Подробности Категория: Солнце Опубликовано 04.10.2012 16:24 Просмотров: 9608

Солнечные и лунные затмения – это астрономические явления. Солнечное затмение заключается в том, что Луна полностью или частично закрывает (затмевает) Солнце от наблюдателя на Земле. При лунном затмении Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй.

Солнечное затмение

Солнечные затмения упоминаются уже в античных источниках.
Солнечное затмение возможно только в новолуние , когда сторона Луны, обращенная к Земле, не освещена, и сама Луна не видна. Затмения возможны только в том случае, 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. 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. Для земного наблюдателя полная фаза затмения длится не более нескольких минут. Минимальная скорость движения лунной тени по земной поверхности составляет чуть более 1 км/с.
Наблюдатели, которые находятся вблизи полосы полного затмения, могут видеть 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, звёзды не появляются. Частное затмение может наблюдаться на расстоянии порядка двух тысяч километров от зоны полного затмения.

Астрономические характеристики солнечных затмений

Полным называется такое затмение, если оно может наблюдаться как полное хотя бы где-то на поверхности Земли.
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 . 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. При кольцеобразном затмении Луна проходит по диску Солнца, но оказывается меньше Солнца в диаметре, поэтому 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).
Солнечные затмения можно предсказать . Учеными давно уже просчитаны затмения на много лет вперед. В год на Земле может происходить от 2 до 5 солнечных затмений, из них не более двух - полные или кольцеобразные. В среднем за сто лет происходит 237 солнечных затмений разного типа. Например, в Москве с XI по XVIII вв. полных солнечных затмений было всего 3. В 1887 г. также было полное затмение. Очень сильное затмение с фазой 0,96 произошло 9 июля 1945 года. Следующее полное солнечное затмение ожидается в Москве 16 октября 2126 года.

Как наблюдать солнечное затмение

Особое внимание при наблюдении солнечного затмения нужно уделить защите глаз от солнечного света. Для этого рекомендуется использовать специальные светофильтры, покрытые тонким слоем металла. Можно применить один-два слоя качественной чёрно-белой фотоплёнки, покрытой серебром. Полное солнечное затмение можно наблюдать через оптические приборы даже без затемняющих экранов, но при малейших признаках окончания затмения нужно немедленно прекратить наблюдение. Даже тоненькая полоска света, многократно усиленная через бинокль, может нанести непоправимый вред сетчатке глаза, а потому специалисты настоятельно рекомендуют использовать затемняющие светофильтры.

Лунное затмение

Лунное затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Это хорошо видно на представленной схеме. Диаметр пятна тени Земли составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком. В каждый момент затмения степень покрытия диска Луны земной тенью выражается фазой затмения Ф. Когда Луна во время затмения полностью входит в тень Земли, затмение называется полным лунным затмением, когда частично - частным затмением. Два необходимых и достаточных условия наступления лунного затмения - полнолуние и близость Земли к лунному узлу (точка пересечения орбиты Луны с эклиптикой).

Наблюдение лунных затмений

Полное

Может наблюдаться на половине территории Земли там, где на момент затмения Луна находится над горизонтом. Вид затемнённой Луны с любой точки наблюдения почти одинаков. Максимальная возможная продолжительность полной фазы лунного затмения составляет 108 минут (например, 16 июля 2000 г.) Но во время даже полного затмения Луна не исчезает полностью, а становится тёмно-красной. Это 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. Земная атмосфера наиболее прозрачна для лучей красно-оранжевой части спектра, поэтому именно эти лучи в большей мере достигают поверхности Луны при затмении. А вот если бы в момент затмения Луны (полного или частичного) наблюдатель находился на Луне, то он смог бы увидеть полное солнечное затмение (затмение Солнца Землей).

Частное

Если Луна попадает в полную тень Земли только частично, то наблюдается частное затмение. При нём часть Луны является тёмной, а часть даже в максимальной фазе остаётся в полутени и освещается солнечными лучами.

Полутеневое

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.
Лунные затмения можно предсказать . Каждый год происходят как минимум два лунных затмения, однако в связи с несовпадением плоскостей лунной и земной орбит, их фазы отличаются. Затмения повторяются в прежнем порядке каждые 6585⅓ дней (или 18 лет 11 дней и ~8 часов - это период называется 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.

