Лунный обман: почему спутник Земли выглядит иначе в разных уголках планеты

Наблюдаете ли вы за впечатляющим лунным затмением или изучаете детали лунной поверхности в телескоп — причин смотреть на Луну предостаточно.

Но выглядит ли Луна одинаково из любой точки Земли?

Короткий ответ — нет, сообщили астрономы Live Science. Мало того, что облик Луны меняется от места к месту, так она ещё и словно поворачивается в некоторых локациях от восхода до заката.

«То, как мы видим Луну и звёзды, — это вопрос перспективы», — объяснила Памела Гей, старший научный сотрудник Института планетарных наук (некоммерческой организации, занимающейся исследованием Солнечной системы), в интервью Live Science по электронной почте.

От Северного до Южного полюса

Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку «Маленькие тайны жизни», чтобы узнавать о новых загадках до их появления в интернете.

Если бы вы взглянули на полную Луну с Северного полюса Земли, то увидели бы знаменитый кратер Тихо с его расходящимися лучами выбросов в нижней части лунного диска. Однако с антарктической станции Амундсен-Скотт, расположенной точно на Южном полюсе, кратер Тихо оказался бы в верхней части Луны.

Менее драматичные изменения ориентации Луны проявляются в умеренных широтах. Диаграмма, составленная Лунным и планетарным институтом, показывает, что ориентация Луны в Веллингтоне (Новая Зеландия) повёрнута на 97,1 градуса против часовой стрелки по сравнению с тем, что видно в Лос-Анджелесе. Этот угол зависит от разницы широт между двумя точками.

Иными словами, если кто-то в Иллинойсе видит «человека на Луне» в вертикальном положении, то для наблюдателя в Сиднее «Луна превращается в кролика, прыгающего вниз», — говорит Гей.

Это происходит потому, что ваша ориентация относительно космических объектов меняется по мере перемещения между широтами. Наблюдатели на противоположных концах Земли смотрят на Луну с противоположных точек обзора.

Тем не менее, все места на Земле видят более или менее одно и то же лицо Луны. Это связано с тем, что Луна совершает один оборот вокруг своей оси ровно за то же время, за которое она облетает Землю один раз, — явление, называемое синхронным вращением (хотя либрации, или колебания, слегка меняют обзор).

Различия в перспективе означают, что календарные символы для первой и третьей четверти Луны, разработанные с точки зрения Северного полушария, противоположны тому, что видят жители Южного полушария. (Изображение предоставлено: Koyuki via Getty Images)

От полумесяца до лодки

Фазы Луны в течение каждого лунного цикла — 29,5-дневного цикла от полнолуния до новолуния и обратно — также различаются между Северным и Южным полушариями.

Что почитать дальше

«Это результат того, как местная плоскость горизонта ориентирована относительно положений Земли, Луны и Солнца», — сообщила Live Science по электронной почте Кэтрин Миллер, специалист обсерватории Миттельмана в Миддлберийском колледже (Вермонт). Вдали от экватора, говорит она, граница между тёмной и освещённой областями Луны выровнена почти вертикально, поэтому фазы Луны развиваются горизонтально.

Если вы живёте далеко от экватора, вы, возможно, привыкли видеть вертикальный или почти вертикальный полумесяц. Но вблизи экватора, как на этом снимке с Бали (Индонезия), полумесяц выглядит как улыбка или лодка. (Изображение предоставлено: Ella Needham via Getty Images)

Однако если наблюдатели Северного полушария видят, как Луна растёт и убывает справа налево, то в Южном полушарии происходит противоположное, согласно данным Лунного и планетарного института. Это различие, по словам Миллер, снова проистекает из разных перспектив полушарий. Именно поэтому календарные символы Unicode (те, что вы видите в списке эмодзи на своём телефоне) для первой и третьей четверти Луны, разработанные с точки зрения Северного полушария, выглядят неточными для наблюдателей в Южном полушарии, согласно документу Технического комитета Unicode за 2017 год.

На экваторе всё становится ещё интереснее. Луна, видимая в момент восхода, расширяется вертикально, а не в стороны, по мере приближения к фазе полнолуния. Это означает, что полумесяц часто выглядит как лодка. Однако на большей части поверхности Земли фазы Луны меняются от более вертикальных к более горизонтальным (и наоборот) в разные сезоны, согласно книге «Астрономия для всех возрастов» (Globe Pequot Publishing, 2000).

Луна — не единственный небесный объект, чей облик меняется в зависимости от местоположения на Земле. Другие объекты, лежащие вблизи плоскости земной орбиты, также выглядят по-разному в зависимости от географического положения. Например, большинство снимков показывают Юпитер с точки зрения Северного полушария, с его Большим Красным Пятном к югу от экватора. Но эта фотография, сделанная телескопами Европейской южной обсерватории, показывает газового гиганта так, как он предстаёт перед наблюдателями в Южном полушарии, с Большим Красным Пятном к северу от экватора. (Изображение предоставлено: ESO/L.N. Fletcher/Damian Peach)

Изменения в течение ночи

Во многих местах ориентация лунного диска, кажется, вращается вокруг своего центра по мере того, как Луна движется по небу в течение ночи, говорит Миллер. Например, на экваторе «лицо Луны может повернуться примерно на 180 градусов за вечер», — сказала она.

Это происходит потому, что орбита Луны почти совпадает с плоскостью орбиты Земли вокруг Солнца. Следовательно, она часто проходит почти через зенит (точку неба прямо над наблюдателем) на экваторе, согласно статье 2025 года в Журнале Британской астрономической ассоциации.

Когда Луна восходит на востоке на экваторе, она заходит на западе, пройдя через зенит. На восходе вы будете обращены строго на восток, но чтобы увидеть Луну на закате, вам придётся развернуть своё тело на 180 градусов. Так что это не Луна повернулась, а люди, наблюдающие за Луной, поворачивают свои тела, чтобы следить за её путём. «Всё дело в том, как [Луна] следует по этой дуге», — сказала Гей.

Обратите внимание, как детали на поверхности Луны вращаются от восхода до заката. (Изображение предоставлено: Christopher Chan via Getty Images и Nick Lust via Alamy Images)

Это явление не проявляется в более высоких широтах, где Луна не проходит через зенит, поэтому вам не нужно разворачиваться на полные 180 градусов, чтобы её увидеть.

Это кажущееся «перекатывание» Луны уменьшается по мере удаления от экватора к полюсам. Чем дальше Луна от зенита, тем меньше она, кажется, поворачивается между восходом и закатом.

Так что в следующий раз, когда вы отправитесь в путешествие, взгляните на Луну. Вы можете просто поразиться.