РИС. 08Как это устроено

Почему меняются фазы Луны и происходят затмения

Луна проходит между Землёй и Солнцем каждые 29,5 суток. Почему же солнечного затмения не бывает каждый месяц?

Почему меняются фазы Луны и происходят затмения
Модель загружается

На этом устройстве не получается показать 3D-модель. Шаги экскурсии ниже можно прочитать текстом.

1 / 8 Солнце, Земля и ЛунаСолнце остаётся слева: система отсчёта вращается вместе с Землёй вокруг Солнца. Ползунок даты на вкладке «Управление» перемещает время вперёд, до 900 суток от сегодняшнего дня. Размер Луны относительно Земли соблюдён, но расстояние между ними уменьшено примерно в шесть раз.

Тяните для поворота. Колесо или щипок меняют масштаб.

Обновлено Источники проверены
Реклама

Что показывает модель

Фазы Луны возникают потому, что при её движении вокруг Земли мы видим разные части освещённой Солнцем половины. Тёмная часть серпа представляет собой собственную ночную сторону Луны, а не тень Земли. Земная тень достигает Луны во время лунного затмения, возможного только в полнолуние.

Понаблюдайте за Луной несколько вечеров подряд. После заката низко на западе виден тонкий серп, через неделю половина диска, ещё через неделю полный круг восходит в сумерках. Сама Луна не меняется. Меняется угол между Солнцем, Землёй и Луной; здесь его можно менять ползунком даты.

Система отсчёта модели поворачивается вместе с Землёй при её движении вокруг Солнца, поэтому Солнце всегда слева. Поворот Земли соответствует часу и сезону: ось наклонена на 23,44°, а к Солнцу обращена сторона, где в показанный момент день. Луна обходит Землю в направлении её вращения, против часовой стрелки при взгляде со стороны северного полюса.

Небольшое окно справа внизу показывает Луну для наблюдателя в Северном полушарии, севером вверх. Направление на Солнце и положение Луны те же, что в 3D-модели, поэтому при перемещении ползунка оба изображения меняются вместе. Таблица слева вверху содержит дату, название фазы, возраст Луны в сутках, освещённую долю диска, положение выше или ниже плоскости земной орбиты и сведения о затмении в ближайшее новолуние или полнолуние.

Почему у Луны меняются фазы

Солнце всегда освещает половину Луны. Это верно в любой день месяца, в том числе в новолуние, когда освещённая половина отвёрнута от нас. Фаза зависит лишь от того, какую часть этой половины видно с Земли.

Когда Луна между Землёй и Солнцем, мы смотрим на её ночную сторону. Это новолуние, и Луна теряется в солнечном сиянии. Через неделю она проходит четверть орбиты. Освещённая половина видна сбоку, поэтому яркой выглядит половина диска: первая четверть. Ещё через неделю Луна оказывается по другую сторону Земли от Солнца, и мы смотрим прямо на освещённую половину: полнолуние. Через неделю наступает последняя четверть, когда освещена другая половина диска.

Важен угол элонгации, то есть угол между направлениями на Луну и Солнце с Земли. Если элонгация равна E, освещённая доля диска составляет

k = (1 − cos E) / 2

При E = 0° получаем 0, при 90° получаем 0,5, при 180° получаем 1. Таблица в углу сцены использует эту формулу.

Два месяца: 27,32 суток и 29,53 суток

Включите «Направление на звёзды»: зелёная стрелка укажет на неподвижную точку среди звёзд. Запустите время и отсчитайте оборот. Луна вернётся к стрелке через 27,32 суток. Это сидерический месяц, время одного оборота относительно звёзд.

Но фаза в этот момент будет другой. За 27,32 суток Земля проходит около 27° по своей орбите, и направление на Солнце меняется. Чтобы снова выстроиться с Солнцем, Луне нужны ещё примерно 2,2 суток. Получается синодический месяц, 29,53 суток от новолуния до новолуния. Две длительности связаны продолжительностью года:

1 / 27,3217 = 1 / 29,5306 + 1 / 365,2564

Расчёт даёт 27,3217 суток, значение из справочника NASA Moon Fact Sheet. Календарь фаз опирается на синодический месяц, поскольку фаза зависит от положения Солнца.

