Úvodní strana  >  Články  >  Úkazy  >  Zatmění z boku
Jan Mocek Vytisknout článek

Zatmění z boku

Když na nějakém obraze, fotografii nebo ve skutečnosti spatříme srpek Měsíce, lze relatiivně snadno poznat, zda se jedná o měsíční fázi, nebo zda je to úplněk, okusovaný zatměním. Pomiňme vodítka jako je umístění Měsíce na obloze nebo barevné ladění celého úkazu, které může být ovlivněno meteorologickými jevy. Stačí prozkoumat vnitřní hranici srpku.


Pokud se jedná o Měsíc ve fázi, je spojnice růžků srpku průměrem kotouče a vnitřní hranice (terminátor) se jeví jako půlelipsa, v krajním případě až úsečka (v první a třetí čtvrti).
Při zatmění Měsíce naopak se vnitřní hranice jeví jako oblouk kružnice o poloměru zemského stínu ve vzdálenosti měsíční dráhy. Tento oblouk má poloměr několikanásobně větší než Měsíc na obloze, takže na měsíčním disku je z něj pouze část.
Měsíc může být buď ve fázi (rozuměj neúplňkové), nebo v zatmění, nikdy ne v obojím najednou. (Zatmění Měsíce nastává pouze v úplňku. )
Sluncem osvětlená oblast je vždy jednolitá (zanedbáme tamní terénní útvary).

Všechny výše uvedené výroky platí pokud se pozorovatel nachází na Zemi nebo v její "těsné" blízkosti.

Jak ale vypadá tento astronomický jev, pokud naší planetu opustíme? Kosmická éra sotva začala, takže nezbývá než se pokusit vzhled Měsíce nasimulovat. To lze buď pomocí balónku (představuje Měsíc), lampičky (Slunce) a kulatého stínítka (Země), nebo, protože je XXI.století pomocí počítače. Jako modelové zatmění použijeme zatmění z 28.10.2004
Zatmění při pohledu za Země vypadá následovně:
(tento i následující obrázky ukazují průběh zatmění 28.10.2004 po 15 minutách v intervalu 2:15 až 6:00 SEČ)

Pokud se přesuneme do lagrangeova bodu soustavy Země-Měsíc, tedy o 60 stupňů bokem, pak se našim zrakům odhalí i neosvícená část měsíčního disku:

Při pohledu ze severního pólu nebeské klenby:

A už je zřejmé, že popis vlastností tvaru Sluncem ozářené části Měsíce uvedené v úvodu platí pouze pokud pozorujeme ze Země. Naše postavení je pak velice vyjímečné: sledujeme zatmění z tělesa, které vrhá stín. Při pohledu odjinud je mnoho jiných možností:

Osvětlená část Měsíce může mít hranici tvořenou dvěma oblouky, z nichž ani jeden není tvořen konturou měsíčního disku:

biangle.jpg

Mnohem pravděpodobnější je situace, kdy osvětlenou část lemují tři oblouky, každý jiného druhu - terminátor, kontura a okraj zemského stínu:

triangle.jpg

Hranice zemského stínu (zeměstín) při projekci na kouli sledovanou z boku může měnit směr svého zakřivení. Zde bylo nutné přechod mezi zatmělou a osvětlenou částí napočítat co nejostřeji a také zvolit větší rozměr obrázku.

curvature.jpg

Nebo dokonce může být jeden z oblouků rozdělen na dva a na "nebi" pak svítí "čtyřúhelník", ovšem s oblými stranami. A to buď systémem terminátor-kontura-zeměstín-kontura...

qadrangle2.jpg

...nebo postupně kontura-terminátor-zeměstín-terminátor.

qadrangle1.jpg

Při vhodně zvolené geometrii je ještě třetí možnost, a sice že zatmělá část strany přivrácené k Zemi se z jiného místa rozdělí na dvě od sebe oddělené, takže přímým Sluncem osvětlená část má hranice terminátor-zeměstín-kontura-zeměstín. K tomu je nutné jít značně "za Měsíc", až z přivrácené strany zbude jen úzký srpek, a i tak bude trvání tohoto úkazu pouhých několik minut.

