В каких случаях Луна демонстрирует различную видимую величину

Какие факторы определяют эти изменения: близость и удаленность от Земли, влияние земной атмосферы или эффект линзы? К эксперту обратились с запросом «Моя Планета».

В ночь на 5 декабря 2025 года российские граждане смогут наблюдать последнее в текущем году суперлуние, которое получило название «Холодная Луна». Данное явление характеризуется крайне необычной траекторией спутника, повторение которого ожидается не ранее 2042 года. Объясним, почему Луна у горизонта выглядит значительно больше. Действительно ли меняется расстояние между Землей и Луной, учитывая, что орбита Луны имеет эллиптическую форму, а не является круговой?

Меняется ли расстояние от Земли до Луны

Орбита Луны имеет форму эллипса, а не идеального круга, что приводит к колебаниям расстояния между ней и Землей. В процессе одного оборота вокруг нашей планеты Луна достигает точек максимального сближения (перигея) и максимального удаления (апогея). Попробуем определить масштаб этой разницы в видимых размерах.

В апогее расстояние от Луны до Земли составляет 405 700 км, а в перигее – 384 300 км. Диаметр самого спутника равен 3476 км. Проведенные расчеты показывают, что угловой размер лунного диска при апогее составляет 0,492°, а при перигее – 0,519°. Таким образом, разница незначительна и оценивается примерно в 5%, что делает ее незаметной для невооруженного глаза.

Сложность заключается в том, что эти изменения происходят постепенно, на протяжении около 29 с половиной дней – периода лунного месяца, во время которого Луна меняет свою фазу: от полного диска до полумесяца и обратно. Кроме того, перигей и апогей не связаны с конкретной фазой. Даже при использовании оптических инструментов обнаружить изменение видимых размеров Луны непросто. Однако, когда полнолуние совпадает с перигеем, наблюдается явление «суперлуния» – в этот момент лунный диск достигает максимально возможного размера, хотя и эта разница остается труднозаметной без специальных приборов.

В каких случаях возникает иллюзия уменьшения размера Луны?

Однако при наблюдении Луны под большим углом она кажется меньше. Можно ли считать атмосферу причиной этого явления? Наблюдая за Луной в зените, мы видим ее через относительно тонкий слой атмосферы, что практически не оказывает заметного влияния на восприятие. Аналогичная ситуация возникает при рассмотрении объекта через толстое стекло.

У горизонта световые лучи пронизывают более насыщенные и неоднородные слои атмосферы. Она функционирует как своеобразная линза, деформирующая изображение аналогично изогнутому стеклу в вертикальной плоскости. Вследствие этого, визуальное представление Луны может слегка вытягиваться по вертикали и испытывать колебания, однако общий размер при этом не увеличивается. К тому же, атмосферное преломление у горизонта незначительно поднимает образ Луны, тем самым приближая ее к наблюдателю, хотя этот эффект также крайне мал.

Каковы причины кажущегося изменения размера Луны?

В чем же заключается причина этого явления? Все дело в психофизиологическом аспекте восприятия. Когда Луна находится у горизонта, наш зрительный аппарат и мозг способны сопоставить ее изображение с привычными наземными объектами: зданиями, деревьями, возвышенностями. На фоне этих ориентиров Луна воспринимается как увеличенная.

Когда мы смотрим вверх, в зенит, нет с чем сравнивать, поэтому перед нами предстает лишь одинокий диск на фоне огромного небесного свода. Естественно, он кажется нам небольшим! Подобный эффект наблюдается и при взгляде на созвездия: у горизонта они воспринимаются как более крупные объекты.

Примечательно, что эта иллюзия исчезает, если рассматривать Луну на горизонте через узкую трубку или заглядывать между ногами, тем самым исключив из поля зрения «ориентиры». В таком случае диск визуально уменьшится до своих обычных размеров.

Для проверки этой гипотезы предлагается выполнить несложный опыт. В период полнолуния попробуйте измерить видимый диаметр Луны, используя линейку с миллиметровой шкалой или монету подходящего размера, держа ее на расстоянии вытянутой руки. Важно провести измерения в двух точках: когда Луна находится у горизонта и после того, как она поднимется выше. Результаты покажут, что угловой размер Луны практически не меняется.

Следовательно, кажущийся больший размер Луны у горизонта – это оптический обман, порожденный особенностями нашего восприятия, а не реальное изменение расстояния. Теперь, будучи осведомленным о причине этого явления, вы можете наслаждаться им, зная его суть, или легко опровергнуть его.

Автор консультации: Николай Григоров, доцент Российского государственного гидрометеорологического университета.

Первая публикация материала состоялась в 2022 году, а обновление последовало в 2025.