→ Солнечное затмение

Несомненно, каждый человек знает о таком явлении, как солнечное затмение . Однако мало кто знает природу этого феномена и может объяснить, что именно происходит во время солнечного затмения.

Первое такое явление случилось в далеком прошлом. Это привело людей в состояние паники. Они не понимали, что происходит и это приводило их в дикий ужас. Как правило, люди считали, что какое-то злое чудовище пытается разрушить солнце и его непременно надо защитить. Так как солнечное затмение – явление весьма непродолжительное, план людей всегда работал, и они успешно изгоняли страшного монстра и возвращали себе яркий солнечный свет и тепло. После этого можно было спокойно вернуться в свой дом.

Известно, что первое описанное солнечное затмение случилось в эпоху правления четвертого императора династии Хена Чунг-Канга. Об этом событии есть запись в великой книге Китая «Книге истории». Лишь в девятнадцатом веке удалось установить дату этого затмения. Оно случилось 22 октября 2137 года до н.э.

Еще в начале шестого века до н.э. ученые-астрономы нашли истинную причину солнечного затмения. Они заметили, что вместе с Солнцем пропадает и Луна. Это натолкнуло их на мысль о том, что Луна просто закрывает собой Солнце с точки зрения земного наблюдателя. Случается это только в новолуние.

Но вместе с тем, затмение происходит отнюдь не каждый раз, когда спутник проходит между нашей планетой и небесным светилом, а только когда орбиты Солнца и Луны пересекаются. В противном случае спутник просто проходит на расстоянии (ниже или выше) Солнца.

Если говорить простыми словами, то солнечное затмение – это попросту тень луны на поверхности земного шара. Диаметр этой тени составляет около 200 километров. Так как это расстояние гораздо меньше диаметра Земли, солнечное затмение становится доступным только тем, кто оказался в зоне данной тени. В этом случае наблюдатель может наблюдать полное солнечное затмении. Те люди, которые находятся недалеко от зоны тени, могут наблюдать лишь частное солнечное затмение. Его наблюдают люди, находящиеся порядка 2000 км от зоны полного солнечного затмения.

Тень, которая отбрасывается Луной в сторону земного шара, имеет форму резко сходящегося конуса. Вершина этого конуса находится за Землей, поэтому на саму поверхность планеты попадает не просто точка, а небольшое черное пятно. Оно движется по поверхности Земли со скоростью примерно 1 км в секунду. Соответственно, в одной точке Луна не может закрывать Солнце долгое время. Поэтому максимальная продолжительная длительность фазы полного затмения равна 7,5 минутам. Длительность частного затмения составляет около 2 часов.

Солнечное затмение – уникальное явление. Оно происходит благодаря тому, что для земного наблюдателя диаметр лунного и солнечного дисков практически равны, несмотря на то, что диаметр Солнце в 400 раз больше диаметра Луны. Это объясняется расстоянием от нашей планеты до Луны и до небесного светила. Последнее примерно в 390 раз больше, чем первое.

Кроме того, орбита Луны имеет эллиптическую форму. Благодаря этому в моменты наступления солнечных затмений, спутник может находиться на разном расстоянии от Земли, а значит, быть и разного размера с точки зрения земного наблюдателя. В это время лунный диск может быть равен солнечному, а также может быть больше либо меньше него. В первом случае наступает кратковременное солнечное затмение, которое длится всего несколько секунд. Во втором случае полное затмение длится несколько дольше. В третьем же случае вокруг темного диска луны остается солнечная крона. Это, пожалуй, самый красивый вариант солнечного затмения. Оно самое длительно их всех трех вариантов. Данное солнечное затмение получило название кольцеобразное и составляет примерно 60% всех солнечных затмений.

Не меньше 2 раз в год (и не более 5) тень от спутника падает на нашу планету. За последние сто лет ученые насчитали примерно 238 солнечных затмений. Ни на одной из всех планет, представленных в настоящее время в Солнечной системе, нельзя наблюдать подобное зрелище.

Полное солнечное затмение – отличная возможность для астрономов разглядеть солнечную крону. Первое время считалось, что крона принадлежит Луне, и лишь в 19 веке астрономы расставили все по своим местам.

