Częściowe zaćmienie Księżyca 16.07.2019 A.D.

Na miesiąc przed jednym z największych hitów sezonu wakacyjnego jak i całego 2019 roku czas otworzyć nową Astronomiczną Kampanię Popularyzacyjną na Polskim AstroBlogerze, na którą złoży się seria tekstów w całości poświęconych nadchodzącemu częściowemu zaćmieniu Księżyca. Normalnie tego typu zjawiskom poświęcałem jedynie fragment w pojedynczym rozdziale tekstów z cyklu "Niebo nad nami", tym razem jednak postanowiłem nieco nagiąć tę regułę, jako że to zaćmienie - mimo, że jedynie częściowe - będzie zdecydowanie odróżniać się od innych zaćmień częściowych w kończącej się dekadzie 2010-2019, które mieliśmy okazję obserwować z Polski.

Te atuty przemawiające za rozpoczęciem szerszej promocji tego zjawiska na blogu to przede wszystkim wielkość fazy maksymalnej; pora roku, w jakiej dojdzie do zjawiska; sprzyjające okoliczności dla obserwatorów w Polsce; ale też, co jeszcze ciekawsze - idealne zbiegnięcie zaćmienia w czasie obchodzenia 50. rocznicy startu misji Apollo 11, która 4 dni później w 1969 roku przyniosła lądowanie pierwszego człowieka na Srebrnym Globie. Księżyc może być w tym czasie popularnym tematem i przy okazji wspominania astronautycznych wydarzeń sprzed połowy wieku wplecie się w tę rocznicę piękne wydarzenie astronomiczne. Z drugiej strony - co tu dużo ukrywać, tak efektownych zjawisk nie mamy na pęczki, więc warto skorzystać z okazji jaka się nadarza i znów rozpocząć emocjonujące oczekiwanie na ważniejsze zjawisko, jakie szczęśliwie trafia się nad naszym krajem. W dzisiejszym pierwszym tekście otwierającym serię wpisów nagłaśniających tytułowe zjawisko jak zwykle wspomnę o przebiegu zaćmienia i praktycznych wskazówkach dla pasjonatów, o których warto pamiętać planując obserwacje.

CZĘŚCIOWE ZAĆMIENIE KSIĘŻYCA
16.07.2019 A.D.

PRZEBIEG ZJAWISKA

Schemat: przebieg częściowego zaćmienia Księżyca w dniu 16.07.2019 r. opracowany przez NASA. Jak widać Europa Środkowa, zwłaszcza Polska będą bardzo uprzywilejowane - w przypadku tego zaćmienia: niemal całe zjawisko ujrzą wszyscy Polacy, a obserwatorzy z południowo-wschodniej części kraju będą mieli nawet dostęp do znajdującego się tuż nad horyzontem Srebrnego Globu również na początku fazy półcieniowej (która jednak jest niedostrzegalna na tak wczesnych etapach). Kliknij tutaj by otworzyć większy rozmiar grafiki (nowa karta). Credit: NASA

Na początek tylko krótko celem wskazania w jakim "pułapie jakościowym" widowiska się będziemy mieścić, przypomnienie wariantów zaćmień Księżyca, które mogą wystąpić:

1) zaćmienie półcieniowe częściowe - Księżyc tylko częściowo zanurza się w strefę półcienia; gdy się przytrafia ten rodzaj zaćmienia przy niewielkiej fazie maksymalnej, zwykle nie jest ono możliwe do zaobserwowania poza metodami fotograficznych porównań tarczy Księżyca przed zjawiskiem i podczas fazy maksymalnej. Najmniej efektowne i jedyne, które bez żalu można pominąć. Co innego gdy w maksimum tarcza Srebrnego Globu zanurza się w półcień w stopniu powyżej 70% tarczy - wówczas także gołym okiem pojawia się możliwość delikatnego ujrzenia słabego ubytku jasności krawędzi, jednak nadal jest to na tyle subtelny ubytek, że dla osoby nieświadomej trwania zaćmienia, Księżyc wyglądałby wciąż jak podczas normalnej pełni.

