Солнечное затмение происходит когда луна в фазе. Астрономические характеристики солнечных затмений
Диски, стеклышки от сосудов из темного стекла и другие приспособления идут в ход, когда наступает этот загадочный природный феномен. Толпы людей, устроившись поудобнее и затаив дыхание наблюдают, как Луна на некоторое время практически застилает Солнце, оставляя лишь его светящийся контур. Явление поистине величественное, именно поэтому, несмотря на то, что в процессе солнечного затмения ничего не меняется с годами, люди все равно каждый раз с интересом наблюдают за этим событием.
Научное объяснение солнечному затмению такое: все планеты вращаются вокруг Солнца и, в определенный период, Луна находится в таком положении от Земли, что полностью закрывает Солнце. Специалисты способны до секунды определить время такого положения Луны относительно Земли и Солнца. При солнечном затмении тень от Луны ложится на определенную часть Земной поверхности, ее радиус около 200 км. Если человек находится в этой черте, то он может наблюдать полное отсутствие Солнца, когда фактически наступает ночь: на улице темнеет, перестают петь птицы, удивленные резко наступившей темнотой, а на небе можно видеть яркие звезды. Те, кто находится рядом с полосой затмения, могут наблюдать лишь частичное потемнение.
Данный природный феномен происходит только в новолуние, когда планеты выстраиваются в ряд, а Солнце не освещает Луну, и она выглядит как большой черный круг, закрывающий Солнце. В связи с тем, что орбита Луны имеет форму эллипса, планета может по-разному закрывать Солнце во время затмения – полностью скрыть его от глаз наблюдателей, всего на мгновение заслонить собой и закрыть так, что по контуру Луны останется сияющая полоска Солнца. Иногда Луна закрывает Солнце так, что вокруг солнечной планеты вспыхивает потрясающее свечение, образующееся благодаря внешним слоям атмосферы Солнца, которые невозможно увидеть при солнечном свете. Оно носит название «корона солнца».
В ранние времена Солнечные затмения считались определенными предзнаменованиями. Люди были настолько суеверны, что приписывали природному явлению тайный смысл, соотносили его с происходящими событиями. Жители Китая считали, что в это время Солнце пытается поглотить огромный черный дракон и чтобы отпугнуть его принято бить в барабаны как можно громче. Знамение описывается в «Слове о полку Игореве», когда воинов накрыло тьмой. Со временем причина Солнечных затмений была установлена, и астрологи пытались с точностью просчитать время и координаты данного явления, а за ошибку могли поплатиться головой. Именно изучение Солнечного затмения послужило началом многочисленных открытий в области астрономии и физики. Во время полного затмения в Индии был открыт новый химический элемент – гелий. В Египте же во время одного затмения вблизи Солнца была замечена комета, которую в последующем так и назвали – Комета затмения. А «корона солнца» позволила увидеть ближайшие окрестности планеты с помощью запущенного спутника.
Что Такое Солнечное Затмение?
Солнечное затмение-это природное явление, которое происходит на Земле, когда Луна перемещается по своей орбите между Землей и Солнцем. Это происходит в новолуние, когда солнце и Луна находятся в соединении друг с другом. Если Луна была бы лишь немного ближе к земле, и ее орбита была бы в той же плоскости и была бы круговой, то мы бы видели затмения каждый месяц. Орбита Луны эллиптическая и наклонена по отношению к орбите земли, так что мы можем видеть только до 5 затмений в год. В зависимости от геометрии Солнца, Луны и Земли, Солнце может быть полностью заблокировано (затемнено), или оно может быть частично заблокировано.
Во время затмения Лунная тень (которая делится на две части: темная умбра и светлая полутень) движется по земной поверхности. Указание по технике безопасности: никогда не смотрите прямо на солнце во время полного солнечного затмения. Яркий свет солнца может повредить ваши глаза очень быстро.
Типы Солнечного Затмения
ПОЛНОЕ СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ
Полное солнечное затмение происходит, когда Луна полностью закрывает солнечный диск. В полное солнечное затмение, в самой узком части пути, где солнце полностью блокируется и Луна отбрасывает свою темную тень (называемая полной тенью) называется “зона тотальности”.
