Почему происходит солнечное затмение? Что такое солнечное затмение? Лунные и солнечные затмения: когда и почему происходят

Это тень от Луны на поверхности Земли. Диаметр этой тени составляет примерно 200 км, это намного меньше, чем диаметр Земли, ведь и сама Луна меньше Земли. Именно поэтому затмение Солнца наблюдается только в сравнительно узкой полосе лунной тени. Наблюдатели, которые находятся в полосе тени, видят полное затмение Луны, при этом Луна закрывает Солнце полностью. Небосвод , на нем становятся видны звезды, становится прохладней. На природе можно заметить, как резко замолкают птицы, озадаченные внезапной темнотой, они стараются укрыться в гнездах. Цветы закрываются, животные нередко проявляют беспокойство. Полное затмение Солнца не длится долго.

Люди, которые находятся в непосредственной близости от лунной тени или на ее границе, наблюдают частичное затмение Солнца. Луна проходит по Солнечному диску, закрывая его не полностью, а лишь задевая по краю. Небо темнеет гораздо меньше, звезды не видны, эффект напоминает скорее грозовое облако, проплывшее по небу - поэтому частичное солнечное затмение можно и не заметить. Оно наблюдается примерно в 2 т км от зоны полного затмения. Случается солнечное затмение всегда в новолуние, когда Луна не видна с Земли, так как не освещена Солнцем. Поэтому кажется, что на Солнце огромное черное пятно, взявшееся неизвестно откуда. Тень, отбрасываемая Луной на Землю, имеет форму конуса, острие которого находится дальше планеты. Поэтому тень от Луны представляет собой не точку, а сравнительно небольшое пятно, передвигающееся со скоростью 1 км/с по поверхности планеты.

Поэтому максимальная длительность полной фазы затмения - 7,5 минут. Частное же затмение может продолжаться около двух часов. Солнечное затмение является уникальным явлением и возможно лишь потому, что из-за разности расстояний в небесной сфере диаметры Луны и Солнца практически совпадают, если смотреть на них с поверхности Земли. Ведь Солнце дальше от Земли, чем Луна, в 400 раз, его превышает лунный примерно в 400 раз. Орбита Луны, которая вращается вокруг Земли, не круглая, а эллиптическая, и поэтому в благоприятные для затмений моменты лунный диск может быть больше солнечного, равен ему или быть меньше. Если диск Луны равен диску Солнца, полное затмение наступает только на секунду, а если он меньше - то затмение называют кольцеобразным, так как вокруг темного диска Луны видно яркое кольцо Солнца. Это самое длительное затмение, оно может продолжаться до 12 минут. Когда происходит солнечное затмение, можно наблюдать корону Солнца - внешние слои атмосферы светила. При обычном свете она не видна, но в момент затмения можно насладится этим потрясающим по своей красоте зрелищем.

В древности солнечные и лунные затмения вызывали у людей суеверный ужас. Считалось, что затмения предвещают войны, голод, разорение, массовые болезни. Покрытие Солнца Луной называется солнечным затмением. Это очень красивое и редкое явление. Солнечное затмение наступает, если в момент новолуния Луна пересекает плоскость эклиптики.

Солнечное затмение.

Кольцеобразное солнечное затмение. Если диск Солнца полностью закрывается диском Луны, то затмение называют полным. В перигее Луна бывает ближе к Земле на 21 000 км от среднего расстояния, в апогее - дальше на 21 000 км. От этого изменяется угловые размеры Луны. Если угловой диаметр диска Луны (около 0,5°) оказывается немного меньше углового диаметра диска Солнца (около 0,5°), то в момент максимальной фазы затмения от Солнца остается видимым яркое узкое кольцо. Такое затмение называется кольцеобразным. И, наконец, Солнце может не полностью скрываться за диском Луны из-за несовпадения их центров на небе. Такое затмение называется частным. Наблюдать такое красивое образование, как солнечная корона, можно лишь во время полных затмений. Такие наблюдения даже в наше время многое могут дать науке, поэтому наблюдать в ту страну, где будет солнечное затмение, приезжают астрономы из многих стран.

