Zatmění Měsíce

„A hle, když rozlomil šestou pečeť, nastalo veliké zemětřesení,
Slunce zčernalo jako smuteční šat a Měsíc úplně zkrvavěl.“
Nový zákon

Jen málokterý astronomický úkaz dokáže vzbudit tolik pozornosti jako úplné zatmění Měsíce. K tomu, abychom si toto nebeské představení mohli užít, se musí naše planeta dostat na spojnici Slunce s Měsícem. Naše Země totiž za sebou vrhá stín (přesněji sbíhavý plný stín a rozbíhavý polostín) a pokud náš kosmický souputník do něj vstoupí, pak pozorujeme, jak se Měsíc postupně ztrácí z pozemské oblohy. Stín naší planety na obloze pochopitelně nevidíme. Jeho přítomnost se nám prozradí pouze v případě, že Sluncem osvětlený objekt do něj vstoupí a zmizí nám tak z dohledu. Plný stín Země má na pozemské obloze ve vzdálenosti Měsíce průměr asi 80´, polostín pak asi 145´. Měsíční disk o průměru zhruba 30´ se tedy do plného zemského stínu vejde skoro 2,5krát.

Dostane-li se Měsíc pouze do polostínu (polostínové zatmění), nevšimneme si prakticky ničeho. Abychom spatřili stopy prvního našedivělého ztemnění okraje měsíční disku, musíme si počkat, až se do něj Měsíc vnoří alespoň polovinou svého průměru. Je-li Měsíc vnořen po plného stínu Země jen zčásti, nastává částečné zatmění. Po té, co se Měsíc zcela vnoří do plného stínu (úplné zatmění), uvidíme ve většině případů cihlově až krvavě zabarvený kotouč zlověstně zdobící noční oblohu. Úplného zatmění Měsíce si můžeme užívat až 1 hodinu a 44 minuty. Na rozdíl od zatmění Slunce se měsíční zatmění neomezují jen na malou část Země. Zatmění Měsíce jsou pozorovatelná ze všech míst, kde je tou dobou náš souputník nad obzorem.

Červený Měsíc ponořený do plného zemského stínu poblíž souhvězdí Štíra spolu s přicházející bouřkou. Foto: Chris Kotsiopoulos. Canon EOS 550D, 15.6.2011 21:05 UT, expozice 28 sec, clona 4,0, ISO 400, objektiv Canon EF15mm f/2,8 Fisheye, ohnisko 15,0 mm. Snímek je publikován se svolením autora.

Jak často k zatmění Měsíce dochází?

Na první pohled se zdá, že by k zatměním Měsíce mělo docházet při každém úplňku, neboť právě tehdy se náš soputník dostává za Zemi a Slunce – tedy do zemského stínu. Tak jednoduché to však není. Oběžná rovina našeho souputníka je totiž vůči oběžné rovině naší planety kolem Slunce skloněna o zhruba pět stupňů a navíc se pomalu stáčí (o 19° ročně). Měsíc se tedy musí dostat do bodu (říkáme mu uzel), ve kterém se obě dráhy protínají.

K zatmění Měsíce proto může dojít nejvýše třikrát do roka, většinou však bývá jedno nebo dvě zatmění za rok. Někdy nenastane zatmění Měsíce během roku vůbec. Jde tedy o poměrně vzácný úkaz, na který musíme občas čekat i několik let. Když k tomu přidáme rozmary počasí, které mohou sledování tohoto krásného úkazu překazit, nemá člověk v průběhu svého života příliš mnoho příležitostí k tomu, aby zatmělý Měsíc spatřil. Proto si rozhodně žádné zatmění nenechte ujít!

	Přehled zatmění Měsíce viditelných z České republiky v letech 2007 až 2018
	datum	typ zatmění	střed zatmění v SEČ	velikost*
	3. 3. 2007	úplné zatmění	0 h 21 min	1,24
	21. 2. 2008	úplné zatmění	4 h 26 min	1,11
	16. 8. 2008	částečné zatmění	22 h 10 min	0,81
	31. 12. 2009	částečné zatmění	20 h 23 min	0,08
	21. 12. 2010	úplné zatmění**	9 h 16 min	1,26
	15. 6. 2011	úplné zatmění	21 h 12 min	1,71
	10. 12. 2011	úplné zatmění**	15 h 31 min	1,11
	25. 4. 2013	částečné zatmění	21 h 07 min	0,02
	28. 9. 2015	úplné zatmění	3 h 47 min	1,28
	7. 8. 2017	částečné zatmění	19 h 20 min	0,25
	27. 7. 2018	úplné zatmění	21 h 23 min	1,61
* Velikost vyjadřuje, jaký násobek průměru měsíčního disku je nejvíce ponořen do zemského stínu. ** U nás bude pozorovatelná jen fáze částečného zatmění. Bližší informace o zatměních viditelných z České republiky najdete v tomto skvělém přehledu od Petra Horálka. Předpovědi zatmění Měsíce na dané období pro celý svět najdete tady.