Наблюдатели этот путь видят как затемненное солнце (часто описывается как “дыра в небе”) с призрачным сиянием солнечной короны, идущее в космос. Явление называется “четки Бейли” часто появляется когда солнечный свет пробивается через долины на поверхносте Луны. Если солнце активное, наблюдатели могут также видеть солнечные протуберанцы, петель и вспышек, в ходе затмения. Полное солнечное затмение-это единственное время, когда безопасно смотреть прямо на солнце. Во всех других солнечных наблюдений (даже в частичных фазах) требуют специальных солнечных фильтров, что бы не повредить ваши глаза.
Полное солнечное затмение не всегда заметно с Земли. В прошлом Луна была слишком близко к земле и во время затмения она полностью заслоняла диск Солнца. Со временем лунная орбита изменялась в размере чуть более 2 см в год и в текущей эпохе, расклад почти идеальный. Однако Орбита Луны будет продолжать расширяться, и возможно через 600 млн. лет, полных солнечных затмений больше не будет возникать. Вместо этого, будущие наблюдатели будут видеть только частичные и кольцевые затмения.
КОЛЬЦЕОБРАЗНОЕ СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ
Когда Луна находится дальше по своей орбите, чем обычно она не может полностью закрыть диск Солнца. В ходе такого мероприятия, яркое кольцо солнечного света сияет вокруг Луны. Этот тип затмение, называется “кольцеобразное” затмение». Оно происходит от латинского слова “annulus”, что означает “кольцо”.
Период «кольца» во время такого затмения может длиться от 5 или 6 минут до 12 минут. Однако, хотя Солнце в основном покрыто Луной, но при достаточно ярком солнечном свете возникаєт кольцеобразное сияние во время которого наблюдатели никогда не смогут смотреть на солнце напрямую. Это событие требует защиты глаз на протяжении всего затмения.
ЧАСТИЧНОЕ СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ
Частичное солнечное затмение происходит, когда Земля движется по лунной полутени как луна движется между Землей и солнцем. Луна не блокирует весь солнечный диск, как это видно с Земли. В зависимости от вашего местоположения во время частичного затмения, вы можете увидеть все, что угодно: маленький кусочек Солнца или почти полное затмение.
Для просмотра любого затмения безопасно использовать фильтр, либо использовать косвенный метод просмотра, такие как проецирование лучей через телескоп на белый лист бумаги или картона. Никогда не смотрите на солнце через телескоп, если он не имеет соответствующего фильтра. Слепота и тяжелые повреждение глаз может быть вызваны неправильной техникой наблюдения.
Факты О Солнечных ЗатменияхВ зависимости от геометрии Солнца, Луны и земли, может быть от 2 до 5 солнечных затмений в год.Совокупность возникает, когда Луна полностью закрывает солнце, так что только видна солнечная корона.Полное солнечное затмение может произойти один раз в 1-2 года. Это делает их очень редкими событиями.Если вы жили на Северном или Южном полюсе, вы бы увидели лишь частичное солнечное затмение. Люди в других частях мира, могут увидеть частичное, общее, кольцевое и гибридное затмение.Самое длинное полное солнечное затмение может длиться 7,5 минут.Ширина пути затмения обычно составляет около 160 км в диаметре и может отбросить тень на площади земной поверхности около 10000 миль в длину.Почти одинаковые затмения происходят через 18 лет и 11 дней. Этот период 223 синодических месяцев называется сарос.Во время полного солнечного затмения, может быстро измениться температура воздуха, сразу стает холоднее и в лижайших окрестностях становится темно.В момент полного солнечного затмения, планеты в небе могут рассматриваться как точки света.
Астрономические знания представляют собой интересную часть общих знаний, необходимых человеку для осознания того, что происходит в окружающей среде. Свои взоры к небу мы устремляем всякий раз, когда мечтания овладевают разумом. Порой некоторые явления поражают человека до глубины души. О таких мы и поговорим в нашей статье, а именно о том, что такое лунное и солнечное затмение.
Хоть сегодня исчезновение или частичное сокрытие светил от наших глаз не вызывает такого суеверного страха, как у наших предков, особый ореол таинственности этих процессов сохраняется. В наши дни наука обладает фактами, с помощью которых объяснить то или иное явление можно просто и доступно. Постараемся и мы это сделать в сегодняшней статье.
и как оно происходит?
Солнечное затмение - это которое происходит в результате того, что спутником Земли затмевается вся солнечная поверхность либо ее часть, обращенная к расположившимся на земле наблюдателям. При этом увидеть его возможно только в период новолуния, когда повернутая к планете часть Луны полностью не освещается, то есть она становится невидимой невооруженным глазом. Что такое затмение, мы поняли, а теперь узнаем, как оно происходит.
