Какво е лунно затъмнение?
Всички сте чували, а дори и виждали интересният феномен слънчево затъмнение. Някак си е красиво и необичайно, когато видите как Луната закрива Слънцето и навън става по-тъмно, макар, че е хубав слънчев ден. Освен това е приятно да знаеш, че виждаш нещо, което ще се случи отново евентуално чак след 37 години. Но знаете ли, че може да се случи и нещо още по-чудно – нашата планета Земя да закрие Луната? Това се нарича лунно затъмнение. То настъпва, когато Земята се намира между Слънцето и Луната – по време на пълнолуние. Има две зони в сянката създадена от Земята – първата, където всички слънчеви лъчи са спрени от Земята и втора, където само част от слънчевата светлина е закрита. Първата се нарича сянка, а втората полусянка. Диаметърът на Слънцето е по-голям от диаметъра на Земята и затова сянката има формата на конус. Конусът на земната сянка е по-дълъг от разстоянието Земя-Луна. По време на въртенето си около Земята, Луната може да навлезе в конуса на земната сянка. Там, където Луната при своето движение пресича конуса, диаметърът на земната сянка е 2.5 пъти по-голям от този на Луната.
Земята, осветена от Слънцето, хвърля дълга цилиндрична сянка в Космоса. Във всяка една точка от този цилиндър светлината на слънцето е напълно затъмнена. Обемът на тази сянка е наречен умбра, а зоната около него, която е частично затъмнена, е наречена пенумбра. Приблизителната дължина на умбрата е 1379 200 км, а нейният диаметър е около 9170 км. Пълно лунно затъмнение се получава в случай, когато цялата Луна мине през умбрата. Периодът на преминаване е 2 часа, а евентуалното пълно затъмнение е едва няколко секунди. В редки случаи лунно затъмнение се случва когато Земята е покрита с гъсти облачни слоеве, които пречат на проникването на светлината.
Лунното затъмнение е видимо от цялото нощно полукълбо на Земята. За всички точки на това полукълбо, затъмнението започва и свършва едновременно. Но тези моменти по местно време за всяка точка на Земята са различни в зависимост от географската дължина. Тъй като на небосвода Луната се движи от запад на изток, то първо в земната сянка навлиза левият край на Луната (за северното полукълбо). Той започва да потъмнява и това потъмняване постепенно се увеличава. Видимият диск на Луната приема формата на сърп, който е различен от сърпа при лунните фази. Радиусът на границата между светлата и затъмнената част на Луната по време на лунно затъмнение е дъга от окръжност, която има радиус два пъти и половина по-голям от радиуса на Луната. По време на фазите на Луната терминаторът (границата между светлата и тъмна част на Луната) има формата на полуелипса. Ако Луната напълно навлезе в земната сянка, то става пълно лунно затъмнение. Когато в сянката се окаже само част от Луната, затъмнението е частично. Най-голямо по продължителност лунно затъмнение е централното (когато Луната пресича центъра на сянката) – около 2 часа. За да бъде максимално продължително, затъмнението трябва да е централно, Луната да е в апогей (най-далечното разстояние на Луната от Земята), а Земята в афелий (най-далечното разстояние на Земята от Слънцето). Преди пълно или частично лунно затъмнение, има затъмнение от полусянката. Но невинаги след затъмнение от полусянката има затъмнение от сянката.
Ако плоскостта на орбитата на Луната съвпадаше с тази на Земята около Слънцето, то лунни затъмнения щяха да стават на всеки синодичен месец (периода между две едноименни лунни фази). Но орбитата на Луната е наклонена на около 5 градуса и 9 минути към еклиптиката (равнината на земната орбита около Слънцето). Поради това Луната по време на Пълнолуние може да се намира далече от плоскостта на еклиптиката и тогава нейният диск ще премине по-високо или по-ниско от конуса на земната сянка и няма да има затъмнение. За да стане лунно затъмнение Луната по време на Пълнолуние трябва да е на или близо (+11° или – 11°) до възела (мястото, където се пресичат еклиптиката и лунната орбита).