Как здесь рассчитывается фаза

Модель берёт известное новолуние 6 января 2000 года в 18:14 UTC (юлианская дата 2451550,2597) и отсчитывает от него средние синодические месяцы по 29,530588853 суток. Возраст Луны в сутках равен

age = (JD − 2451550,2597) mod 29,530588853

а элонгация E = 360° × age / 29.530588853. Направление на Солнце задаёт краткая формула средней солнечной долготы US Naval Observatory, L = 280,459° + 0,98564736° × D, где D означает число суток от 1 января 2000 года, 12:00. Долгота Луны равна L + E.

Вот проверка на сегодняшний день. В 12:00 в Корее 16 октября 2026 года (03:00 UTC, JD 2461329,625) от исходного момента прошло 331,16 синодического месяца, а возраст равен 4,74 суток. E составляет 57,8°, k составляет 23%. Почасовая таблица NASA на 2026 год для того же часа даёт освещённость 26,9% и возраст 5,47 суток. US Naval Observatory относит настоящее новолуние к 10 октября 2026 года, 15:50 UTC, а календарь Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) указывает для 16 октября 2026 года день 6 девятого лунного месяца и возраст Луны 5,8 суток. Сегодня модель отстаёт примерно на 17 часов.

Таков ожидаемый масштаб погрешности. Для 99 новолуний, четвертей и полнолуний из списка Naval Observatory с сентября 2026 года по август 2028 года модель даёт время от 14 часов раньше до 22 часов позже настоящего. Для новолуний пределы составляют 10 часов раньше и 17 часов позже. За все 8760 часов 2026 года освещённая доля отличается от таблицы NASA в среднем на 2,6 процентного пункта, максимально на 8,6.

Причина в том, что обе орбиты не круговые. Эксцентриситет лунной орбиты равен 0,0549: у перигея Луна движется быстрее, у апогея медленнее, а её истинное положение может опережать среднее или отставать от него более чем на 6°. Земная орбита добавляет до 1,9° для Солнца. При относительном движении 12,2° в сутки несколько градусов означают полсуток. Для календаря, приложения о небе или планирования фотографии нужны опубликованные таблицы. Для понимания формы смены фаз достаточно среднего месяца.

Почему затмения не бывают каждый месяц

Если Луна проходит между нами и Солнцем каждые 29,5 суток, почему солнечные затмения редки? Включите «Истинный наклон 5,14°» и взгляните на орбиту почти с ребра. Лунная орбита наклонена на 5,145° к эклиптике, плоскости земной орбиты. В большинство новолуний Луна проходит выше или ниже Солнца, а в большинство полнолуний выше или ниже земной тени.

Орбита пересекает эклиптику в двух точках, узлах. Для затмения новолуние или полнолуние должно наступить вблизи узла. Модель проверяет углы при средних расстояниях: солнечное затмение видно где-либо на Земле, если в новолуние Луна находится менее чем в 1,48° от Солнца; лунное затмение касается тени, если в полнолуние Луна менее чем в 0,96° от центра земной тени. Высота Луны над эклиптикой равна 5,145° × sin F, где F есть угол от восходящего узла. Поэтому границы таковы:

  • солнечное затмение любого типа: Солнце не дальше 16,7° от узла
  • лунное затмение с входом в тень: не дальше 10,8°
  • полное лунное затмение: не дальше 4,9°

Солнце проходит мимо узлов со скоростью 1,04° в сутки, поэтому окно солнечных затмений открыто около 32 дней. Это дольше синодического месяца: каждый проход приносит хотя бы одно солнечное затмение. Для теневых лунных затмений окно длится около 21 дня, поэтому проход может дать только полутеневые затмения; так происходит в 2027 году.

Узлы не неподвижны. Линия узлов делает оборот назад за 18,6 года, поэтому Солнце возвращается к тому же узлу каждые 346,62 суток: это год затмений. Сезоны затмений разделяет около 173 дней; ежегодно они сдвигаются примерно на 19 дней к началу календаря. Шаг 6 модели показывает полнолуние 18 июля 2027 года, когда линия узлов направлена на Солнце.