Затмение случается, когда Луна не освещается Солнцем со стороны, видимой на Земле. Это возможно только в растущей фазе, когда находится вблизи одного из двух лунных узлов (к слову, лунный узел - это точка пересекаемых линий двух орбит, солнечной и лунной). При этом лунная тень на планете имеет диаметр не более 270 километров. Поэтому наблюдать затмение возможно только в месте пролегающей полосы тени. В свою очередь, Луна, вращаясь по орбите, придерживается некоторого расстояния между ней и Землей, которое в момент затмения может быть абсолютно разным.
Когда мы наблюдаем полное солнечное затмение?
О понятии полного затмения, вы наверняка слышали. Здесь мы еще раз четко обозначим, что такое полное солнечное затмение и какие для него нужны условия.
Падающая на Землю тень Луны представляет собой некое пятно определенного диаметра с возможным изменением размера. Как мы уже сказали, диаметр тени не превышает 270 километров, минимальный же показатель приближается к нулю. Если в этот момент наблюдающий за затмением оказывается в темной полосе, у него есть уникальная возможность стать свидетелем полного исчезновения Солнца. При этом небо становится темным, с очертаниями звезд и даже планет. А вокруг ранее скрытого от взора солнечного диска появляется очертание короны, что в обычное время увидеть невозможно. Полное затмение имеет продолжительность не больше нескольких минут.
Помогут увидеть и осознать, что такое солнечное затмение, фотографии этого уникального явления, представленные в статье. Если же вы решили понаблюдать вживую за этим явлением, необходимо соблюдать меры безопасности, касающиеся зрения.
На это мы закончили информационный блок, в котором узнали, что такое солнечное затмение и какие условия необходимы, чтобы его увидеть. Далее нам предстоит познакомиться с лунным затмением, или, как это звучит на английском, lunar eclipse.
Что такое лунное затмение и как оно происходит?
Лунное затмение - космическое явление, возникающее, когда Луна попадает в тень от Земли. При этом, как и с Солнцем, события могут иметь несколько вариантов развития.
В зависимости от некоторых факторов, лунное затмение может быть полное и частичное. Логически мы вполне можем предположить, что означает тот или иной термин, характеризующий конкретное затмение. Узнаем же, что такое полное лунное затмение.
Как и когда спутник планеты становится малозаметен?
Такое затмение Луны обычно видно там, где в соответствующий момент она располагается над горизонтом. Спутник оказывается в тени от Земли, но при этом полное затмение не в состоянии скрыть Луну совершенно. В этом случае она всего лишь немного затеняется, приобретая темный, красноватый оттенок. Это происходит потому, что, даже находясь полностью в тени, лунный диск не перестает освещаться солнечными лучами, проходящими сквозь земную атмосферу.
Наши знания расширились фактами о том, затмение Луны. Однако это еще не все возможные варианты затмения спутника земной тенью. Об остальных далее и поведем речь.
Частичное лунное затмение
Как и в случае с Солнцем, затемнение видимой поверхности Луны часто происходит неполное. Частичное затмение мы можем наблюдать в том случае, когда всего некоторая часть Луны оказывается в тени Земли. Это значит, что когда часть спутника затмевается, то есть затеняется нашей планетой, то вторая его часть продолжает освещаться Солнцем и остается хорошо просматриваемой нами.
Гораздо интересней и необычней покажется полутеневое затмение, отличающееся от прочих астрономическими процессами. О том, что такое затмение Луны полутеневое, мы поговорим далее.
Уникальное полутеневое лунное затмение
Данный тип затмения спутника Земли возникает немного иначе, нежели частичное. Из открытых источников или уже из собственного опыта легко узнать, что на поверхности Земли есть области, где солнечные лучи полностью не заслоняются, а значит, не могут быть тенью. Но и прохождения прямых солнечных лучей здесь нет. Это область полутени. И вот когда Луна, попавшая в это самое место, оказывается в полутени Земли, мы можем наблюдать полутеневое затмение.
При попадании в полутеневую область лунный диск меняет свою яркость, становясь немного темнее. Правда, такое явление невооруженным взглядом заметить и распознать практически невозможно. Для этого понадобятся специальные приборы. Также интересно, что с одного края диска Луны затемнение может быть заметнее.
Вот мы и закончили второй основной блок нашей статьи. Теперь мы легко можем и сами объяснить, что такое лунное затмение и как оно происходит. Но интересные факты о солнечном и лунном затмениях не заканчиваются. Продолжим тему, отвечая на некоторые вопросы, связанные с этими удивительными явлениями.
