Zvedání hlavy k obloze patřilo vždy k oblíbeným činnostem lidstva. Mezi hvězdami je nespočet jevů, které nás fascinují a které jsme v průběhu času zkoumali, abychom lépe pochopili zákony vesmíru. Jedním z nejzajímavějších je zatmění Měsíce, které vždy dokázalo nadchnout i ty, kteří nejsou zrovna odborníky na nebeská tělesa. Stejně jako zatmění Slunce je i zatmění našeho satelitu opticko-astronomickým jevem, při kterém zemský stín zcela nebo částečně zakrývá Měsíc, když je osvětlen Sluncem a protíná uzlovou osu, a to ve fázi úplňku.
Z toho vyplývá, že při zatmění Měsíce je samotný Měsíc ve fázi "úplňku", kdy je v jedné přímce v pořadí Slunce, Země, Měsíc. Během této dlouho očekávané události vytvářejí jejich vzájemné vzdálenosti mnohem větší kuželovitý stín Měsíce, který je doprovázen širším kuželem, tzv. kuželem polostínu, v němž Země zachytí pouze část slunečních paprsků. Tyto dva kužely jsou obzvláště důležité, protože určují typ zatmění: polostínové, částečné nebo úplné.
Zatmění Měsíce: jak k němu dochází
Pro vznik jakéhokoli úkazu zatmění Měsíce musí být splněny určité základní podmínky. Existují tři jednotlivé události, které společně dávají život jedné z nejkrásnějších podívaných, které nám může polokulová klenba nabídnout: Slunce, Země a Měsíc musí být v jedné přímce, Měsíc musí být v úplňku a musí překročit část promítaného zemského stínu.
Jak jsme si již řekli, když se tak stane, jsou to právě příslušné vzdálenosti mezi třemi zúčastněnými nebeskými tělesy, které umožňují vznik kuželovitého stínu, který je vnesen zásahem Země. Amplituda tohoto kužele, která je větší než amplituda celého Měsíce, spolu s amplitudou kužele polostínu způsobuje, že část slunečních paprsků je zachycena naší planetou. Pochopíte, že různé typy zatmění Měsíce jsou zcela závislé na pohybu Měsíce, který tedy určuje, zda nastane úplné zatmění, částečné zatmění nebo polostínové zatmění Měsíce, pokud se Měsíc nachází zcela nebo částečně v kuželu tmy.
Poté se dozvíte, jaké jsou charakteristické rysy těchto tří astronomických jevů, jaké jsou jejich účinky a doba trvání. Než však budeme pokračovat, je třeba zdůraznit, že se nejedná o časté optické jevy, protože dráha, po které se Měsíc otáčí, má jiný sklon než dráha Země, přibližně 5° 9′, a pokud by se shodovaly, byli bychom každý měsíc svědky stmívání Slunce v době, kdy je Měsíc v novu, tzv. novoluní, a stmívání Měsíce v době, kdy je Měsíc ve fázi úplňku.
Úplné zatmění Měsíce
V odborné literatuře se úplné zatmění Měsíce nazývá situace, kdy Měsíc zcela projde zemským stínem. To znamená, že družice nejprve projde polostínem, pak pokračuje stínem a nakonec po jeho opuštění opět projde polostínovým pásmem. Zejména během tohoto zatmění může dojít k jevu červeného Měsíce. Nebeské těleso, které si oblíbila helénská básnířka Sapfó, získává charakteristickou načervenalou barvu díky částečnému ztmavnutí před vstupem do stínu a při jeho výstupu a lomu slunečních paprsků procházejících zemskou atmosférou.
Tytéž paprsky, které se částečně odrážejí od povrchu naší planety a které Země vysílá zpět k Měsíci. Podle zdrojů a astronomických důkazů se jedná o nejpozorovanější zatmění Měsíce v historii, které v roce 2015 dosáhlo absolutního vrcholu krásy. Zatmění, které se odehrálo 28. září téhož roku, nebylo náhodou nazýváno "krvavým Měsícem", a to kvůli jeho intenzivní červené barvě.
Nejen to, víme, že poslední úplné zatmění Měsíce se odehrálo 21. ledna 2019 v 05:12 a že příští nastane 16. května 2022 v 04:11 (maximální tma). Nejbližší úplné zatmění Měsíce viditelné v Itálii nastane 31. prosince 2028 a zatmění Měsíce z 27. července 2018 je známo jako nejdelší zatmění století, které dosáhlo rekordní maximální délky jedné hodiny a 43 minut. Co se týče trvání úplných zatmění Měsíce, mohou trvat v průměru až 100 minut a jsou úplná pro všechna příslušná místa - s výjimkou přechodových bodů.