2) zaćmienie półcieniowe całkowite - rzadko się nam trafiają takie sytuacje, jako że najczęściej gdy Księżyc zanurzy się już kompletnie w półcień to zwykle od razu wstępuje w cień, ale nie na tyle rzadko, by czasem na nie nie trafić. Tego typu sytuację mieliśmy ➨ 11 lutego 2017 roku - podczas maksimum 98% tarczy zanurzyło się w półcień i tutaj już pociemnienie krawędzi było ewidentne tak lornetką jak i okiem nieuzbrojonym. Mimo wszystko wciąż niska półka efektu "wow" wobec najbardziej widowiskowych zaćmień.

3) zaćmienie częściowe cieniowe - Księżyc w pewnej części zanurza się w główny cień ziemski przynosząc nam zniknięcie części tarczy na czas tego etapu. Zjawisko widoczne momentalnie nawet dla osoby bez sprzętu optycznego - tarcza Srebrnego Globu staje się "wygryziona" przez cień rzucany w przestrzeń przez naszą planetę, a to jak bardzo w tę zacienioną przestrzeń Księżyc się zanurzy decydować będzie o fazie maksymalnej. Tytułowe zjawisko mieści się w tej właśnie kategorii, a konkretny przykład tego rodzaju zaćmienia z 16 lipca 2019 r. stanowi jedno z najefektowniejszych zaćmień częściowych, jako, że aż 65% tarczy zostaje zakryte przez cień.

4) zaćmienie całkowite cieniowe - Księżyc przechodzi w swoim ruchu po orbicie przez cień ziemski w całości, niknąc nam z oczu lub przybierając jasność niewiele większą od otaczającego go wówczas nieboskłonu. Ciemnoczerwona tarcza staje się widoczna najlepiej na fotografiach o wydłużonej ekspozycji. Najbardziej widowiskowy rodzaj zaćmienia Księżyca i zarazem jedno z dwóch najbardziej efektownych zjawisk z ogólnej kategorii zaćmień, jakie możemy zaobserwować z powierzchni naszej planety, ustępujące jedynie całkowitym zaćmieniom Słońca. Tego typu sytuację mieliśmy w kończącej się dekadzie 5 razy: ➨ 15 czerwca 2011 roku, ➨ 10 grudnia 2011 roku, ➨ 27 września 2015 roku, ➨ 27 lipca 2018 roku i ➨ 21 stycznia roku bieżącego. Co ciekawe, jedynie ostatnie z nich minęło pod znakiem pochmurnej aury w niemal całym kraju, podczas gdy na poprzednie pogoda dopisywała nam co najmniej wystarczająco, a niekiedy doskonale wręcz.

Podczas lipcowej pełni Księżyc okrążając Ziemię przejdzie przez obszar przestrzeni bezpośrednio za naszą planetą względem Słońca, zanurzając się w ziemskim cieniu. Nie będzie to zanurzenie pełne, ale spośród zaćmień częściowych w dekadzie 2010-2019 widocznych w Polsce - najgłębsze. Podczas fazy maksymalnej aż 65% tarczy Srebrnego Globu znajdzie się w strefie cienia głównego i choć to wciąż faza zbyt nikła, by w obserwacji wizualnej cień przybrał ciemnoczerwonawe barwy jak podczas zaćmienia całkowitego, to widok zmieniającego się Księżyca z pełni do grubszego rogalika w ciągu niespełna półtorej godziny będzie zdecydowanie wart naszej uwagi.

Zjawisko, nie licząc południowo-wschodnich województw rozpocznie się jeszcze nieco przed wschodem Księżyca w Polsce, jednak nie stracimy niczego, co byłoby dostrzegalne w obserwacji bezpośredniej. Etap zaćmienia półcieniowego rozpoczynający się kontaktem P1 o godz. 20:43 CEST będzie miał miejsce na około kwadrans przed wyłonieniem się Księżyca znad horyzontu południowo-wschodniego dla większości regionów i nie jest to zła nowina, jako, że tego etapu zjawiska i tak nie jesteśmy w stanie dostrzec dopóki zaćmienie nie stanie się głębokie zbliżając się do początku zaćmienia częściowego cieniowego. Najprawdopodobniej około godz. 21:30-21:40  CEST na około pół godziny przed rozpoczęciem częściowego zaćmienia stanie się dostrzegalne subtelne tracenie jasności zachodniej (lewej) krawędzi tarczy Srebrnego Globu. Będzie on wtedy zawieszony od 2 do 7 stopni nad horyzontem w zależności od regionu Polski (najwyżej na południowym wschodzie, najniżej na północnym zachodzie kraju).

