Затмения Солнца относятся к таким явлениям природы, о дне наступления которых заранее известно. Астрономы всегда тщательно готовятся к наблюдениям затмений, а в места, где они видны, снаряжаются специальные экспедиции.
Наступает день затмения.
Природа живет своей обычной жизнью. В синем небе ярко сияет Солнце. Ничто не предвещает грядущего события. Но вот на правом краю Солнца появляется ущерб. Он медленно увеличивается, и солнечный диск принимает форму серпа, обращенного выпуклостью влево. Солнечный свет постепенно ослабевает. Становится прохладнее. Серп делается совсем тоненьким, и вдруг эта узенькая дуга распадается на две, и наконец за черным диском исчезают последние яркие точки. На всю окружающую местность ложится полумрак. Небо принимает ночной вид, на нем вспыхивают яркие звезды. Вдоль горизонта появляется кольцо оранжевого оттенка.
Это наступило полное солнечное затмение. На месте погасшего светила виден черный диск, окруженный серебристо-жемчужным сиянием.
Напуганный внезапно наступившей темнотой звери и птицы замолкают и спешат укрыться на ночной покой, многие растения свертывают листья; 2, 3, иногда 5 минут длится необычная темнота, И вновь вспыхивают яркие солнечные лучи. В тот же миг исчезает серебристо жемчужное сияние, гаснут звезды. Словно на заре, поют петухи, возвещая о наступлении дня. Вся природа опять оживает.
Солнце снова принимает вид серпа, но теперь уже повернутого выпуклостью в другую сторону, как серп “молодой” Луны. Серп увеличивается, и уже через час в небе все как обычно.
Солнечное затмение — очень величественное и красивое явление природы. Никакого вреда растениям, животным и человеку оно, конечно, причинить не может.
Но не так думали люди в далеком прошлом. Солнечное затмение знакомо человеку с глубочайшей древности. Но люди не знали, отчего оно происходит. Панический страх вызывало у людей неожиданное, таинственное исчезновение лучезарного светила. В угасании Солнца среди бела дня они видели проявление неведомых сверхъестественных сил. У восточных народов существовало поверье, что во время затмения некое злое чудовище пожирает Солнце.
Отголоски этих древних представлений человека встречались и в сравнительно недавнее время. Так, в Турции во время затмения 1877г. перепуганные жители стреляли из ружей в Солнце, желая прогнать шатана (злого духа), пожиравшего, по их мнению, Солнце.
В русских летописях мы находим многочисленные упоминания о затмениях. В Ипатьевской летописи, например, говорится о затмении, упоминаемом в “Слове о полку Игореве”.
Это затмение Солнца произошло в 1185 г. оно было полным в Новгороде и Ярославле. Князь Игорь со своей дружиной был в это время на р. Донце, где затмение было неполным (была закрыта лишь часть солнечного диска). Летописец высказывает убеждение, что это затмение оказалось причиной поражения Игоря в битве с половцами.
И даже тогда, когда действительная причина солнечных затмений была уже известна ученым, затмение все-таки часто вызывало У населения страх. Люди считали, что затмение послано богом и предвещает конец мира, голод, несчастье. Эти суеверные представления сеяли среди народа служители религиозных культов, чтобы держать народные массы в повиновении.
Передовые люди разных времен старались развеять у народа страх, вызываемый затмениями. Например, Петр I обращался к ученым и должностным лицам с просьбой принять участие в распространении правильного объяснении ожидавшегося 1 мая 1706 г. солнечного затмения. Известно его письмо к адмиралу Головину, в котором он писал: “Господин адмирал. Будущего месяца в первый день будет великое солнечное затмение. Того ради изволь сие поразгласить в наших людях, что когда оное будет, дабы за чудо не поставили. Понеже, когда люди про то ведают преже,то не есть уже чудо”.
В нашей Советской стране правильное научное объяснение различных явлении природы дошло до самых отдаленных уголков. И теперь у нас едва ли найдется такой человек, у которого солнечное и лунное затмения вызывали бы страх. Что же такое солнечное затмение? Нам часто приходится наблюдать, как в ясный, солнечный день тень от облака, подгоняеммого ветром, пробегает по земле и достигает того места, где мы находимся. Облако скрывает от нас Солнце. Между тем другие места, находящиеся вне этой тени, остаются освещенными Солнцем.
Во время солнечного затмения между нами и Солнцем проходит Луна и скрывает его от нас. Рассмотрим подробнее условия, при которых может наступить затмение Солнца.
Наша планета Земля, вращаясь в течение суток вокруг своей оси одновременно движется вокруг Солнца и за год делает полный оборот. У Земли есть спутник — Луна. Луна движется вокруг Земли и полный оборот совершает за 29 1 / 2 суток.
Взаимное расположение этих трех небесных тел все время меняется. При своем движении вокруг Земли Луна в определенные периоды времени оказывается между Землей и Солнцем. Но Луна — темный, непрозрачный твердый шар. Оказавшись между Землей и Солнцем, она, словно громадная заслонка, закрывает собой Солнце. В это время та сторона Луны, которая обращена к Земле, оказывается темной, неосвещенной. Следовательно, солнечное затмение может произойти только во время новолуния. В полнолуние Луна проходит от Земли в стороне, противоположной Солнцу, и может попасть в тень, отбрасываемую земным шаром. Тогда мы будем наблюдать лунное затмение.
Среднее расстояние от Земли до Солнца составляет 149,5 млн. км,а среднее расстояние от Земли до Луны - 384 тыс. км.
Чем ближе предмет, тем большим он нам кажется. Луна по сравнению с Солнцем ближе к нам почти: в 400 раз, и в то же время ее диаметр меньше диаметра Солнца также приблизительно в 400 раз. Поэтому видимые размеры Луны и Солнца почти одинаковы. Луна, таким образом, может закрыть от нас Солнце.
Однако расстояния Солнца и Луны от Земли не остаются постоянными, а слегка изменяются. Происходит это потому, что путь Земли вокруг Солнца и путь Луны вокруг Земли — не окружности, а эллипсы. С изменением расстояний между этими телами изменяются и их видимые размеры.
