Zatmění z boku

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:

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

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.

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...

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

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.

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

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.

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