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:
Солнечное затмение происходит во время Новолуния, когда Луна находится между Солнцем и Землей и диск Луны закрывает Солнце, но во время затмения Луна может находиться ближе или дальше от Земли.
Затмения различаются по трем типам, каждый из которых трактуется абсолютно по-разному и действия этих затмений тоже различно.
Первый тип - полное затмение, когда света не видно.
Второй тип - частичное или частное затмение.
Третий тип бывает только в солнечное затмение кольцеобразное или кольцевидное.
Кольцеобразное затмение - это когда Луна полностью находит на Солнце, но оставляется еще и краешек Солнца, солнечные лучи пробиваются за Луну. Это происходит тогда, когда Луна меньше средней видимой величины, а это происходит, естественно, тогда, когда Луна дальше от Земли.
Следовательно, кольцеобразное затмение является самым интересным и важным затмением.
Кольцеобразным затмением может быть только затмение Солнца. Лунное затмение происходит тогда, когда на Луну падает тень Земли, а тень Земли всегда больше Луны, поэтому тень покрывает всю Луну или часть ее. Поэтому лунное затмение кольцеобразным не бывает.
Небо при кольцеобразном затмении остаётся светлым, звёзды не появляются, наблюдать корону Солнца невозможно. Одно и то же затмение может быть видно в разных частях полосы затмения как полное или кольцеобразное. Такое затмение иногда называют полным кольцеобразным (или гибридным). В год на Земле может происходить от 2 до 5 солнечных затмений, из которых не более двух - полные или кольцеобразные. В среднем за сто лет происходит 237 солнечных затмений, из которых 160 - частные, 63 - полные, 14 - кольцеобразные. В определенной точке земной поверхности затмения в большой фазе происходят достаточно редко, еще реже наблюдаются полные солнечные затмения.
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.
Материалы по теме:
Почему ёлка символ Нового Года
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.
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.
Материалы по теме:
Почему бьет током?
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.
Материалы по теме:
Почему кошки боятся огурцов?
Часть солнечной поверхности заслоняется Луной и на несколько минут наступают сумерки. Но если Луна проходит точно между Землей и Солнцем, то наступает полное солнечное затмение. Луна полностью заслоняет диск Солнца. Полные затмения очень редки. Обычно траектория орбиты Луны проходит или выше, или ниже Солнца.
Из-за этих колебаний Луна оказывается на воображаемой линии, соединяющей Землю и Солнце только один раз в один или два года. Чтобы наблюдать полное солнечное затмение, надо оказаться в нужное время в нужном месте. Если сидеть на одном месте и не проявлять активности, то, пожалуй, можно наблюдать одно неполное затмение Солнца один раз в два года. Полного затмения можно прождать сотни лет.
Материалы по теме:
Почему кусается клещ и почему это вызывает зуд?
Счастливцы в Новой Шотландии наблюдали полное затмение Солнца в 1970 году, а потом в 1972 году. А вот, например, в Лондоне последнее солнечное затмение было в 1715 году, а следующее состоится только после 2700 года. Так что жителям Лондона придется немного подождать. Но если за затмениями специально охотиться, то полные затмения можно наблюдать довольно часто
Полное солнечное затмение было в Финляндии 22 июля 1990 года. На пляжах Гавайских островов полное затмение наблюдали 11 июля 1991 года. 30 июня 1992 года полное затмение можно было видеть с кораблей, пересекающих южную Атлантику. 3 ноября 1994 года полное солнечное затмение должно произойти в Чили или Бразилии.
Материалы по теме:
Цвет океана
Полное солнечное затмение, видимое с территории США, произошло 26 февраля 1979 года. Писательница Энни Диллард описала это событие в рассказе «Полное затмение». Это было утром. Множество людей собралось на склонах холмов в пригороде Вашингтона. «Когда началось затмение, - пишет Диллард - голубой цвет неба превратился в цвет индиго. Горы на горизонте окрасились в красный цвет, трава на склонах холмов стала серебристой». Наконец черный покров поглотил Солнце. Остался маленький белый обруч, висевший в почерневшем небе. «Перед тем как Солнце скрылось окончательно, - продолжает Диллард, - произошло нечто Неожиданное. По Земле и по людям, наблюдавшим затмение, пробежала на огромной скорости стена темной тени. Вот тень затопила долину, вот она погрузила во мрак. Это была чудовищная, стремительная тень Луны.
Материалы по теме:
Почему пузыри круглые?
Почему возможны солнечные затмения?
Диаметр Луны составляет только 1/400 диаметра Солнца, но она настолько ближе к Земле, чем Солнце, что их диаметры становятся примерно равными. Это замечательное совпадение делает возможными полные солнечные затмения, когда контур Луны полностью совпадает с контуром Солнца.