Pro vysvětlení je třeba vzít v úvahu, že naše družice překračuje kužel stínu rychlostí, která je při otáčení Měsíce mnohem nižší než rychlost otáčení Země, která určuje délku trvání zatmění Slunce. V tomto období uvidíme, že Měsíc se začne okamžitě zatmívat černou barvou; ve skutečnosti je zbarvení červené, ale pouhým okem ho není možné vnímat, protože část, která je ještě osvětlená, odráží světlo směrem k nám: záře nám brání přímo vidět načervenalé zbarvení, které se začne objevovat postupně, jakmile záře zmizí v důsledku stmívání. Stejný princip platí i pro elektronická zařízení, protože fotoaparáty jsou citlivé na světlo a mají tendenci zaostřit nejjasnější obraz.
Částečné zatmění Měsíce
Částečné zatmění Měsíce může na naší obloze na rozdíl od úplného nastat, když se Měsíc nenachází dostatečně blízko ekliptiky, aby prošel celým zemským stínem. V tomto případě je pouze částečně zakrytá a ukazuje typický jestřábí profil. Z tohoto důvodu je částečné zatmění Měsíce méně vědecky zajímavé než úplné zatmění Měsíce, zejména pro astronomy amatéry, kteří obvykle nemají astronomickou kvalifikaci, ale přesto rádi studují a pozorují astronomické jevy.
Mezi amatéry je oblíbenější již zmíněné zatmění Měsíce s červeným Měsícem, které dává možnost pořídit fotografie nebo záběry videokamerou Měsíce se zjevně neobvyklým vzhledem a zbarvením. K nejznámějším částečným zatměním Měsíce, viditelným i u nás v Itálii, patří to ze 7. září 2006, kdy bylo možné pozorovat pouze výstup stínu po východu Měsíce. Pak je tu ještě jeden, vždy viditelný z Itálie, který se odehrál v noci z 16. na 17. srpna 2008. Novější je zatmění z 31. prosince 2009, které se téměř podobalo úplnému polostínovému zatmění, jen s krátkou fází částečného zatmění.
Penumbrální zatmění Měsíce
Na závěr tu máme polostínové zatmění Měsíce. Nastává, když Měsíc prochází pouze a výhradně zemskou polostínem, aniž by byl zakryt stínem. Tento konkrétní jev je z vědeckého a vizuálního hlediska podstatně méně nápadný než ty předchozí, i když má své kouzlo. V některých případech může být pozorovatelná jen malá část stínu, ovšem za předpokladu, že je Měsíc zcela v polostínu: takové zatmění se nazývá částečné polostínové.
Stejně jako u stínových zatmění existuje i u polostínové deklinace magnituda neboli velikost. Poslední úplné polostínové zatmění bylo zaznamenáno 9. února 2009 a v současné době je posledním úplným polostínovým zatměním za poslední roky. Od tohoto data budou všechna následující zatmění částečná, a to až do 20. února 2027, kdy nastane další úplné polostínové zatmění viditelné i z Itálie. Poslední částečné polostínové zatmění proběhlo 7. července 2009, ale z Itálie ho nebylo možné pozorovat.
Doba trvání a účinky zatmění Měsíce
I když nejste odborníci na astronomii, jistě víte, že planety se pravidelně vracejí do stejných poloh. Přesto je nevyhnutelné, že se zatmění Měsíce, stejně jako zatmění Slunce, vyskytují cyklicky. Tento periodický cyklus byl objeven a teoreticky popsán již před 2500 lety mezopotámskými astronomy a je znám jako Sarosův cyklus. Trvá 6585 dní, což víceméně odpovídá 18 letům, na jejichž konci se opakují stejná zatmění Měsíce a Slunce.
Podle studií dochází během Saros k 29 zatměním Měsíce a 41 zatměním Slunce. A nejen to, vzhledem k tomu, že Země se za 8 hodin otočí přibližně o 120 stupňů, bude se stejné zatmění opakovat na konci každého cyklu na jiném místě. Během úplného zatmění Měsíc nepřestává zcela přijímat odražené světlo. Sluneční paprsky procházející zemskou atmosférou jsou ve skutečnosti odkloněny lomem a dopadají na naši družici, čímž jí dodávají zabarvení, které se podle pozorování mění v průběhu jednoho zatmění. To se může pohybovat od tmavě měděně červené až po oranžově červenou a další odstíny včetně hnědé, modré a tmavě zelené.
Barvy, které Měsíc odráží, jsou v některých případech způsobeny také konkrétní oblastí Země, která světlo odráží, možná proto, že se jedná o oblast bohatou na vodu, jako jsou oceány a lesy, které dodávají nebeskému tělesu "dobytému" člověkem v roce 1969 jedinečnou chromatičnost.