Восход Луны на южном полюсе⁠⁠

Все эти иллюзии вызваны атмосферой. Лучи до наблюдателя проходят через нее под большим углом, и соответственно через более толстый слой воздуха, возмущения которого и вызывают подобные оптические явления. 

Для широты Мск не сгодится. На южном полюсе все изменения высоты светил происходят только из-за изменения их склонения. На других широтах к этому подключается вращение Земли.

Считается, что восход и заход Солнца (и Луны, поскольку угловой размер примерно такой же) происходят, когда геометрический центр Солнца находится на глубине 0.83 градуса ниже горизонта.

Я тебе даже больше скажу, на фото, в реальности, Луна уже давно ушла за горизонт, но из-за атмосферы она до сих пор видна.