Луна — единственный естественный спутник Земли — постоянно меняет свой видимый облик на небе. Эти изменения принято называть фазами Луны. Они возникают из-за взаимного расположения Солнца, Земли и Луны: в разные моменты мы видим различную часть освещённой Солнцем стороны Луны. Понимание фаз полезно для наблюдений, сельского хозяйства, рыбалки, религиозных календарей и просто для любопытных наблюдателей.
Что такое фазы Луны
Фаза Луны — это доля видимой с Земли освещённой части лунного диска.
Полная Луна — когда видим всю освещённую сторону, Новолуние — когда видим тёмную сторону.
Между ними располагаются четыре основные промежуточные фазы: первая четверть, третья (последняя) четверть и две фазы «молодая»/«убывающая» Луна, называемые ростом и убыванием (или «растущая луна» и «убывающая луна»).
Причина появления фаз
Луна не светит сама по себе — она отражает солнечный свет.
Поскольку Луна обращается вокруг Земли, её относительное положение к Солнцу меняется. Освещённая сторона Луны всегда направлена к Солнцу, а наблюдатель на Земле видит разные её части.
Когда Луна находится между Землёй и Солнцем (вблизи линии, соединяющей Землю и Солнце), обращённая к нам сторона не освещена — это Новолуние.
Когда Луна находится с противоположной стороны от Солнца, освещённая сторона обращена к нам — это Полнолуние.
В промежутках видим частично освещённый диск — растущие и убывающие фазы.
Периодичность фаз
Синодический месяц — средний интервал между одинаковыми фазами (например, от полнолуния до полнолуния). Длительность ≈ 29,53 суток.
Сидерический месяц — время, за которое Луна вернётся к тому же положению относительно звёзд, ≈ 27,32 суток.
Разница возникает из-за движения Земли вокруг Солнца: чтобы вернуться в ту же фазу, Луна должна «догнать» изменение направления к Солнцу.
Какие бывают фазы луны
Лунных фаз насчитывается восемь. Их условно делят на две группы: основные фазы и дополнительные.
Основные фазы:
- полнолуние,
- новолуние,
- первая четверть,
- последняя четверть.
Дополнительные фазы:
- растущий серп,
- растущая Луна,
- убывающий серп,
- убывающая Луна.
Между основными фазами проходит период длительностью в 7,4 дня.
Новолуние
Новолуние — это момент, когда Луна находится между Землей и Солнцем, ее темная сторона обращена к Земле, а освещенная — к Солнцу. В этот период Луна полностью скрыта от наблюдателя, оставаясь невидимой на небосводе.
Новолуние символизирует начало нового цикла. Астрономически этот момент важен для расчетов времени и наблюдения за солнечными затмениями, которые возможны только в этой фазе. Влияние гравитации Луны в этот период усиливает приливы и отливы, создавая сизигийные приливы.
Молодая Луна (растущий серп)
После новолуния Луна начинает «расти», и на небе появляется узкий светлый серп. Эта фаза длится несколько дней, когда Луна видна на западе сразу после захода Солнца.
Растущий серп особенно интересен для наблюдателей: в это время Луна выглядит очень выразительно. Иногда видна земляная тень — слабое свечение темной стороны Луны, обусловленное отражением солнечного света от Земли.
Первая четверть
Первая четверть наступает через неделю после новолуния. Луна находится под прямым углом к линии Земля-Солнце, и половина ее диска освещена.
В эту фазу Луна хорошо видна как в вечерние, так и в ночные часы. Это идеальное время для наблюдения за деталями ее поверхности, включая кратеры и горные хребты. Освещение в первой четверти подчеркивает рельеф лунного ландшафта, делая его особенно выразительным через телескоп.
Растущая Луна
Освещённая площадь лунной поверхности увеличивается. Луна приближается к полнолунию, и с каждой ночью её яркая часть растёт.
Полнолуние
В момент полнолуния Луна полностью освещена солнечными лучами и находится на противоположной стороне от Земли. Это создает яркое и впечатляющее зрелище на ночном небе.
Убывающая Луна
После полнолуния Луна начинает терять свою видимость, постепенно переходя к следующему новолунию. Этот процесс характеризуется уменьшением освещенной части Луны, что символизирует завершение циклов.
Последняя четверть
Последняя четверть наступает примерно через неделю после полнолуния, когда снова половина Луны освещена, но выглядит как обратная первая четверть.
Убывающий серп
Заключительная фаза цикла — убывающий серп. Луна становится все менее заметной, а ее узкий светлый ободок виден перед самым рассветом.
Эта фаза символизирует завершение одного лунного цикла и подготовку к новому. Она отражает естественный цикл жизни — завершение и новое начало.
Как определить фазу Луны на глаз
1. Найдите Луну на небе и оцените освещённую долю диска.
2. Обратите внимание на форму серпа: если восточная (восток и запад зависят от местоположения и времени), в северном полушарии правая сторона светлеет при растущей Луне.
3. Вспомогательное правило «судно/серп»: форма похожа на букву D означает растущую Луну (правая сторона светлая в северном полушарии), а форма C — убывающую. Это работает в северном полушарии; в южном полушарии стороны противоположны.
4. Наблюдайте время восхода и захода: растущая Луна восходит в полдень и заходит после полуночи; полнолуние восходит около заката и заходит около рассвета; последняя четверть восходит около полуночи.