Последователността от затъмнения се повтаря почти точно в предния порядък през интервал от време, който се нарича сарос. Сарос е египетска дума означаваща повторение. Той е известен още от древността. Неговата продължителност е 18 години, 11 дни и 8 часа. В действителност затъмненията ще се повтарят в същата последователност (след някакво начално затъмнение) след толкова време, колкото е необходимо на фазата на Луната да се случи на същото разстояние от възела на орбитата на Луната, както и при началното затъмнение. Периодът от 18 години, 11 дни и 8 часа е най-малкото общо кратно на 3 периода – синодичния месец на Луната – 29,53 денонощия, драконовия месец на Луната – 27,21 денонощия и драконовата година – 346,62 денонощия (интервала време между две последователни преминавания на центъра на Слънцето през един и същ възел на лунната орбита). По времето на всеки сарос стават 70 затъмнения – 41 слънчеви и 29 лунни.
Ако някога имате възможността да наблюдавате лунно затъмнение ще забележите, че Луната не е напълно невидима, а изглежда червеникава. Слънчевата светлина преминава през атмосферата на Земята, пречупва се и после навлиза в земната сянка. Озонът в стратосферата поглъща червената светлина, благодарение на което външният край на земната сянка може да изглежда син. Тропосферата, от своя страна, разсейва синята светлина правейки сянката да изглежда червена. Ако нямаше озон, Луната по време на лунно затъмнение би била много по-ярка. Съществува връзка между слънчевата активност и озона. Две години след минимум на слънчевата активност земната сянка е много тъмна. Три или четири години преди следващия минимум тя е интензивно оцветена в червено. Цветът и яркостта на Луната зависят също така и от състоянието на земната атмосфера. Ако има вулканични избухвания, цветът на Луната е много тъмен.
В древността хората са изпитвали страх от лунните затъмнения. Те ги приемали като знаци на злото. Наблюдателите били толкова уплашени, защото Луната не само се покривала с непонятна сянка, но често ставала и червена, като че ли се обливала с кръв. Суеверните хора виждали чудовища или зли духове да нападат Луната. Маите например вярвали, че Луната е изяждана от гигантски ягуар, който щял после да слезе на Земята и да изяде хората. Лунните затъмнения били също така свързвани със смъртта на крале – като Ирод, Август, Хенри Първи. Мюсюлманите асоциирали лунните затъмнения с идването на Деня на страшния съд. По време на господството на християнската религия усилено се разпространявал слухът, че Бог напомня грешката на първото злодеяние, когато Каин, най-големият син на Адам и Ева, убил своя брат Авел. Древноримският историк Корнелиус Тацит съобщава за лунно затъмнение състояло се 14та година преди новата ера на 27 септември. Римските войници го приели като гняв на Луната към тях и желаейки да възвърнат нейната предишна красота и блясък, започнали да вдигат огромен шум, използвайки тръби, барабани и медни чинии. Първото лунно затъмнение било регистрирано в древните китайски летописи и е споменато в книгата „Чоу-Шу“. Изчислено е че се е случило на 29.01.1136 г. преди новата ера. След това лунните затъмнения заемат много интересна роля в историческите събития.
Например пълното лунно затъмнение от 1504 г., помогнало на Христофор Колумб. Той бил на експедиция, но запасът му от храна и питейна вода бил почти на свършване. Опитал се да получи храна от местните индианци, но опитът му бил неуспешен. Знаейки обаче за предстоящото затъмнение, казал на местните вождове, че ще им открадне Луната, ако те откажат да снабдят експедицията му с продукти и питейна вода. Отначало вождовете не му повярвали, но когато лунното затъмнение започнало, те били ужасени. Индианците веднага му дали всичко каквото желаел. Вождовете паднали на колене, молейки Колумб да върне Луната обратно. Естествено той не можел да им откаже и скоро след края на затъмнението Луната сияела отново. Историята имала щастлив край, както за индианците, така и за екипажа на Колумб.
Днес учените смятат, че наблюденията на лунните затъмнения могат да донесат някаква научна полза, тъй като предоставят материал за изучаване на структурата и състоянието на горната част на земната атмосфера на Земята. Любителските наблюдения на лунните затъмнения също могат да бъдат много полезни, защото те представляват точен запис на затъмнението. Чрез тях могат да се наблюдават и опишат промените в яркостта на Луната. Лунните затъмнения могат да бъдат наблюдавани и с невъоръжено око, бинокъл или телескоп. Точността на наблюденията естествено се увеличава, когато се гледа през телескоп.
Снимки: astronomy.ie
