Солнечное затмение
Солнечное затмение – уникальное астрономическое явление. Оно давно разгадано, но до сих пор вызывает трепет у наблюдателей, будоражит воображение. Ни на одной другой планете Солнечной системы такое явление невозможно. От 2 до 5 раз в год лунная тень покрывает земную поверхность, для астрономов это хорошая возможность изучить солнечную корону. Затмение Солнца наблюдается редко, по подсчетам ученых в течение последнего столетия произошло около 240 явлений.
Что такое солнечное затмение
Солнечное затмение – это фактически лунная тень, упавшая на земную поверхность, имеющая диаметр около 200 км. То есть это относительно небольшое пятно тени от спутника, движущееся по планете.
Явление уникально в Солнечной системе. Происходит из-за того, что для находящегося на Земле наблюдателя диаметры спутника и дневного светила визуально практически одинаковы, хотя в действительности диаметр Солнца в 400 раз больше лунного диаметра. А дистанция от Земли до спутника почти в 400 раз меньше, чем до звезды.
Затенение Солнца возможно только при новолунии. При этой фазе Луна не видна наблюдателю с Земли, поскольку ее сторона, обращенная к планете, не освещена. Поэтому создается впечатление, будто светило среди дня закрывается темным круглым пятном.
Как видно на схеме, Луна бросает на Землю тень конусообразной формы.
Вершина конуса находится дальше планетарной поверхности, поэтому упавшая тень выглядит не как точка, а как пятно. Спутник движется по орбите, вслед за ним перемещается и пятно со скоростью примерно километр в секунду. Поэтому длится явление недолго: полная фаза занимает максимум 7,5 минут, длительность частичного покрытия составляет около 2 часов.
В 20 веке самым продолжительным солнечным затмением было наблюдавшееся 20 июня 1955 года. Тень 7 минут и 8 секунд покрывала Филиппинские острова. В 21 веке самое длительное событие случилось 22 июня 2009 года в 00 часов 53 минуты по гринвичскому времени, продолжалось 6 минут и 25 секунд. Следующее семиминутное затмение астрономы ожидают в 2186 году. А самое короткое затенение Солнца длилось всего секунду, было зафиксировано в северной части Атлантического океана 3 октября 1986 года.
Поскольку Луна постепенно отдаляется от планеты, астрономы полагают, что где-то через 600 млн. лет расстояние между спутником и Землей станет препятствием для появления затмения. Лунная тень не будет достигать планетарной поверхности. Но и сегодня астрономическое событие – редкость, наблюдаемая не чаще 2 раз в год.
Астрономическое явление в целом не опасно для человека. Единственное, что может попасть под удар – глаза. На затеняющееся Солнце категорически нельзя смотреть без защитных приспособлений.
Яркость звезды убывает, когда на нее надвигается лунный круг, и человеку кажется, что ничего страшного с глазами не произойдет. На самом деле солнечное излучение продолжает воздействовать на зрительные органы, обжигает сетчатку. Вначале человек ничего не чувствует, но спустя несколько часов ткани сетчатки разрушаются, наступает слепота.
Поэтому смотреть на солнце можно только через:
- специальные очки с ультрафиолетовой защитой (их обычно реализуют в магазинах накануне астрономического события);
- непроявленную нецветную фотопленку;
- фотокамеру, оснащенную светофильтром;
- сварочные очки с защитой выше 14.
Как происходит солнечное затмение
Увидеть явление может лишь наблюдатель, находящийся в пределах линии, по которой движется пятно лунной тени. Но и в этом случае везет не всем очевидцам: если на местности, захваченной лунной тенью, пасмурная погода, то полюбоваться астрономическим событием не удастся. Если же погода располагает, то можно наблюдать, как Луна медленно надвигается на солнечный диск с правой стороны (в южном полушарии с левой стороны). Солнце сначала превращается в серп, затем полностью закрывается черным лунным кругом.
В полной фазе становится темно, на небе проступают звезды, воздух становится холоднее (в среднем на 5°C). Вокруг лунного шара очевидцы могут видеть невероятно красивую окантовку – солнечную корону, в обычных обстоятельствах неразличимую.