Солнечное затмение начинается с восходом Солнца в западных районах земной поверхности и заканчивается в восточных районах при заходе Солнца. Обычно полное солнечное затмение длится несколько минут (наибольшая продолжительность полного солнечного затмения 7 мин 29 сек будет 16 июля 2186 года).

На Луне тоже бывают солнечные затмения. На Земле в это время происходят лунные затмения. Луна движется с запада на восток, поэтому солнечное затмение начинается с западного края солнечного диска. Степень покрытия Солнца Луной называется фазой солнечного затмения. Полные солнечные затмения можно видеть только в тех областях Земли, по которым проходит полоса тени Луны. Диаметр тени не превышает 270 км, поэтому полное затмение Солнца видно лишь на малом участке земной поверхности. Полное солнечное затмение 7 марта 1970 года.

На поверхности Земли хорошо заметна лунная тень. Хотя солнечные затмения происходят чаще лунных, в каждом отдельном месте Земли солнечные затмения наблюдаются гораздо реже лунных.

Причины солнечных затмений.

Плоскость лунной орбиты в пересечении с небом образует большой круг - лунный путь. Плоскость земной орбиты пересекается с небесной сферой по эклиптике. Плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости эклиптики под углом 5°09?. Период обращения Луны вокруг Земли (звездный, или сидерический период) Р = 27,32166 земных суток или 27 сут 7 час 43 мин.

Плоскость эклиптики и лунный путь пересекаются друг с другом по прямой линии, называемой линией узлов. Точки пересечения линии узлов с эклиптикой называются восходящим и нисходящим узлами лунной орбиты. Лунные узлы непрерывно перемещаются навстречу движению самой Луны, то есть к западу, совершая полный оборот за 18,6 года. Ежегодно долгота восходящего узла уменьшается примерно на 20°. Так как плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости эклиптики под углом в 5°09?, Луна во время новолуния или полнолуния может находиться далеко от плоскости эклиптики, и диск Луны пройдет выше или ниже диска Солнца. При этом затмения не происходит. Чтобы произошло солнечное или лунное затмение, необходимо, чтобы Луна во время новолуния или полнолуния находилась вблизи восходящего или нисходящего узла своей орбиты, т.е. недалеко от эклиптики. В астрономии сохранились многие знаки, введенные в глубокой древности. Символ восходящего узла означает голову дракона Раху, набрасывающегося на Солнце и вызывающего, по индийским легендам, его затмение.

Лунные затмения.

Во время полного лунного затмения Луна полностью уходит в тень Земли. Полная фаза лунного затмения продолжается гораздо дольше, нежели полная фаза солнечного затмения. Форма края земной тени при лунных затмениях послужила древнегреческому философу и ученому Аристотелю одним из веских доказательств шарообразности Земли. Философы Древней Греции подсчитали, что Земля примерно втрое больше Луны, просто исходя из продолжительности затмений (точная величина этого коэффициента 3,66).

Луна в момент полного лунного затмения в действительности лишается солнечного света, поэтому полное лунное затмение видно из любой точки полушария Земли. Затмение начинается и заканчивается одновременно для всех географических точек. Однако местное время этого явления будет разное. Так как Луна движется с запада на восток, то первым входит в земную тень левый край Луны. Затмение может быть полным или частным в зависимости от того, входит Луна в земную тень полностью или проходит вблизи ее края. Чем ближе к лунному узлу происходит лунное затмение, тем больше его фаза. Наконец, когда диск Луны накрывает не тень, а полутень, случаются полутеневые затмения. Невооруженным глазом заметить их трудно. Во время затмения Луна прячется в тень Земли и, казалось бы, каждый раз должна исчезать из виду, т.к. Земля непрозрачна. Однако земная атмосфера рассеивает солнечные лучи, которые попадают на затмевающуюся поверхность Луны "в обход" Земли. Красноватый цвет диска обусловлен тем, что сквозь атмосферу лучше всего проходят красные и оранжевые лучи.

Красноватый цвет диска во время полного лунного затмения обусловлен рассеиванием солнечных лучей а атмосфере Земли.

Каждое лунное затмение различно по распределению яркости и цвета в земной тени. Цвет затмившейся Луны часто оценивается по специальной шкале, предложенной французским астрономом Андре Данжоном:

0 баллов - затмение очень темное, в середине затмения Луна почти или совсем не видна.

1 балл - затмение темное, серое, детали поверхности Луны совершенно не видны.

2 балла - затмение темно-красное или рыжеватое, около центра тени наблюдается более темная часть.

3 балла - затмение красно-кирпичного цвета, тень окружена сероватой или желтоватой каймой.

4 балла - затмение медно-красного цвета, очень яркое, внешняя зона светлая, голубоватая.

Если бы плоскость орбиты Луны совпадала бы с плоскостью эклиптики, то лунные затмения повторялись бы каждый месяц. Но угол между этими плоскостями составляет 5° и Луна дважды в месяц лишь пересекает эклиптику в двух точках, называемых узлами лунной орбиты. Об этих узлах знали еще древние астрономы, называя их Головой и Хвостом Дракона (Раху и Кету). Для того, чтобы произошло лунное затмение, Луна в полнолуние должна находится вблизи узла своей орбиты. За год обычно происходит 1-2 лунных затмения. В некоторые годы их может не быть вовсе, а иногда происходит и третье. В редчайших случаях бывает и четвертое затмение, но лишь частное полутеневое.

Предсказание затмений.

Промежуток времени, через который Луна возвращается к своему узлу, называется драконическим месяцем, который равен 27,21 суток. Через такое время Луна пересекает эклиптику в точке, смещенной по отношению к предыдущему пересечению на 1,5° к западу. Фазы Луны повторяются в среднем через 29,53 суток (синодический месяц). Промежуток времени в 346,62 суток, за который центр диска Солнца проходит через один и тот же узел лунной орбиты, называется драконическим годом. Период повторяемости затмений - сарос - будет равен промежутку времени, по истечении которого начала этих трех периодов будут совпадать. Сарос на древнеегипетском означает "повторение". Задолго до нашей эры, еще в древности, установили, что сарос продолжается 18 лет 11 суток 7 часов. Сарос включает в себя: 242 драконических месяца или 223 синодических месяца или 19 драконических лет. В течение каждого сароса происходит 70 до 85 затмений; из них обычно бывает около 43 солнечных и 28 лунных. На протяжении года может произойти самое большое семь затмений - либо пять солнечных и два лунных, либо четыре солнечных и три лунных. Минимальное число затмений в году - два солнечных затмения. Солнечные затмения происходят чаще лунных, но наблюдаются в одной и той же местности они редко, так как эти затмения видны только в узкой полосе тени Луны. В какой-нибудь определенной точке поверхности полное солнечное затмение наблюдается в среднем 1 раз в 200-300 лет.

Если не вникать в суть явления, то можно сказать, что затмение - это временное исчезновение с небосклона Солнца или Луны. Как это происходит?

Солнечное и Лунное затмение

Вот, например, Луна, проходя между Землей и Солнцем, полностью или частично загораживает Солнце от земного наблюдателя. Это солнечное затмение. Или Луна, совершая свой путь вокруг Земли, попадает в такое положение, что на прямой линии, соединяющей Луну и Солнце, оказывается Земля.

Тень Земли падает на Луну, и она исчезает с небосклона. Это лунное затмение. Затмения случаются потому, что небесные тела постоянно меняют местоположение. Земля вращается вокруг Солнца, а Луна - вокруг Земли. Оба эти процесса происходят одновременно. Если на несколько минут Луна, Земля и Солнце оказываются на одной линии, начинается затмение. Полное солнечное затмение - это очень редкое и драматичное событие.