Солнечные затмения: тень и полутень

Солнце примерно в 400 раз шире Луны и в 389 раз дальше, поэтому видимые диски почти одинаковы: 0,533° у Солнца и 0,518° у Луны при средних расстояниях. Такое совпадение превращает лунную тень в длинный тонкий конус.

Тёмное ядро, собственно тень, скрывает всё Солнце. Его длина равна радиусу Луны, умноженному на расстояние до Солнца и делённому на разность радиусов: 1,737.4 × 149 600 000 / (696 000 − 1,737.4) ≈ 374 400 km. При среднем расстоянии 384 400 km ближайшая точка Земли находится в 378 029 km от центра Луны, поэтому конус заканчивается примерно за 3650 km до неё. Луна тогда выглядит немного меньше Солнца и оставляет кольцо: кольцеобразное затмение. Для полного затмения центр Луны должен быть ближе примерно 380 750 km; это бывает у перигея (средний перигей 363 300 km).

Вокруг тени лежит полутень, где закрыта лишь часть Солнца. У Земли её радиус около 3500 km, поэтому частное затмение видно в области шириной в тысячи километров, тогда как полоса полного или кольцеобразного затмения не шире нескольких сотен километров. Тёмное пятно модели отмечает центральную полосу и намеренно увеличено, чтобы его можно было найти.

Лунные затмения: земная тень

Земная тень направлена от Солнца, и Луна может войти в неё только в полнолуние. На расстоянии Луны радиус тени около 0,70° (4700 km, или 2,7 радиуса Луны), а полутени 1,24° (8350 km, 4,8 радиуса Луны). Эти размеры включают обычное увеличение на 2% из-за земной атмосферы.

Полностью вошедшая в тень Луна не исчезает. Атмосфера преломляет солнечный свет внутрь тени, а синий свет по дороге рассеивается, поэтому Луна становится тускло-медной. В полутени закрыта только часть Солнца, затемнение настолько слабое, что его легко не заметить. Лунное затмение видно со всей ночной половины Земли, солнечное лишь там, куда падает лунная полутень. Поэтому в отдельном городе лунные затмения видны гораздо чаще солнечных.

Ближайшие затмения

В таблице все затмения от сегодняшнего дня до конца 2028 года из таблиц NASA (максимум указан в земном динамическом времени TD; UTC примерно на 69 секунд раньше). Последний столбец содержит среднее новолуние или полнолуние модели и тип, предсказанный при средних расстояниях.

Дата Тип Максимум (TD) Где видно Модель
2027-02-06 Кольцеобразное солнечное 16:00 Южная Америка, Антарктида, запад и юг Африки 02-06 12:10, центральное
2027-02-20 Полутеневое лунное 23:14 Америка, Европа, Африка, Азия 02-21 06:32, полутеневое
2027-07-18 Полутеневое лунное 16:04 Восток Африки, Азия, Австралия, Тихий океан 07-18 22:12, полутеневое
2027-08-02 Полное солнечное 10:07 Африка, Европа, Ближний Восток, запад и юг Азии 08-02 16:34, центральное
2027-08-17 Полутеневое лунное 07:14 Тихий океан, Америка 08-17 10:56, полутеневое
2028-01-12 Частное лунное 04:14 Америка, Европа, Африка 01-12 02:36, полутеневое
2028-01-26 Кольцеобразное солнечное 15:08 Восток Северной Америки, Центральная и Южная Америка, запад Европы, северо-запад Африки 01-26 20:58, центральное
2028-07-06 Частное лунное 18:20 Европа, Африка, Азия, Австралия 07-07 07:00, частное
2028-07-22 Полное солнечное 02:56 Юго-Восточная Азия, Ост-Индия, Австралия, Новая Зеландия 07-22 01:22, центральное
2028-12-31 Полное лунное 16:53 Европа, Африка, Азия, Австралия, Тихий океан 12-31 11:25, полное

Средняя модель находит все десять и верно определяет девять типов. Ошибка относится к лунному затмению 12 января 2028 года: по NASA его теневая фаза всего 0,066, Луна едва задевает тень. Время расходится на те же несколько часов, что и фазы. Полное лунное затмение 31 декабря 2028 года в Корее приходится на раннее утро 1 января 2029 года.

