A sombra central (umbra) projectada por um astro é tipicamente escura como breu. Qualquer outro objecto que entre nesta sombra desaparece da vista por completo. Os observadores do planeta Júpiter podem confirmar isto quase todos os dias nos seus telescópios, quando uma das suas 4 principais luas desaparece ou reaparece de repente na sombra joviana, apesar de ainda estarem relativamente distantes do disco do planeta (ver Calendário da Astronomia 2004 - tema mensal de Janeiro).

Porém, a sombra central da Terra não é completamente escura. Ou seja, mesmo durante um eclipse total lunar, a Lua habitualmente não desaparece na totalidade, mas apresenta-se com uma tonalidade avermelhada. Este fenómeno é devido à atmosfera terrestre. Ou seja, se a Terra não tivesse atmosfera, os eclipses lunares fariam a Lua desaparecer do céu como por magia. Porém, neste caso, também não haveria quem pudesse apreciar tal invulgar espectáculo.




A causa e origem do não desaparecimento total da Lua eclipsada são os raios solares que passam tangencialmente pela nossa atmosfera. Estes são, devido à refracção, parcialmente desviados para a sombra central da Terra, tornando-a ligeiramente mais brilhante. Neste fenómeno a luz com maior comprimento de onda, a luz vermelha, consegue passar com maior facilidade, sendo as ondas mais curtas (do lado azul do espectro) quase completamente dispersada. O efeito é praticamente o mesmo que podemos observar, na paisagem e no céu avermelhado, durante o nascer ou pôr do Sol. De certo modo, o que vemos na Lua é a projecção do pôr e nascer do Sol junto do limbo da Terra, visto a partir da Lua.

O tipo e grau de coloração da umbra e da Lua durante um eclipse lunar, depende inevitavelmente das condições atmosféricas na nossa Terra e, também, do teor de poeiras suspensas na atmosfera. Por exemplo, um eclipse lunar ocorrendo após uma grande erupção vulcânica costuma ser muito mais escura do que um eclipse em tempos normais. Efeito semelhante podem ter prolongadas tempestades nos desertos, como no Sara africano, ou os dias após um curto período de baixa precipitação global.

A coloração da Lua durante o eclipse depende, portanto, principalmente do grau de pureza e do tipo de partículas suspensas na atmosfera. A luminosidade da Lua eclipsada depende, por sua vez, ainda do nível da humidade e da cobertura de nuvens junto do bordo da Terra, visto da Lua. Porém, a intervenção humana também pode alterar o resultado de um eclipse lunar. A poluição atmosférica ou extensos incêndios florestais (ou de poços de petróleo) afectam tanto a escuridão como a coloração da sombra da Terra e da Lua dentro dessa sombra.