Во время полного солнечного затмения создается впечатление, что какое-то огромное чудовище кусок за куском пожирает Солнце. Когда Солнце исчезает, небосвод темнеет и на небе видны звезды. Воздух стремительно остывает. Вскоре от Солнца не остается ничего, кроме тонкого светящегося кольца, будто висящего в небе, это мы видим часть пылающей солнечной короны.

Материалы по теме:

Почему возникает морская болезнь?

Интересный факт : во время полного солнечного затмения снижается температура воздуха, темнеет небо и на нем появляются звезды.

Что происходит во время солнечного затмения

Древние китайские художники изображали солнечное затмение в виде дракона, пожирающего Солнце. На самом деле через несколько минут Солнце выходит из «укрытия», и ночь снова превращается в ясный день. Этим драконом оказывается Луна, проходившая между Землей и Солнцем. Чтобы окончательно уяснить, что происходит во время затмения, проведите несложный опыт. Включите настольную лампу, и смотрите на нее.

Теперь возьмите кусок картона и медленно ведите его перед глазами, чтобы в конце движения картон оказался между вашими глазами и лампой. Момент, когда картон закроет от ваших глаз лампу, и соответствует моменту начала солнечного затмения. Картон находится далеко от лампы, но оказавшись перед глазами, он закрывает от вас свет лампы. Если вести картон дальше, то лампа снова откроется вашему взгляду.

Полное и частичное солнечное затмение

То же можно сказать и о Луне. Вы видите солнечное затмение, когда Луна, пересекая дневное небо, оказывается между Солнцем и освещенным лицом Земли, закрывая от него свет Солнца. Если Луна загораживает только часть Солнца, то происходит частичное – солнечное затмение.

Несомненно, каждый человек знает о таком явлении, как солнечное затмение . Однако мало кто знает природу этого феномена и может объяснить, что именно происходит во время солнечного затмения.

Первое такое явление случилось в далеком прошлом. Это привело людей в состояние паники. Они не понимали, что происходит и это приводило их в дикий ужас. Как правило, люди считали, что какое-то злое чудовище пытается разрушить солнце и его непременно надо защитить. Так как солнечное затмение – явление весьма непродолжительное, план людей всегда работал, и они успешно изгоняли страшного монстра и возвращали себе яркий солнечный свет и тепло. После этого можно было спокойно вернуться в свой дом.

Известно, что первое описанное солнечное затмение случилось в эпоху правления четвертого императора династии Хена Чунг-Канга. Об этом событии есть запись в великой книге Китая «Книге истории». Лишь в девятнадцатом веке удалось установить дату этого затмения. Оно случилось 22 октября 2137 года до н.э.

Еще в начале шестого века до н.э. ученые-астрономы нашли истинную причину солнечного затмения. Они заметили, что вместе с Солнцем пропадает и Луна. Это натолкнуло их на мысль о том, что Луна просто закрывает собой Солнце с точки зрения земного наблюдателя. Случается это только в новолуние.

Но вместе с тем, затмение происходит отнюдь не каждый раз, когда спутник проходит между нашей планетой и небесным светилом, а только когда орбиты Солнца и Луны пересекаются. В противном случае спутник просто проходит на расстоянии (ниже или выше) Солнца.

Если говорить простыми словами, то солнечное затмение – это попросту тень луны на поверхности земного шара. Диаметр этой тени составляет около 200 километров. Так как это расстояние гораздо меньше диаметра Земли, солнечное затмение становится доступным только тем, кто оказался в зоне данной тени. В этом случае наблюдатель может наблюдать полное солнечное затмении. Те люди, которые находятся недалеко от зоны тени, могут наблюдать лишь частное солнечное затмение. Его наблюдают люди, находящиеся порядка 2000 км от зоны полного солнечного затмения.

