21 февраля 2008 года — полное лунное затмение
Лунное затмение, которое произойдет 21 февраля 2008 года, будет полным. Его смогут наблюдать жители Европейской части России, а также Западной Сибири и Казахстана (частные фазы). Частное затмение начнется в 04:43 и закончится в 08:09 по московскому времени, полная фаза продлится 50 минут — с 06:01 по 06:51 по московскому времени. Следующее полное лунное затмение жители нашей страны смогут увидеть только 21 декабря 2010 года. 
Полное лунное затмение 3-4 марта 2007 года. (Снимок Ивана Мхитарова и Влада Оноприенко из Кубанского астрономического клуба)
Если бы орбита Луны лежала в плоскости орбиты Земли, то затмения происходили бы каждые две недели: каждое новолуние происходило бы солнечное затмение, а каждое полнолуние — лунное. Но плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости орбиты Земли под углом немногим более 5 градусов. Это приводит к тому, что затмения наступают только когда Луна в новолунии или в полнолунии находится близ узлов лунной орбиты (точек пересечения орбиты Луны с плоскостью земной орбиты). Подобные периоды наступают раз в полгода, этим и определяется периодичность затмений.
Затмения бывают полными (когда наблюдаемое светило затмевается полностью) или частными (когда Солнце или Луна видны затмившимися лишь на некоторую свою часть). В отличие от полных солнечных затмений, которые видны в очень узкой полосе на поверхности Земли, полные или частные лунные затмения видны со всего ночного полушария нашей планеты.
Очередное лунное затмение, которое произойдет 21 февраля 2008 года, будет полным. Его смогут наблюдать жители Европейской части нашей страны, а также Западной Сибири и Казахстана (частные фазы). Похожее лунное затмение россияне и жители стран СНГ могли лицезреть год назад (в ночь с 3-го на 4 марта 2007 года). Последнее же полное лунное затмение, предшествующее описываемому здесь, произошло 28 августа 2007 года (полгода назад), но наблюдать его могли только жители восточной части страны. Теперь условия наблюдений этого замечательного явления вновь благоприятны для любителей астрономии, проживающих к западу от Урала.
Схематическое изображение наступления лунного затмения (Penumbra — земная полутень, Umbra — земная тень). © Fred Espenak, рис. с сайта sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse
Следующее лунное затмение ожидает нас 16 августа 2008 года и будет благоприятным для наблюдений со всей территории страны, за исключением самых восточных районов. Но это затмение будет уже не полным, а частным, хотя и с большой фазой (0,81), а очередное полное затмение жители нашей страны увидят лишь 21 декабря 2010 года. Поэтому, если вы хотите насладиться видом зрелищного небесного явления, то пронаблюдайте февральское полное лунное затмение (если, конечно, позволит погода), так как следующего придется ждать два с половиной года. Все лунные затмения до декабря 2010 года будут частными или полутеневыми, когда Луна не заходит в тень Земли, погружаясь лишь в ее полутень.
Затмение 21 февраля 2008 года является повторением через сарос (цикл повторений затмений, равный 6585 дней, или 18 лет 11 дней) полного лунного затмения от 9 февраля 1990 года, которое было видимо почти на всей территории России и стран СНГ. Начнется нынешнее затмение в 0 часов 35 минут по всемирному времени, когда левый край лунного диска коснется земной полутени. В Москве в этот момент часы будут показывать 3 часа 35 минут, поскольку разница времени в столице со временем в Гринвиче, который определяет всемирное время, составляет +3 часа.
Полутеневое затмение практически не видно для невооруженного глаза, и лишь когда Луна приближается к краю тени, отбрасываемой Землей в пространство, становится заметным потемнение левого края. Поэтому не стоит ожидать в указанное выше время каких-либо изменений в облике Луны. Она всё так же величаво будет освещать местность, и ничто не покажет, что уже идет лунное затмение.
Частное затмение начнется в 4 часа 43 минуты по московскому времени, и со всего ночного полушария Земли можно будет наблюдать постепенное «исчезновение» Луны с неба. По мере погружения ночного светила в земную тень ущербная часть станет медленно увеличиваться, охватывая всё большую и большую видимую поверхность лунного диска. Граница между освещенной частью и погруженной в тень выглядит довольно расплывчато, что объясняется наличием атмосферы у Земли. Проходя через плотные слои атмосферы, солнечный свет рассеивается, и резкость границы земной тени теряется. Догадки о причинах этого эффекта принадлежат еще древнегреческим ученым.
