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.
В своем движении Луна часто заслоняет (или, как говорят астрономы, покрывает) звезды зодиакальных созвездий. Значительно реже происходят покрытия Луной планет и Солнца. Покрытие Солнца Луной называется солнечным затмением .
Солнечное затмение имеет различный вид для разных точек земной поверхности. Так как диаметр Луны в 400 раз меньше диаметра Солнца и Луна примерно в 400 раз находится ближе к Земле, то на небе Солнце и Луна кажутся дисками одинакового размера. Поэтому при полном солнечном затмении Луна может целиком покрыть яркую поверхность Солнца, оставляя при этом открытой солнечную атмосферу.
Рассмотрим схему полного солнечного затмения. Проходя между Солнцем и Землей, маленькая по размерам Луна не может полностью затенить Землю. Диск Солнца будет целиком закрыт только для наблюдателя А, находящегося внутри конуса лунной тени, максимальный диаметр которой на поверхности Земли не превышает 270 км. Только отсюда, с этой сравнительно узкой области земной поверхности, куда падает тень от Луны, будет видно полное солнечное затмение . Там же, куда падает полутень от Луны, внутри так называемого конуса лунной полутени, будет видно (для наблюдателей В и С) частное солнечное затмение .
Если в момент затмения Луна, перемещаясь по своей эллиптической орбите, будет находиться на значительном удалении от Земли, то видимый диск Луны окажется слишком малым, чтобы полностью покрыть Солнце. Тогда наблюдатель А сможет видеть вокруг темного диска Луны сияющий ободок солнечного диска. Это - кольцеобразное затмение . Для наблюдателей В и С такое солнечное затмение будет частным.
За пределами лунной полутени затмения вообще не наблюдаются. Солнечное затмение видно не на всей поверхности Земли, а только там, где пробегают тень и полутень Луны. Путь лунной тени по земной поверхности называется полосой полного солнечного затмения .
Лунные затмения происходят тогда, когда Луна попадает в земную тень, которая также имеет форму конуса и окружена полутенью. При частичном погружении Луны в земную тень лунное затмение называется частным теневым , а при полном погружении - полным теневым затмением . Так как земная тень направлена в сторону, противоположную Солнцу, Луна может пройти сквозь нее только в полнолуние. Луна постепенно погружается в земную тень своим левым краем. При полном затмении она становится бурого или темно-красного цвета, поскольку солнечный свет, преломляясь в земной атмосфере, освещает Луну преимущественно красными лучами, которые менее всего рассеиваютсяи ослабляются земной атмосферой.
Ежегодно происходит от двух до пяти солнечных затмений. В среднем в одном и том же месте Земли полное солнечное затмение можно наблюдать чрезвычайно редко - лишь раз в 200-300 лет, а продолжительность полного солнечного затмения не превышает 7 мин 31 с. Поэтому астрономы тщательно готовятся к наблюдениям затмения, чтобы в течение очень короткого времени успеть изучить внешние разреженные оболочки Солнца.
Как правило, ежегодно происходит одно-два лунных затмения, но выдаются годы, когда затмений совсем не бывает. Лунные затмения видны со всего ночного полушария Земли, где в это время Луна находится над горизонтом. Поэтому в каждой данной местности они наблюдаются чаще солнечных затмений, хотя происходят примерно в 1,5 раза реже. Максимальная продолжительность лунного затмения достигает 1 ч 47 мин.
Еще в VI в. до н. э. было установлено, что примерно через 18 лет и 11,3 суток все затмения будут повторяться в одной и той же последовательности. Этот период (период между затмениями) назвали саросом (греч. сарос - период, повторение).
Во время сароса в среднем происходит 70-71 затмение, из которых 42-43 солнечных (14 - полных, 13-14 - кольцеобразных и 15 - частных) и 28 - лунных.
Почему солнечные и лунные затмения бывают не каждый месяц? С чем связано явление сароса? Казалось бы, затмения должны происходить при каждом обороте Луны вокруг Земли. На самом деле такого не случается, так как плоскость лунной орбиты не совпадает с плоскостью эклиптики. Видимый путь движения Луны на небе пересекается с эклиптикой под углом в среднем 5°09" - видимым путем движения Солнца на фоне звезд. Поэтому Луна во время новолуния или полнолуния может находиться далеко от плоскости эклиптики, и тогда ее диск пройдет выше или ниже диска Солнца или конуса тени Земли. Затмения же наступают только тогда, когда Луна находится вблизи точек пересечения лунной орбиты с эклиптикой. В новолуние тень Луны не всегда падает на Землю.
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 новолуния, 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. 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 Ф. 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.
По астрономической классификации, если затмение хотя бы где-то на поверхности Земли может наблюдаться как полное, оно называется полным. 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. 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).
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.
Лунное затмение
Лунное затмение — затмение, которое 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. 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.
Когда Луна во время затмения полностью входит в тень Земли, говорят о полном лунном затмении, когда частично — о частном затмении. Лунное затмение может наблюдаться на половине территории Земли (там, где на момент затмения Луна находится над горизонтом). Вид затенённой 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 13 августа 1859 года, 16 июля 2000 года.
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.
Фазы лунного затмения
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).
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.
Виды Луны при лунном затмении
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.
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 6585 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.
Солнечные и лунные затмения - интереснейшие явления природы, знакомые человеку с глубокой древности. Они бывают сравнительно часто, но видны не из всех местностей земной поверхности и поэтому многим кажутся редкими.
Солнечные затмения происходят в новолуния, когда Луна, обращаясь вокруг Земли, оказывается между Землей и Солнцем и полностью или частично заслоняет его. Луна расположена ближе к Земле, чем Солнце, почти в 400 раз, и в то же время ее диаметр меньше диаметра Солнца также приблизительно в 400 раз. Поэтому видимые размеры Луны и Солнца почти одинаковы, и Луна может закрыть собой Солнце.
Казалось бы, солнечные затмения должны происходить через 29,53 сут, т. е. каждое новолуние (см. Фазы Луны и планет). На самом деле это не так.
Луна движется вокруг Земли с запада на восток, и ее видимый путь на небе пересекается под углом 5° с эклиптикой - видимым путем, по которому происходит кажущееся годичное перемещение Солнца на фоне зяезд из-за обращения Земли вокруг него. Точки пересечения лунного пути с эклиптикой называются лунными узлами и отстоят друг от друга на 180°. Лунные узлы все время смещаются по эклиптике к западу (т. е. навстречу движению Луны) на 19,3° за год, или на 1,5° за месяц. Поэтому Луна поочередно проходит лунные узлы (т. е. пересекает эклиптику) через каждые 13,6 сут и в середине этих промежутков времени удаляется от эклиптики на 5°. Когда новолуния происходят вдали от лунных узлов, Луна не закрывает Солнца (рис. 1, новолуния 1, 2, 6, 7, 8, 9, 13, 14). Но примерно через каждые полгода новолуния бывают вблизи лунных узлов, и тогда происходят солнечные затмения (рис. 1, новолуния 3, 4, 5, 10, 11, 12).
Шарообразная Луна освещается Солнцем, и так как линейный, диаметр Луны почти в 400 раз меньше солнечного диаметра, то лунная тень имеет форму сходящегося круглого конуса и окружена расходящимся конусом полутени (рис. 2). Когда новолуние наступает на расстоянии не более 11° от лунного узла, то лунная тень и полутень падают на Землю в виде овальных пятен, которые с большой скоростью - около 1 км/с - пробегают по земной поверхности с запада на восток. В районах земной поверхности, оказавшихся в лунной тени (А на рис. 2), видно полное солнечное затмение, т. е. Солнце полностью закрыто Луной. В местностях, покрытых полутенью (В, С на рис. 2), происходит частное солнечное затмение: из южной зоны С полутени видна закрытой северная (верхняя) часть солнечного диска, а из северной зоны В - южная (нижняя) его часть. За границей лунной полутени затмения вообще не происходит. Таким образом, солнечное затмение видно не на всей поверхности Земли, а только там, где пробегает тень и полутень Луны.
Путь лунной тени по земной поверхности называется полосой полного солнечного затмения. Ширина этой полосы и продолжительность полного солнечного затмения зависят от взаимных расстояний Солнца, Земли и Луны во время затмения. Чаще всего ее ширина бывает от 40 до 100 км, а продолжительность полной фазы затмения - 2-3 мин. Наибольшая же возможная ширина полосы полного затмения не превышает 270 км, длительность полного затмения доходит до 7 мин 31 с. Но такие затмения крайне редки.
Если во время солнечного затмения Луна находится в наибольшем удалении от Земли, то лунный диск будет немного меньше солнечного, и лунная тень не доходит до Земли. Вокруг темной Луны видно яркое кольцо незакрытой поверхности Солнца, т. е. произойдет кольцеобразное солнечное затмение (рис. 3, А), которое может продолжаться до 12 мин.
По обе стороны от полосы полного или кольцеобразного затмения, иногда до расстояния почти в 3500 км, видно только частное затмение (В и С).
Полное и кольцеобразное солнечные затмения начинаются с частных фаз. Наблюдать затмение можно только сквозь темный светофильтр (темное стекло). Сквозь темное стекло хорошо видно, как Луна постепенно заслоняет Солнце с его правого края. Когда же Луна полностью закроет Солнце, т. е. только при полном затмении, наступает полумрак, на потемневшем небе появляются яркие звезды и планеты, а вокруг затмившегося Солнца видно красивое лучистое сияние жемчужного цвета - солнечная корона. По окончании полного (или кольцеобразного) затмения следуют убывающие частные фазы.
Когда новолуния наступают на расстоянии от 11 до 17° от лунного узла, то лунная тень проходит мимо Земли, а на земную поверхность падает только лунная полутень, и тогда в покрытых ею местностях происходит только частное затмение.
При новолуниях же, наступающих на расстоянии более 18° от лунных узлов, тень и полутень Луны проходят мимо Земли и солнечных затмений вообще не происходит.
Так как новолуния вблизи лунных узлов наступают приблизительно через полгода (177-178 сут), то ежегодно обязательно бывает два солнечных затмения разного вида. Значительно реже могут наступать два новолуния подряд, разделенные промежутком времени в один месяц, по обе стороны от одного и того же лунного узла, и тогда у каждого узла произойдет по два частных затмения. На протяжении года их будет четыре, а в исключительных случаях даже пять. Такой случай произошел в 1935 г. и до 2206 г. больше не повторится.
Чаще всего за год бывает 2-3 солнечных затмения, причем одно из них, как правило, полное или кольцеобразное. Но так как в разные годы лунная тень пробегает по различным районам земной поверхности, то в каждом таком районе полные или кольцеобразные солнечные затмения происходят очень редко. Так, в окрестностях Москвы полное солнечное затмение было 19 августа 1887 г., а очередное произойдет лишь 16 октября 2126 г. Частные же солнечные затмения наблюдаются в среднем в каждой местности через 2-3 года.
Лунные затмения происходят тогда, когда Луна попадает в земную тень, которая также имеет форму круглого конуса и окружена полутенью (рис. 4). Так как земная тень направлена в сторону, противоположную Солнцу, то Луна может пройти сквозь нее только в полнолуния, когда они наступают вблизи одного из лунных узлов. Если полнолуние наступает на расстоянии не более 5° от узла, то Луна полностью погружается в земную тень, и происходит полное лунное затмение. Если же полнолуние наступает на расстоянии от 5 до 11° от узла, то лунное затмение бывает частным, т. е. Луна погружается в земную тень не полностью. При полнолуниях же, происходящих далее 11° от лунного узла, Луна в земную тень не попадает, а может пройти сквозь земную полутень. При этъм ослабления лунного света практически не произойдет, и такое затмение замечено не будет.
Луна постепенно погружается в земную тень своим левым краем.
При полном затмении цвет Луны становится бурым или темнокрасным, поскольку солнечный свет, преломляясь в земной атмосфере, все же слабо освещает Луну преимущественно красными лучами, так как они менее всего рассеиваются и ослабляются земной атмосферой. Полное лунное затмение может длиться до 1,8 ч, а вместе с предшествующими и последующими частными фазами - до 3,8 ч.
Как правило, каждый год происходит 1 - 2 лунных затмения, но бывают годы, когда затмений совсем нет. Лунные затмения видны со всего ночного полушария Земли, где в это время Луна находится над горизонтом. По этой причине в каждой местности они наблюдаются чаще солнечных, хотя происходят в 1,5 раза реже.
Еще в VI в. до н. э. астрономы установили, что через 6585 1/3 сут, что составляет 18 лет 11 1/3 сут (или 10 1/3 сут, если в этом периоде было 5 високосных лет), все затмения повторяются в одной и той же последовательности. Этот период повторения затмений называется саросом и позволяет заранее определить дни предстоящих затмений на много лет вперед. В течение одного сароса бывает 43 затмения Солнца и 28 затмений Луны. Прибавляя к датам затмений, наблюдавшихся в течение одного сароса, 18 лет 11 1/3 (или 10 1/3 сут), мы можем определить наступление затмений в будущем. Так, затмение Солнца, которое было 25 февраля 1952 г., повторилось 7 марта 1970 г., затем оно будет наблюдаться 18 марта 1988 г. и т. д. На основании сароса можно предсказать день затмения, но без точного указания места видимости и момента наступления. В настоящее время наступление затмений вычисляется с большой точностью на основе теории движения Луны.
Затмением принято называть астрономическую ситуацию, в ходе которой одно небесное тело полностью перекрывает свет другого небесного тела. Наибольшей известностью пользуются затмения Луны и Солнца. Затмения считаются интересными природными явлениями, знакомыми человечеству с древних времен. Происходят они относительно часто, но видны не с каждой точки земли. По этой причине многим затмения кажутся редким фактором. Как всем известно, планеты и их спутники не стоят на одном месте. Земля совершает обороты вокруг Солнца, а Луна перемещается вокруг Земли. Периодически возникают моменты, когда Луна в полной мере или частично перекрывает Солнце. Итак, почему происходят солнечные и лунные затмения?
Лунное затмение
В период своей полной фазы луна выглядит медно-красной, особенно в тот момент, когда она подходит к центру области тени. Такой оттенок обусловлен тем, что лучи солнца, касательные к поверхности земли, проходя через атмосферу, рассеиваются и попадают в тень Земли через толстый слой воздуха. Лучше всего это получается у лучей красного и оранжевого оттенков. Поэтому только они окрашивают лунный диск в такой цвет, исходя из состояния земной атмосферы.
Затмение солнца
Солнечное затмение – это лунная тень на поверхности Земли. Диаметр теневого пятна составляет около двухсот километров, что в несколько раз меньше земли. По этой причине затмение солнца можно увидеть только в узкой полоске на пути тени от луны. Затмение Солнца случается, когда Луна попадает между наблюдающим за ней и Солнцем, загораживая его при этом.
Так как Луна накануне затмения повернута к нам стороной, на которую не попадает свет, то накануне затмения Солнца всегда случается новолуние. Проще говоря, Луна становится невидна. Возникает впечатление, что Солнце прикрыто диском черного цвета.
Почему происходят солнечные и лунные затмения
Явления солнечного и лунного затмения хорошо наблюдаются через . Наблюдатели смогли достичь больших достижений, подтверждая эффект воздействия гравитации больших объектов космоса на световые лучи.