Po lewej: poglądowa symulacja na 16.07.2019 r. na godz. 21:00 CEST dla Gdańska. Księżyc tuż nad horyzontem, w około 20 minut po rozpoczęciu niewidocznej fazy półcieniowej.

Po środku: szerokie spojrzenie na niebo południowo-wschodnie na 20 minut przed rozpoczęciem zaćmienia częściowego.

Po prawej: kadr środkowy w zbliżeniu na Księżyc. Mniej więcej od tej pory osoby o sprawniejszym wzroku będą mieć szanse na ujrzenie delikatnego spadku jasności zachodniej (lewej) krawędzi tarczy od głębokiego zanurzenia Księżyca w półcień. Początek dostrzegalności głębokiej fazy półcieniowej nie ma ścisłego momentu jednakowego dla wszystkich - decyduje tutaj nie tylko wzrok, ale też przejrzystość i ewentualna obecność cieńszych chmur.

Niewykluczone, że osoby ze sprawniejszym wzrokiem subtelne pociemnienie tarczy zauważą wcześniej, jednak jasne tło nieba i niewielka elewacja nie będą czynnikami ułatwiającymi to zadanie. Natomiast to co już z pewnością zobaczą wszyscy i to co nas interesuje najbardziej to etap zaćmienia częściowego.

O godz. 22:01 CEST nastąpi kontakt U1 - pierwsze zetknięcie krawędzi tarczy Księżyca ze strefą głównego cienia ziemskiego. W tym momencie rozpocznie się trwające niemal trzy godziny tytułowe zjawisko, przynoszące nam zauważalną zmianę wyglądu Srebrnego Globu - od delikatnie "okopconego" na zachodniej krawędzi, do solidnie "wygryzionego" ziemskim cieniem, jaki będzie się nań nasuwać. Tempo wzrostu fazy zaćmienia będzie wynosić około 0,75% tarczy na minutę, tak by po niespełna 90 minutach nadeszła najważniejsza chwila zjawiska - faza maksymalna zaćmienia. Zanim o niej napiszę rzućmy jeszcze okiem na kilka przykładowych lokalizacji dla podglądu na elewację Księżyca podczas kontaktu U1:

Szczecin 4,1 st. - Gdańsk 5 st. - Olsztyn 6,1 st. - Suwałki 6,6 st.

Poznań 5,8 st. - Toruń 6 st. - Warszawa 7,5 st. - Biała Podlaska 8,3 st.

Jelenia Góra 6,5 st. - Opole 7,5 st. - Kraków 8,8 st. - Rzeszów 9,6 st.

Przez kolejnych 89 minut cień Ziemi nasuwać się będzie na tarczę Srebrnego Globu do największego możliwego w tym przypadku zanurzenia. Kluczowy moment zjawiska zarówno dla obserwacji jak i pamiątkowych fotografii - faza maksymalna zaćmienia - nastąpi o godz. 23:30 CEST. W jej trakcie aż 65% tarczy naszego satelity stanie się niewidoczne, zanurzywszy się w ziemskim cieniu. Z pełnej tarczy widocznej jeszcze dwie godziny wcześniej jak podczas normalnej pełni, pozostanie dostrzegalna tylko jej mniejsza część w postaci zbliżonej do rogalika Księżyca w okolicach 4-5 dni względem nowiu.

Po lewej: godz. 22:01 CEST - kontakt U1. Początek wchodzenia Księżyca w cień ziemski. Odtąd rozpocznie się blisko 3 godzinny kluczowy etap zjawiska dostrzegalny już dla każdego i niezależnie od posiadanego sprzętu.

