Čaká nás najdlhšie zatmenie Mesiaca v tomto storočí

Po trojročnej prestávke budeme mať možnosť opäť uvidieť úplné zatmenie Mesiaca, a to v piatok večer 27. júla. A nebude to hocijaké zatmenie, ale najdlhšie úplné zatmenie Mesiaca v tomto storočí, pretože fáza úplného zatmenia potrvá takmer 104 minút. Len pre porovnanie, to pred tromi rokmi trvalo iba 73 minút. Mimoriadna dĺžka zatmenia je daná tým, že Mesiac bude prechádzať veľmi blízko stredu tieňa (tzv. umbry) Zeme, ako znázorňuje nasledujúca animácia z webovej stránky www.shadowandsubstance.com. V prípade priaznivého počasia bude možné jeho celý priebeh pozorovať aj na Slovensku. Časové údaje o zatmení sú v tabuľke v letnom stredoeurópskom čase LSEČ v tvare hod:min. Mesiac sa objaví nad horizontom o 20:24 práve v čase začiatku čiastočného zatmenia. Ako ukazuje výška Mesiaca v tabuľke, celé zatmenie sa bude odohrávať pomerne blízko horizontu. To je dobrá príležitosť pre fotografov a lovcov zaujímavých snímok získať nočnú kompozíciu Mesiaca v zatmení spolu so scenériou okolitej krajiny alebo budov. Zatmenie skončí v sobotu 28. júla približne 20 minút po polnoci. Ďalšie úplné zatmenie Mesiaca nastane ráno v pondelok 21. januára 2019, a jeho úplná fáza potrvá 102 minút.

Podrobné údaje o zatmení pre ľubovoľné miesto je možné určiť pomocou Google mapy, ktorej autorom je “Eclipse Maestro” Xavier M. Jubier. Ďalšie informácie o zatmení a možnostiach jeho pozorovania vám poskytnú pracovníci hvezdární a planetárií, Astronomického ústavu SAV v Tatranskej Lomnici, alebo iných astronomických pracovísk.

Zatmenie Mesiaca je astronomický úkaz, pri ktorom tieň Zeme dopadá na povrch Mesiaca. Nastáva v čase okolo splnu, keď sa Mesiac počas svojho orbitálneho pohybu dostane do blízkosti predĺženej spojnice Slnko – Zem a vstúpi do tieňa Zeme. Nie je to však tieň zemského povrchu, tzv. geometrický tieň, ale tieň ovplyvnený atmosférou Zeme. Keby bola Zem bez atmosféry, bol by tieň Zeme ostro ohraničený, homogénny a nebolo by v ňom Mesiac vidieť. Avšak pri žiadnom zatmení nie je zatienenie či stmavnutie mesačného disku úplné; jeho stred je červenkastý a okraj šedý. Vlastnosti v každom mieste tieňa závisia na tých častiach zemskej atmosféry, ktorými prešli príslušné slnečné lúče. Tie sa vplyvom zmeny indexu lomu s výškou nad Zemou lámu do jej geometrického tieňa, a to tým viac, čím bližšie k povrchu Zeme prechádzajú. Prstenec svetla prechádzajúci atmosférou sa natoľko rozšíri, že dokáže slabo osvetliť celý mesačný disk v zemskom tieni. Vo vnútornej časti tieňa je ďalšie zoslabenie spôsobené rozptylom svetla na molekulách vzduchu (ktorému vďačíme za modrú farbu dennej oblohy) a tiež rozptylom na prachu a oblačnosti. Tak sú najviac zoslabené fialové a modré lúče vzhľadom na červené a oranžové, ktoré potom v slnečnom svetle prevažujú. Priebeh hustoty (a teda aj index lomu) vysokej atmosféry a zaprášenie ovzdušia sú veľmi premenné, a preto sú jas a farba Mesiaca pri každom zatmení trochu iné.

Z pozorovaní zatmení v minulosti sa zistil súvis medzi veľkosťou tieňa Zeme, jasom a farbou mesačných zatmení na jednej strane a sopečnou a meteorickou aktivitou na strane druhej, ktoré podmieňujú množstvo prachu vo vysokej atmosfére vo výške okolo 100 km a tým aj ohyb a rozptyl svetla. Zo starších presných fotometrických meraní zatmenia Mesiaca 19. januára 1954  odvodili M. Kocifaj a H. Horvath vo svojej práci trend stupňa zaprášenosti stredných vrstiev atmosféry Zeme. Pozorovaním mesačných zatmení tak možno zistiť stupeň celkového zaprášenia a znečistenia atmosféry Zeme na tých miestach, kde práve v čase zatmenia Slnko vychádza alebo zapadá. Práve ranné a večerné zore vyfarbujú stred mesačného disku v čase zatmenia do charakteristického červenkastého odtieňa. Prenesme sa teraz na chvíľu zo Zeme na privrátenú stranu Mesiaca práve v čase, keď prechádza tieňom Zeme. Pohľad, ktorý by sa naskytol astronautovi, realisticky znázornil francúzsky umelec a astronóm Lucien Rudaux žijúci v rokoch 1874 až 1947. Astronaut by v tom čase videl zatmenia Slnka, pričom okraj tmavého disku Zeme by lemoval červenkastý prstenec ranných a večerných zôr, ktorý by obklopovala perleťovo biela koróna Slnka. Astronautovi by okolitá mesačná krajina svojim červenkastým sfarbením pripomínala povrch Marsu.

