Фазы Луны означают, что когда она движется между Землей и Солнцем – например, во время новолуния – освещенная сторона Луны обращена от нас, а темная – к нам, что делает ее практически невидимой для земных наблюдателей. Если бы наша планета не имела атмосферы, Луна была бы видна с Земли постоянно.
Смотрите также Где заканчивается Солнечная система
Дневной свет
Частицы газа в нашей атмосфере — преимущественно азот и кислород - рассеивают свет с короткой длиной волны, например, синий и фиолетовый. Это рассеивание, которое включает в себя поглощение и повторное излучение света в другом направлении, дает Земле голубое небо.
Для того чтобы быть видимым днем, Луна должна преодолеть рассеянный солнечный свет. В течение двух-трех дней в фазе новолуния она невидима для наблюдателей на Земле, поскольку ее положение на небе означает, что рассеянный свет Солнца затмевает Луну, которая в это время не отражает достаточно фотонов в сторону Земли, ведь освещается с другой стороны.
Но в другое время относительная близость Луны к Земле (в среднем 384 400 километров) означает, что свет, который она отражает, кажется нам ярче, чем объекты, излучающие или отражающие свет, которые находятся дальше, например, звезды или другие планеты.
Звезды, которые видны с Земли, в миллиард миллиардов раз менее яркие, чем свет Солнца, и в миллионы раз слабее, чем свет Луны. Рассеянный солнечный свет настолько яркий на нашем небе, что часто перекрывает звездный свет днем, но не всегда перекрывает свет, отражённый от Луны.
Астрономы используют поверхностную яркость для количественной оценки видимой яркости объектов в небе, таких как галактики или туманности, измеряя количество света, которое они излучают на определенном участке неба, наблюдаемого с Земли. Поскольку Луна находится ближе к Земле, чем звезды, его поверхностная яркость больше поверхностной яркости неба, а это означает, что мы можем легко видеть его сияние днем.
Фазы Луны / Фото Unsplash
Какие еще факторы влияют на видимость Луны
Однако на видимость Луны днем влияют и другие факторы, в частности, времена года, текущая фаза Луны и то, насколько чистым является небо в конкретный день.
Луна видна днем в среднем 25 дней в месяце в течение года. Остальные пять дней приходятся на фазу новолуния и полнолуние. В фазе новолуния Луна находится слишком близко к Солнцу, чтобы ее можно было увидеть. В фазе полнолуния ее видно лишь ночью, поскольку Луна восходит на закате солнца и заходит на восходе.
Единственный день, когда она не находится на небе вместе с Солнцем некоторое время — это полнолуние. В этот день Солнце заходит, а затем восходит Луна, и наоборот, поэтому это единственный день, когда они не находятся на небе одновременно,
– говорит Эдвард Гинан, профессор астрономии и астрофизики в Университете Вилланова в Пенсильвании.
Луна находится над горизонтом 12 часов в сутки, но ее появление не всегда совпадает со световым днем. Например, зимой, когда дни в средних широтах короче, Луна меньше видна днем.
Смотрите также Может ли что-то вытолкнуть Луну с орбиты
Когда лучше всего наблюдать Луну при дневном свете
Согласно Гинану, лучшее время для наблюдения Луны при дневном свете — первая четверть (через неделю после новолуния) и третья четверть (через неделю после полнолуния). В первой четверти, во второй половине дня, наш естественный спутник можно увидеть, когда он восходит на восточном небе. В третьей четверти его будет видно утром, когда он заходит на западном небе. Эти фазы являются самыми длинными периодами, когда Луна видна на небе вместе с Солнцем, в среднем от пяти до шести часов в день.
Еще одно явление, которое влияет на то, когда видно Луну, — это земное сияние. Во время фазы полумесяца, когда он находится под близким углом к Солнцу, вы можете видеть темную часть луны, которую вы не должны видеть из-за яркого света. Это происходит потому, что темная часть Луны "получает отраженный свет от Земли". Лучшее время для наблюдения этого явления — во время фазы полумесяца, через три-четыре дня после новолуния.