В среднем длительность полной фазы составляет около 3 минут. Затем лунный круг уходит влево. С правой стороны раскрывается солнечный серп. Корона исчезает, небо быстро светлеет, звезды тускнеют.
Также очевидцами могут стать жители местностей, находящихся в зоне лунной полутени – расстояния от пятна тени до незатененной части земной поверхности. Диаметр полутени составляет в среднем 7000 км. Но на этой местности Луна закрывает не весь солнечный диск, а лишь часть его. Небо темнеет несильно, звезды не проявляются. Чем ближе человек, стоящий в зоне полутени, находится к области тени, тем больше закрыто Солнце. Зритель, находящийся на границе полутени и освещенного участка земной поверхности, видит лишь небольшое затенение на краю солнечного диска.
Виды солнечных затмений
Выделяют 3 вида солнечных затмений:
Классификация обусловлена отношением траектории Луны к солнечному диску, сочетанием визуальных угловых размеров спутника и светила.
Частное
Если траектория движения спутника не совпадает с центром солнечного диска, то Луна закрывает Солнце не полностью. В этом случае речь идет о частном солнечном затмении.
Слово «частный» здесь употребляется в контексте не «индивидуальный», а «частичный». Глубина затенения бывает различной, определяется сочетаниями угловых диаметров спутника и дневного светила. Из всех затмений частные составляют почти 70%.
Полное
При полном затмении Луна закрывает весь солнечный диск. Явление становится возможным, когда лунная траектория пересекает центр Солнца (или максимально приближается к центральной точке). Причем визуальный диаметр спутника равен диаметру закрываемой звезды, или превышает его.
Полное затенение видят наблюдатели на относительно небольшом участке земной поверхности, в диаметре составляющем 200 – 250 км. На окружающих местностях люди становятся очевидцами частного затмения.
Полное закрытие Солнца – редчайшее явление, которое бывает на конкретной местности раз в несколько десятилетий. К примеру, в Москве оно последний раз отмечалось 19 августа 1887 года, а следующее ожидается лишь в 2126 году.
Кольцеобразное
Когда лунная траектория проходит вблизи центральной точки Солнца, но визуальный диаметр Луны меньше солнечного, то дневное светило заслоняется не полностью, край остается открытым. Наблюдатель видит темное круглое пятно с кольцеобразным свечением вокруг.
Кольцеобразное или кольцевое затмение – самый редкий вид (на него приходится лишь 5% событий). Но поскольку Луна постепенно отдаляется от планеты, то фиксировать явление будут все чаще.
Гибридное
Отдельно следует рассказать о редчайшем гибридном явлении, происходящем, когда полная фаза сменяется на кольцевой вид. Причиной является следующий процесс: при полной фазе из-за специфического расположения орбиты спутник немного отодвигается от планеты. В результате становится видимой кольцеобразная светящаяся кайма. Бывает и обратный процесс: затенение начинается как кольцевое, а к завершению становится полным.
Гибридный вид был зафиксирован 3 ноября 2013 года.
Когда Луна и Солнце становятся в одну линию с Землей, усиливается планетарное гравитационное воздействие. Поэтому у метеозависимых людей наблюдаются во время затмения мигрени и скачки кровяного давления. У животных, чувствительность которых гораздо выше человеческой, могут даже возникнуть психические расстройства. Домашние питомцы паникуют, ведут себя неадекватно. Для организма нечувствительных людей астрономическое явление совершенно безвредно.
Источник
Почему происходят солнечные затмения, как часто они бывают и как за ними наблюдать
В природе существует множество явлений, многие из которых до сих пор не могут объяснить ученые. Одним из них является солнечное затмение, во время которого на несколько минут наступает тьма, вызывающая беспокойство у людей и животных.
Что это такое и почему происходит это явление
Солнечное затмение представляет собой природное явление, во время которого Солнце закрывается Луной. В этот момент на улице становится темно, как ночью, и на небе можно заметить ярко горящие звезды. Внезапно наступившая темнота приводит в замешательство всех представителей фауны, поэтому птицы прекращают издавать звуки, а животные начинают проявлять сильное беспокойство. Что касается людей, то многие по сей день боятся солнечного затмения, так как считают его предвестником плохих событий. Но это природное явление длится всего несколько минут.
Ученые на протяжении тысячелетий занимаются изучением солнечного затмения. Им удалось выяснить следующие нюансы об этом природном явлении:
- Земля, как и другие планеты, не стоит на месте, а вращается вокруг Солнца . Луна движется по определенной траектории вокруг земного шара, из-за чего ее тень периодически падает на светило, частично или полностью заслоняя его.
- Тень Луны, имеет вид резко сходящегося к нижней части конуса . На Земле она отображается в виде небольшого пятна, диаметр которого может варьироваться от 150 до 270 км. По этой причине затмение одновременно можно созерцать только лишь на территориях, находящихся в этот момент на пути лунной тени.
- Полное затмение происходит в тот момент, когда Луна полностью закрывает своим телом Солнце . Его люди могут наблюдать в том случае, если будут находиться в полосе тени.
- Во время солнечного затмения на потемневшем небе могут проступать звезды , температура воздуха снижается на несколько градусов, на некоторых растениях начинает сворачиваться листва, закрываются цветки, обеспокоенные животные стараются скрыться в укрытиях, наступает полная тишина.
- При частичном затмении Луна закрывает только часть Солнца, небо темнеет не сильно, отсутствуют звезды. Его можно наблюдать только на большом расстоянии от зоны полного затмения (примерно 2 000 км).
Принципиальная схема затмения
Как часто происходит затмение
Это природное явление случается только в новолуние. В этот период на небе не просматривается тело Луны по той причине, что светило становится в один ряд с земным шаром. Лучи Солнца способны осветить только не смотрящую на Землю часть Луны. Несмотря на то, что новолуние случается каждый месяц, солнечное затмение происходит довольно редко.
Астрономы объясняют этот факт следующим образом: плоскости вращение Луны вокруг земного шара и Земли вокруг Солнца не совпадают. В период новолуния лунное тело проходит ниже либо выше светила. Пути Солнца и Луны, видимые человеческому глазу, пересекаются на небе в двух точках, противоположных друг другу. Им ученые дали определение – узлы орбиты. В момент, когда вблизи такой точки случается новолуние и возникает солнечное затмение. Как правило, это природное явление возникает два раза в году.
Пятно лунной тени способно закрыть большую часть крупного населенного пункта. Именно поэтому, в одном месте люди могут созерцать полное затмение каждые 200 – 300 лет.
Когда будет следующее затмение?
В 2020 году, по мнению ученых, должно произойти несколько солнечных затмений. Первое случилось 21 июня, но продолжительность пиковой кольцеобразной фазы не превысила 38 секунд. Это природное явление могли созерцать жители таких территорий:
- южная часть Европы;
- азиатские страны;
- южно-азиатские государства;
- южные широты РФ.
Второе солнечное затмение должно состояться 14 декабря 2020 года. Ученые предполагают, что оно будет полным. Ожидается, что Солнце будет перекрыто лунным диском в течение 2 минут 10 секунд. Созерцать его смогут жители таких государств:
Где можно будет увидеть затмение 14 декабря 2020 года
15 января 2010 года случилось длительное солнечное затмение, его продолжительность составила более 11 минут. Оно считается самым длительным за всю современную историю наблюдения за этим явлением.
Как наблюдать затмение
Солнечное затмение вызывает интерес у огромного количества людей, но они должны помнить, что наблюдать за ним можно только через очки, которые имеют специальные линзы, или при помощи других приспособлений. Благодаря защитному слою стекла предотвратят серьезное повреждение глаз и не допустят снижения остроты зрения.
Категорически запрещено смотреть на Солнце через оптические приборы, не оснащенные защитным светофильтром. Допущенная оплошность приведет к моментальной утрате зрения.
Ученые дают следующие рекомендации людям, желающим созерцать затмение:
- Самым доступным оптическим прибором является маска сварщика, которая оснащена черным стеклом. Оно будет обеспечивать глазам надежную защиту от ультрафиолетового и инфракрасного излучений.