Po środku: godz. 23:01 CEST - godzina od rozpoczęcia zaćmienia częściowego. Niemal połowa tarczy Srebrnego Globu będzie już spowita ziemskim cieniem. Przed nami najbardziej wyczekiwane dwa kwadranse.

Po prawej: godz. 23:30 CEST - faza maksymalna częściowego zaćmienia Księżyca (65%). Najważniejszy moment całego zjawiska i jednocześnie początek jego drugiej połowy związany z rozpoczęciem powolnego opuszczania strefy cienia Ziemi.

W odróżnieniu od obserwacji wizualnych (zarówno lornetkami jak i teleskopami), fotograficznie będzie możliwość zarejestrowania charakterystycznego krwistego cienia ziemskiego przykrywającego wyraźnie ponad połowę tarczy, pod warunkiem zastosowania dłuższej ekspozycji - dłuższa w przypadku Księżyca to około 1/3 do 1 sekundy w razie fotografowania samym kompaktem. Skutkiem będzie z jednej strony prześwietlenie widzianej gołym okiem części tarczy (będącej tylko w półcieniu) i niemożność odróżnienia mórz od kraterów i reszty tworów, a z drugiej strony uchwycenie naturalnej barwy cienia ziemskiego. By to zobrazować posłużę się w tym momencie porównaniem ekspozycji "na cień" i "na półcień" wykonanym podczas obserwacji całkowitego zaćmienia Księżyca 10 grudnia 2011 roku:

Po lewej: metoda fotografowania zaćmienia z ekspozycją "na cień". Dłuższe naświetlanie sprawia, że część widoczna gołym okiem staje się całkowicie prześwietlona, ale daje to możliwość zarejestrowania naturalnej krwistej barwy cienia ziemskiego, w którym znajduje się reszta tarczy. Barwy cienia głównego nie ujrzymy ani okiem nieuzbrojonym, ani z dodatkową optyką - pozwolą na to jedynie czułe matryce aparatów fotograficznych. Parametry: ISO400, F4.4, ekspozycja 1/3 sekundy.

Po prawej: metoda fotografowania z ekspozycją "na półcień". Krótkie naświetlanie typowe dla Księżyca pozwala zarejestrować różnice w cechach powierzchniowych - morza, zarysy kraterów etc. takie jakie je widzimy w obserwacji bezpośredniej okiem nieuzbrojonym lub z dodatkową optyką. W tej metodzie fotografowania główny cień Ziemi jest czarny, zlewający się z tłem nieba. Widzimy tylko tę część tarczy Srebrnego Globu, która znajduje się w strefie półcienia. Parametry: ISO400, F4.4, ekspozycja 1/630 sek.

Jak widać ekspozycja "na cień" przy głębokim zaćmieniu częściowym pozwala zarejestrować to co niewidoczne dla nieuzbrojonego oka - naturalny czerwonawy cień ziemski przykrywający tarczę Księżyca, przy jednoczesnym prześwietleniu tarczy obserwowanej wizualnie. Z kolei ekspozycja "na półcień" daje efekt z jakim mamy do czynienia podczas obserwacji wizualnej takiego zaćmienia - rejestrowana i widoczna jest jasna część tarczy z morzami i zarysami innych tworów, a więc ta część powierzchni, która wyszła już ze (lub nie zanurzyła się w) strefy cienia głównego i przebywa tylko w półcieniu, podczas gdy cień główny zlewa się z tłem nieba. Prawy kadr i ekspozycja "na półcień" to jednocześnie podgląd na sytuację, jakiej należy oczekiwać podczas nadchodzącego zjawiska, z tym, że faza maksymalna będzie większa (w tym wypadku faza zaćmienia częściowego po zaćmieniu całkowitym wynosiła około 55%). Podczas fazy maksymalnej Księżyc świecić będzie na orientacyjnej wysokości:

Szczecin 11 st. - Gdańsk 11 st. - Olsztyn 11,9 st.- Suwałki 12 st.

Poznań 12,5 st. - Toruń 12,2 st. - Warszawa 13,4 st. - Biała Podlaska 14 st.

