Гайд по астрономии. Путешествие к границам безграничного космоса

Луна совершает полный оборот вокруг Земли каждые 27,3 суток — это ее так называемый сидерический период обращения. Но с нашей «орбитальной платформы» кажется, будто Луна запаздывает и возвращается в одну и ту же точку неба каждые 29,5 суток. Этот наблюдаемый период обращения, названный синодическим, побудил наших далеких предков установить календарный «месяц», составляющий двенадцатую часть полного земного года. Чтобы обогнуть Землю за считаные дни, Луна движется по ночному и дневному небу с солидной скоростью в 12° в сутки и благодаря этому каждые 2,5 суток проходит через новое зодиакальное созвездие.

Но с Луной происходит не только это! На пути по небу она поразительно меняет свой облик, или видимую форму. Через несколько дней после новолуния (периода, когда Луна практически невидима) перед нами предстанет молодой, или растущий, месяц, отчетливо видный на безоблачном западном горизонте после заката, в наступающих сумерках. По прошествии еще нескольких дней Луна переместится на восток, окажется под углом в 90° к заходящему Солнцу, и можно будет рассмотреть ее сторону, обращенную к Земле, в тот момент, когда эта сторона освещена наполовину, — в так называемой фазе первой четверти. В этот день Луна восходит около полудня, около шести вечера достигает наивысшей точки в своем пути на запад и заходит ближе к полуночи. Еще несколько дней — и Луна начнет прибывать, поскольку Солнце осветит больше половины ее стороны, видимой с Земли. В это время она восходит днем, ближе к вечеру, и заходит перед рассветом. По истечении пятнадцати дней с новолуния, верно рассчитав время, можно застать момент, когда на востоке восходит полная Луна, а на западе, озаряя ее, садится Солнце. Оказавшись между светилами, вы увидите самый совершенный лунный облик, — и поверьте, это потрясающий миг. В полнолуние светло всю ночь, поскольку Луна восходит в час заката, в полночь достигает вершины в своем пути на запад и заходит на рассвете.

После полнолуния освещенная часть Луны, обращенная к Земле, начинает уменьшаться, — и говорят, что Луна «убывает». В этой фазе она восходит после наступления темноты и заходит в середине утра. В последней четверти Луна восходит в полночь, достигает наивысшей точки на восходе и заходит в полдень, — ее легко увидеть днем. Потом наступает фаза «старой» Луны, заметной в предрассветные часы над восточным горизонтом. Все эти фазы — итог «сценического» освещения, создаваемого Солнцем. Поскольку Солнце для Луны — это единственный источник света, их взаимное положение определяет, насколько сильно будет озарена обращенная к Земле половина нашего спутника (рис. 2.8). Когда Солнце и Луна находятся в одной части неба, Солнце, находясь дальше от нас, подсвечивает Луну сзади, и при этом сторона Луны, обращенная к Земле, почти не освещена. Именно в это время мы видим серпы полумесяца. Постепенно Луна отходит все дальше от направления, в котором движется Солнце, и ее сторона, обращенная к Земле, освещается все сильнее. А полнолуние знаменует тот идеальный миг, когда Луна располагается напротив Солнца и вся ее половина, обращенная к Земле, светится, словно личико фарфоровой куколки.

Рис. 2.8. Схематический рисунок Луны во всех ее положениях на орбите. Свет удаленного Солнца озаряет Луну и Землю. Размеры даны условно. На Земле отмечены места восхода, полудня, заката и полуночи. Пунктирные линии, идущие от Земли к Луне, показывают, какие части Луны видны с нашей планеты. Например, в полнолуние обращенная к Земле сторона Луны полностью освещена, и в полночь создается впечатление, что полная Луна располагается на самой вершине неба. Для сравнения: в первой четверти у Луны освещена только половина стороны, видимой с Земли. В этом случае Луна кажется самой высокой на небе тем, кто смотрит на закат.

Очарование затмений

Если бы Луна обращалась вокруг Земли в той же плоскости, в какой Земля совершает оборот вокруг Солнца, то при наступлении новолуния она неизменно затмевала бы Солнце, а в полнолуние всегда бы скрывалась в тени Земли. Но и солнечные, и лунные затмения не настолько часты — а значит, все немного иначе. На самом деле плоскость лунной орбиты отличается от плоскости земной и наклонена к ней примерно на 5°. Как правило, этого хватает, чтобы в новолуние наш спутник прошел выше или ниже Солнца, не закрывая его от наблюдения с Земли. И этого же углового смещения достаточно для того, чтобы земная тень не коснулась полной Луны. Однако лунная орбита все же пересекается с земной, и когда Луна в новолуние или полнолуние оказывается в точке этих пересечений, происходят затмения. Поэтому примерно каждые 1,5 года в новолуние где-то на Земле видно солнечное затмение, а пятнадцать дней спустя, в полнолуние, — затмение лунное (рис. 2.9).