Какие затмения бывают чаще?
После всего, что мы узнали из предыдущих частей статьи, закономерно возникает вопрос: какое из затмений мы имеем больше шансов увидеть в своей жизни? Об этом также скажем несколько слов.
Невероятно, но факт: количество затмений Солнца больше, хоть Луна и меньше по своему размеру, чем Ведь, зная, что такое затмение и почему оно происходит, можно подумать, что тень от большего объекта вероятней перекроет меньший, нежели наоборот. Исходя из такой логики размер Земли позволяет скрыть лунный диск в два счета.
Тем не менее именно затмений Солнца на планете случается больше. По статистике астрономов и наблюдателей, на семь затмений приходится всего три лунных, солнечных, соответственно, четыре.
Причина удивительной статистики
Диски ближайших к нам небесных светил, Солнца и Луны, на небосводе в диаметре практически одинаковы. Именно по этой причине могут происходить солнечные затмения.
Обычно затмения Солнца выпадают на период новолуния, то есть тогда, когда Луна приближается к своим орбитным узлам. А так как не является идеально круглой, а узлы орбиты движутся по эклиптике, в благоприятствующие периоды диск Луны на небесной сфере может быть либо большего размера, либо меньшего, а то и равного солнечному диску.
При этом первый случай способствует полному затмению. Решающим фактором выступает угловой При максимальном размере затмение может длиться до семи с половиной минут. Второй случай подразумевает полную затененность всего лишь на секунды. В третьем случае, когда диск Луны меньше солнечного, происходит очень красивое затмение - кольцеобразное. Вокруг темного диска Луны мы видим сияющее кольцо - края солнечного диска. Такое затмение длится 12 минут.
Таким образом, мы дополнили свои знания о том, что такое солнечное затмение и как оно происходит, новыми подробностями, достойными исследователей-любителей.
Фактор затмений: расположение светил
Не менее важной причиной затмения является равномерное расположение небесных светил. Тень Луны может попадать или не попадать на Землю. А иногда происходит так, что на Землю попадает всего лишь полутень от затмения. В этом случае можно наблюдать частичное, то есть неполное затмение Солнца, о котором мы уже говорили, еще когда рассказывали о том, что такое затмение Солнца.
Если лунное затмение можно наблюдать со всей ночной поверхности планеты, с которой видно окружность лунного диска, то солнечное - только в том случае, когда вы находитесь в узкой полосе шириной в среднем 40-100 километров.
Как часто можно увидеть затмения?
Теперь, когда мы знаем, что такое затмение и почему одних бывает больше, чем других, остался еще один волнительный вопрос: как часто можно наблюдать эти удивительные явления? Ведь за свою жизнь каждый из нас слышал всего лишь по одной новости о затмении, максимум - две, кто-то - ни одной...
Несмотря на то, что солнечное затмение происходит чаще, чем лунное, все же и его в одной и той же местности (помним о полосе средней шириной в 40-100 километров) можно увидеть всего лишь один раз в 300 лет. А вот полное лунное затмение, человек может наблюдать несколько раз в своей жизни, но только в том случае, если на протяжении всей жизни наблюдающий место жительства не менял. Хотя сегодня, зная о затемнении, можно попасть куда угодно и каким угодно транспортом. Те, кто знает, что такое лунное затмение, наверняка не остановятся перед сотней-другой километров пути ради невероятного зрелища. Сегодня с этим проблем нет. И если вдруг к вам поступила информация об очередном затмении в каком-нибудь месте, не поленитесь и не пожалейте средств, чтобы к месту максимальной видимости добраться в тот момент, когда можно наблюдать происходящее затмение. Поверьте, никакое расстояние не сравнится с полученными впечатлениями.
Ближайшие видимые затмения
О периодичности и графике возникновения затмений можно узнать из астрономического календаря. К тому же о знаменательных события типа полного затмения обязательно будут говорить в СМИ. Календарь же гласит, что следующее видимое в столице России затмение Солнца состоится 16 октября 2126 года. Напомним также, что последнее затмение на этой территории могли наблюдать больше ста лет назад - в 1887 году. Так что жителям Москвы наблюдать солнечное затмение не придется еще много лет. Единственная возможность увидеть удивительное явление - поехать в Сибирь, на Дальний Восток. Там можно наблюдать изменение яркости Солнца: оно лишь немного потемнеет.
Заключение
Нашей астрономической статьей мы постарались понятно и коротко рассказать, что такое затмение Солнца и Луны, как происходят эти явления, как часто их можно увидеть. Вывод наших изысканий в этой сфере: затмение разных небесных тел происходят по разным принципам и имеют свои особенности. Но разобраться в некоторых деталях, необходимых для полноценного знания среднестатистического человека об окружающей среде, очень важно.
В наше время благодаря развитой науке и технологии погасшее на время светило уже вовсе не пугает, но остается таким же маняще загадочным. Сегодня мы знаем, что такое лунное затмение и солнечное и что они нам несут. Пусть же теперь интерес к ним будет чисто познавательным как к редкому диковинному явлению. Также напоследок желаем вам увидеть хоть одно затмение своими глазами!
Подробности Категория: Солнце Опубликовано 04.10.2012 16:24 Просмотров: 9608
Солнечные и лунные затмения – это астрономические явления. Солнечное затмение заключается в том, что Луна полностью или частично закрывает (затмевает) Солнце от наблюдателя на Земле. При лунном затмении Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй.
Солнечное затмение
Солнечные затмения упоминаются уже в античных источниках.
Солнечное затмение возможно только в новолуние
, когда сторона Луны, обращенная к Земле, не освещена, и сама Луна не видна. Затмения возможны только в том случае, если новолуние происходит вблизи одного из двух лунных узлов
(точки пересечения видимых орбит Луны и Солнца), не далее чем примерно в 12 градусах от одного из них.
Тень Луны на земной поверхности не превышает в диаметре 270 км, поэтому солнечное затмение наблюдается только в узкой полосе на пути тени. Если наблюдатель находится в полосе тени, он видит полное солнечное затмение
, при котором Луна полностью скрывает Солнце, небо темнеет, и на нём могут появиться планеты и яркие звёзды. Вокруг скрытого Луной солнечного диска можно наблюдать солнечную корону
, которая при обычном ярком свете Солнца не видна. Для земного наблюдателя полная фаза затмения длится не более нескольких минут. Минимальная скорость движения лунной тени по земной поверхности составляет чуть более 1 км/с.
Наблюдатели, которые находятся вблизи полосы полного затмения, могут видеть частное солнечное затмение
. При частном затмении Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, скрывая только его часть. При этом небо темнеет гораздо слабее, звёзды не появляются. Частное затмение может наблюдаться на расстоянии порядка двух тысяч километров от зоны полного затмения.
Астрономические характеристики солнечных затмений
Полным
называется такое затмение, если оно может наблюдаться как полное хотя бы где-то на поверхности Земли.
Когда наблюдатель находится в тени от Луны, он наблюдает полное солнечное затмение. Когда он находится в области полутени, он может наблюдать частное солнечное затмение
. Помимо полных и частных солнечных затмений, бывают кольцеобразные затмения
. Кольцеобразное затмение происходит, когда в момент затмения Луна находится на большем удалении от Земли, чем во время полного затмения, и конус тени проходит над земной поверхностью, не достигая её. При кольцеобразном затмении Луна проходит по диску Солнца, но оказывается меньше Солнца в диаметре, поэтому не может скрыть его полностью. В максимальной фазе затмения Солнце закрывается Луной, но вокруг Луны видно яркое кольцо незакрытой части солнечного диска. Небо при кольцеобразном затмении остаётся светлым, звёзды не появляются, наблюдать корону Солнца невозможно. Одно и то же затмение может быть видно в разных частях полосы затмения как полное или кольцеобразное. Такое затмение иногда называют полным кольцеобразным (или гибридным).
Солнечные затмения можно предсказать
. Учеными давно уже просчитаны затмения на много лет вперед. В год на Земле может происходить от 2 до 5 солнечных затмений, из них не более двух - полные или кольцеобразные. В среднем за сто лет происходит 237 солнечных затмений разного типа. Например, в Москве с XI по XVIII вв. полных солнечных затмений было всего 3. В 1887 г. также было полное затмение. Очень сильное затмение с фазой 0,96 произошло 9 июля 1945 года. Следующее полное солнечное затмение ожидается в Москве 16 октября 2126 года.
Как наблюдать солнечное затмение
Особое внимание при наблюдении солнечного затмения нужно уделить защите глаз от солнечного света. Для этого рекомендуется использовать специальные светофильтры, покрытые тонким слоем металла. Можно применить один-два слоя качественной чёрно-белой фотоплёнки, покрытой серебром. Полное солнечное затмение можно наблюдать через оптические приборы даже без затемняющих экранов, но при малейших признаках окончания затмения нужно немедленно прекратить наблюдение. Даже тоненькая полоска света, многократно усиленная через бинокль, может нанести непоправимый вред сетчатке глаза, а потому специалисты настоятельно рекомендуют использовать затемняющие светофильтры.
Лунное затмение
Лунное затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Это хорошо видно на представленной схеме. Диаметр пятна тени Земли составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком. В каждый момент затмения степень покрытия диска Луны земной тенью выражается фазой затмения Ф. Когда Луна во время затмения полностью входит в тень Земли, затмение называется полным лунным затмением, когда частично - частным затмением. Два необходимых и достаточных условия наступления лунного затмения - полнолуние и близость Земли к лунному узлу (точка пересечения орбиты Луны с эклиптикой).
Наблюдение лунных затмений
Полное
Может наблюдаться на половине территории Земли там, где на момент затмения Луна находится над горизонтом. Вид затемнённой Луны с любой точки наблюдения почти одинаков. Максимальная возможная продолжительность полной фазы лунного затмения составляет 108 минут (например, 16 июля 2000 г.) Но во время даже полного затмения Луна не исчезает полностью, а становится тёмно-красной. Это объясняется тем, что Луна даже в фазе полного затмения продолжает освещаться. Солнечные лучи, проходящие по касательной к земной поверхности, рассеиваются в атмосфере Земли и за счёт этого рассеяния частично достигают Луны. Земная атмосфера наиболее прозрачна для лучей красно-оранжевой части спектра, поэтому именно эти лучи в большей мере достигают поверхности Луны при затмении. А вот если бы в момент затмения Луны (полного или частичного) наблюдатель находился на Луне, то он смог бы увидеть полное солнечное затмение (затмение Солнца Землей).
Частное
Если Луна попадает в полную тень Земли только частично, то наблюдается частное затмение. При нём часть Луны является тёмной, а часть даже в максимальной фазе остаётся в полутени и освещается солнечными лучами.
Полутеневое
Полутень - область пространства, в которой Земля заслоняет Солнце лишь частично. Если Луна проходит область полутени, но не входит в тень, происходит полутеневое затмение. При нём яркость Луны уменьшается, но незначительно: такое уменьшение практически незаметно невооружённым глазом и фиксируется только приборами.
Лунные затмения можно предсказать
. Каждый год происходят как минимум два лунных затмения, однако в связи с несовпадением плоскостей лунной и земной орбит, их фазы отличаются. Затмения повторяются в прежнем порядке каждые 6585⅓ дней (или 18 лет 11 дней и ~8 часов - это период называется сарос). Зная, где и когда наблюдалось полное лунное затмение, можно точно определить время последующих и предыдущих затмений, хорошо просматриваемых в этой местности. Эта цикличность часто помогает точно датировать события, описываемые в исторических летописях.
Редко какие природные или астрономические явления по силе своего драматизма и воздействия на человека могут превзойти солнечное затмение. Понимание его внутренних процессов и скрытых механизмов позволит расширить кругозор, сделать шаг в мир науки о звездах.
Солнечные затмения в прошлом и настоящем
Древнейшими письменными источниками, рассказывающими о внезапном наступлении ночи среди ясного дня, были написанные более 2 тыс. лет назад китайские рукописи. Они, как и более поздние источники из других стран, повествуют о чрезвычайном волнении и страхе населения при внезапном исчезновении Солнца.
Многие тысячи лет человеческой истории затмения считались исключительно предвестниками больших несчастий и катастроф. Но времена менялись, знания множились, и за ничтожный в исторической перспективе срок из предвестника катастроф кратковременные исчезновения солнца превратились для людей в грандиозное шоу, устраиваемое самой природой.
Предсказание точного времени начала астрономических событий тоже было когда-то уделом посвященных жрецов. К слову, использовавших это знание, исходя из соображений выгод и утверждения своего могущества в обществе.
Ученые наших дней, наоборот, охотно делятся такой информацией. На десятилетия вперед известны годы солнечных затмений, места в которых они будут наблюдаться. Ведь чем больше людей участвуют в наблюдениях - тем больше информации стекается в астрономические центры.
Ниже приведен график солнечных затмений на ближайшее время:
- Сентябрь, 01, 2016 . Наблюдаться будет в Индийском океане, на Мадагаскаре, частично в Африке.