Если в момент солнечного затмения Луна находится в наименьшем удалении от Земли, то лунный диск будет несколько больше солнечного. Луна целиком закроет собой Солнце, и затмение будет полным. Если же во время затмения Луна находится в наибольшем удалении от Земли, то она будет иметь несколько меньшие видимые размеры и закрыть Солнце целиком не сможет. Останется незакрытым светлый ободок Солнца, который во время затмения будет виден как яркое тоненькое кольцо вокруг черного диска Луны. Такое затмение называют кольцеобразным.
Казалось бы, солнечные затмения должны случаться ежемесячно, каждое новолуние. Однако этого не происходит. Если бы Земля и Луна двигались видной плоскости, то в каждое новолуние Луна действительно оказывалась бы точно на прямой линии, соединяющей Землю и Солнце, и происходило бы затмение. На самом деле Земля движется вокруг Солнца в одной плоскости, а Луна вокруг Земли — в другой. Эти плоскости не совпадают. Поэтому часто во время новолуний Луна приходит либо выше Солнца, либо ниже.
Видимый путь Луны на небе не совпадает с тем путем, по которому движется Солнце. Эти пути пересекаются в двух противоположных точках, которые называются узлами лунной о р б и т ы. Вблизи этих точек пути Солнца и Луны близко подходят друг к другу. И только в том случае, когда новолуние происходит вблизи узла, оно сопровождается затмением.
Затмение будет полным или кольцеобразным, если в новолуние Солнце и Луна будут находиться почти в узле. Если же Солнце в момент новолуния окажется па некотором расстоянии от узла, то центры лунного н солнечного дисков не совпадут и Луна закроет Солнце лишь частично. Такое затмение называется частным.
Луна перемещается среди звезд с запада на восток. Поэтому закрытие Солнца Луной начинается с его западного, т. е. правого, края. Степень закрытия называется у астрономов фазой затмения.
Ежегодно бывает не менее двух солнечных затмений. Так было, например, в 1952 г.:
25 февраля — полное (наблюдалось в Африке, Иране, СССР) и 20 августа— кольцеобразное (наблюдалось в Южной Америке). А вот в 1935г. было пять солнечных затмений. Это наибольшее число затмении, которое может быть в течение одного года.
Трудно представить себе, что солнечные затмения происходят так часто: ведь каждому из нас наблюдать затмения приходится чрезвычайно редко. Объясняется это тем, что во время солнечного затмения тень от Луны падает не на всю Землю. Упавшая тень имеет форму почти круглого пятна, поперечник которого может достигать самое 6ольшое 270 км. Это пятно покроет лишь ничтожно малую долю земной поверхности. В данный момент только на этой части Земли и будет видно полное солнечное затмение.
Луна движется по своей орбите со скоростью около 1 км/сек, т. е. быстрее ружейной пули. Следовательно, ее тень с большой скоростью движется по земной поверхности и не может надолго закрыть какое-то одно место на земном шаре. Поэтому полное солнечное затмение никогда не может продолжаться более 8 минут.
В нынешнем столетпи наибольшая продолжительность затмении была в 1955 г. и будет в 1973 г. (не более 7 минут).
Таким образом, лунная тень, двигаясь по Земле, описывает узкую, но длинную полосу, па которой последовательно наблюдается полное солнечное затмение. Протяженность полосы полного солнечного затмения достигает нескольких тысяч километров. И все же площадь, покрываемая тенью, оказывается незначительной по сравнению со всей поверхностью Земли. Кроме того, в полосе полного затмения часто оказываются океаны, пустыни и малонаселенные районы Земли.
Вокруг пятна лунной тени располагается область полутени, здесь затмение бывает частным. Поперечник области полутени составляет около 6—7 тыс. км. Для наблюдателя, который будет находиться вблизи края этой области, лишь незначительная доля солнечного диска покроется Луной. Такои затмение может вообще пройти незамеченным.
Можно ли точно предсказать наступление затмения? Ученые еще в древности установили что через 6585 дней и 8 часов, что составляет 18 лет 11 дней 8 часов, затмения повторяются. Происходит это потому, что именно через такой промежуток времени расположение в пространстве Луны, Земли и Солнца повторяется. Этот промежуток был назван саросом, что знячит повтореиие.
В течение одного сароса в среднем бывает 43 солнечных затмения, из них 15 частных, 15 кольцеобразных и 13 полных. Прибавляя к к датам затмений, наблюдавшихся в течение одного сароса, 18 лет 11 дней и 8 часов, мы сможем предсказать наступление затмений и в будущем. Например, 25 февраля 1952 г. произошло солнечное затмение. Оно повторится 7 марта 1970 г., затем 18 марта 1988 г. и т. д.
Однако в саросе содержится не целое число дней, а 6585 дней и 8 часов. За эти 8 часов Земля повернется на треть оборота и будет обращена к Солнцу уже другой частью своей поверхности. Поэтому следующее затмение будитнаблюдаться в другим районе Земли. Так, полоса затмений 1952 г. прошла через Центральную Африку, Аравию, Иран, СССР. Затмение же 1970 г. будет наблюдаться как полное только жителями Мексики и Флориды.
В одном и том же месте Земли полное солнечное затмение наблюдается один раз в 250 - 300 лет.
Как видите, предсказать день затмения очень легко. Предсказание же точного времени его наступления и условий его видимости - труд-пая задача; чтобы решить ее, астрономы в течение нескольких столетий изучали движение Земли и Луны. В настоящее время затмения предсказывают очень точно. Ошибка в предсказании момента наступления затмения не пре-восходит 2—4 секунд.
Крупнейший, в мире специалист по теории затмений — директор Пулковской обсерватории, акад. А. А. Михаилов.
Точным вычислением можно восстановить время и условия видимости какого-нибудь затмения, наблюдавшегося в той или другой местности в древние времена. Если затмение это сопоставлено в летописи с каким-нибудь историческим событием, то мы можем точно определить дату этого события. Древнегреческий историк Геродот указывал, что во время битвы между лидийцами и мидянами произошло (неполное) солнечное затмение. Оно так поразило сражавшихся, что положило конец войне. Историки колебались относительно времени этого события, они относили его ко времени между 626 и 583 гг. до н. э.; астрономическое же вычисление точно показывает, что затмение, а следовательно, и битва происходили 28 мая 585 г. до н. э. Установление точной даты этой битвы пролило свет и на хронологию некоторых других исторических событий. Так астрономы оказали большую помощь историкам.