Затмение и легенды

Несмотря на то, что загадка солнечного затмения была разгадана уже очень давно, это событие до сих пор поражает человеческое сознание. Поэтому по сей день во время затмения в разных уголках Земли люди стучат в барабаны, жгут костры или наглухо закрываются в своих домах. Часто это астрономическое явление винят в войнах, эпидемиях, голоде, наводнениях и даже неурядицах в личной жизни.

Корейцы в своих мифах описывали, как царь Страны тьмы посылал к Солнцу огненных собак. Японцы искренне полагали, что Солнце уходит с небосвода из-за какой-то обиды, а Луна погибает от невиданной болезни. Перуанцы даже истязали своих собак, чтобы их вой помогал спутнику излечиться.

Китайцы с помощью барабанов и стрел отгоняли от Солнца дракона, который пытался съесть небесное светило, а африканцы били в тамтамы, чтобы змея, выбравшаяся из океана, не смогла настигнуть Солнце и поглотить его.

Индийские племена верили в то, что Солнце и Луна взяли в долг у демона по имени Данко. Поэтому во время затмения они выносили из дома утварь, рис и оружие. Данко принимал эти щедрые пожертвования и отпускал пленных.

На Таити солнечное затмение считается самым романтичным событием, которое символизирует акт любви между Солнцем и Луной. Поэтому они с нетерпением ждут этого события. А вот тайцы закупают талисманы, причем желательно черного цвета.

Самой богатой на суеверия страной стала Индия. Легенда здесь гласит о том, что демон по имени Раху выпил эликсир бессмертия, о чем Солнце и Луна рассказали Богам. За это Раху был казнен, но его отрубленная голова осталась бессмертной и теперь она время от времени проглатывает Луну или Солнце в качестве мести.

Кроме этого во время солнечного затмения в Индии запрещено принимать пищу и пить, зато необходимо молиться. Лучше всего это делать, стоя по горло в воде. Считается, что если во время затмения беременная индианка покинет свой дом, то ребенок у нее родится слепым или будет иметь заячью губу. А еду, которую не успели съесть до начала затмения, необходимо выкинуть, так как она считается оскверненной.

Знаете ли вы, что…

1) Скорость, с которой Земля вращается вокруг Солнца, не дает солнечному затмению длиться дольше, чем 7 минут 58 секунд. За 1000 лет происходит примерно 10 полных затмений, который длятся 7 минут и более.

2) 30 июня 1973 года случилось последнее длительное затмение. В это время пассажиры одного самолета имели удачу наблюдать его целых 74 минуты благодаря скорости движения транспортного средства.

3) Если разделить весь земной шар на участки определенного размера, то жители каждого из них смогут наблюдать полное затмение примерно один раз в 370 лет.

5) Каждое затмение отличается от другого. Солнечная крона всегда выглядит несколько иначе. Это зависит от периода солнечной активности.

6) Если вам посчастливилось наблюдать полное солнечное затмение, то на горизонте, на фоне неба темно-фиолетового цвета вы можете наблюдать яркую красно-оранжевую полосу. Это так называемое заревое кольцо.

7) Ближайшее солнечное затмение состоится 3 ноября 2013 года. Его будет видно на территории Атлантического океана и Африки.s

8) 28 мая 585 г. до н.э. солнечное затмение завершило пятилетнюю войну между мидянами и лидийцами.

9) «Слово о полку Игореве» описывает самое значительное солнечное затмение русской истории.

Как правильно наблюдать солнечное затмение?

Лучше не пытаться смотреть на солнечный диск невооруженным глазом или с помощью обычных солнцезащитных очков. Очки должны быть специальными, иначе вы можете лишиться зрения. Несмотря на достижения современности, до сих пор отлично подойдут закопченные стекла или засвеченная фотопленка.

Повреждения глаз могут случиться, даже если вы будете смотреть на тонкий полумесяц Солнца. Всего 1% звезды светит в 10 тысяч раз ярче Луны. Если пристально наблюдать за Солнцем, то создается что-то наподобие увеличительного стекла, который передает солнечный свет на сетчатку глаза. Сетчатка очень хрупкая и ее нельзя восстановить, поэтому никогда не наблюдайте солнечное затмение, не имея никакой специальной защиты.

Если вы наблюдаете полное затмение, и солнце полностью скрыто, вы можете совершенно спокойно смотреть на это незабываемое зрелище, не используя никаких специальных фильтров.

Наблюдение за частичными фазами затмения требует особой техники. Одним из самых безопасных способов наблюдения за Солнцем является применение "камеры обскура". Она дает возможность наблюдать за проецируемым изображением Солнца. Изготовить мобильную камеру обскура достаточно просто. Для этого понадобится два плотных куска картона. В одном из них необходимо вырезать дырочку, второй лист будет служить экраном, на котором будет образовываться перевернутое изображение Солнца. Для того чтобы увеличить изображение, нужно просто отодвинуть экран чуть дальше.

Вторым способом наблюдения за Солнцем является использование светофильтров. В таком случае вы будете смотреть непосредственно на Солнце. Через такие фильтры проходит минимальное количество света.

Один из таких фильтров делается из алюминированного полиэфира. Однако материал может быть различной плотности, поэтому очень важно провести обследование фильтра на предмет наличия отверстий, через которые губительный для глаз лучи могут проникнуть сквозь фильтр.

Еще один вид фильтра изготавливается из полимера черного цвета. Наблюдение Солнца сквозь такой фильтр более комфортно для глаз. Однако стоит помнить, что ни один фильтр не является стопроцентной защитой, если оптическая плотность не превышает 5,0.

Существуют также специальные фильтры для телескопов и камер. Однако они не всегда безопасны, так как могут плавиться под воздействием температуры и вредить глазам. Многие предпочитают наблюдать солнечное затмение именно с помощью телескопа. Это позволяет максимально точно увидеть весь процесс этого явления. Во время полной фазы затмения светофильтр можно снять.

Cолнечные затмения происходят, когда Луна при своем движении вокруг Солнца полностью или частично заслоняет Солнце. Видимые диаметры Солнца и Луны почти одинаковы, поэтому Луна заслоняет Солнце полностью. Но видно это с Земли в полосе полной фазы. По обе стороны полосы полной фазы наблюдается частное солнечное затмение.

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. 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.

Следующие места и даты наблюдений полных солнечных затмений:

• 2016 год 09 марта Индонезия
• 2017 год 21 августа США
• 2019 год 02 июля Чили, Аргентина
• 2020 год 14 декабря Чили, Аргентина
• 2024 год 08 апреля Мексика, США, Канада

Астрономическая классификация солнечных затмений

• Полное - затмение хотя бы где-то на поверхности Земли может наблюдаться как полное. Когда наблюдатель находится в тени от Луны, он наблюдает полное солнечное затмение
• Частное солнечное затмение - когда наблюдатель находится в области полутени
• 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.

Полное лунное затмение происходит, когда Луна попадает в конус земной тени

Полное лунное затмение может длиться 1.5–2 часа. Его можно наблюдать со всего ночного полушария Земли, где Луна в момент затмения находилась над горизонтом. Поэтому в данной местности полные лунные затмения удается наблюдать значительно чаще солнечных. Во время полного лунного затмения Луны лунный диск остается видимым, но приобретает темно-красный оттенок.

Солнечное затмение происходит в новолуние, а лунное - в полнолуние. Чаще всего в году бывает два лунных и два солнечных затмения. Максимально возможное число затмений - семь. Через определенный промежуток времени лунные и солнечные затмения повторяются в том же порядке. Этот промежукток был назван саросом, что в переводе с египетского означает - повторение. Сарос составляет примерно 18 лет, 11 дней. В течении каждого сароса происходит 70 затмений, из них 42 солнечных и 28 лунных. Полные солнечные затмения с определенной местности наблюдаются реже, чем лунные, один раз в 200–300 лет.

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

Солнечное затмение.

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.

Лунные затмения.

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.

Предсказание затмений.

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.

Чтобы понять, почему происходят солнечные затмения, люди веками наблюдали за ними и вели счёт, фиксируя все сопутствующие им обстоятельства. Вначале астрономы заметили, что солнечное затмение бывает лишь при новой Луне, и то не при каждой. После этого, обратив внимание на положение спутника нашей планеты до и после удивительного феномена, стала очевидна его связь с этим явлением, поскольку оказалось, что именно Луна закрывает Солнце от Земли.

После этого астрономы обратили внимание на то, что через две недели после солнечного затмения всегда происходит лунное, особенно интересным оказалось то обстоятельство, что Луна при этом всегда была полной. Это ещё раз подтвердило связь Земли со спутником.

Солнечное затмение можно увидеть тогда, когда молодая Луна полностью или частично заслоняет собой Солнце. Явление это происходит лишь в новолуние, в то время, когда спутник повёрнут к нашей планете неосвещенной стороной, а потому абсолютно не виден на ночном небосводе.

Солнечное затмение можно увидеть лишь в том случае, если Солнце и новая Луна находятся в пределах двенадцати градусов по обе стороны одного из лунных узлов (две точки, в которых пересекаются солнечная и лунная орбиты), а Земля, её спутник и звезда выстраиваются в одну линию, при этом Луна – посередине.

Продолжительность затмений от начальной до конечной стадии составляет не более шести часов. В это время тень передвигается полосой по земной поверхности с запада на восток, описывая дугу длиной от 10 до 12 тыс. км. Что касается скорости перемещения тени, то она во многом зависит от широты: в районе экватора – 2 тыс. км/ч, возле полюсов – 8 тыс. км/ч.

Солнечное затмение имеет очень ограниченную площадь, поскольку из-за своих небольших размеров спутник не в состоянии спрятать Светило на таком большом расстоянии: его диаметр меньше солнечного в четыреста раз. Так как он находится в четыреста раз ближе к нашей планете, чем звезда, закрыть её от нас ему всё же удаётся. Иногда полностью, иногда частично, а когда спутник пребывает на наибольшем расстоянии от Земли, то кольцеобразно.

Поскольку Луна меньше не только звезды, но и Земли, а расстояние до нашей планеты в самой близкой точке не менее 363 тыс. км, диаметр тени спутника не превышает 270 км, следовательно, затмение Солнца можно наблюдать на пути передвижения тени лишь в пределах этого расстояния. Если Луна от Земли окажется на большом расстоянии (а это расстояние составляет почти 407 тыс. км), полоса будет значительно меньше.

Учёные выдвигают предположение, что через шестьсот миллионов лет спутник так далеко отдалится от Земли, что его тень вовсе не будет касаться поверхности планеты, а потому затмения будут невозможны. В настоящее время, солнечные затмения можно увидеть не менее двух раз в год, и это считается довольно редким явлением.

Так как спутник движется вокруг Земли по эллиптичной орбите, дистанция между ним и нашей планетой во время затмения каждый раз разная, а потому размеры тени колеблются в чрезвычайно широких границах. Поэтому полнота солнечного затмения измеряется в величинах от 0 до Ф:

• 1 – полное затмение. Если диаметр Луны оказывается больше диаметра звезды, фаза может превышать единицу;
• От 0 до 1 – частное (частичное);
• 0 – почти не видно. Тень Луны или вовсе не доходит до земной поверхности, или касается лишь краем.

Как образовывается дивный феномен

Увидеть полное затмение звезды можно будет лишь в том случае, когда человек окажется в полосе, по которой будет перемещаться тень Луны. Нередко бывает так, что как раз в это время небосвод затягивают тучи и расходятся не раньше, чем лунная тень покинет территорию.

Если же небосвод чист, с помощью специальных средств для защиты глаз можно наблюдать, как Селена начинает постепенно заслонять Солнце с его правой стороны. После того как спутник оказывается между нашей планетой и звездой, он полностью закрывает Светило, наступает полумрак, и на небосводе начинают проявляться созвездия. В то же время вокруг скрытого спутником диска Солнца можно увидеть внешний слой солнечной атмосферы в виде короны, которая в обычное время невидна.

Длится полное солнечное затмение недолго, около двух-трёх минут, после чего спутник, уходя влево, открывает правую сторону Светила – затмение заканчивается, гаснет корона, начинает быстро светлеть, звёзды исчезают. Интересно, что самое продолжительное солнечное затмение длилось около семи минут (следующее явление, продолжительностью в семь с половиной минут будет лишь в 2186 году), а самое короткое было зафиксировано в Северном Атлантическом океане и длилось одну секунду.

Также за затмением можно наблюдать, пребывая в полутени неподалёку от полосы прохождения тени Луны (диаметр полутени составляет приблизительно 7 тыс. км). В это время спутник проходит мимо солнечного диска не по центру, а с краю, закрывая собой лишь часть звезды. Соответственно, небо темнеет не так сильно, как во время полного затмения, а звёзды не появляются. Чем ближе к тени, тем больше закрыто Солнце: тогда как на границе между тенью и полутенью солнечный диск закрывается полностью, с внешней стороны спутник лишь частично касается звезды, поэтому явление вовсе не наблюдается.

Существует и другая классификация, согласно которой солнечное затмение считается полным тогда, где тень хотя бы частично коснулась земной поверхности. Если же лунная тень проходит возле неё, но никак не касается её, явление классифицируют как частное.

Кроме частных и полных, бывают кольцеобразные затмения. Они очень напоминают полные, поскольку спутник Земли также закрывает звезду, но его края открыты и образуют тонкое, ослепительное кольцо (при этом солнечное затмение по продолжительности намного короче кольцеобразного).

Наблюдать за этим явлением можно потому, что спутник, минуя звезду, максимально отдалён от нашей планеты и, хотя его тень поверхности не касается, зрительно он проходит через середину солнечного диска. Так как диаметр Луны намного меньше диаметра звезды, полностью перекрыть его она не в состоянии.

Когда можно увидеть затмения

Учёные подсчитали, что на протяжении ста лет происходит около 237 затмений Солнца, из них сто шестьдесят частичных, шестьдесят три полных, четырнадцать кольцеобразных.

А вот полное солнечное затмение в одном и том же месте бывает крайне редко, при этом периодичностью они не отличаются. Например, в столице России, Москве, с одиннадцатого по восемнадцатый столетия астрономы зафиксировали 159 затмений, из них – лишь три полных (в 1124, 1140, 1415 годах). После этого здесь учёные зафиксировали полные затмения в 1887 году и 1945 годах и определили, что следующее полное затмение в столице России будет в 2126 году.

В то же время в другом регионе России, на юго-западе Сибири, возле города Бийска полное затмение за последние тридцать лет можно было увидеть трижды – в 1981 году, 2006 и 2008 годах.

Одно из наиболее крупных затмений, максимальная фаза которого составляла 1,0445, а ширина тени раскинулась на 463 км, произошло в марте 2015 года. Полутень Луны охватила практически всю Европу, Россию, Ближний Восток, Африку и Среднюю Азию. Полное солнечное затмение можно было наблюдать в северных широтах Атлантического океана и в Арктике (что касается России, то наивысшая фаза в 0,87 была в Мурманске). Следующее явление подобного рода можно будет наблюдать на территории России и других частях северного полушария 30 марта 2033 года.

Опасно ли?

Поскольку солнечные явления являют собой довольно необычные и интересные зрелища, не удивительно, что наблюдать за всеми фазами этого явления хотят практически все. Многие понимают, что смотреть на звезду, не защитив глаза, категорически нельзя: как говорят астрономы, невооружённым глазом на это явление можно посмотреть лишь два раза – вначале правым глазом, затем – левым.

А всё потому что лишь при одном взгляде на самую яркую звезду небосвода вполне можно будет остаться без зрения, повредив сетчатку глаза до слепоты, вызвав ожог, который, повредив колбочки и палочки, образовывает небольшое слепое пятно. Ожог опасен тем, что человек в начале его вовсе не ощущает и его разрушительное действие проявляется лишь через несколько часов.

Решив понаблюдать за Солнцем в России или в любой другой точке земного шара, необходимо учитывать, что на него нельзя смотреть не только невооружённым глазом, но и через солнечные очки, СD-диски, цветную фотоплёнку, плёнку для рентгена, особенно заснятую, тонированное стекло, бинокль и даже телескоп, если в нём не предусмотрена специальная защита.

А вот смотреть на этот феномен можно около тридцати секунд, воспользовавшись:

• Очками, разработанными за наблюдением этого явления и предусматривающие защиту от ультрафиолетовых лучей:
• Непроявленной чёрно-белой фотоплёнкой;
• Фотофильтром, который применяют для наблюдений за солнечным затмением;
• Сварочными очками, защита в которых не ниже «14».

Если нужных средств достать не получилось, а на удивительное явление природы посмотреть очень хочется, можно создать безопасный проектор: взять два листа картона белого цвета и булавку, после в одном из листов пробить иглой дырочку (при этом её не расширять, иначе можно будет увидеть лишь луч, но никак не затемнённое Солнце).

После этого второй картон нужно расположить напротив первого в противоположную от Солнца сторону, а сам наблюдатель должен повернуться спиной к звезде. Солнечный луч пройдёт сквозь дырочку и создаст проекцию солнечного затмения на другой картон.