Простые расчёты и методы определения фазы
По возрасту Луны. Если известна дата последнего новолуния, возраст Луны = число дней, прошедших с новолуния. Делите возраст на 29,53, чтобы получить долю синодического периода.
По угловому расстоянию между Солнцем и Луной (фазовый угол). Фазовый угол D — угол Солнце-Луна-Земля; освещённая фракция f = (1 + cos D)/2.
По координатам на небе. Астрономические программы рассчитывают элонгацию (угол между Солнцем и Луной, видимый с Земли). Элонгация ~0° — новолуние; ~180° — полнолуние; ~90° — первая четверть; ~270° — последняя четверть.
Сервисы и источники для точного определения фаз
- Онлайн-калькуляторы фаз Луны и приложения погоды. Например, информационные материалы Яндекс.Погоды о фазах Луны дают калькуляции и объяснения и могут использоваться для ориентировки.
- Астрономические эфемериды (например, USNO, IERS) и мобильные приложения (Stellarium, SkySafari, MoonPhase, Lunar Phase Calendar).
- Таблицы для конкретного места и времени, альманахи и астрономические справочники.
Практические советы по наблюдению
Лучшее время для наблюдения тонких серпов — короткое время сразу после захода Солнца (растущий серп) или до восхода (убывающий серп).
Полнолуние удобно для наблюдения ночных пейзажей, но детали лунной поверхности при полном освещении выглядят «плоскими» из-за отсутствия теней. Лучше наблюдать детали (кратеры, горы) при фазах, близких к первой и последней четверти, когда тени подчёркивают рельеф.
Используйте бинокль или небольшую телескопическую оптику, чтобы увидеть моря, кратеры и горные хребты.
Наблюдательные эффекты и астрономические явления, связанные с фазами
Лунные затмения происходят только в фазу Полнолуния и когда Луна находится вблизи узлов своей орбиты (точек пересечения орбиты Луны с плоскостью орбиты Земли).
Солнечные затмения происходят в Новолуние, опять же при совпадении с узлами.
При полнолунии Луна кажется ярче и немного крупнее визуально (оптические иллюзии), а её яркость влияет на ночную фауна и человека.
Культурное и практическое значение фаз
Фазы Луны использовались для календарей (лунные и лунно-солнечные календари, например исламский календарь).
Множество культур связывали фазы Луны с сельскохозяйственными и рыболовными практиками, влиянием на здоровье и поведение.
Современные исследования показывают, что хоть полнолуние может влиять на поведение животных и людей локально, общих научно подтверждённых сильных эффектов на широкий набор биологических процессов нет или они значительно слабее популярных представлений.
Точность и источники данных
Для бытовых наблюдений и многих практических задач достаточно календарей фаз и погодных сервисов (например, материалы Яндекс.Погоды дают удобные таблицы и интерактивные календарики).
Для научной точности используют эфемериды и формулы, учитывающие эллиптичность орбит, прецессию и параллакс. Для вычисления фазы на заданное время применяются астрономические алгоритмы (например, алгоритмы Jean Meeus и другие, используемые в программных пакетах).
Важный параметр — доля освещённой поверхности, вычисляемая по косинусу фазового угла: f = (1 + cos D)/2, где D — угол между направлениями на Солнце и на Луну, как видимых с центра Луны. Для практики достаточно элонгации.
Интересные факты
У Луны нет собственного магнитного поля, но в породах найдены следы древнего магнетизма — это говорит о том, что миллиарды лет назад у неё было ядро, похожее на земное.
В разные фазы Луны заметно меняется яркость ночи: в полнолуние освещённость поверхности Земли может достигать 0,25 люкс, что сравнимо с уличным фонарём на расстоянии 100 метров.
Температурные перепады на поверхности Луны огромные: днём до +127 °C, ночью до –173 °C.
Лунные календари, по которым жили многие древние цивилизации, основаны именно на фазах Луны.
Оборот Луны вокруг своей оси синхронизирован с её орбитой вокруг Земли, поэтому мы всегда видим только одну и ту же сторону — так называемую «обратную сторону Луны» с Земли не видно.
Луна постепенно удаляется от Земли — примерно на 3,8 сантиметра в год. Через сотни миллионов лет солнечные затмения исчезнут, так как диск Луны станет меньше, чем Солнце на небе.
Краткий чек-лист как быстро определить фазу
Видна ли Луна вечером сразу после захода Солнца? — вероятно растущая серп или первая четверть.
Видна ли Луна всю ночь? — вероятно полнолуние.
Видна ли Луна утром перед восходом Солнца? — убывающая серп.
Половина диска освещена — первая или последняя четверть. Определите какая половина светлая, чтобы понять направление (растёт или убывает).
Используйте онлайн-калькулятор фаз, погоду или приложение-планетарий для точного определения.
Заключение
Фазы Луны — хорошо изученное явление, обусловленное геометрией расположения Солнца, Земли и Луны. Их понимание не требует сложной математики: достаточно знать, где находится Луна относительно Солнца и сколько дней прошло с последнего новолуния. Для точных расчётов рекомендуются астрономические алгоритмы и сервисы (в том числе популярные погодные порталы и специализированные приложения). Интерес к фазам сохраняется благодаря их красоте, влиянию на культуру и практическому применению в наблюдениях и календарях....