Когда Солнце снова начало появляться на небе, стена опять пронеслась, на этот раз стена тени уходящей. Она прокатилась по нашему холму и понеслась на восток с непостижимой скоростью и в одно мгновение исчезла за горизонтом. Она привела нас в смятение, просто уничтожила и пропала». Летящая со скоростью 1 600 километров в час стена тени заставила многих зрителей вскрикнуть от ужаса.
Материалы по теме:
Как и почему растут ногти?
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
- Почему человек зевает и почему…
- Почему человек не узнаёт свой…
Солнечное затмение происходит, когда Солнце, Луна и Земля выстаиваются на одной прямой линии, астрономы называют такое явление сизигия. Во время затмения Луна проходит между Солнцем и Землей, отбрасывая тень на Землю, а с точки зрения земного наблюдателя Луна заслоняет (затмевает) Солнце, частично или полностью. Такое небесное явление может случаться только во время новолуния.
Однако солнечные затмения не происходят на каждое новолуние, потому что орбита Луны наклонена под углом 5 градусов к плоскости орбиты вращения Земли вокруг Солнца (эклиптике). Точки, где две орбиты пересекаются, называются лунными узлами, и затмения Солнца имеют место, когда новолуние происходит вблизи лунного узла. Солнце должно быть близко к узлу, тогда оно может сформировать идеальную или почти идеальную прямую линию с Луной и Землей. Этот период бывает два раза в год и длится в среднем 34,5 дней - так называемый "коридор затмений".
Сколько солнечных затмений в году?
В один календарный год может быть от двух до пяти солнечных затмений, но чаще всего два (один раз в полгода). Пять затмений за один год - редкое явление, последний раз это произошло в 1935, а в следующий раз будет в 2206 году.
Типы солнечных затмений
Согласно астрономической классификации, они могут быть различных типов: полное, кольцеобразное и частное. На фото ниже вы можете увидеть их различия. Есть также редкая гибридная форма, когда затмение начинается как кольцевое, а заканчивается как полное.
Мифы и легенды о затмениях Солнца
На протяжении всей истории человечества с ними были связаны с мифы, легенды и суеверия. В древности они вызывали страх, их рассматривали как недобрые предзнаменования, которые влекут бедствия и разрушения. Поэтому у многих народов был обычай проводить магические ритуалы, чтобы отогнать возможные беды.
Древние люди пытались понять, почему небесное светило иногда исчезает с неба, поэтому придумывали различные объяснения этого явления. Так возникли мифы и легенды:
В древней Индии полагали, что чудовищный дракон Раху периодически пожирает Солнце. Согласно индийской мифологии, Раху похитил и пытался выпить напиток богов - амброзию, за это был обезглавлен. Его голова улетела на небо и проглотила солнечный диск, так что наступила тьма.
Во Вьетнаме люди верили, что Солнце пожирает гигантская лягушка, а у викингов было поверье, что его съедают волки.
В корейском фольклоре есть сказание о мифических собаках, которые хотели украсть Солнце.
В древнекитайском мифе небесный дракон поедал Солнце на обед.
Чтобы избавиться от прожорливого демона, у многих древних народов во время солнечного затмения был обычай собираться, бить в горшки и кастрюли, производя громкий шум. Считалось, что шум отпугнет демона, и он вернет небесное светило на место.
Древние греки рассматривали затмение как проявление гнева богов и были убеждены, что после него должны последовать стихийные бедствия и войны.
В Древнем Китае эти небесные явления ассоциировались с успехом и здоровьем императора и не предвещали, что он подвергнется какой-либо опасности.
В Вавилоне верили, что затмения Солнца - плохой знак для правителя. Но вавилоняне мастерски умели их предсказывать, и, с целью обезопасить царствующую особу, на некоторый период выбирался заместитель. Он занимал царский трон и принимал почести, но длилось его правление недолго. Делалось это для лишь того, чтобы временный царь принял на себя гнев богов, а не реальный правитель страны.
Современные поверья
Боязнь солнечных затмений сохранилась до сих пор, и даже в наше время многие считают их дурным знаком. В некоторых странах есть поверье, что они опасны для детей и беременных женщин, поэтому им нужно оставаться в помещении во время затмения и не смотреть на небо.
Во многих частях Индии люди в день затмения соблюдают пост из-за убеждения, что любая приготовленная пища будет нечистой.
Но не всегда народные верования приписывают им недобрую славу. Например, в Италии считается, что посаженные во время солнечного затмения цветы будут ярче и красивее, чем цветы, посаженные в любой другой день.