Jelenia Góra 13,6 st. - Opole 14,3 st. - Kraków 15,3 st. - Rzeszów 15,7 st.

Po lewej: 17.07.2019 r., godz. 00:15 CEST - 45 minut po fazie maksymalnej. Możliwość ujrzenia wciąż wyraźnie "wygryzionej" tarczy Srebrnego Globu., choć już na zauważalnie mniejszą skalę względem fazy maksymalnej.

Po środku: kontakt U4 - godz. 00:59 CEST. Koniec częściowego zaćmienia Księżyca i etapu widocznego bez trudności dla każdego obserwatora. Jednocześnie jest to początek powtórnej fazy półcieniowej, która dla jednych przestanie być widoczna szybciej, dla innych później. Bez względu na sprawność wzroku trudno jednak będzie dostrzec różnice w jasności tarczy po około 30-40 minutach od wyjścia z cienia.

Po prawej: szerokie spojrzenie na niebo południowe -w trakcie kontaktu U4. Będą to okolice górowania Księżyca, który w większości regionów rozpocznie już powolne chylenie się hu horyzontowi. Warto zerknąć na siatkę azymutalną - nawet gdy mowa o górowaniu, lipcowa pełnia wymusza na nas konieczność obserwacji z terenu zapewniającego w pełni odkryty południowo-wschodni horyzont.

Kwadrans przed i po fazie maksymalnej wyznaczać będzie około półgodzinny okres najważniejszego etapu zjawiska, kiedy zanurzenie w ziemskim cieniu będzie największe i porównywalne, ale tak czy inaczej po minięciu punktu najgłębszego zanurzenia w cień rozpoczynać się będzie powolne wychodzenie poza jego strefę przynoszące zmniejszającą się fazę zaćmienia częściowego. Wyraźnie widoczne efekty zjawiska podziwiać będziemy mogli do prawie 01:00 CEST. O godz. 00:59 CEST nastąpi kontakt U4 oznaczający zakończenie częściowego zaćmienia - Księżyc w tym momencie opuści strefę cienia głównego na nowo przynosząc nam widok całej tarczy jak podczas pełni, a stanie się to przy elewacji:

Szczecin 13,9 st. - Gdańsk 13 st. - Olsztyn 13,6 st. - Suwałki 13,1 st.

Poznań 15 st. - Toruń 14,3 st. - Warszawa 15,1 st. - Biała Podlaska 15,2 st.

Jelenia Góra 16,4 st. - Opole 16,7 st. - Kraków 17,3 st. - Rzeszów 17,2 st.

Będzie ona jeszcze nieco ciemniejsza, niż zwykle na skutek bliskości granicy między obszarem cienia i półcienia, przez mniej więcej pół godziny możliwa będzie wciąż obserwacja delikatnej różnicy na minus w jasności tarczy, jednak gdy faza zaćmienia półcieniowego stanie się zbyt niewielka, obserwacyjnie nie da się już odróżnić tego etapu zjawiska od normalnej pełni. Niektórzy utrzymują, że delikatne pociemnienie widzą jeszcze przy około 50% fazie półcieniowej, ale zwykle dostrzegalność tego delikatnego etapu zamyka się szybciej. Z tego też powodu finał całego zjawiska - kontakt P4 oznaczający opuszczenie także strefy półcienia, mający miejsce o godz. 02:17 CEST traktujmy jedynie informacyjnie. Zjawisko mimo, że wciąż będzie zachodzić, przestanie być obserwowalne dużo szybciej.

Podsumowując, interesuje nas przede wszystkim etap zaćmienia częściowego rozpoczynający się o godz. 22:01 CEST trwający do 00:59 CEST, ze szczególnym wskazaniem na okolice fazy maksymalnej o godz. 23:30 CEST. Ten niemal trzygodzinny okres (dokładnie 2 godziny 57 minut 56 sekund) określa etap dostrzegalny dla wszystkich niezależnie od regionu i bez względu na to, czy obserwacja prowadzona będzie nieuzbrojonym okiem, lornetką czy teleskopem. Fotograficznie zakres ten będzie nieco szerszy, jako, że matryce aparatów czulsze od ludzkiego oka zawsze lepiej zarejestrują głębokie fazy półcieniowe przed i po etapie zaćmienia częściowego.

