Фаза Луны

Фаза Луны — это периодически меняющееся видимое с Земли освещение лунной поверхности солнечным светом, обусловленное изменением взаимного расположения Солнца, Земли и Луны. Поскольку Луна является спутником Земли и обращается вокруг неё, а сама Земля движется вокруг Солнца, угол, под которым наблюдатель на Земле видит освещённую часть Луны, непрерывно меняется. Полный цикл смены лунных фаз (от новолуния до следующего новолуния) называется синодическим месяцем и составляет в среднем 29,53059 суток.

Природа явления

Луна не излучает собственного света; её поверхность отражает солнечный свет. В любой момент времени Солнце освещает ровно половину лунного шара. Однако с Земли видна только та часть освещённой половины, которая обращена к нашей планете. В зависимости от того, под каким углом Луна расположена относительно линии Солнце—Земля, наблюдатель видит различную долю освещённого полушария — от полностью тёмного диска (новолуние) до полностью освещённого (полнолуние).

Орбита Луны наклонена к плоскости эклиптики (плоскости орбиты Земли) примерно на 5,1°, поэтому в большинстве случаев Луна проходит выше или ниже прямой линии, соединяющей Землю и Солнце, и не происходит солнечного или лунного затмения. Затмения случаются только тогда, когда новолуние или полнолуние совпадает с нахождением Луны вблизи узлов своей орбиты — точек пересечения с плоскостью эклиптики.

Основные фазы Луны

В астрономии выделяют четыре основные фазы, которые следуют друг за другом в строгом порядке:

1. Новолуние — Луна находится между Землёй и Солнцем. Обращённая к Земле сторона не освещена, поэтому Луна не видна на небе (за исключением редких случаев солнечного затмения, когда диск Луны частично или полностью закрывает Солнце).
2. Первая четверть — через примерно 7,4 дня после новолуния. Луна видна как полудиск: освещена правая половина (для наблюдателя в Северном полушарии). Луна находится в восточной квадратуре, то есть под прямым углом к линии Солнце—Земля.
3. Полнолуние — через примерно 14,8 дня после новолуния. Земля находится между Солнцем и Луной. Обращённая к Земле сторона Луны полностью освещена, и Луна видна как яркий круглый диск. В это время возможны лунные затмения, если Луна проходит через тень Земли.
4. Последняя четверть — через примерно 22,2 дня после новолуния. Луна снова видна как полудиск, но теперь освещена левая половина (для Северного полушария). Луна находится в западной квадратуре.

Промежуточные фазы

Между основными фазами Луна проходит через ряд промежуточных состояний, которые имеют собственные названия:

• Молодая Луна (растущий серп) — узкий серп, видимый сразу после новолуния на западе вскоре после захода Солнца.
• Растущая Луна — период от новолуния до полнолуния, когда видимая площадь освещённой части увеличивается.
• Прибывающая Луна (выпуклая Луна) — фаза между первой четвертью и полнолунием, когда освещено более половины диска, но ещё не вся поверхность.
• Убывающая Луна (выпуклая Луна) — фаза между полнолунием и последней четвертью, когда освещённая часть начинает уменьшаться.
• Старая Луна (убывающий серп) — узкий серп, видимый перед новолунием на востоке перед восходом Солнца.

Классификация по освещённости

Для количественной оценки фазы Луны используется понятие фазы (или элонгации), которое выражается в долях единицы или в процентах. Фаза 0,0 (0 %) соответствует новолунию, 0,5 (50 %) — первой или последней четверти, 1,0 (100 %) — полнолунию. В астрономии также применяется термин «возраст Луны» — количество суток, прошедших с момента последнего новолуния.

Влияние на Землю

Приливы и отливы

Наиболее значимое физическое воздействие фаз Луны на Землю — это приливообразование. Гравитационное притяжение Луны (и в меньшей степени Солнца) вызывает периодические колебания уровня Мирового океана. В новолуние и полнолуние, когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются почти на одной прямой (сизигия), гравитационные воздействия Солнца и Луны складываются, порождая наиболее высокие (сизигийные) приливы и наиболее низкие отливы. В первой и последней четверти, когда Луна и Солнце находятся под прямым углом относительно Земли (квадратура), их воздействия частично компенсируют друг друга, и приливы становятся минимальными (квадратурными).

Биологические ритмы

Существует множество гипотез и наблюдений, связывающих фазы Луны с поведением живых организмов. У некоторых морских животных (например, у кораллов, червей-палоло) размножение синхронизировано с определёнными фазами Луны. У наземных животных, включая человека, корреляции между лунными фазами и физиологическими или психическими состояниями не обнаружено в ходе крупных метаанализов. Исследования не подтверждают распространённые мифы о влиянии полнолуния на частоту преступлений, обострение психических заболеваний или качество сна.

Наблюдение фаз Луны

Фазы Луны легко наблюдаются невооружённым глазом. Для определения фазы достаточно посмотреть на ночное небо:

• Если Луна не видна — новолуние.
• Если виден тонкий серп, обращённый выпуклостью вправо (в Северном полушарии) — это молодая Луна (растущая).
• Если серп обращён выпуклостью влево — это старая Луна (убывающая).
• Если видна ровно половина диска — первая или последняя четверть (определяется по тому, растёт или убывает освещённость).
• Если диск полный — полнолуние.

Правило для запоминания направления роста серпа в Северном полушарии: если к серпу мысленно приставить палочку, получится буква «Р» (растущая) — для молодой Луны, и буква «С» (старая) — для убывающей. В Южном полушарии это правило работает наоборот.

Культурное и историческое значение

Фазы Луны с древнейших времён использовались для счисления времени. Лунный календарь, основанный на синодическом месяце, лёг в основу многих древних календарных систем (вавилонской, древнегреческой, китайской, еврейской, исламской). До сих пор лунный календарь используется для определения дат религиозных праздников в исламе (например, Рамадан) и в иудаизме (Песах, Рош ха-Шана).

В астрологии (не признаваемой научным сообществом) фазам Луны приписывается влияние на характер и судьбу человека. Лунный календарь широко применяется в бытовых рекомендациях — для посадки растений, стрижки волос, начала новых дел, хотя научных обоснований этим практикам нет.

Интересные факты

• Продолжительность синодического месяца (29,53 суток) не равна сидерическому месяцу (27,32 суток) — времени полного оборота Луны вокруг Земли относительно звёзд. Разница обусловлена движением Земли по орбите вокруг Солнца.
• В новолуние Луна находится на небе рядом с Солнцем, поэтому её не видно. Однако в редких случаях, когда новолуние совпадает с прохождением Луны через плоскость эклиптики, происходит солнечное затмение.
• Полнолуние — единственная фаза, когда Луна видна всю ночь (от заката до восхода Солнца).
• В некоторых культурах полнолуние ассоциируется с оборотнями, вампирами и другими мифическими существами. Эти представления не имеют научного подтверждения.
• В 2023 году японская компания ispace предприняла попытку посадки на Луну частного модуля, который нёс на борту лунный календарь, созданный художником. Миссия завершилась аварией.

Источники

1. Кононович Э. В., Мороз В. И. Общий курс астрономии. — М.: УРСС, 2004.
2. Куликовский П. Г. Справочник любителя астрономии. — М.: Наука, 1971.
3. Астрономический календарь на 2024 год / под ред. О. С. Угольникова. — М.: Астро-К, 2023.
4. R. A. Garfinkel et al. «Lunar phase and psychiatric hospital admissions» // Journal of Affective Disorders, 2005.
5. J. S. Raible et al. «Lunar cycle and human sleep» // Current Biology, 2013.