Астрономы вычислили условия видимости солнечных затмений на много лет вперед.
Последнее затмение, доступное для наблюдений в европейской части СССР, было 15 февраля 1961 г. Следующее эатмение будет наблюдаться здесь только в 2126 г. До этого, правда, будет 4 полных солнечных затмения, но полоса видимости их пройдет в пределах СССР лишь через трудоступные районы Сибири и Арктики.
К числу “необыкновенных” небесных явлений относятся также лунные затмения. Происходят они так. Полный светлый круг Луны начинает темнеть у своего левого края, на лунном диске появляется круглая бурая тень, она продвигается все дальше и дальше и примерно через час покрывает всю Луну. Луна меркнет и становится красно-бурого цвета.
Диаметр Земли больше диаметра Луны почти в 4 раза. а тень от Земли даже на расстоянии Луны от Земли более чем в 2 1 / 2 раза превосходит размеры Луны. Поэтому Луна может целиком погрузиться в земную тень. Полное лунние затмение гораздо продолжительнее солнечного: оно может длиться 1 час 40 минут.
По той же причине, по которой солнечные затмения бывают не каждое новолуние, лунные затмения происходят не каждое полнолуние. Наибольшее число лунных затмений в году - 3, но бывают годы совсем без затмений; таким был, например, 1951 год.
Лунные затмения повторяются через тот же промежуток времени, что и солнечные. В течение этого промежутка, в 18 лет 11 дней 8 часов (сарос), бывает 28 лунных затмений, из них 15 частных и 13 полных. Как видите, число лунных затмений в саросе значительно меньше солнечных, и все же лунные затмения можно наблюдать чаще солнечных. Это объясняется тем, что Луна, погружаясь в тень Земли, перестает быть видимой на всей не освещенной Солнцем половине Земли. Значит, каждое лунное затмение видно на значительно большей территории, чем любое солнечное.
Затмившаяся Луна не исчезает совершенно, как Солнце во время солнечного затмения, а бывает слабо видимой. Происходит это потому, что часть солнечных лучей приходит сквозь зем-ную атмосферу, преломляется в ней, входит внутрь земной тени и попадает на Луну. Так как красные лучи спектра менее всего рассеиваются и ослабляются в атмосфере. Луна во время затмения приобретает медно-красный или бурый оттенок.
Происходят, когда свет одного светила полностью или частично закрыт от нас другим светилом.
При солнечных затмениях
Луна закрывает (затмевает) свет Солнца, проходя между ним и Землей.
При лунных затмениях
земная тень падает на Луну, не позволяя Солнцу освещать лунную поверхность.
Солнечные затмения.
Чтобы произошло солнечное затмение, Земля, Луна и Солнце должны выстроиться в одну линию, что бывает только в моменты новолуний
. Из-за по орбите со скоростью около 1 км/с ее тень приблизительно с той же скоростью перемещается относительно Земли. Максимальное время, в течение которого тень Луны (область полного затмения Солнца) скользит по Земле, составляет около 3,5 ч, а полутень (область частичного затмения) задерживается на Земле около 5,5 ч. Максимальный размер тени на поверхности Земли около 270 км. Жители, оказавшиеся на пути тени, наблюдают полное затмение Солнца. Продолжительность этого явления зависит от широты местности, поскольку поверхность Земли вращается в том же направлении - с запада на восток, куда движется лунная тень, с максимальной скоростью на экваторе 0,46 км/с. Поэтому в районе экватора полные затмения могут длиться до 7 мин 40 с, а на широте 45° - до 6,5 мин. В каждой точке Земли полное затмение происходит в среднем один раз за 360 лет
. По счастливому совпадению угловые диаметры Солнца и Луны почти одинаковы: они близки к 0,5°. Если в момент солнечного затмения Луна проходит перигей (ближайшую к Земле точку орбиты), то она полностью затмевает Солнце; в апогее (наиболее удаленной точке орбиты) угловой размер ее диска меньше солнечного, поэтому происходит кольцевое затмение.
Наблюдаемые явления.
При частных затмениях Солнца общий поток его света ослаблен незначительно, т.о. многие люди даже не замечают этого явления, если заранее не были предупреждены. Не закрытая Луной часть солнечного диска сияет в виде "месяца"; это легко увидеть, если посмотреть на Солнце через плотный светофильтр, например кусок засвеченной фотопленки.
ЛУННАЯ ТЕНЬ во время солнечного затмения проходит по Земле путь шириной до 270 км.
Только вдоль этого пути солнечный диск полностью закрывается Луной.
В более широкой области полутени наблюдается частное затмение,
т. е. Луна лишь частично закрывает Солнце.
Перед началом полного затмения яркость заметно убывает и узкий серпик Солнца можно наблюдать без светофильтра. Серпик быстро сужается, и когда он занимает совсем небольшой участок дуги, это называют "брильянтовым кольцом". В последний момент этот участок разбивается на цепочку ярких пятен, называемых "четками Бейли", - это лучи Солнца светят сквозь неровности лунного края (лунные долины). Вдруг наступает темнота, и появляется белоснежная солнечная корона. Ее яркость в полмиллиона раз ниже, чем у диска Солнца, и быстро спадает к краям, но при наступившей темноте отдельные лучи короны можно проследить до расстояния в несколько градусов. Вдоль края лунного диска видна розоватая полоска хромосферы. Иногда видны яркие розовые язычки протуберанцев, вытянувшиеся над хромосферой. Кое-где на небе заметны звезды. Через несколько минут с противоположной стороны солнечного диска появляются "четки Бейли" и "брильянтовое кольцо" - полное затмение закончилось и корона померкла в лучах Солнца.
Кольцевое затмение.
Средняя длина лунной тени 373 тыс. км, тогда как среднее расстояние от Земли до Луны 385 тыс. км. Поэтому в большинстве затмений лунная тень не дотягивается до земной поверхности. При этом Луна не полностью закрывает солнечный диск, а оставляет видимым тонкий ободок. При таком кольцевом затмении яркий ободок Солнца не позволяет увидеть ни корону, ни звезды вблизи Солнца. Поэтому кольцевые затмения не представляют большого научного интереса.
