Луна постоянно изменяет свой внешний вид от узкого серпа до полного диска, ярко освещенного Солнцем.
Фазы Луны связаны с постоянным изменением взаимного положения Луны, Земли и Солнца, происходящим в результате вращения нашего спутника вокруг Земли.
Луна невидима (это новолуние), когда находится между Солнцем и Землей на прямой, соединяющей эти два светила, в этом положении к нам обращена неосвещенная часть лунной поверхности.
Если Луна располагается со стороны, противоположной Солнцу, его отраженный свет падает на Землю. Это полнолуние. Если угол между тремя небесными телами составляет 90°, с Земли можно увидеть только половину освещенного диска (Первая четверть и Последняя четверть).
В промежуточных стадиях расположения светил можно наблюдать серп (более или менее узкий). Отсчет лунного цикла начинают с новолуния. После него Луна начинает расти и примерно через две недели наступает полнолуние, за которым следует уменьшение Луны. «Возраст Луны» определяется с новолуния.
Луна совершает обращение вокруг Земли, которая двигается против часовой стрелки (т.е. с запада на восток). Еош понаблюдать за Луной в одно и то же время в разные дни, на фоне звезд будет заметно ее отклонение на восток.
Она будет появляться и меркнуть на 50 минут позже, чем в предшествующий день.
Сидерический и синодический месяцы
Луна совершает полный оборот на своей орбите за определенное время. Существует два способа детерминации этого времени.
Следует учитывать, что во время обращения Луны вокруг Земли последняя отнюдь не является неподвижным телом — в свою очередь наша планета вращается вокруг Солнца.
Период обращения Луны вокруг нашей планеты, рассчитанный по отношению к звездам (определим их положение как фиксированное) длится 27 суток 7 часов 43 минуты и 11 секунд. Это «сидерический месяц». Но время, необходимое Лупе для полной смены фаз, несколько другое, т.к. следует учитывать и движение Земли.
Полный период смены фаз Луны называется «синодический месяц» и составляет 29 суток 12 часов и 44 минуты.
Затмения да, затмения нет
Когда Солнце, Луна и Земля выстраиваются в пространстве по прямой линии, наступают затмения.
Они бывают двух типов: солнечные и лунные. При солнечных затмениях Луна находится между Солнцем и Землей и полностью или частично заслоняет от нас светило.
Когда Земля находится между Солнцем и Луной, наступает лунное затмение: спутник попадает в тень Земли.
Если бы плоскость лунной и земной орбит совпадали, затмения происходили бы примерно раз в две недели, то есть 1 раз в синодический месяц. Но плоскости наклонены друг к другу под углом 5° и пересекаются по линии, называемой «линией узлов». «Узлы» — это две точки пересечения лунной орбиты с эклиптикой.
Одного нахождения спутника Земли it «правильной фазе» недостаточно для лунного затмения. Необходимо, чтобы Луна находилась вблизи от одного из узлов. Только во время полнолуния можно увидеть лунное затмение, солнечное — во время новолуния.
Затмения повторяются в одной и той же последовательности.
Этот период повторения затмений называется «саросом». Еще в древности было подсчитано, что он длится 6585,3 суток, что составляет 18 лет, 11 суток и 8 часов (если за этот период было 4 високосных года).
Затмение считается полным, когда Луна полностью закрывает солнечный диск.
Мест, откуда можно наблюдать полное солнечное затмение, не так много: тень от Луны «подметает» земную поверхность, оставляя полосу, максимальная ширина которой составляет около 200 км. Именно она является областью, откуда затмение смотрится как полное. Вокруг этой области находится другая, обширная, оттуда затмение смотрится частичным. Максимальная длительность полного затмения составляет примерно 8 минут.
Годичные затмения происходят, когда тень Луны закрывает Солнце не полностью, внешняя часть солнечного диска видна в форме кольца.
Это зрелище зависит от расстояния между Луной и Землей, а оно не является постоянной величиной, т.к. лунная орбита имеет ярко выраженную эллиптическую форму. Когда спутник находится ближе к нашей планете, он кажется большим, когда удаляется — кажется меньшим. Когда затмение происходит па большем расстоянии от Земли, диаметр лунного диска слишком мал, чтобы закрыть все Солнце.
Лунные затмения наблюдать легче, они видны практически с половины земной поверхности, со всего полушария, не освещенного Солнцем.