Что изменено в модели

Истинное отношение размеров сохранено: радиус Луны равен 0,2727 земного. Расстояние уменьшено примерно в 6 раз; настоящая Луна находится в 60,3 радиуса Земли, примерно в 30 земных диаметрах. Самое сильное искажение относится к Солнцу. В этом масштабе оно было бы шаром шириной 22 единицы примерно в 2350 единицах слева, поэтому нарисовано маленьким и близким лишь для указания источника света.

Поскольку Луна нарисована в 6 раз крупнее относительно расстояния, высоты над эклиптикой растянуты настолько же, и наклон 5,145° выглядит как 28°. Благодаря этому изображённые конусы тени согласованы: в новолуние или полнолуние Луна касается конуса именно тогда, когда это сделала бы настоящая Луна. Цена такого приёма связана со временем. Угловая скорость вдоль орбиты остаётся настоящей, поэтому в модели Луна находится внутри земной тени примерно в 6 раз дольше, чем на небе. Расстояние до Луны фиксировано на среднем значении, и модель не различает полные и кольцеобразные солнечные затмения.

Текстура Луны взята из цветной карты Lunar Reconnaissance Orbiter в NASA Scientific Visualization Studio, Земли из NASA Blue Marble. Обе общедоступны без ограничений авторского права и здесь уменьшены.

Краткая история

Затмения повторяются с циклом, известным халдейским астрономам: 223 синодических месяца, 6585,32 суток, или 18 лет 11 дней 8 часов. Причина в том, что за этот срок почти совпадают три вида месяца. 242 драконических месяца (от узла до узла, 27,2122 суток) составляют 6585,36 суток, а 239 аномалистических (от перигея до перигея) дают 6585,54 суток. Через один сарос Солнце, Луна и узел почти возвращаются к прежнему расположению, а Луна почти к прежнему расстоянию, поэтому следующее затмение похоже на предыдущее. Добавочная треть суток сдвигает его примерно на 120° к западу по Земле.

Реклама

Расчёт добавочных суток

Два месяца легче понять как соревнование направлений, а не как двое разных часов внутри Луны. На идеальной круговой орбите Луна проходит относительно далёких звёзд 360° / 27,3217 = 13,176° в сутки. Земля проходит вокруг Солнца 360° / 365,2564 = 0,986° в сутки. Поэтому с движущейся Земли направление на Солнце тоже смещается. Разность скоростей даёт 12,190° в сутки, с которыми Луна догоняет Солнце. Деление 360° на эту относительную скорость даёт 29,53 суток. За сидерический месяц направление на Солнце смещается примерно на 26,9°. Чтобы наверстать угол, нужно ещё около 2,2 суток, причём направление на Солнце продолжает меняться.

Поэтому просто прибавлять угловое смещение Земли к лунному периоду нельзя: угол не является временем. Сначала недостающий угол переводят в длительность через относительную угловую скорость. Именно это делает приведённое выше уравнение с обратными периодами. Речь о среднем движении, а не о предсказании точной длительности каждого лунного месяца. Солнечное притяжение и переменная скорость на эллиптической орбите меняют промежуток между настоящими новолуниями.

Здесь «Направление на звёзды» отделяет неподвижный звёздный ориентир от солнечного. Проследите, как Луна пересекает зелёную стрелку, а затем дождитесь повторения фазы. Добавочное время связано с изменением геометрии наблюдения. Оно не означает остановки вращения Луны или её обратного движения по орбите.

Как оценить время восхода Луны

Фаза даёт приблизительное расписание наблюдений. В идеальной экваториальной схеме новолуние восходит около восхода Солнца, проходит середину неба около местного полудня и заходит около заката. Первая четверть восходит около полудня, проходит середину неба около заката и заходит около полуночи. Полнолуние восходит около заката, проходит середину неба около полуночи и заходит около рассвета. Последняя четверть восходит около полуночи, проходит середину неба около рассвета и заходит около полудня. Это местное солнечное время, не точные показания гражданских часов; важны широта, сезон, наклон орбиты и форма горизонта.