КОЛЬЦЕВОЕ ЗАТМЕНИЕ происходит, когда Луна так далеко от Земли,
что ее тень не касается земной поверхности и везде вдоль пути полутени наблюдается частное затмение.
В центре полутени Солнце выглядит как тонкое яркое кольцо, блеск которого не позволяет увидеть солнечную корону.
Лунные затмения.
Для затмения Луны Солнце, Земля и Луна также должны располагаться приблизительно на одной прямой. Если Луна проходит через полутень Земли, ее блеск ослабляется незначительно. Полутеневые затмения непривлекательны для астрономов и редко обсуждаются. Когда же Луна входит в тень Земли, то довольно четкая темная область надвигается на ее поверхность, которая сильно краснеет и темнеет, но все же остается видимой: ее освещают рассеянные и преломленные в земной атмосфере солнечные лучи, причем красные лучи проходят сквозь воздух лучше голубых (по этой же причине Солнце у горизонта красное). Яркость Луны при полном затмении сильно зависит от облачности земной атмосферы.
ЛУННОЕ ЗАТМЕНИЕ. Луна проходит через тень Земли и почти полностью затмевается.
Абсолютно полного затмения не происходит потому, что рассеянный в земной атмосфере солнечный свет
немного попадает в область тени и слабо освещает Луну.
Научный интерес к лунным затмениям в основном связан с возможностью измерять скорость падения температуры ее поверхности после резкого прекращения солнечного нагрева. Быстрое падение температуры указывает, что верхний слой лунного грунта - плохой проводник тепла.
Геометрия затмений.
Путь Луны на небе наклонен примерно на 5° к солнечному пути - эклиптике. Поэтому затмения происходят только вблизи точек пересечения ("узлов") их траекторий, где светила достаточно сближаются. Видимое смещение Луны при наблюдении из различных точек Земли (суточный параллакс), а также конечный размер Солнца и Луны делают затмения возможными в определенной зоне вблизи узлов их орбит. В зависимости от расстояния до Луны и Солнца размер этой зоны меняется. Для солнечных затмений ее границы отстоят от узла в каждую сторону на 15,5-18,4°, а для лунных - на 9,5-12,2°.
Как часто происходят затмения
Солнечные затмения. Солнце совершает оборот по эклиптике на 360° за 3651/4 сут; поскольку зона затмений занимает около 34°, Солнце проводит в этой зоне около 34 сут. Но период между новолуниями составляет 291/2 сут, значит, Луна обязательно должна пройти через зону затмений, пока там находится Солнце, но может посетить ее за этот период и дважды. Поэтому при каждом прохождении Солнца через зону затмений (один раз в полгода) должно произойти одно затмение, но может случиться и два.
ПОЛНОЕ СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ 11 июля 1991 сфотографировано с несколькими экспозициями:
начальная фаза затмения - слева, к
онечные фазы - справа;
в центре - полная фаза затмения, в которой видна солнечная корона.
Лунные затмения. Земная тень проходит по зоне затмения Луны в среднем за 22 дня. За этот период может произойти не более одного лунного затмения, поскольку между полнолуниями проходит 29 и 1/2 суток. Затмения может и вообще не случиться, если одно полнолуние было накануне вступления тени в зону, а следующее - сразу после ее выхода из зоны. Хотя лунные затмения происходят реже солнечных, мы гораздо чаще видим полные затмения Луны, чем Солнца. Дело в том, что закрытую земной тенью Луну могут наблюдать все жители ночного полушария Земли, тогда как для наблюдения полного солнечного затмения нужно попасть в узкую полосу лунной тени.
Повторяемость затмений.
Период между двумя последовательными прохождениями Солнца через восходящий узел лунной орбиты называют драконическим годом (вспомните легенду о драконе, пожирающем Солнце). За этот период должно произойти, как минимум, два солнечных затмения - по одному вблизи восходящего и нисходящего узлов; но может не быть ни одного лунного. Максимально в каждом узле может случиться по одному лунному и еще по одному солнечному затмению - всего шесть. Поскольку из-за поворота лунной орбиты узлы смещаются навстречу Солнцу, драконический год продолжается всего 346,6 сут. Таким образом, если первое затмение в году случилось до 19 января, то до конца календарного года может произойти еще и седьмое затмение. Ближайшая такая ситуация будет в 2094.
Сарос.
Э. Галлей открыл, что затмения циклически повторяются через 223 лунных месяца. Он назвал этот период "саросом", ошибочно полагая, что так его называли вавилоняне, несомненно знакомые с этим периодом. Древнегреческим астрономам был знаком утроенный сарос длительностью в 54 года, который они называли exeligmos. За 19 драконических лет (6585,78 сут) происходит почти точно 224 новолуния (6585,32 сут). Поэтому в любой момент фазы Луны связаны с ее положением относительно узлов так же, как это было 18 лет и 111/3 сут назад (или 18 лет и 101/3 сут, в зависимости от количества високосных лет). Поскольку сарос всего на 111/3 сут отличается от числа целых лет, затмения следующего цикла происходят в основном на фоне тех же созвездий, что и предыдущего. Отличие 223 лунных месяцев на 1/3 сут от целого числа солнечных суток приводит к тому, что при затмениях следующего сароса Земля на 1/3 оборота смещена к востоку, и соответствующие затмения наблюдаются на 120° западнее по долготе. Зато через 3 сароса ситуация повторяется гораздо точнее. Поскольку соотношение между драконическим годом и лунным месяцем не совсем простое, последовательные затмения в саросе смещаются к северу или югу в зависимости от того, происходят они в восходящем или нисходящем узле. Наконец лунная тень скользит над земными полюсами, и данная последовательность затмений завершается. В течение одного 18-летнего сароса происходит от 70 до 85 затмений; обычно бывает 43 солнечных и 28 лунных затмений.
Солнце светит, но уже не так ярко, как это было раньше, температура медленно снижается. Размеры образовавшегося серпа уменьшаются, и в итоге черный диск перестал пропускать малейшие лучики света. Вместо яркого и теплого дня вас окружает необычная ночь, а в небесах нет никакого Солнца, лишь черный большой круг, сияющих необычными серебристыми лучами.