- Февраль, 26, 2017 . Южная часть Африки, Антарктика, Чили и Аргентина.
- Август, 21, 2017 . Большинство штатов США, северная часть Европы, Португалия.
- Февраль, 15, 2018 . Антарктика, Чили и Аргентина.
- Июль, 13, 2018 . Южный берег австралийского континента, п-ов Тасмания, часть Индийского океана.
- Август, 11, 2018 . Большинство стран Северного полушария, в т.ч. территория России, Арктика, часть Северной Азии.
Условия и причины солнечных затмений
В бесконечном пространстве Вселенной со скоростью 250 километров в секунду движутся Солнце и окружающие его планеты системы. В свою очередь внутри этой системы происходит движение всех составляющих ее небесных тел вокруг центрального светила, по разным траекториям (орбитам) и с различной скоростью.
Большинство из этих планет имеет собственные планеты-сателлиты, называемые спутниками. Наличием спутников, постоянным движением их вокруг своих планет и существованием определенных закономерностей в соотношениях размеров указанных небесных тел и расстояний между ними объясняются причины солнечных затмений.
Каждое из небесных тел, входящих в нашу систему, освещается солнечными лучами и ежесекундно отбрасывает длинную тень в окружающее пространство. Такую же тень конусовидной формы отбрасывает Луна на поверхность нашей планеты, когда при движении по своей орбите оказывается между Землей и Солнцем. В месте, куда падает лунная тень, наступает затмение.
В нормальных условиях видимые диаметры Солнца и Луны практически одинаковы. Находясь на расстоянии в 400 раз меньшем, чем расстояние от Земли до единственной звезды нашей системы, Луна при этом по своим размерам в 400 раз меньше Солнца. Благодаря такому, удивительно точному соотношению, человечество имеет возможность периодически наблюдать полное солнечное затмение.
Это событие может происходить только в периоды, когда соблюдается несколько условий одновременно:
- Новолуние - Луна обращена «лицом» к Солнцу.
- Луна находится на линии узлов: так называется воображаемая линия пересечения лунной и земной орбит.
- Луна находится на достаточно близком к Земле расстоянии.
- Линия узлов направлена на Солнце.
Механизм и время солнечного затмения
Описания того, как происходит солнечное затмение, в целом не изменялись за всю документально зафиксированную историю наблюдений. На краю Солнца появляется темное пятно наползающего справа лунного диска, которое постепенно увеличивается в размерах, становится все темнее и четче.
Чем большая поверхность светила покрывается Луной, тем темнее становится небо, на котором появляются яркие звезды. Тени теряют привычные очертания, становятся расплывчатыми.
Воздух значительно холодеет. Его температура, в зависимости от географической широты, по которой проходит полоса затмения, может снижаться на величину до 5 градусов Цельсия. Животные в это время становятся тревожными, часто мечутся в поисках убежища. Птицы смолкают, некоторые укладываются спать.
Темный диск Луны все больше наползает на Солнце, оставляя от него все более истончающийся серп. Наконец, Солнце исчезает полностью. Вокруг закрывшего его черного кружка видно солнечную корону - серебристое сияние с размытыми краями. Некоторое освещение придает вспыхивающая на всем протяжении горизонта вокруг наблюдателя заря, необычного лимонно-оранжевого оттенка.
Момент полного исчезновения солнечного диска длится обычно не более трех-четырех минут. Максимально возможное время солнечного затмения, рассчитанное по специальной формуле, исходя из соотношения величин угловых диаметров Солнца и Луны, составляет 481 секунду (немногим менее 8 минут).
Затем черный лунный диск смещается далее влево, обнажая слепящую кромку Солнца. В этот момент исчезает солнечная корона и заревное кольцо, небо светлеет, звезды гаснут. Постепенно освобождающееся Солнце отдает все больше света и тепла, природа возвращается к своему обычному виду.
Важно отметить, что в северном полушарии Луна движется по солнечному диску справа налево, а в южном полушарии наоборот - слева направо.
Основные разновидности солнечных затмений
Площадь земного шара, на которой может наблюдаться описанное выше полное солнечное затмение , всегда ограничена узкой и длинной полосой, формирующейся на пути конусовидной тени Луны, несущейся по земной поверхности со скоростью более 1 километра в секунду. Ширина полосы обычно не бывает больше 260-270 километров, в длину может достигать 10-15 тысяч километров.