Среднюю задержку можно оценить по тому же относительному движению. Фазовый угол растёт примерно на 12,190° за солнечные сутки. Суточный оборот Солнца соответствует 15° в час, поэтому 12,190° / 15° в час даёт около 0,813 часа, или 49 минут. Отсюда знакомое правило: Луна возвращается примерно на 50 минут позже каждый день. Это средний ориентир для прохождения, а не универсальная прибавка ко времени восхода: настоящие восходы сильно различаются, а в высоких широтах в отдельную дату Луна может не взойти.

Поэтому дневная Луна обычна. В первой четверти она уже над горизонтом после полудня, в последней видна утром. Голубое небо снижает контраст, но не убирает Луну. Панель неба на вкладке управления показывает настоящие восходы и заходы для восьми городов; для других мест перед наблюдением нужны местные эфемериды. Никогда не ищите тонкий серп в бинокль вблизи Солнца: наведение оптики на Солнце может необратимо повредить зрение.

Что измеряет освещённая доля

Освещённая доля относится к площади видимого диска, а не к доле всей лунной поверхности, получающей солнечный свет. Вне затмений Солнце освещает приблизительно половину сферы при любой фазе. При элонгации E = 60° модель даёт k = (1 − 0,5) / 2 = 0.25. При E = 120° получаем k = (1 − (−0,5)) / 2 = 0.75. Оба положения одинаково удалены от угла четверти, но одно соответствует серпу, другое выпуклой фазе. После полнолуния E = 240° тоже даёт 0,75: яркая площадь та же, но с другой стороны диска.

Косинусная зависимость возникает при проецировании границы дня и ночи на сфере на плоское изображение. В простой геометрии с далёким Солнцем сама граница представляет собой большой круг; искривлённой она выглядит из-за косого ракурса. В четверти она видна с ребра и почти прямая. Формула считает Солнце практически бесконечно далёким. Для точного расчёта освещения фазовый угол измеряют у Луны между направлениями на Землю и Солнце, а не просто берут дополнение геоцентрической элонгации до развёрнутого угла.

И диск с освещённой половиной площади не обязательно вдвое тусклее полной Луны. На принимаемый свет влияют рассеяние поверхностью, тени неровного рельефа и сильное увеличение яркости около полнолуния. Угловой индикатор сообщает геометрическую площадь, не показания фотометра. Поверните камеру, не меняя «Дату»: пространственный вид изменится, но «Вид с Земли» должен сохранить фазу, потому что его наблюдатель не перемещался вместе с камерой.

Пепельный свет и видимый размер

Слабый полный контур внутри яркого серпа представляет собой пепельный свет. Солнечный свет отражается от Земли к ночной стороне Луны, а затем возвращается к вашему глазу. Около новолуния наблюдатель на обращённой к Земле стороне Луны видел бы почти полную Землю: она освещает участки, куда прямой солнечный свет не попадает. Облака и океаны меняют силу отражения. Свечение не означает, что лунная ночь сама излучает видимый свет, и не является земной тенью; тень важна при лунном затмении около полнолуния. Сцена не моделирует яркость отражённого света, поэтому по её текстуре нельзя измерять пепельный свет.

Суперлуние связано с расстоянием, а не с иным механизмом фаз. Сравнение крайних полнолуний NASA даёт увеличение видимого диаметра примерно до 14%, яркости примерно до 30%. Отношение диаметров 1,14 даёт отношение видимых площадей 1,14 × 1,14 = 1,30, что объясняет больший процент для площади. Сравнение ведётся с маленькой далёкой полной Луной, не с любым обычным полнолунием. Близкая полная Луна не становится внезапно огромной по сравнению с Луной несколькими вечерами раньше.

Луна также часто кажется огромной у горизонта, хотя расстояние почти не изменилось. Эта зрительная лунная иллюзия не связана с орбитальным изменением размера. Прежде чем утверждать, что низкая Луна физически крупнее, сравните снимки с одинаковым фокусным расстоянием и масштабом. В 3D-модели расстояние между Землёй и Луной фиксировано и уменьшено для показа, поэтому изменение углового диаметра при суперлунии отображается в сравнении размеров на панели настоящей Луны.

Календарь фаз не заменяет таблицу приливов

Календарь лунных месяцев следует освещению, а не орбите относительно звёзд. Средний цикл длится 29,53 суток, и целые календарные дни не делят его без остатка; длина лунных месяцев часто чередуется, но правила зависят от календаря. Корейский лунно-солнечный календарь согласует месяцы с солнечным годом, вставляя дополнительные месяцы по астрономическим правилам. Нельзя получать официальную или праздничную дату простым округлением возраста Луны на этой странице. Для настоящих правил и даты используйте преобразование календарей KASI.

Новолуние и полнолуние также отмечают конфигурации, обычно вызывающие сизигийные приливы: солнечное и лунное приливные воздействия усиливают друг друга. В четвертях воздействия частично противоположны, величина прилива обычно меньше: это квадратурные приливы. Яркая Луна не притягивает сильнее из-за большей освещённой поверхности. Притяжение действует и в новолуние. Форма берега, глубина и отклик бассейна задают местное время и величину прилива; сизигийный максимум может запаздывать относительно астрономического выравнивания.

Для упражнения оставьте «Тени» включёнными и перемещайте «Дату» от серпа к полнолунию. Обычная фаза меняется непрерывно, а для затмения орбита должна встретиться с тенью. Затем сравните одинаковую освещённую долю до и после полнолуния: площадь совпадает, но светлая сторона меняется. Наконец вернитесь к четверти и по схеме восходов решите, лучше наблюдать вечером или утром. Страница объясняет расположение тел; она не даёт местных высот прилива, пересечений горизонта или точного религиозного календаря.

Настоящая Луна рядом со средним движением

3D-модель движет Луну со средней скоростью, чтобы геометрию было легче понять, но изображённые новолуния и полнолуния могут отличаться от настоящих почти на сутки. Поэтому на вкладке управления есть отдельный расчёт «Настоящая Луна в эту дату». Он использует приближённые формулы Астрономического ежегодника: эклиптическая долгота Луны складывается из равномерного движения 481 267,881° за столетие и шести периодических членов, наибольший с амплитудой 6,29°. В широте четыре члена с главной волной 5,13°, в горизонтальном параллаксе, определяющем расстояние, пять. Солнце вычисляется по приближённым солнечным координатам Военно-морской обсерватории США.

Сравнение со всеми 149 новолуниями, четвертями и полнолуниями обсерватории за 2026, 2027 и 2028 годы даёт среднее отклонение 9 минут и максимальное 29 минут. Средняя модель для новолуний и полнолуний того же списка отклоняется до 17,4 часа. Строка «3D-модель и реальность» постоянно показывает разницу в часах. Она меняется от опережения к отставанию, когда Луна проходит близкие и далёкие участки орбиты быстрее и медленнее среднего.

Панель также показывает ближайшие новолуние, первую четверть, полнолуние и последнюю четверть по местному времени выбранного города. Введите дату, например день рождения, и нажмите «Показать»: вся экспозиция перейдёт к 21:00 этого вечера в городе.

Почему наклон серпа различается между городами

В один момент все на Земле видят одинаковую освещённую долю Луны. Меняется направление светлого края относительно местного горизонта. Астрономы используют позиционный угол освещённого лимба, измеренный на небе от севера к востоку, и параллактический угол для наклона местной вертикали. Их разность даёт направление светлого края относительно направления прямо вверх.

Панель неба рисует именно эту геометрию. Диск использует ту же карту NASA, что и 3D-Луна, повёрнутую на параллактический угол для правильного положения лунного севера и освещённую со стороны Солнца. В Сеуле или Лондоне вечером через несколько дней после новолуния серп низко на западе освещён снизу справа. В Сиднее или Кейптауне в тот же момент свет слева, а лунные моря перевёрнуты относительно северного изображения: там для наблюдения смотрят на север. У экватора, в Кито, вечерний серп почти лежит как чаша. Изменилась не Луна, а вертикаль наблюдателя.

Расчёт восхода Луны для города

Восходы и заходы определяются методом эфемерид. Панель перебирает местные сутки с шагом десять минут, рассчитывает высоту по прямому восхождению, склонению, звёздному времени, широте и долготе и находит пересечения горизонта верхним краем Луны. Высота центра в этот момент равна 0,7275 горизонтального параллакса минус 0,5667°. Здесь объединены два эффекта близости: положение наблюдателя понижает направление на величину параллакса, а лунный радиус в 0,2725 земного радиуса поднимает верхний край над центром на такую долю параллакса. Значение 0,5667° учитывает атмосферную рефракцию у горизонта. Верхняя кульминация находится при прохождении часового угла через ноль.

По 55 восходам, заходам и кульминациям обсерватории для восьми городов отклонение не превышает 1,8 минуты. День без восхода нормален: Луна в среднем восходит примерно на 50 минут позже каждые сутки, и примерно раз в месяц восход смещается за полночь на следующую дату. В Рейкьявике зимой бывают дни, когда Луна остаётся над горизонтом все сутки, и дни без её восхода. Холмы, здания и необычная рефракция могут сдвинуть настоящую видимость на несколько минут; расчёт предполагает горизонт на уровне моря.

Перигей, апогей и сравнение размеров

Лунная орбита является эллипсом, который сам смещается под действием Солнца. Поэтому ближайшая и дальняя точки меняются от месяца к месяцу. Между 2026 и 2028 годами панель находит расстояния между центрами от 357 382 км до 406 018 км, с угловыми диаметрами 33,4′ и 29,4′. Их отношение 1,136 объясняет слова NASA: ближайшая полная Луна может выглядеть до 14% крупнее по диаметру, чем самая далёкая.

В сравнении размеров крайние диски показаны контурами, а Луна выбранной даты заполненным диском между ними. Перейдите к суперлунию 24 декабря 2026 года: оно почти заполняет большой контур, с расстоянием 357 616 км и диаметром 33,4′. Ноябрьское суперлуние 2026 года из списка NASA несколько дальше: 361 500 км и 33,0′. Официального порога для суперлуния нет; NASA описывает его как полнолуние около перигея. Для фиксированной цели задания страница использует 360 000 км.

Откуда взяты даты каталога

Все затмения каталога происходят из десятилетних таблиц Центра Годдарда NASA: момент максимума, тип, серия сароса, продолжительность и области видимости. Суперлуния взяты из списка NASA. Голубые луны найдены в таблицах фаз Военно-морской обсерватории США как два полнолуния в одном календарном месяце по UTC. Исторические записи ссылаются на те же таблицы NASA или страницу миссии «Аполлон-11».

Поскольку 3D-модель следует среднему движению, выбор записи переносит сцену к среднему новолунию или полнолунию, ближайшему к указанному времени. Часы сцены могут отличаться от каталога на несколько часов при правильном выравнивании затмения. Сравните полное затмение 29 мая 1919 года, использованное для проверки общей теории относительности, и долгое затмение 2 августа 2027 года. Оба относятся к саросу 136 и разделены шестью циклами: 39 512 суток, делённые на шесть, дают 6 585,3 суток, один сарос. Затмение 2009 года над Индией и Китаем находится между ними в той же серии. Для «Аполлона-11» каталог показывает растущий серп возрастом около 6,3 суток с освещением 33%. Посадку планировали при низком утреннем Солнце над Морем Спокойствия, чтобы тени показывали рельеф.

Вопросы

Почему мы всегда видим одну сторону Луны?

Луна делает оборот вокруг оси за те же 27,32 суток, что и оборот вокруг Земли. Приливное воздействие Земли замедлило её вращение до совпадения периодов. В модели Луна обращена к Земле ближней стороной с тёмными морями.

Тёмная часть лунного серпа является тенью Земли?

Нет. Это собственная ночная сторона Луны. Земная тень падает на неё только при лунном затмении, только в полнолуние. Иногда внутри серпа видно слабое свечение ночной стороны: солнечный свет, отражённый Землёй.

Почему вечерний серп освещён справа?

После новолуния Луна восточнее Солнца. Если после заката смотреть на юг, Солнце будет внизу справа и осветит правую сторону Луны. В Южном полушарии для наблюдения смотрят на север, и картина зеркальная.

Насколько точна фаза на странице?