Jak widać wyżej, w trakcie kontaktu U4 Księżyc przebywać będzie w okolicy górowania, jednak warto zwrócić uwagę na siatkę azymutalną na ostatniej wizualizacji - przy pełniach o porze letniej górowanie to zawsze przebiega na najniższych w roku elewacjach. Aby zatem mieć możliwość obserwacji zjawiska, musimy znaleźć się w miejscu z odsłoniętym po sam horyzont niebem południowo-wschodnim, bez zabudowań i przeszkód, które mogły by nam zakryć Srebrny Glob - zapominając o tej kwestii można by się srogo rozczarować takim nieprzemyślanym zaplanowaniem obserwacji w razie bezchmurnej aury. Wystąpi tu ta sama sytuacja jak podczas całkowitego zaćmienia Księżyca 27 lipca 2018 roku - niespełna rok temu również należało się oddalić na wschód od wszelkich zabudowań, a w przypadku podziwiania zjawiska z miasta, znaleźć się na jego maksymalnie wschodnich obrzeżach.

Warto jeszcze przypomnieć, że zjawisko w przypadku wystąpienia pozytywnego scenariusza szykowanego nam przez lipcową pogodę będzie widoczne dla każdego, kto wówczas spojrzy na Księżyc niezależnie od tego, czy będziemy obserwować nieuzbrojonym okiem czy dodatkową optyką. Zaćmienia naszego satelity są tą najmniej wymagającą pod względem sprzętu kategorią zjawisk astronomicznych, gdzie tak naprawdę w planie minimum nie potrzeba nam niczego ponad sprzyjającą aurę. Zastosowanie lornetki czy teleskopu zwiększy nasze możliwości o tyle, że pozwoli po prostu w większej skali przyjrzeć się naszemu tytułowemu bohaterowi ze znacznie nasuniętym na jego tarczę cieniem Ziemi. Jeśli chodzi o mnie, akurat najbardziej doceniam zawsze widok lornetkowy przy tego typu fenomenach, niezależnie czy jest to zaćmienie całkowite czy tylko częściowe.

Na kolejne teksty Astronomicznej Kampanii Popularyzacyjnej w kolejnych tygodniach. Namawiam Was do dzielenia się powyższymi wskazówkami z innymi, dla zachęcenia swoich znajomych czy osób mogących stanowić potencjalnie nowych adeptów naszego wspólnego hobby, do zarwania nocy w połowie lipca i być może zasiania w nich astronomicznego bakcyla - co jak co, ale takie zjawiska jak zaćmienia zawsze stanowią solidny materiał do porządnego zainteresowania tematem amatorskich obserwacji nocnego nieba.

Trudno też o większą frajdę - bo chyba to dobre słowo - gdy mamy do czynienia z tak długotrwałym zjawiskiem, które nie dość, że piękne, to jeszcze zachodzi w samym środku najgorętszego zwykle miesiąca. Komfort termiczny w terenie pod gołym niebem podczas tak rozwleczonej obserwacji to rzecz nie do wzgardzenia, zatem zachęcam każdego z Was do spędzenia nocy z 16 na 17 lipca Anno Domini 2019 z Księżycem tak długo, jak to będzie możliwe, najlepiej poza regionami zurbanizowanymi, gdzie w ciszy i otoczeniu samej przyrody można będzie unieść się myślami ponad Ziemię i oddać całkowicie kontemplowaniu widoków głęboko zaćmionego Srebrnego Globu - po raz ostatni w dobiegającej końca dekadzie.

  f    t   Bądź na bieżąco z tekstami, zjawiskami astronomicznymi, alarmami zorzowymi i wszystkim co ważne dla amatora astronomii - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku, obserwuj blog na Twitterze bądź zapisz się do subskrybentów kwartalnego Newslettera.

Obliczenia efemerydalne dzięki NASA (PDF) i Stellarium (czasy i elewacje). Wizualizacje wygenerowane dzięki Stellarium i SkySafari (mapy / wideo).