Орбиты движения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли представляют собой эллипс, поэтому расстояния между этими небесными телами не являются постоянными величинами и могут колебаться в некоторых пределах. Благодаря этому принципу природной механики солнечные затмения бывают разными.
На значительно большем удалении от полосы полного затмения можно наблюдать частное солнечное затмение , которое в просторечии нередко называют также частичным. В этом случае для находящегося в месте вне полосы тени наблюдателя орбиты ночного и дневного светил пересекаются таким образом, что солнечный диск закрывается лишь частично. Наблюдаются такие явления намного чаще и на гораздо большей территории, при этом область солнечного затмения может составлять несколько миллионов квадратных километров.
Частные затмения происходят ежегодно практически в каждой точке земного шара, но для большинства людей, не входящих в профессиональное астрономическое сообщество, они остаются незамеченными. Редко глядящий на небо человек увидит такое явление только в случае, когда Луна закроет Солнце наполовину, т.е. если значение его фазы будет приближаться к 0,5.
Вычисление фазы солнечного затмения в астрономии может производиться по формулам разной степени сложности. В самом простом варианте она определяется через отношение диаметров закрытой Луной части и общего диаметра солнечного диска. Значение фазы выражается всегда только в виде десятичной дроби.
Иногда Луна проходит от Земли на расстоянии, чуть большем обычного, и ее угловой (видимый) размер меньше видимого размера солнечного диска. В таком случае имеет место кольцевое или кольцеобразное затмение : сверкающее кольцо Солнца вокруг черного круга Луны. При этом наблюдение солнечной короны, звезд и зари невозможно, так как небо практически не темнеет.
Ширина полосы наблюдения при аналогичной длине существенно выше - до 350 километров. Ширина полутени также больше - до 7340 километров в диаметре. Если при полном затмении фаза равняется единице или может быть даже больше, то при кольцевом значение фазы всегда будет больше 0,95, но меньше 1.
Стоит отметить любопытный факт, что наблюдаемое разнообразие затмений приходится как раз на период существования человеческой цивилизации. С момента формирования Земли и Луны как небесных тел расстояние между ними медленно, но непрерывно увеличивается. При изменении расстояний схема солнечного затмения в целом остается прежней, аналогичной описанной выше.
Более миллиарда лет назад расстояние между нашей планетой и ее спутником было меньшим, чем сейчас. Соответственно, видимый размер лунного диска был намного больше размера солнечного. Происходили только полные затмения с намного более широкой полосой тени, наблюдение короны было практически невозможным, как и образование кольцевидных затмений.
В далеком будущем, через миллионы лет, расстояние между Землей и Луной станет еще большим. Далеким потомкам современного человечества будут доступны для наблюдения исключительно кольцеобразные затмения.
Научные опыты для любителей
Наблюдение затмений Солнца в свое время помогло совершить ряд значимых открытий. К примеру, еще во времена древних греков тогдашние мудрецы сделали выводы о возможном движении небесных тел, их шарообразной форме.
Со временем методы и инструменты исследований позволили сделать заключения о химическом составе нашей звезды, о протекающих в ней физических процессах. Всем известный химический элемент гелий также был открыт в период затмения, наблюдаемого французским ученым Жансеном в Индии, в 1868 году.
Солнечные затмения - одно из немногих астрономических явлений, доступных для наблюдения любителями. И не только для наблюдений: внести посильный вклад в науку и зафиксировать обстоятельства редкого природного явления по силам любому.
Что можно сделать астроному-любителю:
- Отметить моменты контакта солнечного и лунного дисков;
- Зафиксировать длительность происходящего;
- Зарисовать или сфотографировать солнечную корону;
- Поучаствовать в эксперименте по уточнению данных о диаметре Солнца;
- В некоторых случаях или при использовании приборов можно увидеть протуберанцы;
- Сфотографировать круговое зарево на линии горизонта;
- Произвести простейшие наблюдения за изменениями окружающей среды.
Отсюда главное правило наблюдения солнца: обязательно применять защиту для глаз. Таковой могут послужить специальные светофильтры для телескопов и биноклей, маски-хамелеоны для сварочных работ. На самый крайний случай подойдет простое закопченное стекло.
Как выглядит солнечное затмение - смотрите на видео:
Относительно безопасно можно наблюдать лишь короткий промежуток, только несколько минут, пока длится полное затмение. Особую осторожность соблюдайте в начальной и конечной фазах, когда яркость солнечного диска близка к максимальной. Рекомендуется делать перерывы в наблюдении.
