
Иными словами, новолуние, новая и старая Луна — это как раз наиболее далёкие состояния от того, при котором тень Земли могла бы всё-таки упасть на Луну. Напротив, в эти моменты Земля дальше от Солнца, чем Луна, а не наоборот.
Взглянем теперь на ту конфигурацию, при которой нам видна полная Луна.
Может показаться странным, что в данном случае не случилось лунное затмение: ведь тень Земли в такой конфигурации вроде бы должна была бы упасть на Луну и сделать её тёмной для земного наблюдателя.
Но нет, лунные затмения, разумеется, бывают, однако орбита Луны наклонена на 5,14° относительно плоскости, в которой находится орбита Земли вокруг Солнца. По этой причине она чаще всего находится не строго за Землёй на линии Солнце—Земля, а как бы «чуть выше» или «чуть ниже» этой линии. В общем, достаточно отстоит от этой линии для того, чтобы Земля не заслоняла её собой от солнечного света.
Здесь снова для более разборчивой демонстрации процесса пришлось немного увеличить наклон орбиты Луны, но суть примерно такова.
Тем не менее, не только Луна вращается вокруг Земли, но и Земля — вокруг Солнца. По этой причине плоскость лунной орбиты по-разному ориентирована к линии Солнце—Земля.
Вдобавок, сама орбита Луны и плоскость, в которой она лежит, медленно вращаются вокруг Земли, делая полные обороты примерно за 8,85 лет и 18,6 лет соответственно (это явление называется «прецессия»).
Из-за этого в некоторые моменты Земля всё-таки может оказаться точно между Солнцем и Луной. И тогда действительно случится лунное затмение.
По той же причине не каждый месяц, но всё-таки могут случаться и солнечные затмения тоже — ведь и Луна тоже может иногда оказываться точно между Солнцем и Землёй.
Как видно из рисунков, лунные затмения всегда наступают исключительно в полнолуние — в момент полной освещённости Луны: во всё остальное время их просто не может быть по чисто геометрическим причинам. И по тем же чисто геометрическим причинам солнечное затмение бывает исключительно в новолуние — когда со стороны Земли Луна не освещена Солнцем вообще.
Луна делает оборот вокруг Земли чуть более чем за 27 дней. И за этот период происходит полный цикл своих фаз: от полной неосвещённости до полной освещённости и обратно. Однако лунные и солнечные затмения не столь часты и случаются только в те моменты, когда вращение Луны вокруг Земли удачно накладывается на ориентацию её орбиты к линии Земля—Солнце.
В общем, заблуждение о том, что фазы Луны — это что-то типа неполных лунных затмений, гораздо более глубокое, чем «ну ладно, самую малость не угадали»: в данном случае не угадали в буквальном смысле на 180°.
Автор — Лекс Кравецкий, для «XX2 ВЕКа».
Читайте также предыдущие статьи серии:
2. Земля вращается вокруг Солнца».
3. В Солнечной системе 9 планет