Шум природы практически сразу стихает, а растения начинают сворачивать свои листья. Спустя несколько минут все вернется на свои места и улицы города оживут. Еще много лет тому назад подобные явления наводили дикий ужас на людей, вселяя в их сердца панику и страх перед неизбежным.
Что такое лунное затмение?
Это момент попадания Луны в теневую площадь Земли. В этот период все три составляющие: Солнце, Земля и Луна располагаются на одной линии таким образом, что Земля не пропускает солнечный свет к своему спутнику. Следовательно, происходит данное явление лишь в полнолуние.
В период, когда происходит , вы сможете увидеть Луну в полностью затемненном облике или же в частично затемненном. Наблюдать за явлением может половина населения Земли, с которой на момент затмения виднеется луна.
Поскольку диаметр тени Луны более чем в 2 раза меньше от диаметра Земли, то она сможет полностью закрыть собой диск Луны. Это и есть полное затмение . Если Луна погружается в тень Земли частично, то это явление называется частным .
При наличии кривой линии, созданной расположением трех главных объектов, полного затмения люди могут и не увидеть вообще. Если земная тень накроет лишь небольшую часть лунного диска, то в результате этого можно увидеть покрытие лунного диска полутенью. Их расположение будет влиять на продолжительность фаз затмения.
Полное лунное затмение еще не значит, что она исчезнет из вида. Просто лунный диск обретает другую окраску – темно-красную. Научное объяснение смене цвета заключается в преломлении солнечных лучей, идущих к Луне. Проходя по касательной траектории к земному шару лучи рассеиваются и остаются лишь красные лучи (синие и голубые цветовые спектры поглощаются нашей атмосферой).
Как раз эти лучи доходят к поверхности при затмении. Природа «фокуса» в точности такая же, как и во время заката, когда далеко за горизонтом наблюдается нежный розовый или оранжевый цвет.
Как происходит солнечное?
Планеты со своими спутниками, как всем известно, постоянно перемещаются: Луна – вокруг земного шара, а Земля – вокруг солнечного диска . В процессе постоянного движения могут возникать специфические моменты, когда Солнце может быть заслонено лунным диском. Происходить это может в полном или частичном виде.
Солнечным затмением именуется тень от лунного диска, попадающая на Землю. Ее радиус достигает отметку в 100 километров, что меньше от радиуса земного шара в несколько раз. Из-за этого наблюдать за природным явлением можно лишь на небольшой полосе Земли.
Если вы будете находиться в этой полосе тени, то вы сможете увидеть полное затмение, во время которого солнечный шар будет полностью закрыт Луной. В этот момент освещение исчезает, и люди смогут наблюдать за звездами.
Жители планеты, которые находятся рядом с полосой, смогут полюбоваться этим явлением лишь в частном виде. Частное затмение характеризуется прохождением Луны не по центральной части Солнца, закрывая лишь небольшую его часть.
При этом наступление мрачной темноты вокруг происходит не так сильно, да и увидеть днем вам уже не удастся. Около 2 000 километров – это расстояние от территории полного затмения, на котором вы сможете наблюдать за частным затмением.
Солнечное затмение – это по-настоящему уникальное явление , за которым мы можем наблюдать. Это возможно лишь по той причине, что размеры Солнца и Луны практически одинаковые при взгляде с Земли, несмотря на колоссальную разницу в их размерах (Солнце превосходит Луну в размерах практически в 400 раз). Разницу в размерах компенсирует расположение солнечного диска, который находится на большом расстоянии.
Полное солнечное затмение иногда сопровождается таким эффектом, как солнечная корона – люди могут увидеть слои атмосферы солнечного диска, которые невозможно увидеть в обычное время. Весьма завораживающее зрелище, которое нужно увидеть каждому.
Какое полное затмение продолжительнее и почему?
Около 1,5 часа – это максимальная продолжительность полного лунного затмения.
Яркость Луны может быть разного уровня (при начале затмения). В некоторых случаях лунный диск вовсе не видно, а иногда, наоборот, может показаться, что никакого затмения вовсе не было – такой яркой может быть Луна.
Солнечное затмение можно увидеть лишь в новолуние , когда лунный диск увидеть из Земли невозможно из-за ее расположения в Солнечной системе. Это создает иллюзию, что во время затмения солнечный диск закрывает что-то другое, что никак не может быть связано с Луной.
Тень, разбрасываемая Луной на поверхность земного шара, имеет конусообразную форму. Его острие расположено немного дальше от Земли, что приводит к образованию черного пятна при попадании тени на земную поверхность.
Диаметр пятна примерно 150-250 километров. Скорость его перемещения по поверхности Земли составляет 1 км за секунду, из-за чего какое-нибудь одно место на планете не может быть закрыто на длительное время.
Полная фаза солнечного затмения длится не более 7,5 минут, частная 1,5-2 часа.
Какая разница между ними?
Основное различие между солнечным и лунным затмением заключается в том, что первое считаются более внешними, затрагивающим события, происходящие вокруг человека. Следовательно, лунные затмения считаются более внутренними, имеющими связь с эмоциональной стороной человека (жизненные проблемы, размышления и так далее).
В некоторых случаях внутренние размышления приводят к новым событиям, имеющим прямую связь с внешней частью. Рассуждая на психологическом уровне, можно прийти к логическому выводу: события, не вызываемые человеком сознательно, будут приноситься вместе с появлением солнечных затмений, а осознанные события, появившиеся на свет благодаря нашим чувствам и , будут связаны с лунными затмениями.
Луна и приметы
Если солнечное затмение, согласно многим суевериям, не приносит ничего хорошего, то лунное затмение несет в себе другой символ – новое начинание .
При лунном затмении рекомендуется избавляться от своих вредных привычек, поскольку сделать это станет намного проще в этот период. Считается, что бросив курить в период лунного затмения, вы уже не вернетесь к этому пагубному процессу.
Говоря о зачатии при лунном затмении, то делать это крайне не рекомендуется . Как говорится в приметах, зачавшийся в это время ребенок получит все плохие качества своих родителей.