V hlavní roli zemská atmosféra

Proč jsou měsíční zatmění vlastně tak barevná? Vždyť plný stín Země má být zcela tmavý! Nenechte se zmást. Kdyby naše planeta byla podobně mrtvým světem jako je Měsíc, skutečně by vrhala temný stín, ve kterém by disk našeho souputníka zcela zmizel. Země je však obklopena rozsáhlou atmosférou. Sluneční paprsky se při průchodu zemským ovzduším rozptylují a dostávají se i do plného stínu. Protože je nejvíce rozptylováno modré světlo, zůstává už jen červená složka slunečního světla, která atmosférou prochází bez citelných ztrát. Celý podivuhodný jev tedy režíruje především stav zemské atmosféry. Pokud je například stratosféra plná aerosolů síry ze silných vulkanických erupcí, je procházející sluneční světlo pohlceno a Měsíc při zatmění výrazně ztmavne.

Momentální stav vzdušné obálky Země ovlivňuje nejen tmavost, ale i velikost zemského stínu. Například tropopauza dosahuje nad rovníkem asi 17 km, ale nad póly jen 9 km. To znamená, že zemský stín má zásluhou atmosféry mnohem větší zploštění, než jak by vyplývalo pouze z geometrických poměrů. Zmíněné vulkanické erupce zmenšují průměr stínu až o 15 km. Ještě více ovlivňuje velikost stínu aktuální koncentrace ozónu. Podle modelů Ericha Karkoschky (Arizona´s Lunar and Planetary Laboratory) může zmenšená koncentrace ozónu zvětšit průměr stínu až o 90 km.

V posledních letech se množí svědectví o duhově zbarveném měsíčním kotouči během úplného zatmění [6]. Dobře patrné to bylo například při zatmění z 9. ledna 2001, kdy se Měsíc jevil sytě narudlý a na jednom okraji byl ozdoben až azurovou modří, především krátce po začátku a před koncem úplné fáze. Tento úkaz začali pozorovatelé nazývat jako „tyrkysový jev“ (turquoise efekt - z francouzského slova turquoise – „bleděmodrý“ nebo „tyrkysový“). Je možné ho spatřit vždy pár minut po začátku úplného zatmění nebo před jeho koncem v místech, kde je měsíční kotouč nejblíže okraji zemského stínu. Někdy je velmi nenápadný, jindy doslova bije do očí a přináší jedinečný vzhled duhově zbarveného úplňkového Měsíce.

S vysvětlením přítomnosti nezvyklé barvy přišel v roce 2007 klimatolog Richard Keen z Univerzity v Coloradu. Během zatmění zemská atmosféra pohlcuje modrou část lomeného slunečního světla a posílá tak k Měsíci načervenalé zabarvení. Vysoko ve stratosféře však světlo proniká i velmi tenkou ozonovou vrstvou, která způsobuje jev opačný – sluneční světlo ochuzuje o červenou část světla a na Měsíc se promítne jen úzce profilovaný svazek tyrkysové modři. Vždy však jen u okraje zemského stínu, neboť ozón sluneční světlo téměř neláme. Intenzita jevu pak závisí pouze na tom, zda je ozónová vrstva v místě, kudy jde sluneční světlo k Měsíci, dostatečně silná.

Sopky sudičkami zatmění

Nejkrásnějším doplňkem zatmělého Měsíce je bezesporu jeho zabarvení. To se však stejně jako jeho jas mění. Stačí nahlédnout do starých kronik a dovíme se, že zatmění nebyla vždy stejně barevná. Tak například o úkazu z 3. dubna 1056 se v Belgické kronice píše, že Měsíc byl téměř po dvě hodiny černý jako vyhaslý uhel. Ztmavnutí zemského stínu mohou způsobit zvláště silné vulkanické erupce obohacující vrstvu stratosféry (výška 10 až 50 km) o aerosoly síry, které pohlcují sluneční světlo. Během typického úplného zatmění poklesne jas měsíčního úplňku z -12,5 mag na -3 mag. Při velmi tmavém zatmění z prosince 1963, které způsobil výbuch sopky Mount Agung na Bali byl však Měsíc slabší než hvězdy +4 mag. Na základě mnohých pozorování bylo zjištěno, že tmavá zatmění nastávají i po silných meteorických rojích. Meteorický prach dokáže nejvíce atmosféru „zaneřádit“ asi 30 dní po maximu roje a za přibližně 60 dní se atmosféra opět vyčistí a dosáhne normálu.

