Фазы Луны: определение, цикл и наблюдение¶
Фазы Луны — периодические изменения видимой освещённой части лунного диска, обусловленные вращением Луны вокруг Земли и разным положением спутника относительно Солнца. Поскольку Луна не излучает собственного света, а освещается Солнцем, наблюдатель на Земле видит различную долю её освещённого полушария. Полный цикл смены фаз — синодический месяц — составляет в среднем 29,53 суток.
¶Астрономическая природа фаз
Луна совершает полный оборот вокруг Земли за 27,32 суток (сидерический месяц), но за это время Земля, двигаясь по орбите вокруг Солнца, смещается примерно на 27°. В результате положение «Луна — Земля — Солнце» повторяется не через 27,32, а через 29,53 суток. Именно этот синодический период определяет длительность полного цикла фаз.
В момент новолуния Луна находится между Землёй и Солнцем, и её освещённое полушарие обращено от наблюдателя. В момент полнолуния Луна, наоборот, находится против Солнца, и видимая сторона полностью освещена. Между этими крайними точками наблюдается последовательность промежуточных фаз.
¶Основные фазы лунного цикла
Выделяют четыре основные (квадратурные) фазы и четыре промежуточные:
| Фаза | Описание видимого диска | Приблизительная доля цикла |
|---|---|---|
| Новолуние | Диск не виден (обращён к Земле неосвещённой стороной) | 1 сутки |
| Растущий серп | Освещена правая часть диска (для северного полушария) | ~7 суток |
| Первая четверть | Освещена ровно половина диска (правая) | 1 сутки |
| Растущая Луна (между первой четвертью и полнолунием) | Освещено более половины диска | ~7 суток |
| Полнолуние | Весь диск освещён | 1 сутки |
| Убывающая Луна | Освещена левая часть диска | ~7 суток |
| Последняя четверть | Освещена ровно половина диска (левая) | 1 сутки |
| Убывающий серп | Освещена узкая левая часть | ~7 суток |
Для наблюдателей южного полушария Земли направление роста и убывания серпа зеркально: растущая Луна освещена слева, убывающая — справа.
¶Как определить текущую фазу
Существует несколько доступных способов определить, в какой фазе находится Луна:
- Прямое наблюдение. Достаточно взглянуть на Луну в ясную ночь и определить, какая часть диска освещена. Правило «P-O-R» (от англ. past full — «после полной»): если серп освещён справа — Луна растёт, если слева — убывает (для северного полушария).
- Календари фаз Луны. Публикуются в астрономических изданиях, приложениях и на сайтах обсерваторий. Показывают даты новолуний, полнолуний и квадтур.
- Астрономические приложения и веб-сервисы. Программы вроде Stellarium, «Небосвод», MoonCalc и другие вычисляют фазу для конкретного места и времени с точностью до минуты.
- Расчёт по эфемеридам. Фаза характеризуется селенографической долготой — углом между направлениями на Солнце и на наблюдателя, отсчитанным от центра Луны. При селенографической долготе 0° наступает новолуние, при 90° — первая четверть, при 180° — полнолуние, при 270° — последняя четверть.
¶Влияние на Землю
Наиболее очевидное проявление лунных фаз — приливы и отливы. В момент новолуния и полнолуния Солнце, Земля и Луна выстраиваются по прямой, и приливные силы Солнца и Луны действуют совместно, формируя так называемые сизигийные (или большие) приливы. В моменты квадтур (первая и последняя четверть) силы действуют перпендикулярно друг другу и частично компенсируются — наступают малые приливы.
Народные приметы о влиянии полнолуния на рост растений, поведение животных и качество сна не имеют убедительного подтверждения в контролируемых исследованиях. Однако установлено, что яркий лунный свет в ночное время снижает продолжительность и глубину сна у части людей, а в доиндустриальную эпоху полнолуния существенно облегчали ночное передвижение.
¶Особенности наблюдения
Помимо основного цикла фаз, существуют явления, связанные с положением Луны относительно узлов её орбиты:
- Лунные затмения происходят только в полнолуния, когда Луна попадает в земную тень. Поскольку орбита Луны наклонена к плоскости эклиптики примерно на 5°, затмения возможны лишь при близости полнолуния к одному из лунных узлов.
- Сарос — период в 18 лет 11 суток (и около 8 часов), после которого геометрия «Солнце — Земля — Луна» почти повторяется, и затмения происходят в той же последовательности.
В русском языке с фазами Луны исторически связаны названия месяцев: сентябрь (от лат. septem — семь) приходился на седьмую лунную фазу в римском календаре, октябрь — на восьмую и так далее. С переходом на солнечный календарь эти названия сохранились, но утратили исходный смысл.
Источники:
- Большая российская энциклопедия, т. «Луна»
- Энциклопедия «Кругосвет»
- М. В. Воробьёв, М. Ф. Агекян, «Общая астрономия»
- А. А. Михайлов, «Курс сферической астрономии»