Еще наши бабушки говорили о том, что нельзя одалживать деньги в период лунного затмения . Сейчас, конечно, невозможно это слышать без ироничной улыбки, но не стоит быть таким скептиком, ведь все мы знаем, как влияет на человеческий организм лунное затмение. Некоторые и поверья имеют определенный смысл.
Чего стоит избегать в период лунного затмения, согласно старинным поверьям:
- одалживать деньги и самому брать в долг
- жениться и выходить замуж
- расторгать узы брака
- проводить операции
- переезжать на другое место обитания
- покупать дорогие товары
- заключать серьезные сделки.
Суеверия и небесное светило
«Через 15 минут наблюдать за солнечным затмением смогут и жители Екатеринбурга» – прозвучала фраза в выпуске новостей. Но это не только повод для местных жителей выбегать на улицу с затемненными стеклами в надежде разглядеть уникальный процесс. Очень часто это природное явление вызывает у людей тревогу или даже панику.
Даже несмотря на большое продвижение в области астрономии, генетическая память иногда громко о себе напоминает. Большинство жителей испытывают сильный стресс или страх при затмениях , поэтому слишком впечатлительным гражданам нежелательно начинать какие-либо дела или принимать серьезные решения.
Влюбленные парочки имеют одну традицию – предлагать свое сердце и руку при солнечных затмениях , мол, так романтичнее. На момент предложения закрытое Солнце по своей форме немного похоже на обручальное кольцо с большим бриллиантом. Считается, что ни одна девушка не в силах отказать на такой романтический жест.
Если в этот период вас угораздило подвернуть ногу или сломать каблук, то это значит, что выбранный вами путь является неверным.
Народная примета гласит, что год, в который наблюдается данное явление, будет неблагополучным для урожая , а то, что все-таки удастся собрать, не будет долго храниться.
Но не все приметы плохие. Например, если вы пролили воду в период затмения или попали под дождь, то это считается хорошим знаком и вас ожидает .
Если прислушиваться ко всем народным приметам, то на период солнечного затмения вам нельзя:
- путешествовать
- употреблять алкогольные напитки
- ездить на автомобиле
- делать дорогие покупки
- заводить друзей или просто знакомиться
- рисковать.
Для особенно суеверных людей есть одно решение: во время солнечного затмения они просто закрывают все окна, тем самым огораживая себя от «света».
Рекомендации большинства астрологов заключаются в том, чтобы еще за 2 недели до солнечного затмения необходимо решить все проблемы, которые успели до этого времени скопиться, и завершить все начатые дела. Как отмечают толкователи звезд, период солнечного затмения очень благоприятен для того, чтобы вы смогли успешно попрощаться с ненужными связями, вредными привычками и предметами мебели или одежды, которые вам надоели.
Период не очень большой – всего неделя после затмения и 2 недели до – старайтесь не проявлять слабину и не поддаваться искушениям , держите себя в руках (не проявляйте агрессию, алчность и амбициозность). В этот период от вас должна излучаться лишь доброта, щедрость и благородство. Лишь так вы сможете обрести и покой в этой жизни.
Вряд ли кого-нибудь из очевидцев оставит равнодушным такое замечательное явление, связанное с Луной, как полное солнечное затмение. На протяжении тысячелетий поглощающий Солнце черный круг средь бела дня внушал людям суеверный страх и благоговейный трепет. Чтобы понять причину наступления солнечных затмений, древние наблюдатели неба веками кропотливо подсчитывали все затмения, пытаясь найти закономерность и определить последовательность затмений. В конце концов выяснилось, что солнечные затмения возможны только в моменты наступления новолуний, когда Луна проходит между Землёй и Солнцем.
Освещаемая Солнцем Луна преграждает путь солнечным лучам и отбрасывает в пространство сходящийся конус тени и окружающий его расходящийся конус полутени, которые при определенных обстоятельствах падают на небольшие участки поверхности Земли, где наблюдатели в этот момент видят как Солнце закрывается чёрным диском.
Геометрия наступления солнечного затмения
На земном небе диаметры Луны и Солнца почти совпадают, что позволяет Луне полностью затмевать наше дневное светило не небе. Это несмотря на то, что поперечник Солнца почти в 400 раз превышает диаметр Луны. А все потому, что Солнце примерно в 400 раз дальше от Земли, чем Луна. Это исключительное совпадение, не повторяющееся ни на какой другой планете, позволяет нам наблюдать солнечные затмения.
Солнечные затмения наступают далеко не при всех новолуниях. Причина этого состоит в том, что путь Луны на небе наклонен примерно на 5° к солнечному пути - эклиптике. Поэтому затмения происходят только вблизи точек пересечения ("узлов") их траекторий, где светила достаточно сближаются. В зависимости от расстояния до Луны и Солнца размер этой зоны меняется. Для солнечных затмений ее границы отстоят от узла в каждую сторону на 16°-18°. Чем ближе к узлу происходит затмение, тем более оно продолжительнее. Наиболее продолжительные центральные затмения происходят в самих узлах, в этом случае полоса главной фазые проходит по тропическим широтам Земли.
Узлы лунной орбиты и зоны затмений
При новолуниях, происходящих вдали от лунных узлов солнечные затмения невозможны - Луна на небе проходит выше или ниже Солнца. Только при новолуниях вблизи лунных узлов возможны затмения.
Скользя по земной поверхности, конец лунной тени чертит на ней "полосу видимости солнечного затмения ". Поперечник лунной тени на земной поверхности при полном солнечном затмении не превышает 270 км (чаще всего от 40 до 100 км), а диаметр лунной полутени при этом близок к 6750 км (при кольцеобразном затмении ширина центральной полосы может достигать 380 км, а диаметр лунной полутени - 7340 км). При этом лунная тень и полутень на земной поверхности имеют вид овальных пятен, форма которых зависит от положения Солнца и Луны над горизонтом. Чем меньше их высота, тем более полого к земной поверхности направлена ось обоих конусов и тем более вытянуты пятна тени и полутени.
Путь лунной тени по земной поверхности в 2017 году
Лунная тень пробегает по Земле путь от 6000 до 12 000 км. Солнечное затмение начинается в западных районах при восходе Солнца и заканчивается на востоке при его заходе. Общая продолжительность всех фаз солнечного затмения на Земле может достигать шести часов.
