Сегодня параметры лунной орбиты известны с
высокой точностью. Полный оборот вокруг Земли Луна совершает за 27,32166 суток
или 2 суток 7 часов 43 минуты. Это ее звездный, или сидерический, месяц (период
движения Луны на 
небе относительно звезд). Период смены лунных фаз (или
синоптический месяц) на двое с лишним суток длиннее сидерического, потому что
фазы Луны зависят от ее положения относительно Солнца, а оно в течение года
перемещается по эклиптике (из- за годового движения Земли). Продолжительность
синодического месяца нетрудно вычислить по формуле:
1/Р = 1/S - 1/T,
где P, S и Т
соответственно продолжительность синодического, сидерического месяцев и
сидерического года, т. е. периода обращения Земли вокруг Солнца. По этой
формуле находим, что синодический месяц составляет 29.530588 суток, или 29
суток 12часов 44 минуты.
В какой фазе должна быть Луна, чтобы произошло
солнечное затмение?
В фазе
новолуния Лунная. Затмение происходит в полнолуние,
когда Солнце, Земля и Луна находятся точно на одной линии. Когда Луна попадает
в земную тень, она начинает темнеть, но
все-таки мы ее видим, так как она получает немного со света, который
преломляется в земной атмосфере. Цвет (обычно тускло-красный) и ее яркость зависят от облачности, запыленности н загрязненности атмосферы Земли.
После новолуния, которое происходит в дневное
время, когда совпадают 
направления на Луну и Солнце, через 3 дня на западе после
заката появляется молодой месяц - узкий серпик, ярко освещенный лучами Солнца,
а остальная, слабо светящаяся часть Луны, освещена светом, отраженным от
поверхности Земли. Наилучшие условия наблюдения молодой или растущей Луны
приходятся на летнее время. В другие сезоны молодая Луна поднимается невысоко
над горизонтом и поэтому условия ее наблюдения неблагоприятны.
Примерно через неделю диск Луны выглядит
освещенным наполовину. Эта фаза называется 
первой четвертью, и наиболее благоприятный для ее
наблюдения сезон приходится на весну, когда в течение первой половины ночи Луна
находится над горизонтом. Весь этот период наиболее эффектен для наблюдений,
так как линия терминатора (граница освещенной и неосвещенной поверхности)
постепенно смещается от одного края Луны к другому, а именно на линии
терминатора наиболее рельефно вырисовываются горные пики, кольцевые валы
кратеров и другие подробности.
По мере увеличения фазы, скользящее освещение
переходит в лобовое, при котором 
уменьшаются тени, и рельеф поверхности исчезает. Через
две недели после новолуния Луна вступает в фазу полнолуния, диск освещен
полностью, яркость его, особенно в телескоп, значительна. Вместо теней у
некоторых крупных кратеров наблюдаются светлые лучи, радиально пролегающие на
сотни километров. Наиболее благоприятный сезон для наблюдений Луны в полнолуние
- зимние морозные ночи, когда Луна почти всю ночь находится высоко над
горизонтом, восходя на северо-востоке и круто опускаясь на северо-западе.
Через неделю после полнолуния Луна вступает в
фазу последней четверти, когда линия терминатора опять разделяет диск на
освещенную и неосвещенную половины. В это время Луна видна под утро и
наибольшую высоту имеет осенью.
* * *