Солнечное затмение схема физика. Почему происходит солнечное затмение? Явления во время Солнечного затмения
Текст слайда: Презентация на тему: Солнечное затмение Презентацию подготовила: Мирабова Ира
Текст слайда: Затмение При движении вокруг Земли Луна проходит перед более далекими светилами и своим диском может их заслонить. Это явление носит общее название покрытий светил Луной. Определение точных моментов начала и конца покрытий имеет большое значение для изучения движения Луны и формы ее диска. Чаще всего происходят покрытия звезд, реже случаются покрытия планет.
Существует четыре разных типа солнечного затмения: Частичное затмение, Кольцевое затмение, Полное затмение и Гибридное затмение. Частичное солнечное затмение возникает, когда только часть Солнца покрывается Луной, которая, кажется, «укусит» из Солнца. Это общий вид частичного затмения.
Частичные затмения возникают, когда умбральная тень Луны пропускает Землю, и только ее пеньембральная тень падает на поверхность Земли. В этом случае умбральная тень будет либо проходить через северный, либо южный полюса Земли. Обратите внимание, что область Земли, которая попадает в область полутени, будет испытывать частичное затмение.
Текст слайда: Покрытия Солнца Луной называются солнечными затмениями. Солнечное затмение имеет различный вид для разных точек земной поверхности. Диск Солнца будет целиком закрыт только для наблюдателя, находящегося внутри конуса лунной тени, максимальный диаметр которой на поверхности Земли не превосходит 270 км. В этой сравнительно узкой области земной поверхности, куда падает тень от Луны, будет видно полное солнечное затмение (рис. 59). В областях земной поверхности, куда падает полутень от Луны, внутри так называемого конуса лунной полутени будет видно частное солнечное затмение - диск Луны закроет только часть солнечного диска. Чем ближе наблюдатель к оси тени, тем большая часть диска Солнца закрыта, тем больше фаза затмения. Вне конуса полутени виден весь диск Солнца, и никакого затмения не наблюдается.
В пределах пунмбральной области Солнце частично покрыто, и в тусклом свете разной степени. Частичное затмение начинается с начала первого контакта и начала третьего контакта полного затмения, где оно выглядит как полумесяц, как на картинке выше. Частичное затмение также всегда сопровождает полное затмение, падая на большую площадь поверхности Земли.
Наблюдатели вне пути тотальности или кольцевидности во время полного или кольцевого затмения могут также испытывать частичное затмение. Кольцевое затмение возникает, когда центр Солнца покрыт луной, оставляя его края незакрытыми, создавая кольцо Солнца вокруг его краев.
Текст слайда: Так как расстояние Луны от Земли изменяется от 405 500 км до 363 300 км, а длина конуса полной тени от Луны в среднем равна 374 000 км, то вершина конуса лунной тени иногда не доходит до поверхности Земли. В этом случае для наблюдателя вблизи оси конуса лунной тени солнечное затмение будет кольцеобразным - края солнечного диска останутся незакрытыми и будут образовывать вокруг темного диска Луны тонкое блестящее кольцо.
Кольцевые затмения возникают, когда луна кажется меньше Солнца. Но луна находится точно напротив Солнца. Наблюдатели в области пенообразования вместо этого наблюдают нормальное частичное затмение. В кольцевом затмении вы не видите каких-либо «спецэффектов» полного затмения, таких как эффект короны или бриллиантового кольца. Тонкая щепка, выглядывающая вокруг луны, слишком яркая, чтобы это можно было сделать.
Полное солнечное затмение имеет место, когда Солнце полностью покрывается Луной. В полном солнечном затмении луна на своей эллиптической орбите проходит между Солнцем и Землей в точке, где она также очень близка к Земле. Когда это происходит, тень отбрасывается на поверхность Земли. Умбральная часть тени луны - это область, где Солнце полностью перекрыто луной.
Текст слайда: В разных точках Земли солнечное затмение наступает в разное время. Вследствие движения Луны вокруг Земли и вращения Земли вокруг своей оси тень от Луны перемещается по земной поверхности приблизительно с запада на восток, образуя полосу тени длиной в несколько тысяч километров и шириной в среднем около 200 км (максимальная ширина 270 км).
Гибридное затмение - довольно редкое событие. Гибридное или кольцевое или полное затмение - это такое, которое рассматривается наблюдателями в одной части Земли как кольцевое и в то же время рассматривается как полное затмение другими в другой части Земли. На приведенных ниже диаграммах показано, как формируется гибридное затмение.
Луна достаточно далека от Земли, но умра не может достигать сторон Земли. Когда происходит затмение, западная часть Земли увидит кольцевое затмение. Наблюдатели во внешних частях следа затмения будут свидетелями кольцевого затмения. Затмение является кольцевым, когда оно начинается и заканчивается. Однако в результате кривизны поверхности Земли кажущийся размер Луны увеличивается в размерах, пока ее не будет достаточно, чтобы произвести полное затмение.
Текст слайда: Так как Луна движется с запада на восток, то солнечное затмение начинается с западного края солнечного диска. Сначала на нем появляется ущерб, имеющий форму дуги круга радиуса, равного радиусу диска Солнца. Затем ущерб постепенно растет, и Солнце принимает форму все более и более узкого серпа. Когда исчезнет последняя точка солнечного диска, наступает фаза полного затмения, которая длится всего несколько минут - не более семи, а чаще всего две-три минуты. Затем темный диск Луны постепенно сходит с солнечного диска, и затмение кончается. Общая продолжительность всех фаз солнечного затмения может длиться свыше двух часов. Совершенно очевидно, что затмения Солнца могут происходить только во время новолуния.
Наблюдатели в выделенной синей области станут свидетелями полного затмения. Затмение остается полным затмением до конца затмения, когда оно снова превратится в кольцевое затмение. Гибридные затмения всегда имеют короткую продолжительность кольцевых и полных фаз затмения.
Решающие факторы для типа солнечного затмения. Тип затмения, который происходит, зависит от нескольких вещей. Во-первых, если затмение происходит, когда солнце находится дальше от узла, более вероятно, что затмение будет частичным. Все, что мы когда-либо видели, это часть солнца. Помните, что орбиты Земли и Луны не идеальные круги, а скорее эллипсы. Обратите внимание, что на диаграмме выше земля иногда ближе к солнцу, а иногда и дальше. То же самое верно для луна - иногда она ближе к земле, а иногда и дальше.
Затме́ние — астрономическая ситуация, при которой одно небесное тело заслоняет свет от другого небесного тела.
Наиболее известны лунные и солнечные затмения. Также существуют такие явления, как прохождения планет (Меркурия и Венеры) по диску Солнца.
Лунное затмение
Лунное затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 000 км (минимальное расстояние Луны от Земли) составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком.
Как вы можете видеть, солнце и луна значительно меняют свои расстояния. Луна изменяется примерно на 14 процентов, и мы меняем наше расстояние до солнца примерно на 3 процента. Из-за этого солнце и луна выглядят больше и меньше в разное время. Если мы далеки от солнца, чтобы оно выглядело меньше и близко к Луне, чтобы оно выглядело больше, луна сможет покрыть все лицо солнца, как видно из земли, и мы увидим общее затмение. Таблицу 1А ниже. В этом случае, это похоже на попытку покрыть копейки копейкой.
Вы увидите кольцо медной копейки, торчащее со всех сторон копейки. Это происходит с солнцем и луной. Орбитальные условия Земли и Луны для солнечных затмений. Выступающие: Рэнди Этвуд, Центр Миссиссауги и Майкл Уотсон, Центр Торонто. Путь тотальности разрезает путь по диагонали от Орегона до Южной Каролины. Миллионы людей будут на пути. Тысячи канадцев отправятся на это мероприятие. В этом разговоре будет предложен план наблюдения и фотографирования затмения.
Схема лунного затмения
В каждый момент затмения степень покрытия диска Луны земной тенью выражается фазой затмения Ф. Величина фазы определяется расстоянием 0 от центра Луны до центра тени. В астрономических календарях приводятся величины Ф и 0 для разных моментов затмения.
