Что освещает Луну во время пика лунного затмения?

[Маринер-9]

  Да, края тени голубоватые - это известно давно. А как будет выглядеть кольцо атмосферы вокруг Земли с Луны, с границы тени? Например, противоположная от Солнца часть кольца атмосферы? Она, вроде, красной должна быть? -А вот не заметно на снимке

Вот, смотрите: http://pronlo.net/zeml/258-solnechnoe_zatmenie_na_lune.html

  Не открывается - гроза у нас..
Подозреваю, что светиться атмосфера Земли при затмениях на Луне должна красным - иначе откуда красный цвет лунных затмений.
   Но вот снимок с КА требует объяснениий

[Parfen]

Но вот снимок со КА требует объяснениий

Баланс белого, не?

[Маринер-9]

Но вот снимок со КА требует объяснениий

Баланс белого, не?

  А возможно полная туфта. Деньги истрачены, результатов нет. Раскрасить забыли

[Garik]

На снимке атмосфера видна именно "на просвет". И именно голубая. Причём и со стороны, где видно Солнце, и с противоположной, где рефракция, с учётом видимого диаметра Земли, достигает 2°

НЕТ!
На снимке зонда атмосфера видна НЕ на просвет!!!
Более того, в земной атмосфере нет рефракции в 2°!!!
Давайте разберемся в том, что мы там видим на том космическом снимке. Наша атмосфера при взгляде с Луны представляется как линза с очень большим центральным экранированием. Причем линза пыльная и не только преломляющая, но и рассеивающая. Причем рассеиваются преимущественно синие и голубые лучи. Именно их мы и видим по всему кольцу атмосферы. Можно прикинуть, до какого удаления от Солнца земная атмосфера будет выглядеть кольцом. Итак, астрономические сумерки у нас длятся до погружения Солнца под горизонт на глубину 18°, вот примерно на таком расстоянии от Солнца и можно в принципе увидеть дальний край кольца земной атмосферы.
А теперь про рефракцию. Солнечный луч входит в атмосферу и преломляется в направлении к центру Земли  на угол примерно  до 0.5°. А теперь проследим этот же луч еще дальше. Итак, луч выходит из атмосферы, повторно испытав рефракцию в 0.5° в том же направлении.
Таким образом, сильно ослабленный и "покрасневший" солнечный свет может испытать рефракцию в 1° на выходе из атмосферы.
Отсюда вывод - преломлённый атмосферой красный солнечный свет на Луне можно увидеть на удалении около 1° от края солнечного диска. Причем Солнце должно быть в направлении на центр земного диска.
Отсюда еще один вывод - при размере земного диска в 2° Солнце должно быть целиком закрыто этим самым земным диском. Так что на снимках с зонда с противоположной стороны земная атмосфера светит не из-за рефракции, а из-за рассеяния.
У меня есть предположение - если бы земная тень была бы больше 2°, то при прохождении Луны по центру она бы исчезала почти насовсем, в центре было бы темно-синее "пятно". Это потому, что туда не доставала бы рефракция, и Луна освещалась бы только слабым синим рассеянным светом.

Прилагаемый снимок был скопирован с какого-то блога, где собраны закаты и восходы, информация отсутствовала. Скорее всего это космический снимок, т.к очень велико сжатие солнечного диска. И вот этот сжатый солнечный блин растекается по всей атмосфере и слабо освещает Луну во время середины полной фазы. Вот именно тогда атмосфера и видна на просвет.
*********
А также скажу немного про рисунок из сообщения № 20 Roman-19.
правильным был бы вот такой рисунок, как у меня. Окружность на фоне Земли - это Солнце.

[Garik]

Ну и продолжение серии воображаемых видов с Луны. Окружность на Земле - положение Солнца.
Сначала оранжевое, потом красное зарево расширяется, и за несколько минут до середины полной фазы соединяется в кольцо. Естественно, оно гораздо ярче синего рассеянного света.

[konstkir]

Хорошая попытка в этих двух постах объяснить цвет Луны, трудовая, ... но, по-видимому, неправильная. 