Тень, которая отбрасывается Луной в сторону земного шара, имеет форму резко сходящегося конуса. Вершина этого конуса находится за Землей, поэтому на саму поверхность планеты попадает не просто точка, а небольшое черное пятно. Оно движется по поверхности Земли со скоростью примерно 1 км в секунду. Соответственно, в одной точке Луна не может закрывать Солнце долгое время. Поэтому максимальная продолжительная длительность фазы полного затмения равна 7,5 минутам. Длительность частного затмения составляет около 2 часов.

Солнечное затмение – уникальное явление. Оно происходит благодаря тому, что для земного наблюдателя диаметр лунного и солнечного дисков практически равны, несмотря на то, что диаметр Солнце в 400 раз больше диаметра Луны. Это объясняется расстоянием от нашей планеты до Луны и до небесного светила. Последнее примерно в 390 раз больше, чем первое.

Кроме того, орбита Луны имеет эллиптическую форму. Благодаря этому в моменты наступления солнечных затмений, спутник может находиться на разном расстоянии от Земли, а значит, быть и разного размера с точки зрения земного наблюдателя. В это время лунный диск может быть равен солнечному, а также может быть больше либо меньше него. В первом случае наступает кратковременное солнечное затмение, которое длится всего несколько секунд. Во втором случае полное затмение длится несколько дольше. В третьем же случае вокруг темного диска луны остается солнечная крона. Это, пожалуй, самый красивый вариант солнечного затмения. Оно самое длительно их всех трех вариантов. Данное солнечное затмение получило название кольцеобразное и составляет примерно 60% всех солнечных затмений.

Не меньше 2 раз в год (и не более 5) тень от спутника падает на нашу планету. За последние сто лет ученые насчитали примерно 238 солнечных затмений. Ни на одной из всех планет, представленных в настоящее время в Солнечной системе, нельзя наблюдать подобное зрелище.

Полное солнечное затмение – отличная возможность для астрономов разглядеть солнечную крону. Первое время считалось, что крона принадлежит Луне, и лишь в 19 веке астрономы расставили все по своим местам.

Затмение и легенды

Несмотря на то, что загадка солнечного затмения была разгадана уже очень давно, это событие до сих пор поражает человеческое сознание. Поэтому по сей день во время затмения в разных уголках Земли люди стучат в барабаны, жгут костры или наглухо закрываются в своих домах. Часто это астрономическое явление винят в войнах, эпидемиях, голоде, наводнениях и даже неурядицах в личной жизни.

Корейцы в своих мифах описывали, как царь Страны тьмы посылал к Солнцу огненных собак. Японцы искренне полагали, что Солнце уходит с небосвода из-за какой-то обиды, а Луна погибает от невиданной болезни. Перуанцы даже истязали своих собак, чтобы их вой помогал спутнику излечиться.

Китайцы с помощью барабанов и стрел отгоняли от Солнца дракона, который пытался съесть небесное светило, а африканцы били в тамтамы, чтобы змея, выбравшаяся из океана, не смогла настигнуть Солнце и поглотить его.

Индийские племена верили в то, что Солнце и Луна взяли в долг у демона по имени Данко. Поэтому во время затмения они выносили из дома утварь, рис и оружие. Данко принимал эти щедрые пожертвования и отпускал пленных.

На Таити солнечное затмение считается самым романтичным событием, которое символизирует акт любви между Солнцем и Луной. Поэтому они с нетерпением ждут этого события. А вот тайцы закупают талисманы, причем желательно черного цвета.

Самой богатой на суеверия страной стала Индия. Легенда здесь гласит о том, что демон по имени Раху выпил эликсир бессмертия, о чем Солнце и Луна рассказали Богам. За это Раху был казнен, но его отрубленная голова осталась бессмертной и теперь она время от времени проглатывает Луну или Солнце в качестве мести.

Кроме этого во время солнечного затмения в Индии запрещено принимать пищу и пить, зато необходимо молиться. Лучше всего это делать, стоя по горло в воде. Считается, что если во время затмения беременная индианка покинет свой дом, то ребенок у нее родится слепым или будет иметь заячью губу. А еду, которую не успели съесть до начала затмения, необходимо выкинуть, так как она считается оскверненной.