Для тех, кто не путешествует на путь тотальности, частичное затмение из Миссиссауги будет впечатляющим. 75% Солнца будет покрыто Луной при максимальном затмении. Будут представлены меры предосторожности для наблюдения за затмением. Ведущие увидели несколько десятков затмений и поделились своим опытом с советами тем, кто планирует отправиться в центральную линию.
Вечер будет охватывать все аспекты наблюдения, наслаждения, фотографирования и подготовки к опыту, который продлится недолго две минуты. В настоящее время Рэнди Этвуд является исполнительным директором Королевской астрономической ассоциации Канады - национальной астрономической организации Канады. Он является основателем и почетным президентом Центра Миссиссауги Королевского астрономического общества Канады и бывшим президентом Королевского астрономического общества Канада.
Когда Луна во время затмения полностью входит в тень Земли, говорят о полном лунном затмении , когда частично — о частном затмении . Двумя необходимыми и достаточными условиями наступления лунного затмения являются полнолуние и близость Земли к лунному узлу.
Открытия, сделанные благодаря солнечным затмениям
Он является жителем Миссиссауги и уже более 40 лет смотрит на ночное небо. Он является президентом Организации астрономии Земли и космической науки, Миссиссауга, основанной не для благотворительной организации, которая занимается программами общественной пропаганды в Миссиссоге. Он снял 12 космических челночных запусков и посадок в качестве журналиста и фотографа. Он побывал в разных местах по всему миру, чтобы наблюдать и фотографировать полные затмения солнца. Он написал учебники по астрономии средней школы по астрономии и представил программы планетариев в школах.
Как видно для наблюдателя на Земле, на мнимой небесной сфере Луна пересекает эклиптику два раза в месяц в позициях называемых узлы . Полнолуние может прийтись на такую позицию, на узел, тогда можно наблюдать лунное затмение. (Примечание: не соблюдается масштаб)
Полное затмение
Лунное затмение может наблюдаться на половине территории Земли (там, где на момент затмения Луна находится над горизонтом). Вид затемнённой Луны с любой точки наблюдения пренебрежимо мало отличается от другой точки, и одинаков. Максимальная теоретически возможная продолжительность полной фазы лунного затмения составляет 108 минут; такими были, например, лунные затмения 26 июля 1953 года, 16 июля 2000 года. При этом Луна проходит через центр земной тени; полные лунные затмения такого типа называют центральными , они отличаются от нецентральных большей продолжительностью и меньшей яркостью Луны во время полной фазы затмения.
Астероид был переименован в Астероид Атвуд в его честь. Майкл Уотсон хорошо известен в обществе как астрофотограф. Встреча открыта для публики и является бесплатной. Выходите из Миссиссауги-роуд. Парк в лоте 4 или парк, напротив фитнес-центра к югу от здания Дэвиса. Войдите в фитнес-центр, поднимитесь по лестнице, пока не доберетесь до главного коридора, затем поверните направо. Ищите знак Миссиссауги перед лекционной комнатой.
Планы проведения собраний: мы обычно продолжаем обсуждение после встречи в местном баре - присоединяйтесь к нам! Когда они это сделают, они станут свидетелями одного из редчайших природных явлений на планете. Эффект, который он оказывает на вас, причудливый и первобытный, - говорит Вуди Салливан, профессор Университета Вашингтона, почетный астроном и пятикратный наблюдатель солнечного затмения. «Это длится всего две минуты, но у вас есть это чувство, что вы действительно являетесь частью космоса».
Во время затмения (даже полного) Луна не исчезает полностью, а становится тёмно-красной. Этот факт объясняется тем, что Луна даже в фазе полного затмения продолжает освещаться. Солнечные лучи, проходящие по касательной к земной поверхности, рассеиваются в атмосфере Земли и за счёт этого рассеяния частично достигают Луны. Поскольку земная атмосфера наиболее прозрачна для лучей красно-оранжевой части спектра, именно эти лучи в большей мере достигают поверхности Луны при затмении, что и объясняет окраску лунного диска. По сути, это тот же эффект, что и оранжево-красное свечение неба у горизонта (заря) перед восходом или сразу после заката. Для оценки яркости затмения используется шкала Данжона.
