Лунное затмение — не однообразное зрелище. Иногда Луна лишь слегка тускнеет; иногда тёмная дуга словно откусывает кусочек её диска; а иногда весь лунный диск становится тускло-красным. Различие зависит от того, как Луна проходит через тень Земли. Три названия — полутеневое, частное и полное — описывают, какая часть Луны входит в самую тёмную область этой тени, называемую умброй. Понимание геометрии помогает распознать происходящее, особенно если изменения едва заметны. Даты затмений, моменты контактов, продолжительность и видимость в разных местах можно посмотреть в актуальном каталоге лунных затмений.
Земля отбрасывает два вида тени
Солнце — протяжённый источник света, а не точка. Поэтому Земля отбрасывает центральную область, куда прямой солнечный свет не попадает, и внешнюю область, где заслонена лишь часть Солнца. Центральная тень называется умброй, а более слабая внешняя — полутенью. Граница определяется геометрией: в полутени наблюдатель на Луне всё ещё видел бы часть Солнца, а в умбре Земля закрывала бы его полностью.
Лунное затмение может произойти только в полнолуние, когда Земля находится между Солнцем и Луной. Но большинство полнолуний проходит выше или ниже земной тени, поскольку орбита Луны наклонена на 5.14 градуса относительно эклиптики — плоскости земной орбиты вокруг Солнца. Затмение происходит, когда полнолуние наступает вблизи пересечения этих орбитальных плоскостей. В руководстве по фазам Луны объясняется, почему фаза Луны зависит от её положения относительно Солнца и Земли; тип затмения определяется тем, каким путём Луна проходит через тень Земли.
Полутеневое затмение: едва заметное общее потускнение
Во время полутеневого затмения Луна проходит через полутень Земли, но не попадает в умбру. По лунному диску не проходит чётко очерченная тёмная граница. Вместо этого часть Луны или весь её диск получает немного меньше прямого солнечного света и может выглядеть слегка затенённым — чаще всего со стороны, ближайшей к умбре. Такой эффект легко не заметить, особенно в начале или конце явления, когда в полутени находится лишь небольшая часть Луны.
Поэтому полутеневое затмение может быть реальным, измеримым астрономическим событием, но при этом не выглядеть впечатляюще невооружённым глазом. На фотографии оно может быть заметнее, чем при беглом взгляде, однако автоматическая экспозиция камеры способна компенсировать потускнение и затруднить сравнение снимков. Если вы фотографируете, сохраняйте неизменными кадрирование и настройки экспозиции и сравните снимки с кадром, сделанным до или после затмения. Полутеневое затмение — это не прохождение Луны сквозь облако и не изменение её собственной яркости, а постепенное уменьшение освещённости из-за того, что Земля частично заслоняет Солнце от Луны.
Например, для полутеневого затмения 20 февраля 2027 года указана продолжительность полутеневой фазы 241 минута. Такая длительность не означает, что Луна будет явно тёмной в течение четырёх часов: затенение меняется постепенно, и середина полутени, вероятно, будет заметнее, чем её слабая внешняя граница. В актуальном календаре на февраль 2027 года указано точное время лунных фаз в этом месяце, а подробности события приведены в каталоге затмений.
Частное затмение: тёмная дуга надвигается на Луну
Частное лунное затмение происходит, когда часть Луны входит в умбру, а остальная её часть остаётся за её пределами. Самый наглядный признак — отчётливо более тёмная изогнутая область, постепенно распространяющаяся по лунному диску. Край умбры изогнут, потому что Земля круглая; лунные затмения помогли наблюдателям распознать эту форму задолго до того, как космические аппараты смогли сфотографировать Землю из космоса.
Тень — не твёрдый предмет, наложенный на Луну, и её граница не идеально чёткая. Солнечный свет, проходящий через атмосферу Земли, смягчает её. И всё же контраст между яркой частью за пределами умбры и более тусклой частью внутри неё обычно гораздо заметнее, чем затенение при полутеневом затмении. Во время частного затмения Луна не исчезает, а часть диска, оставшаяся за пределами умбры, продолжает освещаться прямым солнечным светом.
То, какая часть Луны будет закрыта, зависит от траектории затмения. При неглубоком входе в умбру появляется лишь небольшой тёмный вырез; при более глубоком прохождении может быть закрыта большая часть диска, но не весь диск. Классификация определяется положением Луны в тени, а не тем, может ли наблюдатель увидеть затмение. На видимость влияют местный горизонт, дневное освещение, погода и положение Луны на небе. Панель данных для города, например страница Луны для Лондона, показывает местное время восхода и захода Луны, высоту над горизонтом, азимут и погоду — эти сведения помогают спланировать наблюдения.
Полное затмение: Луна целиком входит в умбру
Во время полного лунного затмения весь лунный диск проходит внутри умбры Земли. Луна остаётся видимой, потому что атмосфера Земли преломляет часть солнечного света и направляет его в тень. Проходя через атмосферу, этот свет сильнее рассеивается на коротких синих волнах, чем на красных. Поэтому свет, достигающий Луны, часто имеет красный или оранжевый оттенок, и лунная поверхность отражает его в сторону наблюдателей на Земле.
Популярное выражение «кровавая Луна» относится к возможному красноватому виду Луны, а не к отдельному типу затмения или гарантированному оттенку. При полном затмении Луна может выглядеть медно-красной, кирпично-красной, тускло-коричневой или очень тёмной. Цвет и яркость отчасти зависят от того, сколько солнечного света проходит сквозь атмосферу Земли; дымка, облака и частицы в атмосфере могут влиять на проходящий свет. Полное затмение не означает, что Луна исчезает, хотя её бывает трудно разглядеть, если тень особенно тёмная или небо светлое.
Полная фаза — это промежуток времени, когда вся Луна находится внутри умбры. До и после неё полное затмение включает частные фазы, когда лунный диск входит в самую тёмную тень и выходит из неё. Например, для полного лунного затмения 31 декабря 2028 года указана продолжительность полной фазы 71.3 минуты. Всё затмение длится дольше этой центральной фазы, поэтому наблюдатели, которым доступна лишь часть события, всё равно могут увидеть частную фазу.
На что обратить внимание во время наблюдений
Лунное затмение безопасно наблюдать невооружённым глазом; в отличие от солнечного затмения, для него не нужны защитные фильтры. Бинокль поможет лучше рассмотреть перемещение тени, но он необязателен. Найдите место, откуда хорошо видна Луна, и проверьте, будет ли она над местным горизонтом во время затмения. В каталоге затмений приведены сведения о видимости в разных местах, а календарь фаз Луны поможет проверить время фаз в выбранном месяце.
Во время полутеневого затмения следите за постепенным неравномерным потускнением, не ожидая чёткой границы. При частном затмении наблюдайте, как изогнутый край умбры движется по диску. Во время полной фазы дайте глазам привыкнуть к темноте и обратите внимание, что Луна может сохранить цвет и детали, а не стать равномерно чёрной. Лучше всего эти различия заметны, если наблюдать всё развитие события, а не просто один раз взглянуть на небо: именно медленное движение тени показывает, полутеневое это затмение, частное или полное.