Vulkanické exploze, při kterých se dostává do oblačné přikrývky naší Země obrovské množství aerosolů oxidů siřičitého skutečně velmi výrazně dokážou ovlivnit vzhled zatmělého Měsíce. Jeden z prvních historických záznamů o souvislosti sopečného výbuchu s tmavým zatměním pochází ze 14. dubna 1642, kdy mnoho pozorovatelů zhlédlo velmi tmavé zatmění. S velkou pravděpodobností ho měla na svědomí indonéská sopka Awu, která ke konci roku 1640 silně znečistila atmosféru. Při zatmění 10. června 1816 dokonce měsíc z oblohy zmizel úplně a bez dalekohledu nebyl vůbec viditelný. Na jaře předešlého roku totiž došlo k silné erupci jiné indonéské sopky Tambora, která do ovzduší vyvrhla asi 160 kilometrů krychlových prachu! V žádném případě bychom neměli opomenout ani velmi tmavé zatmění ze 4. října 1884. Tehdejší pozorovatelé měli ještě v živé paměti zprávy o ničivém výbuchu sopky Krakatau ze srpna 1883. Prudké erupce rozpoutaly obrovské vlny tsunami, které připravily o život 36 000 lidí na pobřeží Sumatry a Jávy. Podle některých odhadů se při katastrofickém výbuchu Krakatau uvolnilo do atmosféry asi 18 kilometrů krychlových popela. Oblak sopečného popela se rozprostřel po celé zeměkouli a projevil se i při zmíněném zatmění, při kterém dokonce několik očitých svědků vidělo pyramidovitý výstupek ve stínu Země.

Nejvýznamněji se však do zatměnářských kronik 20. století vepsala filipínská sopka Pinatubo. V květnu 1991 se po zrození nové vrcholové kaldery objevil nad vulkánem stratosférický oblak sahající až do výšky 27 km, který se později rozprostřel převážně po jižní polokouli. V dubnu 1992 začaly vzdušné proudy čistit rovníkovou oblast a nejhustší část oblaku se přesunula na třicátý stupeň severní šířky. Odhaduje se, že při explozi se tenkrát dostalo do ovzduší asi 10 kilometrů krychlových vulkanického materiálu. I když k prvnímu úplnému zatmění po této silné erupci došlo až 9. prosince 1992, přesto se stalo jedním z nejtmavších a nejpodivnějších v průběhu celého dvacátého století. Podle mnohých pozorovatelů bylo zvláštní již polostínové zatmění, které obvykle nelze bez dalekohledu vůbec rozeznat. Při zmíněném zatmění byl však údajně nazelenalý polostín viditelný i pouhýma očima. Největší překvapení nastalo při úplném zatmění: Téměř všem pozorovatelům se zatmělý Měsíc zcela ztratil z oblohy. Viditelný byl až v malých dalekohledech, ve kterých se jevil jako bezbarvý kotouč.

Následující zatmění ze 4. června 1993 ukázalo, že sopečná událost z roku 1991 ještě neřekla své poslední slovo. I když bylo toto zatmění mnohem jasnější než to z prosince 1992, nabídlo opět nevšední podívanou. Jakmile Měsíc zmizel v zemském stínu, byl opět velmi tmavý, ale již o čtrnáct minut později se začal severní a jižní okraj zjasňovat, zatímco centrální část zůstala tmavá. S postupem úplného zatmění se slabě narůžovělá jižní oblast stávala stále více jasnější. Odlišné potemnění zatmělého Měsíce v jeho jižní a severní části bylo zcela ve shodě s rozložením oblaku po erupci vulkánu Pinatubo. Nejhustší část se totiž nacházela v severních šířkách, kde atmosféra nepropustila tolik slunečního světla a způsobila zřetelnější ztmavnutí.

Zatmění Měsíce z Měsíce: Jsme na Měsíci. Kolem nás je jen pustá, oslnivě zářící krajina. Protože se nacházíme blízko středu měsíční polokoule, která je k Zemi přivrácena, vidíme oslnivé Slunce téměř přímo nad hlavou. Obloha nad námi je přitom temná – paradox, který má na svědomí nepřítomnost atmosféry. Naše Země, jejíž úhlový průměr je čtyřikrát větší než měsíční při pohledu ze Země, je nyní v těsné blízkosti oslnivého Slunce. Zatímco Měsíc je v těchto chvílích při pohledu ze Země ve fázi úplňku, Země je ve fázi přesně opačné - v novu. Naše planeta zpravidla mine naši hvězdu, ale tentokrát tomu tak není. Temný disk Země totiž začne Slunce pomalu ukrajovat. Na Měsíci bychom viděli, že ze Slunce se postupem času stává stále užší srpek, který je na okraji zemského disku viditelný i v době, kdy už skutečné Slunce zmizelo za temným diskem Země. Obdivuhodný světelný prstenec se brzy objevuje i na opačné straně pozemského disku a ve chvíli maximální fáze vytváří nádherný a svítící kroužek. Úžasná ale musí být i barva celého výjevu. Sluneční paprsky procházející zemskou atmosférou se nejvíce rozptylují a lámou v modré a fialové barvě, v červené procházejí bez citelných ztrát. Tak dochází k tomu, že prstýnek má červené či naoranžovělé zabarvení. V době zatmění se okolní měsíční krajina obléká do zvláštního červenavého zabarvení. Vizualizace: P. Gabzdyl.

Tato stránka vznikla 27. 11. 1999 Poslední aktualizace této stránky 17. 11. 2011 P R O H L Í D K A - M Ě S Í C E Veškeré materiály lze přebírat pouze se svolením autora a uvedením patřičné citace! © Pavel Gabzdyl