Насколько это особенное событие? Таким образом, вы не остаетесь в темноте, мы извлекли из глубокого колорита Университета Вашингтона страсть и опыт, чтобы собрать некоторые исчерпывающие ресурсы, которые помогут сделать ваше восприятие затмения незабываемым и безопасным. Мы начнем с рассмотрения некоторых часто задаваемых вопросов.
Так что же такое полное солнечное затмение?
Полное солнечное затмение возникает, когда луна движется прямо между солнцем и землей. Диаметр солнца примерно в 400 раз больше, чем у луны; солнце также находится примерно в 400 раз. Это означает, что когда вы смотрите в небо, оба появляются примерно одинакового размера. Напротив, при частичных и кольцевых затмениях только часть Солнца закрывается. Кольцевое затмение возникает, когда Луна находится в самой отдаленной части ее орбиты вокруг Земли и поэтому имеет слишком малый видимый угловой размер, чтобы покрыть весь диск Солнца, оставляя вокруг поверхности Солнца кольцо поверхности Солнца, когда солнце, луна и наблюдатель на земной поверхности.
Наблюдатель, находящийся на Луне, в момент полного (или частичного, если он находится на затенённой части Луны) лунного затмения видит полное солнечное затмение (затмение Солнца Землёй).
Шкала Данжона используется для оценки степени потемнения Луны во время полного лунного затмения. Предложена астрономом Андре Данжоном в результате исследования такого явления, как пепельный свет Луны , когда Луна освещена светом, проходящим через верхние слои земной атмосферы. Яркость Луны во время затмения зависит и от того, насколько глубоко Луна вошла в тень Земли.
Короче, где угодно на юго-восток. В то время как Сиэтл и Вашингтон лежат вне пути полного затмения - примерно 70-мильная полоса земли в Соединенных Штатах, где вы можете увидеть луну, полностью покрывающую солнце, вы все равно сможете увидеть 92% полной солнечное зрелище. Чтобы попасть на путь тотальности, вам придется присоединиться к примерно 1 миллиону других затмений-затмений, отправляющихся в Орегон. Тем не менее, тем, кто еще не заблокировал свои планы поездок, связанных с затмением, рекомендуется оставаться на месте.
Зрители на пути тотальности будут видеть верхнюю атмосферу солнца, которая появляется как ореол вокруг солнца во время полного солнечного затмения. Наблюдатели за пределами этого пути по-прежнему будут наблюдать частичное солнечное затмение, где луна покрывает часть солнечного диска. Вы сможете наблюдать за медленным прохождением луны над солнцем, пока не появится только небольшая щепка. Он по-прежнему впечатляющий.
Два полных лунных затмения. Соответствуют 2 (слева) и 4 (справа) по шкале Данжона
Пепельный свет Луны — явление, когда мы видим Луну целиком, хотя Солнцем освещена только её часть. При этом неосвещённая прямым солнечным светом часть поверхности Луны имеет характерный пепельный цвет.
Когда в Сиэтле появится солнечное затмение?
Марс будет виден над солнцем, а Венера будет видна на 60 градусов над южным горизонтом.
Существуют ли опасности, связанные с наблюдением затмения
Вы не хотите в конечном итоге сгореть сетчатки - результат смотреть на затмение без надлежащей защиты глаз. Короче говоря, никогда не смотрите на Солнце прямо без защитного механизма глаз. Даже солнцезащитные очки не могут защитить ваши глаза от повреждений солнечных лучей. Если вы направляетесь в Орегон или в другое место по пути всей совокупности, можно спокойно смотреть на затмение во время тотальности, но в других местах меры предосторожности настоятельно рекомендуются, поскольку линза глаза является мощной и не имеет болевых рецепторов.
Пепельный свет Луны
Наблюдается незадолго до и вскоре после новолуния (в начале первой четверти и в конце последней четверти фаз Луны).
Свечение неосвещённой прямым солнечным светом поверхности Луны образуется солнечным светом, рассеянным Землёй, а затем вторично отражённым Луной на Землю. Таким образом, маршрут фотонов пепельного света Луны таков: Солнце → Земля → Луна → наблюдатель на Земле.
Как образовывается дивный феномен
Получите дополнительную информацию о стандартных защитных очках. Два других безопасных фильтра для прямого наблюдения за солнцем - это защитные очки сварщика с оттенком 13 или альтернативно, вы также можете создать систему прожекторов. По-прежнему жажду больше опыта затмения?
Как образуется солнечное затмение?
Нажмите на свои любимые темы! Солнце в 400 раз больше, чем луна и сорок раз дальше. Поэтому кусочки обоих небесных тел почти одинаковы на земном небе. Таким образом, возможно, что лунный диск полностью покрывает солнечный диск в полном солнечном затмении, как две монеты, лежащие друг над другом. Под нами видно кольцевое солнечное затмение: здесь кончик основной тени не достигает земли.
Маршрут фотонов при наблюдении пепельного света: Солнце → Земля → Луна → Земля
Причина этого явления хорошо известна со времен Леонардо да Винчи и Михаила Местлина ,
Предполагаемый Автопортрет Леонардо да Винчи
Михаэль Мёстлин
учителя Кеплера, впервые давших верное объяснение пепельному свету.
Ио́ганн Ке́плер
Серп Луны с пепельным светом, нарисованный Леонардо да Винчи в Лестерском кодексе
Впервые инструментальные сравнения яркости пепельного света и серпа Луны были произведены в 1850 году французскими астрономами Араго и Ложье.
Доминик Франсуа Жан Араго
Яркий серп — часть, напрямую освещённая Солнцем. Остальная часть Луны освещена светом, отражённым от Земли
Фотографические исследования пепельного света Луны в Пулковской обсерватории, выполненные Г. А. Тиховым, привели его к выводу, что Земля с Луны должна выглядеть как диск голубоватого цвета, что и подтвердилось в 1969 году, когда человек высадился на Луну.
Гавриил Адрианович Ти́хов
Он считал важным вести систематические наблюдения пепельного света. Наблюдения за пепельным светом Луны позволяют судить об изменении климата Земли. Интенсивность пепельного цвета в некоторой степени зависит от количества облачности на освещенной в данный момент стороне Земли; для европейской части России яркий пепельный свет, отраженный от мощной циклонической деятельности в Атлантике, предсказывает выпадение осадков через 7-10 дней.
Частное затмение
Если Луна попадает в полную тень Земли только частично, наблюдается частное затмение . При нём часть Луны является тёмной, а часть, даже в максимальной фазе, остаётся в полутени и освещается солнечными лучами.
Вид Луны при лунном затмении
Полутеневое затмение
Вокруг конуса тени Земли имеется полутень — область пространства, в которой Земля заслоняет Солнце лишь частично. Если Луна проходит область полутени, но не входит в тень, происходит полутеневое затмение . При нём яркость Луны уменьшается, но незначительно: такое уменьшение практически незаметно невооружённым глазом и фиксируется только приборами. Лишь когда Луна в полутеневом затмении проходит вблизи конуса полной тени, при ясном небе можно заметить незначительное потемнение с одного края лунного диска.
Периодичность
В связи с несовпадением плоскостей лунной и земной орбит, далеко не каждое полнолуние сопровождается лунным затмением, и далеко не каждое лунное затмение - полное. Максимальное количество лунных затмений за год - 3, но в некоторые годы не происходит ни одного лунного затмения. Затмения повторяются в прежнем порядке каждые 6585⅓ дней (или 18 лет 11 дней и ~8 часов — период, называемый сарос ); зная, где и когда наблюдалось полное лунное затмение, можно точно определить время последующих и предыдущих затмений, хорошо просматриваемых в этой местности. Эта цикличность часто помогает точно датировать события, описываемые в исторических летописях.
Са́рос или дракони́ческий период , состоящий из 223 синодических месяцев (в среднем приблизительно 6585,3213 дня или 18,03 тропического года), по прошествии которых затмения Луны и Солнца приблизительно повторяются в прежнем порядке.
Синодический (от др.-греч. σύνοδος «соединение, сближение») месяц — промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми фазами Луны (например, новолуниями). Продолжительность непостоянна; среднее значение составляет 29,53058812 средних солнечных суток (29 суток 12 часов 44 минуты 2,8 секунды), действительная длительность синодического месяца отличается от среднего в пределах 13 часов.
Аномалистический месяц - промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Луны через перигей в её движении вокруг Земли. Продолжительность вначале 1900 года составляла 27,554551 средних солнечных суток (27 суток 13 часов 18 минут 33,16 секунд), убывает на 0,095 сек за 100 лет.
Этот период является следствием того, что 223 синодических месяца Луны (18 календарных лет и 10⅓ или 11⅓ дня, в зависимости от количества високосных лет в данном периоде) почти равны 242 драконическим месяцам (6585,36 дня), то есть через 6585⅓ дня Луна возвращается к той же сизигии и к узлу орбиты. К тому же узлу возвращается второе важное для наступления затмения светило — Солнце — поскольку проходит почти целое число драконических лет (19, или 6585,78 дня) — периодов прохождения Солнца через один и тот же узел орбиты Луны. Кроме того, 239 аномалистических месяцев Луны равны 6585,54 дня, так что соответствующие затмения в каждом саросе наступают при одинаковом удалении Луны от Земли и имеют одну и ту же длительность. В течение одного сароса в среднем происходит 41 солнечное затмение (из них примерно 10 — полные) и 29 лунных затмений. Впервые предсказывать лунные затмения с помощью сароса научились в древнем Вавилоне. Лучшие возможности для предсказания затмений предоставляет период, равный тройному саросу — экселигмос , содержащий целое число дней, который использовался в Антикитерском механизме.
Бероз саросом называет календарный период в 3600 лет; меньшие периоды носили названия: нерос в 600 лет и соссос в 60 лет.
Солнечное затмение
Самое длительное солнечное затмение произошло 15 января 2010 года в Юго-Восточной Азии и длилось более 11 минут.
Солнечное затмение — астрономическое явление, которое заключается в том, что Луна закрывает (затмевает) полностью или частично Солнце от наблюдателя на Земле. Солнечное затмение возможно только в новолуние, когда сторона Луны, обращенная к Земле, не освещена, и сама Луна не видна. Затмения возможны, только если новолуние происходит вблизи одного из двух лунных узлов (точки пересечения видимых орбит Луны и Солнца), не далее чем примерно в 12 градусах от одного из них.
Тень Луны на земной поверхности не превышает в диаметре 270 км, поэтому солнечное затмение наблюдается только в узкой полосе на пути тени. Поскольку Луна обращается по эллиптической орбите, расстояние между Землёй и Луной в момент затмения может быть различным, соответственно, диаметр пятна лунной тени на поверхности Земли может варьироваться в широких пределах от максимального до нуля (когда вершина конуса лунной тени не достигает поверхности Земли). Если наблюдатель находится в полосе тени, он видит полное солнечное затмение при котором Луна полностью скрывает Солнце, небо темнеет, и на нём могут появиться планеты и яркие звёзды. Вокруг скрытого Луной солнечного диска можно наблюдать солнечную корону, которая при обычном ярком свете Солнца не видна.
Вытянутая форма короны во время полного солнечного затмения 1 августа 2008 года (близко к минимуму между 23-м и 24-м циклами солнечной активности)
При наблюдении затмения неподвижным наземным наблюдателем полная фаза длится не более нескольких минут. Минимальная скорость движения лунной тени по земной поверхности составляет чуть более 1 км/с. Во время полного солнечного затмения космонавты, находящиеся на орбите, могут наблюдать на поверхности Земли бегущую тень от Луны.
Наблюдатели, находящиеся вблизи полосы полного затмения, могут видеть его как частное солнечное затмение . При частном затмении Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, скрывая только его часть. При этом небо темнеет гораздо слабее, чем при полном затмении, звёзды не появляются. Частное затмение может наблюдаться на расстоянии порядка двух тысяч километров от зоны полного затмения.
Полнота солнечного затмения также выражается фазой Φ . Максимальная фаза частного затмения обычно выражается в сотых долях от единицы, где 1 — полная фаза затмения. Полная фаза может быть и больше единицы, например 1,01, если диаметр видимого лунного диска больше диаметра видимого солнечного диска. Частные фазы имеют значение меньше 1. На краю лунной полутени фаза равна 0.
Момент, когда передний/задний край диска Луны касается края Солнца, называется касанием . Первое касание — момент, когда Луна вступает на диск Солнца (начало затмения, его частной фазы). Последнее касание (четвертое в случае полного затмения) — это последний момент затмения, когда Луна сходит с диска Солнца. В случае полного затмения, второе касание — момент, когда передняя часть Луны, пройдя по всему Солнцу, начинает выходить с диска. Полное солнечное затмение происходит между вторым и третьим касаниями. Через 600 миллионов лет приливное торможение отдалит Луну от Земли настолько, что полное солнечное затмение станет невозможно.
Астрономическая классификация солнечных затмений
По астрономической классификации, если затмение хотя бы где-то на поверхности Земли может наблюдаться как полное, оно называется полным.
Схема полного солнечного затмения
Если затмение может наблюдаться только как частное (такое бывает, когда конус тени Луны проходит вблизи земной поверхности, но не касается её), затмение классифицируется как частное . Когда наблюдатель находится в тени от Луны, он наблюдает полное солнечное затмение. Когда он находится в области полутени, он может наблюдать частное солнечное затмение. Помимо полных и частных солнечных затмений, бывают кольцеобразные затмения.
Анимированное кольцевое затмение
Схема кольцеобразного солнечного затмения
Кольцеобразное затмение происходит, когда в момент затмения Луна находится на большем удалении от Земли, чем во время полного затмения, и конус тени проходит над земной поверхностью, не достигая её. Визуально при кольцеобразном затмении Луна проходит по диску Солнца, но оказывается меньше Солнца в диаметре, и не может скрыть его полностью. В максимальной фазе затмения Солнце закрывается Луной, но вокруг Луны видно яркое кольцо незакрытой части солнечного диска. 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).
Тень от Луны на Земле во время затмения, фотография с МКС. На фото видны Кипр и Турция
Частота солнечных затмений
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 определённой точке земной поверхности затмения в большой фазе происходят достаточно редко, ещё реже наблюдаются полные солнечные затмения. Так, на территории Москвы с XI по XVIII века можно было наблюдать 159 солнечных затмений с фазой больше 0,5, из которых всего 3 полных (11 августа 1124, 20 марта 1140 и 7 июня 1415). Ещё одно полное солнечное затмение произошло 19 августа 1887 года. Кольцеобразное затмение можно было наблюдать в Москве 26 апреля 1827 года. Очень сильное затмение с фазой 0,96 произошло 9 июля 1945 года. Следующее полное солнечное затмение ожидается в Москве лишь 16 октября 2126 года.
Упоминание затмений в исторических документах
Солнечные затмения часто упоминаются в античных источниках. Еще большее число датированных описаний содержится в западно-европейских средневековых хрониках и анналах. Например, солнечное затмение упомянуто в Анналах св. Максимина Трирского: «538 г. 16 февраля, с первого до третьего часа было солнечное затмение». Большое число описаний солнечных затмений с древнейших времен содержится также в хрониках Восточной Азии, прежде всего в Династийных историях Китая, в арабских хрониках и русских летописях.
Упоминания солнечных затмений в исторических источниках даёт обычно возможность независимой проверки или уточнения хронологической привязки описанных в них событий. Если затмение описано в источнике недостаточно подробно, без указания места наблюдения, календарной даты, времени и фазы, такая идентификация зачастую неоднозначна. В таких случаях при игнорировании временной привязки источника на всем историческом интервале зачастую можно подобрать несколько возможных «кандидатов» на роль исторического затмения, чем активно пользуются некоторые авторы псевдоисторических теорий.
Открытия, сделанные благодаря солнечным затмениям
Полные солнечные затмения позволяют наблюдать корону и ближайшие окрестности Солнца, что в обычных условиях крайне затруднено (хотя с 1996 года астрономы получили возможность постоянно обозревать окрестности нашей звезды благодаря работе спутника SOHO (англ. Solar and Heliospheric Observatory — солнечная и гелиосферная обсерватория).
SOHO — космический аппарат для наблюдения за Солнцем
Французский учёный Пьер Жансен во время полного солнечного затмения в Индии 18 августа 1868 года впервые исследовал хромосферу Солнца и получил спектр нового химического элемента
Пьер Жюль Сезар Жансен
(правда, как потом выяснилось, этот спектр можно было получить и не дожидаясь солнечного затмения, что и сделал двумя месяцами позже английский астроном Норман Локьер). Этот элемент назвали в честь Солнца — гелием.
В 1882 году, 17 мая, во время солнечного затмения наблюдателями из Египта была замечена комета, пролетающая вблизи Солнца. Она получила название Кометы затмения , хотя у неё есть ещё одно название — комета Тевфика (в честь хедива Египта того времени).
Комета затмения 1882 года (современное официальное обозначение: X/1882 K1 ) — комета, которая была обнаружена наблюдателями в Египте во время солнечного затмения 1882 года. Её появление было полным сюрпризом, и она наблюдалась во время затмения в первый и последний раз. Она является членом семейства околосолнечных комет Крейца (Kreutz Sungrazers), и на 4 месяца опередила появление другого члена этого семейства — большой сентябрьской кометы 1882 года. Иногда её называют кометой Тевфика в честь хедива Египта того времени Тевфика.
Хедив (хедива, хедиф) (перс. — господин, государь) — титул вице-султана Египта, существовавший в период зависимости Египта от Турции (1867—1914). Этот титул носили Исмаил, Тауфик и Аббас II.
Тауфик-паша
Роль затмений в культуре и науке человечества
С древнейших времён солнечные и лунные затмения, как и другие редкие астрономические явления, такие как появление комет, воспринимались как события негативные. Люди очень боялись затмений, так как они происходят редко и представляют собой непривычные и пугающие явления природы. Во многих культурах затмения считались предвестниками несчастий и катастроф (особенно это касалось лунных затмений, очевидно, из-за красного цвета затенённой Луны, ассоциировавшегося с кровью). В мифологии затмения связывались с борьбой высших сил, одна из которых желает нарушить установившийся порядок в мире («погасить» или «съесть» Солнце, «убить» или «залить кровью» Луну), а другая — сохранить его. Поверья одних народов требовали полной тишины и бездействия во время затмений, других, наоборот, активных колдовских действий для помощи «светлым силам». В какой-то мере такое отношение к затмениям сохранялось вплоть до новых времён, несмотря на то, что механизм затмений был уже давно изучен и общеизвестен.
Затмения дали богатый материал науке. В древности наблюдения затмений помогали изучать небесную механику и разбираться в строении Солнечной системы. Наблюдение тени Земли на Луне дало первое «космическое» доказательство факта шарообразности нашей планеты. Аристотель впервые указал на то, что форма земной тени при лунных затмениях всегда округлая, что доказывает шарообразность Земли. Солнечные затмения позволили приступить к изучению короны Солнца, которую невозможно наблюдать в обычное время. Во время солнечных затмений впервые были зафиксированы явления гравитационного искривления хода световых лучей вблизи значительной массы, что стало одним из первых экспериментальных доказательств выводов общей теории относительности. Большую роль в изучении внутренних планет Солнечной системы сыграли наблюдения их прохождений по солнечному диску. Так, Ломоносов, наблюдая прохождение в 1761 году Венеры по диску Солнца, впервые (за 30 лет до Шретера и Гершеля) открыл венерианскую атмосферу, обнаружив преломление солнечных лучей при вхождении и выходе Венеры с солнечного диска.
Солнечное затмение с помощью МГУ
Затмение Солнца Сатурном 15 сентября 2006 года. Фото межпланетной станции Кассини с расстояния 2,2 млн. км