twoshadows.jpg

Naopak se může stát, že se svítící Měsíc rozpadne na dva útvary, oddělené zastíněnou částí:

twoparts.jpg

Jsou ovšem uspořádání, která nemůžeme vidět, ať jsme kdekoli.Není možné aby zemský stín vytnul "díru" v osvětlené části, to by musela být Země menší, nebo Slunce větší nebo vzdálenost Země-Měsíc několikanásobně větší. Pak by (i ze Země) bylo možné vidět prstencové (annular) zatmění, jaké občas nastává například mezi velkými měsíci planety Jupiter.

fake.jpg

Toto jsou tedy možnosti, jaké fenomény může poskytnout i zdánlivě banální úkaz, pokud se na něj, alespoň ve své fantazii, podíváme z jiného úhlu. Nevylučuji, že jsem nějakou specialitu přehlédl, nebo o ni byl připraven přílišnou jednoduchostí modelu, bádej tedy dál, milý čtenáři!

Zatmění z boku - Apollo 15

Jen několikrát v historii se lidé ocitli dost daleko od své rodné planety na to, aby to bylo možné vidět zatmění odlišně od pozemních pozorování. Dál než na nízkou oběžnou dráhu letělo pouze devět výprav programu Apollo (dva zkušební lety, šest úspěšných a jedna neúspěšná výprava). Všechny lety k Měsíci a zpět trvaly 7-12 dní, přičemž v tomto intervalu byl vždy Měsíc v první čtvrti, pouze poslední tři lety (Apollo 15-17) byly o tolik delší, že v závěru cesty kosmonautů k Zemi došel Měsíc do úplňku.

Dne 4.8.1971 došlo k zatmění Měsíce. Posádka Apolla 15 byla už dost daleko na své cestě zpět na Zem (přistání 7.8.). Astronauti pořídili obrazový záznam této události kamerou přes průzor lodi. Výsledné obrázky jsou však poměrně nekvalitní, pravděpodbně v důsledku roztřesení obrazu při dlouhých expozicích.

Literatura:
Hvězdářská ročenka 2004
Internet: NASA




O autorovi

Jan Mocek

Jan Mocek

Mgr. Jan Mocek (*1974) vystudoval meteorologii na MFF UK, měřil ozón na hvězdárně v Hradci Králové; amatérským pozorovatelem oblohy a vesmíru je odnepaměti. Pozoruje halové jevy, zákryty, planety, družice i meteory, příležitostně zkouší fotografovat blesky. V kopuli či na plošině pardubické hvězdárny ukazuje krásy hvězdného nebe návštěvníkům, nebo tamtéž pronese nějakou zajímavou popularizační přednášku. Je členem České astronomické společnosti (ČAS) a Astronomické společnosti Pardubice (ASP).



8. vesmírný týden 2017

8. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 20. 2. do 26. 2. 2017. Měsíc je mezi úplňkem a poslední čtvrtí. Planeta Venuše a nedaleký slabší Mars zůstávají na večerní jihozápadní obloze. V druhé polovině noci a ráno můžeme pozorovat Jupiter, za svítání také Saturn. Z komet je stále nejlepší večerní 2P/Encke, kometa 45P je příliš difúzní a tedy vizuálně ne tak pěkná. Z nabídky 100 pozorování máme tento týden výzvu zkusit dvě planetky, jeden zákryt hvězdy planetkou a konjunkci Marsu s Uranem. Na jižní polokouli navíc proběhne prstencové zatmění Slunce.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Od protisvitu k falešnému úsvitu

Je počátek února 2017. Soutěž „Česká astrofotografie měsíce“ vstoupila do svého 13. roku a my tu máme další nepřehlédnutelnou fotografii nebeských mysterií. Jejím autorem je východočeský astrofotograf Petr Horálek. I když, v případě Petra Horálka není žádná lokalizace přesná. Jeho putování

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Oko do vesmiru

Canon 6D+Samyang 24mm, f1.4@f2.8, ISO 6400, 15sec Pano z 50 fotiek

Další informace »