Omnoho menej nápadným javom je sploštenie tieňa Zeme, ktoré je možné očakávať, nakoľko aj Zem je mierne sploštená. Skutočne pozorované sploštenie tieňa Zeme je omnoho väčšie ako Zeme samotnej. To je možné vysvetliť sploštením atmosféry, ktoré je spôsobené rotáciou Zeme a vyššou hustotou (a teda menšou hrúbkou) studenej polárnej atmosféry. Z presných astronomických pozorovaní zatmenia Mesiaca bolo namerané 2 až 4-krát väčšie sploštenie atmosféry ako je sploštenie Zeme. Ako vidno, zatmenie Mesiaca je síce astronomický úkaz, no vypovedajúci o atmosfére Zeme a je na pomedzí astronómie, geofyziky a meteorológie.

V minulosti bolo pozorovanie veľkosti a sploštenia tieňa Zeme jedným z hlavných cieľov odborných pozorovaní zatmenia. K jeho dosiahnutiu veľmi aktívne a významne prispievali aj astronómovia-amatéri, nakoľko sa jednalo o pomerne jednoduché pozorovanie, ku ktorému bolo potrebné technické vybavenie dostupné každému nadšencovi astronómie. Postačoval malý ďalekohľad s priemerom objektívu 5 až 10 cm na vhodnom statíve, presné hodinky, mapa Mesiaca a znalosť vybraných kráterov na Mesiaci. Najdôležitejšou časťou výbavy takéhoto pozorovateľa zatmenia bola predpoveď časov vstupu týchto kráterov do tieňa Zeme, ktorú spravidla vypočítali a distribuovali medzi pozorovateľov odborné astronomické pracoviská, nakoľko sa jednalo o netriviálny výpočet. Pozorovateľ čo najpresnejšie meral časy vstupu vybraných kráterov do tieňa, ktoré sa pochopiteľne líšili od predpovede. Následnou štatistickou analýzou veľkého množstva takýchto meraní získaných od veľkého počtu pozorovateľov bolo možné vypočítať veľkosť a tvar sploštenia tieňa Zeme. V súčasnosti tieto pozorovania nahradili pokročilejšie a presnejšie metódy výskumu atmosféry Zeme.

Z pohľadu pozemského pozorovateľa tieň Zeme postupuje po Mesiaci od jeho východného okraja k západnému. To svedčí o tom, že Mesiac sa v skutočnosti pohybuje od západu na východ. My však vnímame jeho zdanlivý pohyb od východného obzoru k západnému. Tento dojem v nás vyvoláva rotácia Zeme. Kruhový tvar zemského tieňa na Mesiaci viedol už starých gréckych astronómov k záveru, že Zem je guľa. Pekný zážitok z pozorovania zatmenia poskytne pohľad cez triéder, teda poľovnícky alebo turistický ďalekohľad, ktorý je vhodné upevniť na statív alebo iný improvizovaný stojan.

Situáciu na oblohe nad južným a juhozápadným horizontom v čase maxima zatmenia o 22:22 znázorňujú pripojené hviezdne mapky. Mesiac sa bude nachádzať v tom čase v súhvezdí Kozorožec. Pod Mesiacom smerom k horizontu bude nápadná svojou červenkastou farbou planéta Mars. Vpravo od nich priamo nad južným bodom bude planéta Saturn, ktorá bude v tom čase v súhvezdí Strelec. V smere tohto súhvezdia leží aj stred našej Galaxie, ktorej disk vidíme v priemete na oblohu ako Mliečnu cestu – slabučko svetielkujúci pás viditeľný z miest bez svetelného znečistenia nočnej oblohy, ktoré sú čoraz viac a viac vzácnejšie. Ešte ďalej vpravo západným smerom bude možné vidieť hviezdu Antares nápadnú svojím červenkastým blikotavým svetlom. Je to hviezdny obor, ktorý je najjasnejšou hviezdou súhvezdia Škorpión. Nasledujúca hviezdna mapka ukazuje situácia nad juhozápadným obzorom, kde ďalej vpravo od Antaresu bude nápadne jasne žiariť planéta Jupiter, ktorá bude v tom čase v súhvezdí Váhy.