Страница отсчитывает средние месяцы от новолуния 2000 года. При проверке по US Naval Observatory за 2026–2028 годы новолуния и полнолуния получаются примерно до 17 часов раньше или позже, освещённая доля отличается примерно в пределах 9 процентных пунктов. Для точного времени нужны опубликованные таблицы.

Сколько затмений бывает в год?

Не менее четырёх (два солнечных и два лунных, хотя часть лунных может быть только полутеневой) и не более семи. Каждый сезон затмений даёт одно или два солнечных и одно или два лунных затмения.

Почему полностью затмившаяся Луна красная?

Атмосфера Земли преломляет солнечный свет в тень. На длинном пути через воздух синий свет рассеивается, а красный проходит, как на закате. Количество пыли и облаков определяет темноту Луны.

Что такое кровавая Луна и суперлуние?

Оба названия не являются астрономическими терминами. «Кровавая Луна» означает в обиходе полное лунное затмение. «Суперлуние» обычно означает полнолуние около перигея, когда Луна выглядит примерно до 14% шире, чем у апогея.

Можно ли увидеть Луну днём?

Да. Первая четверть часто видна после полудня, последняя утром. Геометрия фаз выводит Луну над горизонтом на часть светлого времени; яркость неба главным образом влияет на контраст.

Половина освещённой площади означает половину яркости?

Нет. Индикатор показывает долю проецируемой площади. Рельеф и рассеяние поверхностью меняют принимаемый свет, особенно вблизи полнолуния.

Можно ли использовать модель для местных приливов или восхода Луны?

Для восхода Луны частично подходит. Панель неба на вкладке управления рассчитывает восход, верхнюю кульминацию и заход для восьми городов при горизонте на уровне моря, с отклонением от данных Военно-морской обсерватории США примерно до двух минут. Для других мест нужны местные эфемериды. Приливы не рассчитываются: для береговых планов используйте гидрографические таблицы.

Почему панель настоящей Луны расходится с 3D-моделью на несколько часов?

3D-модель использует среднее движение для простой геометрии. Настоящая Луна ускоряется около перигея и замедляется около апогея; притяжение Солнца тоже изменяет её путь. Поэтому реальные новолуния и полнолуния могут происходить почти на сутки раньше или позже средних. Панель показывает разницу в часах.

Почему в Австралии Луна перевёрнута?

В Южном полушарии для наблюдения Луны смотрят на север, а в Северном на юг. Поворот на полкруга переворачивает также лунный лик и освещённую сторону. Выберите Сидней на панели неба и сравните с Сеулом в тот же момент.

Что такое голубая Луна?

В наиболее распространённом современном смысле это второе полнолуние календарного месяца. Цикл в 29,53 суток короче большинства месяцев. Примеры: 31 мая 2026 года и 31 декабря 2028 года; последнее также является полным лунным затмением. Цвет остаётся обычным.

Термины

  • Фаза: форма освещённой части Луны при наблюдении с Земли.

  • Элонгация: угол между Луной и Солнцем с Земли. 0° в новолуние, 180° в полнолуние.

  • Синодический месяц: от новолуния до новолуния, в среднем 29,53 суток.

  • Сидерический месяц: оборот относительно звёзд, 27,32 суток.

  • Драконический месяц: от узла до узла, 27,21 суток.

  • Эклиптика: плоскость земной орбиты вокруг Солнца.

  • Узел: одна из двух точек пересечения орбиты Луны с эклиптикой.

  • Год затмений: время возвращения Солнца к тому же узлу, 346,62 суток.

  • Тень: область, где источник света скрыт полностью.

  • Полутень: область, где источник света скрыт частично.

  • Сарос: цикл из 223 синодических месяцев, после которого затмения повторяются.

  • Юлианская дата (JD): непрерывный счёт суток в астрономии, начинающихся в полдень.

  • Перигей и апогей: ближайшая к Земле и наиболее удалённая от неё точки лунной орбиты.

  • Параллактический угол: угол на небе в положении Луны между направлением на северный полюс мира и направлением прямо вверх.

  • Голубая Луна: второе полнолуние календарного месяца.

Источники

Реклама

Встроить экспонат

Вставьте этот код в веб-страницу или запись в блоге, и там появится действующая модель.

Открыть