- Специальные пленки торговых марок Seymour Solar, Baader Astrosolar . Их функция заключается в ослаблении до 99,9% яркости солнечного света. Эти пленки задействуют для изготовления очков для наблюдения за затмением. Также их можно клеить на линзы фотоаппаратов, биноклей или телескопов, но крайне важно проследить за тем, насколько крепко прилегает пленка к стеклянной поверхности. Если при просмотре затмения она отклеится, то существует риск потери зрения.
- Проекция солнечных контуров на экран или белый лист бумаги , на котором будут четко видны даже солнечные пятна и другие элементы, присутствующие на диске Солнца. Для этого задействуют бинокли, телескопы, подзорные трубы или другие оптические приборы. Этот способ наблюдения за затмением считается самым безопасным.
Телескоп наводится на Солнце, а человек в этот момент смотрит на листок бумаги, на котором в течение нескольких секунд появится проекция. Расстояние следует скорректировать таким образом, чтобы падающая от закрепленного на телескопе бумажного листка тень была минимальной. Далее оптический прибор фокусируется, благодаря чему солнечный диск обретает подходящие для просмотра размеры. Чтобы четко просмотреть, что находится на солнечном диске, нужно убрать приходящий напрямую от него на экран паразитный свет. Для этого устанавливают картонку прямоугольной формы, в которой делают отверстие для прохождения из окуляра лучей. Ее фиксируют между спроецированным на экране изображением и окуляром.
Как наблюдать затмение с телескопом и экраном
Какие меры предосторожности нужно принять
Чтобы предотвратить неприятные последствия, люди должны честь несколько нюансов при организации просмотра солнечного затмения:
- При задействовании экрана для проекции нельзя подставлять под световой пучок части тела, так как случатся ожоги.
- Запрещено оставлять без присмотра наведенный на Солнце телескоп из-за высокого риска возгорания.
- При задействовании телескопов с линзами большого диаметра нужна диафрагментация (корректирование размера), чтобы предотвратить из-за мощного потока лучей Солнца перегрев окуляра либо зеркала (диагонального). Благодаря изменению размера объектива при помощи специальных фильтров, объектив будет собирать меньшее количество солнечного света, не станет сильно перегреваться.
- Задействуемые светофильтры можно снимать только после наступления полного затмения, когда для зрения отсутствует опасность.
Фотопленка, задействованная в качестве светофильтра, должна иметь слой серебра, так как без этого напыления глазам не будет обеспечена защита. Опасность для зрения несут такие приспособления: цветные стеклышки, рентгеновские снимки, очки, даже с темными стеклами, пленки (негативные) с изображениями, дискеты (как новые, так и б/у), поляризационные и нейтральные фильтры. Они пропускают большое количество инфракрасного излучения, приводящего к термическому ожогу глазной сетчатки.
Интересные факты
В древние времена затмение Солнца приводило к панике не только среди животных, но и людей. Необъяснимое природное явление порождало массу слухов, большая часть которых была связана с дурными предзнаменованиями или гневом богов. Существует документальное подтверждение того, что из-за солнечного затмения останавливались битвы. Некоторых людей природное явление подтолкнуло к совершению открытий, которые впоследствии в корне изменили ход истории.
Первое известное ученым затмение произошло 22.10.2134 г. до нашей эры, в Китае. Во дворце императора началась паника, из-за которой произошли беспорядки. В результате находящихся при дворе двух, не уведомивших заранее об этом событии, астрономов казнили. В середине 19 века несколько астрономов провели грандиозную работу, связанную с определением обстоятельств, произошедших ранее затмений. Им удалось выяснить, что с 2193 г. по 1914 г. до нашей эры на территории Китая случилось лишь одно затмение, когда светило находилось в созвездии Скорпиона. Вычислив точную дату природного явления (22.10.2137 г.) они определили, что правивший в то время император Чунг-Канг на трон взошел в 2141 г. до нашей эры. Именно с этого периода и берет отсчет древнекитайская историческая хронология.
Источник