Солнце по более Земли, поэтому(если Вы нарисуете свои последние фото в профиль, то увидите) что большАя часть лучей от С., проходящие сквозь атмосферу З., сходятся к оси. Т.е. тень З. меньше диаметра З. и равна ~2,5 диаметра Л на уровне Л.. Но добавляется рефракция, которая изгибает каждые луч к оси еще на ~ 70`, что в сумме дает более 2⁰, что обеспечивает освещение всей Луны тем цветом который остался после прохождения атмосферы З. Отсюда красноватые тона Л.
  Если мы находились бы на Луне при затмении, то увидели бы вместо З. полное красноватое "несильное" Солнце с угловым размером ~ 2,5⁰(может быть слабее к центру, но центр С. будет виден!). В телескопы очевидно можно было бы увидеть все пятна Солнца на данный момент.(наверное размытые)Это эффект ободка почти заклеенной линзы только с изменением цвета за счет поглощения и рассеяния в атмосфере З. коротких волн. Луна почти в фокусе атмосферной линзы. Также, по-видимому, будет виден ореол атмосферы Земли с угловым размером ~2⁰ от рассеянного света.

И еще добавка - отраженный от Луны этот красноватый свет еще краснеет, багровеет при прохождении  толстой атмосферы З. обратно к нам, т.к. Луна часто ближе к горизонту при затмении.
Все добавочные цветовые эффекты разных затмений зависят от метеоусловий, чистоты атмосферы,  разной геометрии С.-З.-Л. и высоты Л. над горизонтом.
 Хорошо бы поискать фото со спутников, геостационаров и более отдаленных, снятые с ночной стороны З.

Это все сказано почти без анализа источников, поэтому возражения принимаются.

P.S. Еще надо бы проанализировать и добавить к цвету спектр альбедо Луны.
Тема достойна студенческого реферата или даже диплома при учете и расчете всех всех нюансов.

[4D]

А вот тут она опять синяя... И красная становится лишь ближе к центру...
Взято отсюда.

[Маринер-9]

Хорошая попытка в этих двух постах объяснить цвет Луны, трудовая, ... но, по-видимому, неправильная. 

Солнце по более Земли, поэтому(если Вы нарисуете свои последние фото в профиль, то увидите) что большАя часть лучей от С., проходящие сквозь атмосферу З., сходятся к оси. Т.е. тень З. меньше диаметра З. и равна ~2,5 диаметра Л на уровне Л.. Но добавляется рефракция, которая изгибает каждые луч к оси еще на ~ 70`, что в сумме дает более 2⁰, что обеспечивает освещение всей Луны тем цветом который остался после прохождения атмосферы З. Отсюда красноватые тона Л.
  Если мы находились бы на Луне при затмении, то увидели бы вместо З. полное красноватое "несильное" Солнце с угловым размером ~ 2,5⁰(может быть слабее к центру, но центр С. будет виден!). В телескопы очевидно можно было бы увидеть все пятна Солнца на данный момент.(наверное размытые)Это эффект ободка почти заклеенной линзы только с изменением цвета за счет поглощения и рассеяния в атмосфере З. коротких волн. Луна почти в фокусе атмосферной линзы. Также, по-видимому, будет виден ореол атмосферы Земли с угловым размером ~2⁰ от рассеянного света.
 

  По всей видимости, прав именно Garik (Игорь В. из Воронежа ). Действительно, красные лучи полностью заходят в область тени, но с «разных сторон». Посмотрите на рисунок «схема затмения с Луны». Видно, что от края Солнца до краёв Земли с противоположной стороны в среднем 90’, и видимость рефракционных лучей там невозможна. По мере погружения Солнца зона рефракции увеличивается, приобретая более насыщенный красный цвет. Так что рисунки Игоря абсолютно правильные.
    До начала затмения и при частных фазах (на Луне) существенное значение имеет рассеянное свечение (голубое) земной атмосферы. Наверное, этим и объясняется снимок с КА. Посмотрите рисунок «схема земной тени».

Из рисунка видно, что в область земной полутени попадают лучи Солнца, испытавшие рефракцию от 0' до 15' (в среднем). Цвет этих лучей жёлтый (как у Солнца) или только слегка красноватый (поглощение света на больших высотах незначительно).
  Ближе к центру тени попадают лучи, испытавшие большую рефракцию (от 15' до 60') в более близких к поверхности Земли областях, и потому имеющие насыщенный красный цвет

 В связи с этим, опять.. Выходит, рассеянное свечение атмосферы Венеры можно увидеть задолго до её вступления на диск Солнца?

[Дмитрий Фролов]

Если мы находились бы на Луне при затмении, то увидели бы вместо З. полное красноватое "несильное" Солнце с угловым размером ~ 2,5⁰(может быть слабее к центру, но центр С. будет виден!). В телескопы очевидно можно было бы увидеть все пятна Солнца на данный момент.(наверное размытые)Э

  это как, поясните, Земли не увидим, увидим Солнце и пятна...

[Дмитрий Фролов]

Вот, смотрите: http://pronlo.net/zeml/258-solnechnoe_zatmenie_na_lune.html

Картинка была в APOD'е: http://www.astronet.ru/db/msg/1220975

[Garik]

  Если мы находились бы на Луне при затмении, то увидели бы вместо З. полное красноватое "несильное" Солнце с угловым размером ~ 2,5⁰(может быть слабее к центру, но центр С. будет виден!). В телескопы очевидно можно было бы увидеть все пятна Солнца на данный момент.(наверное размытые)Это эффект ободка почти заклеенной линзы только с изменением цвета за счет поглощения и рассеяния в атмосфере З. коротких волн. Луна почти в фокусе атмосферной линзы. Также, по-видимому, будет виден ореол атмосферы Земли с угловым размером ~2⁰ от рассеянного света.

Если я вас правильно понял, то очень странную картину мы бы увидели. Особенно требует пояснения фраза: ""несильное" Солнце с угловым размером ~ 2,5⁰(может быть слабее к центру, но центр С. будет виден!)"
а также фраза: "будет виден ореол атмосферы Земли с угловым размером ~2⁰ от рассеянного света."
Это как получается - размер Земли около 2°, и по краю виден ободок атмосферы. А поверх неё видно бледное солнце размером 2.5°? Причем красные лучи видны даже со стороны центра земного диска?
Нет. Конечно нет.
Все эти явления будут происходить исключительно в ободке земной атмосферы. Какая же его толщина? Диаметр Земли 12 740 км, толщина атмосферы примем за 100 км, но на самом деле существенные оптические явления будут на меньших высотах, ну около 70 км. Тогда толщина ободка атмосферы будет меньше земного диска в почти 200 раз. Чуть менее одной угловой минуты. И вот по этому ободку размажется весь солнечный диск.
2 Маринер-9
У Вас на рисунке зоны рефракции изображены немного не так. Подумал на досуге и пришел к выводу, что эти зоны должны быть в виде секторов с вершиной в центре земного диска, а ширина их определяется вписанным в них Солнцем. Вот так это выглядит на моем рисунке. Как только расстояние от края солнца до атмосферы становится меньше 70 минут - то рефракция происходит и на дальнем краю атмосферы, и тогда мы видим две зоны - одна напротив другой. .именно так и происходит преломление в стеклянном шарике в зафокальном положении.
*
Так что мои рисунки несколькими постами выше неправильны. Красное сияние расходится по ободку только сначала одним серпом, а начиная с некоторой величины погружения и двумя серпами, а в промежутке между серпами  цвет ободка синий.
*
Естественно, на картинке не отображено соотношение яркостей синего света и красного, последний гораздо ярче. Также не будет видно никаких подробностей на земном диске, мало того, что земной пепельный свет гораздо слабее, так во время затмения и его нет.
*
Также не будет никаких чёток Бейли, т.к. земные горы глубоко в атмосфере. Размещенная в АПОДе картинка художницы хороша, но не отражает действительности.
*
П.С.
О Венере.
Да, уважаемый Маринер-9, вы совершенно правы, полное кольцо атмосферы Венеры и в самом деле можно увидеть задолго до соединения с Солнцем. Где-то в сети было фото этого кольца при элонгации в 6°. Другое дело, что мы наблюдаем Венеру днем или в сумерках. Вот на черном внеатмосферном небе было бы гораздо интереснее..

[Roman-19]

to Garik
Большое Вам спасибо за подробное и последовательное объяснение!

[Маринер-9]

*
Так что мои рисунки несколькими постами выше неправильны. Красное сияние расходится по ободку только сначала одним серпом, а начиная с некоторой величины погружения и двумя серпами, а в промежутке между серпами  цвет ободка синий.
*
П.С.
О Венере.
Да, уважаемый Маринер-9, вы совершенно правы, полное кольцо атмосферы Венеры и в самом деле можно увидеть задолго до соединения с Солнцем. Где-то в сети было фото этого кольца при элонгации в 6°.

  Осталось только найти хорошие фото лунного затмения с Луны, и Венеры с кольцом..
  Неужто нет?

[Маринер-9]

Подумал на досуге и пришел к выводу, что эти зоны должны быть в виде секторов с вершиной в центре земного диска, а ширина их определяется вписанным в них Солнцем. Вот так это выглядит на моем рисунке. Как только расстояние от края солнца до атмосферы становится меньше 70 минут - то рефракция происходит и на дальнем краю атмосферы, и тогда мы видим две зоны - одна напротив другой. .именно так и происходит преломление в стеклянном шарике в зафокальном положении.
*

  Это подтверждается исследованием из книги чешского астронома Ф. Линка "лунные затмения" (издательство иностранной литературы, Москва, 1962), привожу фотокопии нескольких страниц

[Маринер-9]

И всё же, вот этот снимок кагуясы никак в наши теории не вписывается... Туфта?

[dims]

И всё же, вот этот снимок кагуясы никак в наши теории не вписывается... Туфта?

Это просветление оптики, я думаю. Там синие пятна все огоньки сопровождают, в частности, вокруг самого уголка Солнца. Но Солнце же жёлтое, мы знаем об этом на личном опыте.

[konstkir]

  По всей видимости, прав именно Garik (Игорь В. из Воронежа ). Действительно, красные лучи полностью заходят в область тени, но с «разных сторон». Посмотрите на рисунок «схема затмения с Луны». Видно, что от края Солнца до краёв Земли с противоположной стороны в среднем 90’, и видимость рефракционных лучей там невозможна.

Не, это Вы с Garik неправы.
Вот рис. Пусть Солнце в центре.


  Если смотреть от Солнца, то угловой размер Земли менее 1мин. Все солнечные лучи из любой точки С. проходят атмосферу Земли с наклоном оси С.-З.-Л от ~ -15 до + 15^, Рефракция добавляет ~ 70^,. Проходящие(уже красноватые) лучи наклонены к оси от 55 до 85^,. Этого достаточно, чтобы вся Луна была освещена этими проходящими (а не рассеянными) лучами. ( так как любая точка атмосферы З. отклонена от оси Л.-З. на 60^,, если смотреть с Луны). Всегда найдется луч освещающий любой кв.мм. Луны. Просто вдумайтесь.
Только проходящие лучи могут заметно осветить Луну во время затмения. Рассеяных не хватит.

[konstkir]

Если мы находились бы на Луне при затмении, то увидели бы вместо З. полное красноватое "несильное" Солнце с угловым размером ~ 2,5⁰(может быть слабее к центру, но центр С. будет виден!). В телескопы очевидно можно было бы увидеть все пятна Солнца на данный момент.(наверное размытые)Э

  это как, поясните, Земли не увидим, увидим Солнце и пятна...

Согласен с Вами. Здесь я передомыслил. Просто я хотел сделать упор на том, что на Луне видны будут абсолютно все точки Солнца. Каждая точка С, испускает конус лучей, который проходит через атмосферу Земли, которая вырезает из этого конуса кольцо лучей и отклоняет каждый луч(из этого кольца)  к оси на угол от 0 до ~70^,. Поэтому всегда найдутся лучи попавшие на любой кв.мм. Луны. Т.е. каждая точка С. освещает каждый кв.мм. Луны. Подставив наш глаз в этот кв.мм, мы увидим эту точку ( возможно виде размытой дуги или даже кольца). А все точки Солнца освещают целиком всю Луну.

По-видимому, при идеальной центровке всего и чистой атмосфере, мы увидим проходящие Лучи Солнца сразу от всего кольца атмосферы. Т.е. Солнце будет несильного красного блеска, приблизительно такого:


Но, как правильно здесь предположили, растянутое по всему кольцу с соответствующим уменьшением яркости.

[Маринер-9]

Не, это Вы с Garik неправы.
  Если смотреть от Солнца, то угловой размер Земли менее 1мин.

  Да Вы, Братец, тему-то не читали..
Если уж серьёзно, прочтите Линка, хотя бы..
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,86060.msg1593324.html#msg1593324

[konstkir]

Не, это Вы с Garik неправы.
  Если смотреть от Солнца, то угловой размер Земли менее 1мин.

  Да Вы, Братец, тему-то не читали..
Если уж серьёзно, прочтите Линка, хотя бы..
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,86060.msg1593324.html#msg1593324

Вы мне возразили - а я Вас в ответ поправил, братуха.   
А указанный Вами пост невнятный.
Но с проходящим светом, освещающим Луну Вы уже кажется согласны?