ВИДЫ СОЛНЕЧНЫХ ЗАТМЕНИЙ
Затмение может быть полным , кольцеобразным и частным . Степень покрытия Солнца Луной называется фазой затмения. Она определяется как отношение закрытой части диаметра солнечного диска ко всему его диаметру.
Фаза (магнитуда) солнечных затмений
Поскольку орбита Луны не круглая, а эллиптическая, в моменты, благоприятные для наступления затмений, лунный диск может оказаться чуть больше солнечного или меньше него. В первом случае наступает полное затмение. Во втором случае происходит кольцеобразное затмение: вокруг темного диска Луны видно сияющее кольцо поверхности Солнца.
Полное солнечное затмение - явление, когда Луна закрывает полностью Солнце на небе Земли. Если наблюдатель находится в центральной полосе тени, он видит полное солнечное затмение, при котором Луна полностью скрывает Солнце, открывается вид солнечной короны (внешние слои атмосферы Солнца, которые при обычном свете Солнца не видны), небо темнеет, и на нём могут появиться планеты и яркие звёзды. Например, Венеру и Юпитер заметить будет легче всего, благодаря их яркости.
Схема полного солнечного затмения
Изменение вида неба при полном солнечном затмении
Наблюдатели, находящиеся по обе стороны от центральной полосы полного затмения, могут видеть только частное солнечное затмение. Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, скрывая только его часть. При этом небо не темнеет, звёзды не появляются.
При кольцеобразном затмении Луна проходит по диску Солнца, но оказывается меньше Солнца в диаметре, и не может скрыть его полностью. Происходит это потому, что расстояние Луны от Земли меняется в пределах от 405 тысяч км (апогей) до 363 тысяч км (перигей), а длина конуса полной тени от Луны равна 374 тысяч км, поэтому вершина конуса лунной тени иногда не дотягивается до земной поверхности. В этом случае для наблюдателя под вершиной оси конуса лунной тени солнечное затмение будет кольцеобразным.
Схема кольцеобразного солнечного затмения
Частное солнечное затмение - это затмение, при котором земную поверхность пересекает только лунная полутень. Это происходит, когда тень Луны проходит выше или ниже полярных областей Земли, и на нашу планету попадает только лунная полутень.
Схема частного солнечного затмения (без центральной полосы затмения)
При частных затмениях ослабления солнечного света не заметно (за исключением затмений с большой фазой), а потому фазы затмения можно наблюдать только через темный светофильтр.
О применении защитных светофильтров при наблюдениях солнечных затмений в материале:
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ И ЧАСТОТА СОЛНЕЧНЫХ ЗАТМЕНИЙ НА ЗЕМЛЕ
Максимальная продолжительность полного солнечного затмения составляет 7,5 минут. Такое возможно с конца июня по середину июля, когда диаметр солнечного диска на небе минимален (Солнце проходит афелий орбиты), а Луна находится на наименьшей дистанции от Земли (перигелий). Предыдущее долгое солнечное затмение длилось 7 минут и 7 секунд (Юго-Восточная Азия, 20 июня 1955 года). А самое короткое солнечное затмение (1 секунда) произошло 3 октября 1986 года (Северный Атлантический океан). Ближайшее затмение продолжительностью 7 минун 29 секунд произойдет 16 июля 2186 года.
Наибольшая продолжительность кольцеобразной фазы не может превышать 12,3 минут, а продолжительность частного затмения может достигать примерно 3,5 часа. Подавляющее большинство затмений длятся до 2,5 часов (частные фазы), а их полная или кольцеобразная фаза обычно не превышает 2-3 минут.
Ежегодно наступают две эпохи затмений, промежуток между которыми составляет 177 - 178 суток. Одна зона затмений занимает около 34°, Солнце проводит в каждой зоне около 34 суток. А период между новолуниями составляет 29,5 суток (синодический месяц), а значит Луна обязательно должна пройти через зону затмений, пока там находится Солнце, при чем может посетить ее за этот период дважды. Поэтому при каждом прохождении Солнца через зону затмений (один раз в полгода) должно произойти одно затмение, но может случиться и два. Таким образом, за год на Земле может происходить от 2 до 5 солнечных затмений. За полгода (около 183 суток) эпохи затмений смещаются на пять суток вперед, на более ранние календарные даты и постепенно переходят на разные сезоны года - с лета и зимы на весну и осень, снова на зиму и лето и т.д.
Пять солнечных затмений в году возможно, если первая пара частных солнечных затмений в одной зоне произойдет в начале января и февраля, то следующая пара частных затмений в другой зоне может наступить в самом начале июля и августа, а из очередной вероятной пары частных затмений возможно только одно в самом конце декабря, а второе придется уже на январь следующего календарного года. Таким образом, наибольшее число солнечных затмений в одном календарном году не превышает пяти, и все они обязательно частные с небольшими фазами.
Центральные полосы видимости полных и кольцеобразных затмений с 1981 по 2100 год
Чаще всего ежегодно бывает по 2-3 солнечных затмения, причем одно из них часто полное или кольцеобразное. Четыре частных затмения последний раз были в 2000 и 2011 годах. Следующие года, когда ожидается четыре частных затмения - 2029 и 2047. Пять частных солнечных затмений (все они обязательно частные с небольшими фазами) за один календарный год последний раз были в 1935 году. В следующий раз такое явление ожидается в 2206 году.
Закономерность повторения солнечных затмений очень сложна. Каждое солнечное затмение повторяется через период времени в 6585,3 суток или 18 лет 11,3 суток (или 10,3 суток, если в этом периоде содержится пять високосных лет), названный саросом. На протяжении сароса в среднем происходит 42-43 солнечных затмения, из которых 14 полных, 13-14 кольцеобразных и 15 частных. Однако, по истечении сароса каждое затмение повторяется в других условиях, так как сарос не содержит целого числа суток, а за избыток около 0,3 суток (сверх 6585 дней) Земля повернется вокруг оси примерно на 120° и поэтому лунная тень пробежит по земной поверхности на те же 120° западнее, чем 18 лет назад, да и Солнце с Луной будут находиться на несколько иных расстояниях от лунного узла. В среднем за сто лет на Земле происходит 237 солнечных затмений, из которых 160 - частные, 63 - полные, 14 - кольцеобразные.