Они длятся несколько часов, между фазой темноты и сумерек, так как Луне требуется много времени для пересечения конуса тени Земли.
Именно через этот временной отрезок затмения повторяются с аналогичными характерными чертами.
Различные типы солнечных затмений
Солнечные затмения могут быть полными, частичными или годовыми.
Источник
Солнечное затмение
Что такое солнечное затмение: характеристика явления, время, схема формирования, календарь солнечных затмений, полное, частное, кольцевое с фото, как наблюдать.
Солнечное затмение происходит в тот момент, когда Луна, проектируя свой диск на Солнце, полностью или частично блокирует поток солнечного света, направленный к Земле. Это событие происходит только в фазе Новолуния, когда повернутая к нам сторона Луны не освещается. Важно отметить, что также как и фазы Луны, у Солнца присутствуют схема и фазы затмения (виды): полное или частное. В первом варианте можно будет наблюдать черты солнечной короны (напоминает кольцо). Вам уже ясна суть солнечного затмения, тем более что это самое доступное для наблюдения астрономическое явление.
Календарь солнечных затмений
Календарь солнечных затмений указывает на даты и год будущих событий затенения Солнца. Вы можете увидеть, какой будет самая лучшая область видимости на Земле с указанием точки максимальной фазы и территории распространения солнечного затмения. Кроме того, можно перейти на странички с описаниями конкретных солнечных затмений, где представлена характеристика, больше деталей с фото и частота солнечных затмений.
Солнечное затмение 11 августа 2018 года
11 августа 2018 года
09:47:28 UT
155
0.737
Вост. Европа
Описание солнечного затмения 11 августа 2018 года
Солнечные затмения 2019 года
Солнечное затмение 5/6 января 2019 года
5/6 января 2019 года
01:42:38 UT
122
0.715
Севео-вост. Азия, сев. Антлантика
Солнечное затмение 2 июля 2019 года
2 июля 2019 года
19:24:08 UT
127
1.046
Южн. Атлантика, южн. Америка
Описание солнечного затмения 2 июля 2019 года
Солнечное затмение 26 декабря 2019 года
26 декабря 2019 года
05:18:53 UT
132
0.970
Солнечные затмения 2020 года
Солнечное затмение 21 июня 2020 года
21 июня 2020 года
06:41:15 UT
137
0.994
Африка, юго-вост. Европа, Азия
Солнечное затмение 14 декабря 2020 года
14 декабря 2020 года
16:14:39 UT
142
1.025
Атлантика, юж. Америка, Атлантида
Описание солнечного затмения 14 декабря 2020 года
Солнечное затмение: основные понятия
Солнечное затмение — невероятно красивое явление, которое наблюдают большое количество людей, но в описании могут встречаться не совсем понятные термины и фазы, привычные для астрономии. Давайте внимательно их изучим. Также запомните, какие нужны условия для наступления солнечного затмения.
Сарос (греч. soros) или драконический период – временной промежуток, по окончанию которого из-за повторения взаимного расположения Луны, узлов ее орбиты на небосклоне и Солнца, в одной последовательности постоянно повторяются лунные и солнечные затмения. Упоминания о Саросе, датированные несколькими веками до нашей эры, есть у ученых Древней Греции и Египта. Приблизительно драконический период составляет 585 и 1/3 суток или 18 годам и 10 1/3 (11 1/3 суткам в високосный год). Один Сарос содержит 28 лунных и 43 солнечных затмений (15 частных, 2 кольцеобразно-полных, 14 кольцеобразных, 12 полных). Однако из-за некоторых обстоятельств количество затмений в разные периоды может варьироваться. Исходя из драконического периода делаются предварительные прогнозы затмений, однако точно предсказать время их наступления и локацию все равно невозможно.
Полное солнечное затмение (Total Solar Eclipse) – это солнечное затмение, которое сопровождается пересечением конусом лунной тени земной поверхности. При этом спутник располагается на таком расстоянии от Земли, что полностью перекрывает Солнце.
Частичное (частное) солнечное затмение (Partial Solar Eclipse) – это солнечное затмение, которое сопровождается пересечением земной поверхности лунной полутенью. При этом конус тени не затрагивает поверхность Земли.
Кольцеобразное (кольцевое) солнечное затмение (Annular Solar Eclipse) – это такое солнечное затмение, которое сопровождается пересечением земной поверхности конусом-продолжением тени Луны. При этом луна располагается на таком расстоянии от Земли, что полностью перекрывает Солнце. На пике затмения расстояние между осью тени Луны и центром Земли минимально.
Точка наибольшего затмения – это участок Земли, где можно наблюдать момент наибольшего затмения в максимальной фазе. Во время кольцевого затмения момент максимальной продолжительности может совмещаться или не совмещаться с моментом наибольшего затмения. Такое затмение достигает своей максимальной продолжительности в начале или в конце пути затмения.
Гибридное солнечное затмение (Hybrid Solar Eclipse) – это такое солнечное затмение, которое характеризуется пересечением земное поверхности вершиной конуса лунной тени по ходу затмения на его центральной линии. В этот момент затмение из кольцеобразного может стать полным или наоборот. Поэтому гибридные затмения могут именоваться кольцеобразно-полными. В большинстве случаев гибридные затмения дважды меняют свою природу: начало и конец своего пути проходят как кольцевые, а среднюю часть – как полные.
Во время кольцевого затмения момент максимальной продолжительности может совмещаться или не совмещаться с моментом наибольшего затмения. Такое затмение достигает своей максимальной продолжительности в начале или в конце пути затмения.
При полном солнечном затмении момент наибольшего затмения совмещается с моментом наибольшей продолжительности и наибольшей фазы затмения.
Как наблюдать солнечные затмения
Не все знают, как наблюдать солнечное затмение в России и мире, особенно если это масштабное событие. Нужно ли купить специальный телескоп или же отправиться на поиски фильтров? Существуют базовые правила, которые не стоит нарушать, чтобы не повредить зрение.
Во время прямого наблюдения солнечного диска с помощью оптических приборов может наступить необратимое повреждение сетчатки глаз. Это касается даже наблюдений четки Бейли или солнечного полумесяца. Блеск одного процента видимой поверхности Солнца в десятки тысяч раз превышает блеск полной Луны. Именно поэтому прямое наблюдение Солнца через объектив можно сравнить с использованием увеличительной лупы для направления потока солнечных лучей на сетчатку глаза, которая практически не восстанавливается даже хирургическим путем. Отсюда крайне важное правило: никогда не смотрите на Солнце без серьезной защиты для глаз. Единственное исключение – фаза полного солнечного затмения.
Полароидные или традиционные солнечные очки в определенной степени расслабляют глаз, если вы прогуливаетесь по городу в жаркий солнечный день, но они категорически не подходят для использования при наблюдениях Солнца, поскольку не являются светофильтрами.
При полном солнечном затмении поверхность Солнца скрывается от глаз наблюдателей, поэтому наблюдать это явление можно без специальных фильтров.
На сегодняшний день разработано несколько безопасных методов наблюдения частичной фазы солнечного затмения.
Точечный проекционный метод
Использование «камеры-обскура» позволяет отследить проецируемое изображение Солнца во время частного солнечного затмения. Сложные конструкции такого рода делают из картонных коробок, но отлично себя показывает и мобильный вариант камеры, изготовленный из пары тонких плотных листов картона белого цвета. Для этого в одном листе делается небольшое отверстие, через которое направляется солнечный свет на второй лист, используемый в роли экрана. Таким образом, можно увидеть перевернутое изображение Солнца. Чтобы его увеличить, нужно разместить экран на некотором расстоянии от отверстия. Не делайте отверстие более широким, чтобы видеть солнечный полумесяц, а не ослепляющий поток света. Не забывайте, что использование такого устройства допускается только из положения спиной к Солнцу. Свет должен проходить сквозь отверстие прямо над вашим плечом, формируя изображение на нижнем экране.
Точечный проекционный метод наблюдения за Солнцем в действии
Не пытайтесь рассматривать Солнце через отверстие!
Светофильтры для солнечного излучения
Еще один метод наблюдения – с помощью специально спроектированного светофильтра. Такие фильтры способны пропускать только малую часть солнечного света. Информацию о современных фильтрах подобного типа можно получать в тематических изданиях по астрономии.
Специальные очки из алюминированного полиэфира
Некоторые фильтры производятся из алюминированного полиэфира. Но не нужно забывать, что полиэфир, являясь пластиком, различен по своей плотности. Полноценную защиту зрения обеспечивает металлическое покрытие, поэтому тщательно исследуйте полиэфир на наличие самых незначительных отверстий, способных пропустить солнечный свет и лишить вас зрения. С помощью качественного светофильтра можно спокойно наблюдать свечение нить лампы с высокой интенсивности накаливания.