Ход первой половины полного лунного затмения 3-4 марта 2007 года. (Комбинированный снимок Романа Махненко из Кубанского астрономического клуба)
В Москве к началу частного затмения Луна будет находиться на высоте 24 градуса над западным горизонтом. Далее ночное светило будет терять высоту, но увеличивать фазу затмения, и в момент полного погружения в земную тень в 6 часов 01 минуту угловое расстояние от затмившегося лунного диска до горизонта составит не более 13 градусов. В других городах, расположенных севернее или южнее столицы, высота над горизонтом будет, соответственно, ниже или выше. Середина полного (и всего) затмения наступит в 6 часов 26 минут 05 секунд по московскому времени. Это будет момент максимальной фазы (Ф = 1,11), то есть максимального погружения в земную тень.
Полная фаза продлится 50 минут, и в 6 часов 51 минуту появится первый лучик от освещенного Солнцем левого края лунного лимба. Высота над горизонтом при этом составит 6 градусов. Москвичи успеют пронаблюдать выход Луны из тени почти полностью, хотя к этому времени рассвет уже вступит в свои права, а естественный спутник Земли коснется горизонта. Окончание частного затмения произойдет в 8 часов 09 минут по московскому времени, когда ночное светило уже скроется за горизонтом.
Тем не менее жители городов, расположенных западнее Москвы, смогут пронаблюдать и окончание затмения, так как чем дальше к западу, тем позже будет происходить заход Луны. Моменты же наступления фаз затмения, как было сказано выше, одинаковы при наблюдении из любого пункта на ночной стороне Земли. Это означает, что в любом городе, из которого можно будет наблюдать лунное затмение, чтобы успеть к его началу, нужно выйти на улицу не позднее 4 часов 43 минут по московскому времени.
Погружаясь в земную тень, Луна станет скрывать от взоров наблюдателей объекты на своей поверхности (см. карту Луны). Невооруженным глазом будет видно, как наступающая тень накрывает Океан Бурь (самое большое темное образование). Ближе к середине частной фазы под «крыло» тени попадет Море Дождей и кратер Коперник, затем Залив Центральный. По мере приближения к полной фазе в тени окажутся Моря Ясности, Спокойствия, Плодородия и Кризисов. Во время полного затмения следует обратить внимание на окраску лунного диска, потому что она зависит от состояния атмосферы и некоторых других факторов, в частности вулканической активности. Цвет затмившейся Луны в различные годы бывает от светло-желтого до красно-коричневого. Кроме этого, и яркость ее значительно разнится от затмения к затмению. Но именно этот факт позволяет получать ценные научные данные об атмосфере нашей планеты.
Для оценки вида полного лунного затмения используется шкала Данжона (Danjon scale), которая содержит пятибалльную оценку (от 0 до 4 или от 1 до 5 баллов, по разным источникам):
Проводить оценку рекомендуется невооруженным глазом, а также при помощи телескопа или бинокля ближе к максимуму затмения. Полезны оценки и при других фазах затмения и не только полных, но и частных. Зарисовки, записи, а особенно фотоматериал весьма пригодится при дальнейшей обработке результатов наблюдений.
Несмотря на то, что во время полного затмения Луна видна на небе в виде темного расплывчатого диска, в телескоп на поверхности спутника Земли можно разглядеть многие объекты, которые видно при обычных наблюдениях (на освещенной Солнцем части). Видно их будет, конечно, не так, как при ясной Луне, но полезно проследить за изменением их яркости по мере увеличения или уменьшения фазы затмения. Если же можно было бы перенестись во время наблюдений на какой-либо из рассматриваемых кратеров, то на небе Луны можно было бы наблюдать солнечное затмение, в котором в качестве затмевающего Солнце небесного тела выступает Земля. Имеющая видимый диаметр почти 2 градуса, она видна с Луны как темный диск, окруженный светлым ободком — земной атмосферой.
Окрестности Луны во время полного лунного затмения 21 февраля 2008 года. Угловое расстояние от затмившейся Луны до Регула (альфа Льва) 2 градуса 11 минут, а до Сатурна 5 градусов 9 минут дуги. Изображение StarryNightBackyard 3.1
Во время явления Луна будет находиться в созвездии Льва в 2 градусах южнее Регула ( Льва) и 5 градусах восточнее Сатурна. Всего в двух угловых минутах от лунного диска к началу частного затмения окажется звезда 4,4-й звездной величины 31 Льва, а за 10 минут до этого она почти коснется края Луны. Следует отметить, что при яркой Луне эта звезда будет видна с трудом, но при полной фазе затмения ее с легкостью можно будет найти на потемневшем небе, хотя к этому времени расстояние между светилами увеличится более чем на полградуса.
Интересно сравнить и расстояния до этих небесных тел. Если от Луны до Земли свет пробегает практически за 1 секунду (379 800 километров на время затмения), то для преодоления расстояния до 31 Льва световому лучу понадобится 275 лет! Расстояние до Регула составляет 77 световых лет, а до Сатурна — 8,3 астрономических единиц. Из других звезд, доступных невооруженному глазу, в ближайших окрестностях затмившейся Луны будут находиться , , , 37 и 44 Льва (блеск от 3,5 до 5,5m). Остальные «околозатменные» звезды имеют звездную величину не более 7 и доступны для наблюдений лишь в бинокль или телескоп. Покрытий достаточно ярких звезд затмившейся Луной в это затмение не произойдет.
Общая продолжительность затмения, включая полутеневые фазы, составит 5 часов 43 минуты. Это время понадобится Луне для преодоления земной полутени диаметром 2,5 градуса. Прохождение Луны через земную тень, имеющую угловой диаметр 1,4 градуса, займет 3 часа 26 минут. Всё это время у любителей астрономии (и не только) имеется возможность в реальном времени убедиться в движении Луны по небесной сфере и по орбите вокруг Земли, а также в неизменности законов Вселенной. Благодаря им астрономы имеют возможность предсказывать затмения и другие явления на сотни и тысячи лет вперед, а также восстанавливать точные даты исторических событий, имевших место во время таких явлений.
Схема и карта лунного затмения с моментами контактов по всемирному времени (© Fred Espenak, изображение с сайта sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse)
Общее представление о ходе затмения можно получить из рисунка-схемы, составленного Фредом Эспенаком (NASA). На нём показаны положения Луны относительно земной тени в моменты контактов с краем земной полутени (P1, P4) и тени (U1,U2,U3 и U4), а также положение Луны в середине затмения. Моменты контактов указаны по всемирному времени – UT. Ниже схемы затмения показана карта видимости для всей Земли. По ней приблизительно можно определить видимость явления в вашем пункте наблюдения. Для того, чтобы узнать местное время контактов затмения в вашем пункте, нужно прибавить разницу по времени с Москвой, плюс еще три часа на всемирное время. Например, частное затмение в Оренбурге начнется в 1 час 43 минуты по всемирному времени, или (+3 часа) в 4 часа 43 минуты по московскому времени, или (+ еще 2 часа) в 6 часов 43 минуты по местному времени.
Предрассветное время явления вносит своеобразный колорит в картину явления. По мере выхода Луны из тени небо будет всё светлее, а сам лунный диск — ближе к горизонту. Особенно интересно наблюдать заход Луны при полной фазе, который будет виден с территории Западной Сибири и Казахстана. Благодаря рефракции, приподнимающей светила над горизонтом на высоту до 0,5 градуса, можно наблюдать взошедшее Солнце и заходящую Луну в полной фазе затмения и самостоятельно убедиться в преломлении световых лучей в атмосфере Земли. Ведь по геометрическим соображениям присутствие на небе одновременно Солнца и Луны во время полного лунного затмения невозможно!
Вид частного затмения на заходе Луны — тоже достаточно редкое явление для отдельно взятого пункта, поэтому воспользуйтесь этой возможностью и зафиксируйте явление на фотопленку или при помощи цифрового фотоаппарата. Такая возможность будет практически у всех жителей Европейской части страны, с той лишь разницей, что частная фаза Луны при заходе будет различной, а время захода для конкретного населенного пункта можно узнать из Астрономического календаря на 2008 год (см. ниже список литературы) при использовании соответствующих поправок (или с помощью программы вычисления восходов и заходов светил, например здесь).
Вид неба во время лунного затмения 21 февраля 2008 года при наблюдении в Москве. Изображение StarryNightBackyard 3.1
Ясного неба и успешных вам наблюдений лунного затмения 21 февраля 2008 года!
Использованная литература и софт:
1) Астрономический календарь на 2008 год, АстроКА, 2007 год: http://www.astrogalaxy.ru/download/ak_2008big.zip (pdf) или http://images.astronet.ru/pubd/2007/12/14/0001225110/ak_2008bigdoc.zip (Word). 2) Сайт Фреда Эспенака, посвященный лунным и солнечным затмениям. 3) Яркость лунного затмения по шкале Данжона. 4) АК 4.06 (Кузнецов А.В.). 5) StarryNightBackyard 3.1. 6) Карта Луны (что можно увидеть на Луне в бинокль или маленький телескоп).
Александр Козловский