Знаете ли вы, что…

1) Скорость, с которой Земля вращается вокруг Солнца, не дает солнечному затмению длиться дольше, чем 7 минут 58 секунд. За 1000 лет происходит примерно 10 полных затмений, который длятся 7 минут и более.

2) 30 июня 1973 года случилось последнее длительное затмение. В это время пассажиры одного самолета имели удачу наблюдать его целых 74 минуты благодаря скорости движения транспортного средства.

3) Если разделить весь земной шар на участки определенного размера, то жители каждого из них смогут наблюдать полное затмение примерно один раз в 370 лет.

5) Каждое затмение отличается от другого. Солнечная крона всегда выглядит несколько иначе. Это зависит от периода солнечной активности.

6) Если вам посчастливилось наблюдать полное солнечное затмение, то на горизонте, на фоне неба темно-фиолетового цвета вы можете наблюдать яркую красно-оранжевую полосу. Это так называемое заревое кольцо.

7) Ближайшее солнечное затмение состоится 3 ноября 2013 года. Его будет видно на территории Атлантического океана и Африки.s

8) 28 мая 585 г. до н.э. солнечное затмение завершило пятилетнюю войну между мидянами и лидийцами.

9) «Слово о полку Игореве» описывает самое значительное солнечное затмение русской истории.

Как правильно наблюдать солнечное затмение?

Лучше не пытаться смотреть на солнечный диск невооруженным глазом или с помощью обычных солнцезащитных очков. Очки должны быть специальными, иначе вы можете лишиться зрения. Несмотря на достижения современности, до сих пор отлично подойдут закопченные стекла или засвеченная фотопленка.

Повреждения глаз могут случиться, даже если вы будете смотреть на тонкий полумесяц Солнца. Всего 1% звезды светит в 10 тысяч раз ярче Луны. Если пристально наблюдать за Солнцем, то создается что-то наподобие увеличительного стекла, который передает солнечный свет на сетчатку глаза. Сетчатка очень хрупкая и ее нельзя восстановить, поэтому никогда не наблюдайте солнечное затмение, не имея никакой специальной защиты.

Если вы наблюдаете полное затмение, и солнце полностью скрыто, вы можете совершенно спокойно смотреть на это незабываемое зрелище, не используя никаких специальных фильтров.

Наблюдение за частичными фазами затмения требует особой техники. Одним из самых безопасных способов наблюдения за Солнцем является применение "камеры обскура". Она дает возможность наблюдать за проецируемым изображением Солнца. Изготовить мобильную камеру обскура достаточно просто. Для этого понадобится два плотных куска картона. В одном из них необходимо вырезать дырочку, второй лист будет служить экраном, на котором будет образовываться перевернутое изображение Солнца. Для того чтобы увеличить изображение, нужно просто отодвинуть экран чуть дальше.

Вторым способом наблюдения за Солнцем является использование светофильтров. В таком случае вы будете смотреть непосредственно на Солнце. Через такие фильтры проходит минимальное количество света.

Один из таких фильтров делается из алюминированного полиэфира. Однако материал может быть различной плотности, поэтому очень важно провести обследование фильтра на предмет наличия отверстий, через которые губительный для глаз лучи могут проникнуть сквозь фильтр.

Еще один вид фильтра изготавливается из полимера черного цвета. Наблюдение Солнца сквозь такой фильтр более комфортно для глаз. Однако стоит помнить, что ни один фильтр не является стопроцентной защитой, если оптическая плотность не превышает 5,0.

Существуют также специальные фильтры для телескопов и камер. Однако они не всегда безопасны, так как могут плавиться под воздействием температуры и вредить глазам. Многие предпочитают наблюдать солнечное затмение именно с помощью телескопа. Это позволяет максимально точно увидеть весь процесс этого явления. Во время полной фазы затмения светофильтр можно снять.

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: