Солнечное затмение это покрытие солнца луной покрытие луной солнца

Солнечные и лунные затмения.

В древности солнечные и лунные затмения вызывали у людей суеверный ужас. Считалось, что затмения предвещают войны, голод, разорение, массовые болезни. Солнечное затмение 1994 года в Боливии. Покрытие Солнца Луной называется солнечным затмением. Это очень красивое и редкое явление. Солнечное затмение наступает, если в момент новолуния Луна пересекает плоскость эклиптики.

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.

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.

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.

Источник информации: «Открытая Астрономия 2.5», ООО «ФИЗИКОН»

Источник

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