В одном населенном пункте полные солнечные затмения происходят в среднем один раз в 360 лет, редко бывают и исключения. Частные солнечные затмения происходят в каждой местности значительно чаще - в среднем каждые 2-3 года, но так как при солнечных затмениях с небольшой фазой солнечный свет почти не ослабевает, то большого интереса они не представляют и обычно проходят незамеченными.
При подготовке статьи использованы материалы:
Полная луна в ночь на 27-28 июля 2018 года являет собой самое продолжительное полное 21-го века (с 2001 по 2100 год). Полная фаза затмения составляет 1 час 42 минуты и 57 секунд. Для сравнения кратчайшее полное лунное затмение этого века было 4 апреля 2015 года и продолжалось 4 минуты 48 секунд. Также 31 января 2018 года было еще одно полное лунное затмение, продолжительность которого в совокупности составила 1 час 16 минут.
Общая длительность затмения
Собственно, 27 июля у наблюдателей будет шанс увидеть оба типа затмения. Частичное затмение длительностью 1 час и 6 минут будет предшествовать полному. А после завершения полного затмения снова будет наблюдаться частичное. Итак, от начала до конца — 27-28 июля 2018 года — луна тратит почти 4 часа (3 часа и 55 минут), пересекая темную умральную тень Земли.
Противостояние Марса
Кроме того, есть еще один факт, который делает это событие уникальным … затмение произойдет в ночь, когда Земля будет проходить между Солнцем и Марсом, помещая Марс в одну условную линию вместе с Солнцем и Землей. Данное явление называется противостоянием Марса и его тоже можно будет наблюдать 27 июля. При этом это самое лучшее противостояние Марса с 2003 года. В августе-июле этого года Марс очень яркий и красный. Но ночь затмения будет особенной. 27 июля Солнце, Земля и Луна выстроятся в ряд, помещая Луну между Солнцем и Землей. Тень Земли будет падать на поверхность Луны, образуя затмение. В ту же ночь Солнце, Земля и Марс тоже выстроятся в ряд, в результате чего мы увидим противостояние Марса Солнцу. Но для тех, кто планирует наблюдать затмение это еще не все новости.
Красная луна
Во время полной фазы лунного затмения 27 июля 2018 года Луна станет красной от солнечного света, проходящего сквозь земную атмосферу на поверхность Луны. В это время Марс будет рядом с Луной, исключительно яркий — ярче, чем с 2003 года, и тоже красного цвета. Разве можно придумать фото идеальнее?
Время затмения
Луна пересекает земную тень с запада на восток, входя в умбру (внутреннюю тень) в 18:24 UTC и оставляя ее в 22:19 UTC. Это тень придаст естественному спутнику нашей планеты темно-красный оттенок, из-за которого Луну во время таких затмений называют «кровавой».
В Украине затмение начнется вечером 27 июля, примерно в 21:24 по киевскому времени, когда полутень Земли коснется Луны. В полную фазу затмение войдет в 22:30 - в это время Луна станет полностью красной. Своего апогея затмение достигнет в 23:22.
Этапы затмения
Тень Земли состоит из двух частей: темная внутренняя умбра и более светлая окружающая полутень. Когда светлая полутень Земли падает на Луну, она создает почти незаметное затмение — затенение на поверхности Луны. Когда более темная умбральная тень падает на Луну, кажется, будто «откусили» часть Луны. Иллюстрация через astro.washington.edu.
Причины продолжительного полного лунного затмения
Почему это затмение самое длительное?
Для особо продолжительного полного лунного затмения в течение 1 часа и 43 минут, Луна должна пройти через центральную часть земной тени. Предыдущее полное лунное затмение 31 января 2018 года длилось недолго (1 час и 16 минут), потому что Луна проходила к югу от центра тени; и следующее полное лунное затмение 21 января 2019 года будет не таким длительным (1 час и 2 минуты), потому что оно пройдет к северу от центра тени.
Полная Луна в апогее
В 2018 году июльская полная луна и июльский лунный апогей (луна будет находиться в самой отдаленной точке от Земли) — относятся к той же дате: 27 июля 2018 года. Поэтому в июльское полнолуние 2018 года мы сможем наблюдать самую отдалённую и маленькую полную Луну года. Полная луна, пребывающая в апогее, из-за отдаленности будет двигаться медленнее. Поэтому ей понадобится больше времени, чтобы пересечь земную тень, чем полной луне, которая ближе к Земле и быстрее движется на орбите. Вот почему полная луна в или около лунного апогея увеличивает продолжительность полного лунного затмения.
Самое продолжительное полное затмение 20-го века
Самое продолжительное потенциально возможное полное лунное затмение может длиться 1 час 47 минут. Фактически, самое продолжительное полное затмение 20-го века (1901-2000) произошло 16 июля 2000 года длительностью 1 час и 46,4 минуты. Это связано с тем, что во время затмения центр лунного диска был почти идеально близок к центру тени Земли.
Почему это затмение короче затмения в 20-м веке?
27 июля 2018 г. центр лунного диска будет смещен к северу от центра тени, поэтому это полное лунное затмение длительностью 1 час и 43 минуты будет на несколько минут меньше возможной максимальной продолжительности (1 час и 47 минут). Тем не менее, это лунное затмение в июле 2018 года считается самым длительным затмением 21-го века.
Почему самые длительные затмения в июле?
Самые длительные лунные затмения 20 и 21 веков происходят в июле, что является следствием. Ежегодно, в начале июля, Земля разворачивается в афелие — ее самой отдаленной точке от Солнца в течение года.
Что происходит, когда Земля в афелие
В афелие земная тёмная умбральная тень достигает максимальной длины (и ширины) за год. При прочих равных условиях (расстояние луны и центр затмения) большая ширина земной умбры в июле означает более длительное полное лунное затмение. Поэтому длительные полные лунные затмения, как правило, имеют место в летнем северном полушарии (зима в Южном полушарии), потому что в это время года умбра шире.