Другие светофильтры производятся из черного полиэфира. Данный материал дает изображение светила в приятных глазу желто-оранжевых тонах. Но стоит снова сказать о том, что ни один фильтр не может обеспечить абсолютную безопасность ваших глаз, если его плотность менее 5,0.
В любом случае избегайте пристального и длительного наблюдения Солнца. Даже через фильтр рассматривать Солнце можно только короткими промежутками, периодически отводя глаза и давая им возможность отдохнуть.
Наблюдение в бинокль
Писатель-астроном Джордж Лови любил наблюдать полное затмение с помощью бинокля. Для ваших исследований подойдет бинокль любого размера. Лови же применял бинокль 7х50. В своих записках он так описывал свои впечатления: «Даже истинные мастера фотографии не способны точно определить краски и основные детали Солнца в момент его затмения. Никакая пленка не способна уловить все тончайшие особенности короны. Но человеческий глаз способен на такие подвиги». По мнению писателя, люди, стремящиеся зафиксировать истинное изображение Солнца в момент его затмения, являются художниками XIX века. Они видели это волшебное явление своими глазами и перенесли его холсты, создавая настоящие шедевры «астрономической» живописи.
Джоэль Здепски использует бинокль, чтоб показать солнечное затмение
Людей, которые хотят применять бинокль в ходе наблюдений затмения, писать призывал к здравому смыслу. Он считал, что рассматривать полное затмение без каких-либо фильтров можно как в бинокль, так и в телескоп или вовсе невооруженным глазом. Однако частичные фазы затмения (до появления светлой области вокруг затемненного диска) могут исследоваться только при наличии фильтра. После момента исчезновения данной области фильтр снова можно отложить. Также возобновить работу с фильтром следует при появлении яркого свечения на западном краю лунного диска и при убывании полного затмения.
В то же время, конструкция бинокля такова, что он представляет собой пару малых, расположенных рядом друг с другом телескопа. И наблюдение Солнца с его помощью без какого-либо фильтра может серьезного повредить ваше зрение.
Наблюдение в телескоп
Историк-астроном Рут Фрайтаг, как и прочие наблюдатели, исследуют прогрессирование затмения с помощью небольшого мобильного телескопа. Он весьма стабилен и не вызывает усталости при исследовании в течение долгого времени. Также телескоп дает более четкое и детальное изображение затмения. При наступлении полного затмения светофильтры можно легко снять. А при желании рассмотреть масштабный вид короны можно переключить масштаб искателя.
Съемочные светофильтры и светофильтры телескопов
Некоторые производители камер и телескопов предлагают светофильтры с металлическим покрытием. Они отличаются высокой безопасностью при исследовании Солнца. Как правило, они дороже обычных светофильтров, но весьма популярны среди астрономов-любителей, поскольку дают желто-оранжевое изображение Солнца. С помощью алюминированного майлара светило предстает в голубовато-серых тонах.
Не стоит путать фильтры для установки на отверстие телескопа или линзу камеры с солнечными окулярами для телескопов. Вторыми все еще комплектуются некоторые модели любительских телескопов. Их безопасность подвергается серьезным сомнениям, поскольку они быстро нагреваются, трескаются и пропускают солнечный свет прямо в глаз наблюдателя.
Полностью экспонированная и проявленная черно-белая пленка в качестве светофильтра
Фильтр для наблюдений можно сделать своими руками из черно-белой пленки. Но для этого подойдет только настоящая черно-белая пленка, предпочтительно Pan-X или Kodak Tri-X. После проявки на них образуется слой серебра, защищающий глаза.
Изготовление простейшего светофильтра из черно-белой пленки
Схема изготовления фильтра проста. Для этого нужно открыть моток черно-белой пленки и засветить ее на солнечном свете в течение пары минут. Затем пленка проявляется для получения негативов. Два слоя негативов – это прекрасный фильтр для наблюдения светила без какого-либо вреда для здоровья. Для повышения своей безопасности, изготовьте такой фильтр за пару дней до момента наблюдений.
Откажитесь от использования хромогенной черно-белой или цветной пленки. В ее составе – только цветные красители, не защищающие ваши глаза. Если выполните все правила, то сумеете сделать удивительные фото солнечного затмения, примеры которых представлены ниже.
Фотографии солнечного затмения, сделанные астрономами любителями: