Солнечное затмение что это такое


Солнечное затмение

Солнечное затмение – уникальное астрономическое явление. Оно давно разгадано, но до сих пор вызывает трепет у наблюдателей, будоражит воображение. Ни на одной другой планете Солнечной системы такое явление невозможно. От 2 до 5 раз в год лунная тень покрывает земную поверхность, для астрономов это хорошая возможность изучить солнечную корону. Затмение Солнца наблюдается редко, по подсчетам ученых в течение последнего столетия произошло около 240 явлений.

Что такое солнечное затмение

Солнечное затмение – это фактически лунная тень, упавшая на земную поверхность, имеющая диаметр около 200 км. То есть это относительно небольшое пятно тени от спутника, движущееся по планете.

Явление уникально в Солнечной системе. Происходит из-за того, что для находящегося на Земле наблюдателя диаметры спутника и дневного светила визуально практически одинаковы, хотя в действительности диаметр Солнца в 400 раз больше лунного диаметра. А дистанция от Земли до спутника почти в 400 раз меньше, чем до звезды.

Затенение Солнца возможно только при новолунии. При этой фазе Луна не видна наблюдателю с Земли, поскольку ее сторона, обращенная к планете, не освещена. Поэтому создается впечатление, будто светило среди дня закрывается темным круглым пятном.

Как видно на схеме, Луна бросает на Землю тень конусообразной формы.

Вершина конуса находится дальше планетарной поверхности, поэтому упавшая тень выглядит не как точка, а как пятно. Спутник движется по орбите, вслед за ним перемещается и пятно со скоростью примерно километр в секунду. Поэтому длится явление недолго: полная фаза занимает максимум 7,5 минут, длительность частичного покрытия составляет около 2 часов.

В 20 веке самым продолжительным солнечным затмением было наблюдавшееся 20 июня 1955 года. Тень 7 минут и 8 секунд покрывала Филиппинские острова. В 21 веке самое длительное событие случилось 22 июня 2009 года в 00 часов 53 минуты по гринвичскому времени, продолжалось 6 минут и 25 секунд. Следующее семиминутное затмение астрономы ожидают в 2186 году. А самое короткое затенение Солнца длилось всего секунду, было зафиксировано в северной части Атлантического океана 3 октября 1986 года.

Поскольку Луна постепенно отдаляется от планеты, астрономы полагают, что где-то через 600 млн. лет расстояние между спутником и Землей станет препятствием для появления затмения. Лунная тень не будет достигать планетарной поверхности. Но и сегодня астрономическое событие – редкость, наблюдаемая не чаще 2 раз в год.

Астрономическое явление в целом не опасно для человека. Единственное, что может попасть под удар – глаза. На затеняющееся Солнце категорически нельзя смотреть без защитных приспособлений.

Безопасное наблюдение явления

Яркость звезды убывает, когда на нее надвигается лунный круг, и человеку кажется, что ничего страшного с глазами не произойдет. На самом деле солнечное излучение продолжает воздействовать на зрительные органы, обжигает сетчатку. Вначале человек ничего не чувствует, но спустя несколько часов ткани сетчатки разрушаются, наступает слепота.

Поэтому смотреть на солнце можно только через:

  • специальные очки с ультрафиолетовой защитой (их обычно реализуют в магазинах накануне астрономического события);
  • непроявленную нецветную фотопленку;
  • фотокамеру, оснащенную светофильтром;
  • сварочные очки с защитой выше 14.

Как происходит солнечное затмение

Увидеть явление может лишь наблюдатель, находящийся в пределах линии, по которой движется пятно лунной тени. Но и в этом случае везет не всем очевидцам: если на местности, захваченной лунной тенью, пасмурная погода, то полюбоваться астрономическим событием не удастся. Если же погода располагает, то можно наблюдать, как Луна медленно надвигается на солнечный диск с правой стороны (в южном полушарии с левой стороны). Солнце сначала превращается в серп, затем полностью закрывается черным лунным кругом.

В полной фазе становится темно, на небе проступают звезды, воздух становится холоднее (в среднем на 5°C). Вокруг лунного шара очевидцы могут видеть невероятно красивую окантовку – солнечную корону, в обычных обстоятельствах неразличимую.

В среднем длительность полной фазы составляет около 3 минут. Затем лунный круг уходит влево. С правой стороны раскрывается солнечный серп. Корона исчезает, небо быстро светлеет, звезды тускнеют.

Также очевидцами могут стать жители местностей, находящихся в зоне лунной полутени – расстояния от пятна тени до незатененной части земной поверхности. Диаметр полутени составляет в среднем 7000 км. Но на этой местности Луна закрывает не весь солнечный диск, а лишь часть его. Небо темнеет несильно, звезды не проявляются. Чем ближе человек, стоящий в зоне полутени, находится к области тени, тем больше закрыто Солнце. Зритель, находящийся на границе полутени и освещенного участка земной поверхности, видит лишь небольшое затенение на краю солнечного диска.

Виды солнечных затмений

Выделяют 3 вида солнечных затмений:

  • частное;
  • полное;
  • кольцеобразное.

Классификация обусловлена отношением траектории Луны к солнечному диску, сочетанием визуальных угловых размеров спутника и светила.

Частное

Если траектория движения спутника не совпадает с центром солнечного диска, то Луна закрывает Солнце не полностью. В этом случае речь идет о частном солнечном затмении.

Слово «частный» здесь употребляется в контексте не «индивидуальный», а «частичный». Глубина затенения бывает различной, определяется сочетаниями угловых диаметров спутника и дневного светила. Из всех затмений частные составляют почти 70%.

Полное

При полном затмении Луна закрывает весь солнечный диск. Явление становится возможным, когда лунная траектория пересекает центр Солнца (или максимально приближается к центральной точке). Причем визуальный диаметр спутника равен диаметру закрываемой звезды, или превышает его.

Полное затенение видят наблюдатели на относительно небольшом участке земной поверхности, в диаметре составляющем 200 – 250 км. На окружающих местностях люди становятся очевидцами частного затмения.

Полное закрытие Солнца – редчайшее явление, которое бывает на конкретной местности раз в несколько десятилетий. К примеру, в Москве оно последний раз отмечалось 19 августа 1887 года, а следующее ожидается лишь в 2126 году.

Кольцеобразное

Когда лунная траектория проходит вблизи центральной точки Солнца, но визуальный диаметр Луны меньше солнечного, то дневное светило заслоняется не полностью, край остается открытым. Наблюдатель видит темное круглое пятно с кольцеобразным свечением вокруг.

Кольцеобразное или кольцевое затмение – самый редкий вид (на него приходится лишь 5% событий). Но поскольку Луна постепенно отдаляется от планеты, то фиксировать явление будут все чаще.

Гибридное

Отдельно следует рассказать о редчайшем гибридном явлении, происходящем, когда полная фаза сменяется на кольцевой вид. Причиной является следующий процесс: при полной фазе из-за специфического расположения орбиты спутник немного отодвигается от планеты. В результате становится видимой кольцеобразная светящаяся кайма. Бывает и обратный процесс: затенение начинается как кольцевое, а к завершению становится полным.

Гибридный вид был зафиксирован 3 ноября 2013 года.

Когда Луна и Солнце становятся в одну линию с Землей, усиливается планетарное гравитационное воздействие. Поэтому у метеозависимых людей наблюдаются во время затмения мигрени и скачки кровяного давления. У животных, чувствительность которых гораздо выше человеческой, могут даже возникнуть психические расстройства. Домашние питомцы паникуют, ведут себя неадекватно. Для организма нечувствительных людей астрономическое явление совершенно безвредно.

tainaprirody.ru

Солнечное затмение

Любительская астрономия > Солнечное затмение 

Что такое солнечное затмение: характеристика явления, время, схема формирования, календарь солнечных затмений, полное, частное, кольцевое с фото, как наблюдать.

Солнечное затмение происходит в тот момент, когда Луна, проектируя свой диск на Солнце, полностью или частично блокирует поток солнечного света, направленный к Земле. Это событие происходит только в фазе Новолуния, когда повернутая к нам сторона Луны не освещается. Важно отметить, что также как и фазы Луны, у Солнца присутствуют схема и фазы затмения (виды): полное или частное. В первом варианте можно будет наблюдать черты солнечной короны (напоминает кольцо). Вам уже ясна суть солнечного затмения, тем более что это самое доступное для наблюдения астрономическое явление.

Календарь солнечных затмений

Календарь солнечных затмений указывает на даты и год будущих событий затенения Солнца. Вы можете увидеть, какой будет самая лучшая область видимости на Земле с указанием точки максимальной фазы и территории распространения солнечного затмения. Кроме того, можно перейти на странички с описаниями конкретных солнечных затмений, где представлена характеристика, больше деталей с фото и частота солнечных затмений.

Солнечное затмение 5/6 января 2019 года

Дата затмения

Пик затмения

Сарос

Макс. фаза

Область наилучшей видимости затмения

5/6 января 2019 года 01:42:38 UT 122 0.715

Севео-вост. Азия, сев. Антлантика

Описание солнечного затмения 6 января 2019 года

Солнечное затмение 2 июля 2019 года

Дата затмения

Пик затмения

Сарос

Макс. фаза

Область наилучшей видимости затмения

2 июля  2019 года 19:24:08 UT 127 1.046

Южн. Атлантика, южн. Америка

Описание солнечного затмения 2 июля 2019 года
Солнечное затмение 21 июня 2020 года

Дата затмения

Пик затмения

Сарос

Макс. фаза

Область наилучшей видимости затмения

21 июня 2020 года 06:41:15 UT 137 0.994

Африка, юго-вост. Европа, Азия

Описание солнечного затмения 21 июня 2020 года

Солнечное затмение 14 декабря 2020 года

Дата затмения

Пик затмения

Сарос

Макс. фаза

Область наилучшей видимости затмения

14 декабря  2020 года 16:14:39 UT 142 1.025

Атлантика, юж. Америка, Атлантида

Описание солнечного затмения 14 декабря 2020 года

Солнечное затмение: основные понятия

Солнечное затмение - невероятно красивое явление, которое наблюдают большое количество людей, но в описании могут встречаться не совсем понятные термины и фазы, привычные для астрономии. Давайте внимательно их изучим. Также запомните, какие нужны условия для наступления солнечного затмения.

Сарос (греч. soros) или драконический период – временной промежуток, по окончанию которого из-за повторения взаимного расположения Луны, узлов ее орбиты на небосклоне и Солнца, в одной последовательности постоянно повторяются лунные и солнечные затмения. Упоминания о Саросе, датированные несколькими веками до нашей эры, есть у ученых Древней Греции и Египта. Приблизительно драконический период составляет 585 и 1/3 суток или 18 годам и 10 1/3 (11 1/3 суткам в високосный год). Один Сарос содержит 28 лунных и 43 солнечных затмений (15 частных, 2 кольцеобразно-полных, 14 кольцеобразных, 12 полных). Однако из-за некоторых обстоятельств количество затмений в разные периоды может варьироваться. Исходя из драконического периода делаются предварительные прогнозы затмений, однако точно предсказать время их наступления и локацию все равно невозможно.

Полное солнечное затмение (Total Solar Eclipse) – это солнечное затмение, которое сопровождается пересечением конусом лунной тени земной поверхности. При этом спутник располагается на таком расстоянии от Земли, что полностью перекрывает Солнце.

Частичное (частное) солнечное затмение (Partial Solar Eclipse) – это солнечное затмение, которое сопровождается пересечением земной поверхности лунной полутенью. При этом конус тени не затрагивает поверхность Земли.

Кольцеобразное (кольцевое) солнечное затмение (Annular Solar Eclipse) – это такое солнечное затмение, которое сопровождается пересечением земной поверхности конусом-продолжением тени Луны. При этом луна располагается на таком расстоянии от Земли, что полностью перекрывает Солнце. На пике затмения расстояние между осью тени Луны и центром Земли минимально.

Точка наибольшего затмения – это участок Земли, где можно наблюдать момент наибольшего затмения в максимальной фазе. Во время кольцевого затмения момент максимальной продолжительности может совмещаться или не совмещаться с моментом наибольшего затмения. Такое затмение достигает своей максимальной продолжительности в начале или в конце пути затмения.

Гибридное солнечное затмение (Hybrid Solar Eclipse) – это такое солнечное затмение, которое характеризуется пересечением земное поверхности вершиной конуса лунной тени по ходу затмения на его центральной линии. В этот момент затмение из кольцеобразного может стать полным или наоборот. Поэтому гибридные затмения могут именоваться кольцеобразно-полными. В большинстве случаев гибридные затмения дважды меняют свою природу: начало и конец своего пути проходят как кольцевые, а среднюю часть – как полные.

Во время кольцевого затмения момент максимальной продолжительности может совмещаться или не совмещаться с моментом наибольшего затмения. Такое затмение достигает своей максимальной продолжительности в начале или в конце пути затмения.

При полном солнечном затмении момент наибольшего затмения совмещается с моментом наибольшей продолжительности и наибольшей фазы затмения.

Как наблюдать солнечные затмения

Не все знают, как наблюдать солнечное затмение в России и мире, особенно если это масштабное событие. Нужно ли купить специальный телескоп или же отправиться на поиски фильтров? Существуют базовые правила, которые не стоит нарушать, чтобы не повредить зрение.

Во время прямого наблюдения солнечного диска с помощью оптических приборов может наступить необратимое повреждение сетчатки глаз. Это касается даже наблюдений четки Бейли или солнечного полумесяца. Блеск одного процента видимой поверхности Солнца в десятки тысяч раз превышает блеск полной Луны. Именно поэтому прямое наблюдение Солнца через объектив можно сравнить с использованием увеличительной лупы для направления потока солнечных лучей на сетчатку глаза, которая практически не восстанавливается даже хирургическим путем. Отсюда крайне важное правило: никогда не смотрите на Солнце без серьезной защиты для глаз. Единственное исключение – фаза полного солнечного затмения.

Полароидные или традиционные солнечные очки в определенной степени расслабляют глаз, если вы прогуливаетесь по городу в жаркий солнечный день, но они категорически не подходят для использования при наблюдениях Солнца, поскольку не являются светофильтрами.

При полном солнечном затмении поверхность Солнца скрывается от глаз наблюдателей, поэтому наблюдать это явление можно без специальных фильтров.

На сегодняшний день разработано несколько безопасных методов наблюдения частичной фазы солнечного затмения.

Точечный проекционный метод

Использование «камеры-обскура» позволяет отследить проецируемое изображение Солнца во время частного солнечного затмения. Сложные конструкции такого рода делают из картонных коробок, но отлично себя показывает и мобильный вариант камеры, изготовленный из пары тонких плотных листов картона белого цвета. Для этого в одном листе делается небольшое отверстие, через которое направляется солнечный свет на второй лист, используемый в роли экрана. Таким образом, можно увидеть перевернутое изображение Солнца. Чтобы его увеличить, нужно разместить экран на некотором расстоянии от отверстия. Не делайте отверстие более широким, чтобы видеть солнечный полумесяц, а не ослепляющий поток света. Не забывайте, что использование такого устройства допускается только из положения спиной к Солнцу. Свет должен проходить сквозь отверстие прямо над вашим плечом, формируя изображение на нижнем экране.

Точечный проекционный метод наблюдения за Солнцем в действии

Не пытайтесь рассматривать Солнце через отверстие!

Светофильтры для солнечного излучения

Еще один метод наблюдения – с помощью специально спроектированного светофильтра. Такие фильтры способны пропускать только малую часть солнечного света. Информацию о современных фильтрах подобного типа можно получать в тематических изданиях по астрономии.

Специальные очки из алюминированного полиэфира

Некоторые фильтры производятся из алюминированного полиэфира. Но не нужно забывать, что полиэфир, являясь пластиком, различен по своей плотности. Полноценную защиту зрения обеспечивает металлическое покрытие, поэтому тщательно исследуйте полиэфир на наличие самых незначительных отверстий, способных пропустить солнечный свет и лишить вас зрения. С помощью качественного светофильтра можно спокойно наблюдать свечение нить лампы с высокой интенсивности накаливания.

Другие светофильтры производятся из черного полиэфира. Данный материал дает изображение светила в приятных глазу желто-оранжевых тонах. Но стоит снова сказать о том, что ни один фильтр не может обеспечить абсолютную безопасность ваших глаз, если его плотность менее 5,0.

В любом случае избегайте пристального и длительного наблюдения Солнца. Даже через фильтр рассматривать Солнце можно только короткими промежутками, периодически отводя глаза и давая им возможность отдохнуть.

Наблюдение в бинокль

Писатель-астроном Джордж Лови любил наблюдать полное затмение с помощью бинокля. Для ваших исследований подойдет бинокль любого размера. Лови же применял бинокль 7х50. В своих записках он так описывал свои впечатления: «Даже истинные мастера фотографии не способны точно определить краски и основные детали Солнца в момент его затмения. Никакая пленка не способна уловить все тончайшие особенности короны. Но человеческий глаз способен на такие подвиги». По мнению писателя, люди, стремящиеся зафиксировать истинное изображение Солнца в момент его затмения, являются художниками XIX века. Они видели это волшебное явление своими глазами и перенесли его холсты, создавая настоящие шедевры «астрономической» живописи.

Джоэль Здепски использует бинокль, чтоб показать солнечное затмение

Людей, которые хотят применять бинокль в ходе наблюдений затмения, писать призывал к здравому смыслу. Он считал, что рассматривать полное затмение без каких-либо фильтров можно как в бинокль, так и в телескоп или вовсе невооруженным глазом. Однако частичные фазы затмения (до появления светлой области вокруг затемненного диска) могут исследоваться только при наличии фильтра. После момента исчезновения данной области фильтр снова можно отложить. Также возобновить работу с фильтром следует при появлении яркого свечения на западном краю лунного диска и при убывании полного затмения.

В то же время, конструкция бинокля такова, что он представляет собой пару малых, расположенных рядом друг с другом телескопа. И наблюдение Солнца с его помощью без какого-либо фильтра может серьезного повредить ваше зрение.

Наблюдение в телескоп

Историк-астроном Рут Фрайтаг, как и прочие наблюдатели, исследуют прогрессирование затмения с помощью небольшого мобильного телескопа. Он весьма стабилен и не вызывает усталости при исследовании в течение долгого времени. Также телескоп дает более четкое и детальное изображение затмения. При наступлении полного затмения светофильтры можно легко снять. А при желании рассмотреть масштабный вид короны можно переключить масштаб искателя.

Съемочные светофильтры и светофильтры телескопов

Некоторые производители камер и телескопов предлагают светофильтры с металлическим покрытием. Они отличаются высокой безопасностью при исследовании Солнца. Как правило, они дороже обычных светофильтров, но весьма популярны среди астрономов-любителей, поскольку дают желто-оранжевое изображение Солнца. С помощью алюминированного майлара светило предстает в голубовато-серых тонах.

Не стоит путать фильтры для установки на отверстие телескопа или линзу камеры с солнечными окулярами для телескопов. Вторыми все еще комплектуются некоторые модели любительских телескопов. Их безопасность подвергается серьезным сомнениям, поскольку они быстро нагреваются, трескаются и пропускают солнечный свет прямо в глаз наблюдателя.

Полностью экспонированная и проявленная черно-белая пленка в качестве светофильтра

Фильтр для наблюдений можно сделать своими руками из черно-белой пленки. Но для этого подойдет только настоящая черно-белая пленка, предпочтительно Pan-X или Kodak Tri-X. После проявки на них образуется слой серебра, защищающий глаза.

Изготовление простейшего светофильтра из черно-белой пленки

Схема изготовления фильтра проста. Для этого нужно открыть моток черно-белой пленки и засветить ее на солнечном свете в течение пары минут. Затем пленка проявляется для получения негативов. Два слоя негативов – это прекрасный фильтр для наблюдения светила без какого-либо вреда для здоровья. Для повышения своей безопасности, изготовьте такой фильтр за пару дней до момента наблюдений.

Откажитесь от использования хромогенной черно-белой или цветной пленки. В ее составе – только цветные красители, не защищающие ваши глаза. Если выполните все правила, то сумеете сделать удивительные фото солнечного затмения, примеры которых представлены ниже.

Фотографии солнечного затмения, сделанные астрономами любителями:

(4 оценок, среднее: 5,00 из 5)

v-kosmose.com

Что такое солнечное затмение?

В древние времена солнечное затмение вызывало у наших предков панику и суеверный страх. Многие народы полагали, что оно выступает предзнаменованием каких-то несчастий или является гневом богов. В наше время наука обладает достаточными возможностями, чтобы объяснить суть этого астрономического чуда и выявить причины его происхождения. Что же такое затмение Солнца? Почему оно происходит?

Солнечное затмение представляет собой природное явление, происходящее в тех случаях, когда Луна закрывает солнечный диск от наблюдающих. Если Солнце прячется полностью, то на нашей планете становится темно, а на небосклоне можно увидеть звезды.

В этот момент немного снижается температура воздуха, животные начинают проявлять беспокойство, отдельные растения сворачивают листву, птицы прекращают пение, испуганные неожиданной темнотой.

Затмения Солнца всегда фиксируются в период новолуния, когда сторона Луны, обращенная к нашей планете, не освещается солнечным светом. Благодаря этому возникает ощущение, будто на Солнце появляется черное пятно. Поскольку Луна имеет меньший диаметр, чем Земля, затмения можно увидеть только в отдельных местах планеты, причем полоса затемнения не превышает ширины в 200 км. Полная фаза темноты продолжается не больше нескольких минут, после чего Солнце вновь начинает светить в своем естественном ритме.

Как происходит солнечное затмение?

Затмение Солнца – явление уникальное и достаточно редкое. Несмотря на то что солнечный диаметр в сотни раз превышает диаметральные показатели Луны, с земной поверхности кажется, будто оба небесных тела имеют примерно одинаковые размеры. Это связано с тем, что Солнце находится на расстоянии в 400 раз дальше нашего спутника.

В определенные периоды лунный диск выглядит больше солнечного, в результате чего закрывает собой светило. Такие моменты случаются, когда новолуние происходит рядом с так называемыми лунными узлами – точками, в которых пересекаются лунная и солнечная орбиты.

Для астронавтов, находящихся на космической станции, затмение выглядит как лунная тень, падающая на отдельные участки поверхности Земли. Она напоминает сходящийся конус и двигается по планете со скоростью порядка 1 километра в секунду. С земного шара Солнце кажется черным пятном, вокруг которого возникает корона – светящиеся слои солнечной атмосферы, невидимые глазом в стандартных условиях.

Какие бывают затмения Солнца?

В соответствии с астрономической классификацией, различают полные и частные затмения. В случае с полным затемнением Луна закрывает всё Солнце, а люди, наблюдающие за явлением, попадают в полосу лунной тени.

Если говорить о частных затмениях, то в такой ситуации Луна движется не по центру солнечного диска, а по одному из его краев, тогда как наблюдающие стоят в стороне от затененной полосы – на расстоянии до 2000 км. При этом небосвод не так сильно темнеет, звезды же практически незаметны.

Кроме частных и полных, затмения могут быть кольцеобразными. Подобное явление происходит тогда, когда лунная тень не достигает земной поверхности. Зрители видят, как Луна пересекает центр Солнца, но при этом лунный диск кажется меньше солнечного и не закрывает его в полной мере.

Интересно, что одно и то же затмение в различных частях планеты может выглядеть как кольцеобразное либо как полное. Довольно редким считается гибридное затмение, при котором вокруг нашего спутника видны края солнечного диска, но при этом небосвод остается светлым, без звезд и короны.

Как часто происходят солнечные затмения?

В одних местах планеты это чудо можно увидеть достаточно часто, в других – крайне редко. В среднем ежегодно на земном шаре происходит от двух до пяти затмений. Все они просчитываются заблаговременно, поэтому астрономы тщательно готовятся к каждому явлению, а в места, где ожидаются затмения, снаряжаются специальные экспедиции. Каждую сотню лет Луна закрывает Солнце в среднем 237 раз, при этом большинство затмений относится к частным.

www.vseznaika.org

Солнечное затмение. Как и почему оно происходит?

Солнечное затмение является одними из самых красивейших астрономических событий. Спросите об этом любого человека, который его видел. В течение нескольких минут черный диск, кажется, перемещается по Солнцу. И дневной свет медленно уступает место жуткой темноте. И при этом опускается температура.

Это завораживающее зрелище затрагивает как дикую природу, так и людей. Меняется поведение птиц, коров, насекомых и других животных. Но после затмения темнота уходит, и Солнце снова начинает сиять с прежней силой.

Полное солнечное затмение не очень частое событие. Отчасти так происходит потому, что каждое из них видно только с ограниченной площади поверхности Земли. Жители России видели полное солнечное затмение 20 марта 2015 года. Следующее подобное событие произойдет 12 августа 2026 года.

ЧТО ВЫЗЫВАЕТ СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ?

Солнечные затмения возникают, когда Луна проходит между Землей и Солнцем. При этом блокируется свет от нашей звезды – Солнца.

«Когда Луна, двигаясь по своей орбите оказывается прямо между нами и Солнцем, она отбрасывает на нас тень», – говорит астроном Калеб Шарф, директор Центра астробиологии Колумбийского университета в Нью-Йорке. «Поскольку Луна намного меньше Земли, ее тень имеет размер всего 150 километров в поперечнике. И она словно проносится по поверхности Земли».

Люди, находящиеся вблизи центра лунной тени видят полное солнечное затмение. В этой области почти весь солнечный свет заблокирован. Наблюдатели, находящиеся вблизи краев тени, в области, называемой полутенью, видят частичное солнечное затмение. Для них Солнце покрывается лишь частично.

Во время так называемых кольцевых затмений вокруг темного диска Луны появляется кольцо из солнечного света.

УДАЧНОЕ СОВПАДЕНИЕ

Солнечные затмения происходят из-за невероятного небесного совпадения. Хотя диаметр Солнца примерно в 400 раз больше, чем диаметр Луны, Солнце находится примерно в 400 раз дальше. «Кажущиеся размеры Луны и Солнца почти совпадают. Поэтому на Земле можно наблюдать почти идеальные солнечные затмения», – говорит Шарф.

Однако так было не всегда. В отдаленном прошлом Земли, возраст которой более 4 миллиарда лет, Луна была намного ближе, чем сейчас. Через миллионы лет, по мере того, как орбита Луны будет постепенно расширяется, наш спутник окажется дальше. Это означает, что полных затмений больше не будет.

КАК ЧАСТО ПРОИСХОДЯТ СОЛНЕЧНЫЕ ЗАТМЕНИЯ?

В среднем на Земле каждые два года происходят два солнечных затмения. Но в некоторые годы солнечных затмений не бывает. При этом среднее время между полными солнечными затмениями в одном месте составляет более 300 лет. Это происходит потому, что орбита Луны вокруг Земли слегка наклонена по сравнению с орбитой Земли вокруг Солнца. Поэтому Луна оказывается между Солнцем и Землей на одной линии не так уж и часто.

alivespace.ru

Солнечное затмение - объяснение для детей

Астрономия для детей > Ответы на частые вопросы > Солнечное затмение

Солнечное затмение – описание для детей: фазы и условия, схема затмения, положение Луны, Солнца и Земли в космосе, полное, частичное, кольцевое, как наблюдать.

Для самых маленьких следует знать, как же именно происходит это удивительное событие - солнечное затмение. Дети должны не забывать, что все объекты в Солнечной системе двигаются по своей траектории. В определенные даты Луна становится в пространстве между нами и Солнцем, закрывая своей тенью определенную часть Земли. Конечно, в зависимости от положения тел может быть полное, частичное или кольцевое солнечное затмение. Но все это строится на конкретных факторах, которые нужно объяснить детям. Нижняя схема покажет как формируется затмение и на какое солнечное затмение вы смотрите в конкретном случае.

Геометрия солнечного затмения

Родители или учителя в школе должны начать с предыстории. Луна появилась 4.5 миллиардов лет назад. Но изначально она располагалась намного ближе, пока не начала постепенно отдаляться (на 4 см каждый год). Сейчас Луна отошла настолько, что идеально вписывается в очертание Солнца (в небе оба объекта кажутся нам одинаковыми по размеру). Правда, не всегда получается именно так.

Когда будет следующее затмение?

Чтобы дать полное объяснение для детей, было бы хорошо изучить условия солнечного затмения и привести пример предыдущего события – 26 февраля. Его было видно с Аргентины, Южной Атлантики и в некоторых частях Африки. Хотя при современных технологиях, имея компьютер, можно наблюдать за этим в любой земной точке.

Следующее солнечное затмение можно будет разглядеть из Северной Америки 21 августа. Оно будет полным и пройдет по штатам США: от Орегона до Джорджии.

Типы солнечных затмений

Когда люди наблюдают за солнечным затмением, то не всегда понимают, какое именно видят Дети должны запомнить всего четыре разновидности: полное, кольцевое, частичное и гибридное.

Полное

Если честно, то касательно полного солнечного затмения, то нам всего лишь крупно повезло. Солнечный диаметр в 400 раз больше лунного. Но даже для самых маленьких не новость, что земной спутник расположен ближе. Поэтому, когда их орбиты пересекаются, то расстояние выравнивается и Луна может полностью покрыть солнечный диск. Обычно за этим наблюдают раз в 18 месяцев.

Первое полное солнечное затмение в 2016 году. Фотография сделана в норвегии

Тень делится на два вида. Тень – это та часть, где заблокирован весь солнечный свет (принимает форму темного конуса). Его окружает полутень. Это более светлая тень, в виде воронки, от которой лишь частично блокирован свет.

Когда наступает период полного затмения, Луна отбрасывает тень на поверхность. Следует объяснить детям, что такая тень способна пройти 1/3 земного маршрута всего лишь за пару часов. Если вам повезет попасть под прямое световое излучение, то увидите, как солнечный диск приобретает форму полумесяца.

Есть очень короткий момент, когда Солнце полностью перекрывается. Тогда вы поймаете сияние короны (внешний шар солнечной атмосферы). Этот период длится до 7 минут 31 секунды, хотя большая часть полных затмений чаще всего заканчиваются раньше.

Частичное

Частичное затмение наблюдается, когда над вами образовывается только полутень. В такие моменты определенная часть Солнца всегда остается видимой (какая из них будет зависеть от обстоятельств).

Частичное солнечное затмение происходит, когда Луна скрывает от зрителя только лишь часть Солнца

Чаще всего полутень ложится над полярными областями. Другие области рядом с этой зоной наблюдают лишь тонкую солнечную полоску, скрытую за Луной. Если же находиться в самом центре событий, то можно увидеть закрытую тенью часть. Важно объяснить детям, что чем ближе они к эпицентру, тем большим будет казаться событие. Например, если вы оказались вне зоны видимости, то сможете заметить, как Солнце уменьшается до формы полумесяца, а затем постепенно возвращается к привычному виду.

Кольцевое

Кольцевое относят к разновидности частичного затмения, и длится оно 12 минут 30 секунд (максимум). Чтобы дать понятное объяснение для детей, стоит отметить, что это происходит редко и не похоже на полное. Все начинается с того, что небо темнеет, напоминая сумерки, ведь большая часть звезды все еще видна.

Фотография кольцевого солнечного затмения, сделанное Даниэлем Линчем

Иногда его все же путают с полным, потому что Луна занимает всю центральную солнечную плоскость. Но здесь кроется главная разница. Дело в том, что наш спутник в этот момент недостаточно близко, поэтому кажется маленьким и не покрывает весь диск. Поэтому кончик тени не отмечается на Земле. Если вам повезет оказаться в самом центре, то вы увидите «огненное кольцо», обрамляющее Луну. Родители или учителя в школе могут продемонстрировать это явление, если на светящийся фонарик положить монетку.

Гибриды

Их еще называют кольцеобразными (А-Т) затмениями. Подобное случается, когда Луна достигает своего предела в расстоянии, позволяя тени коснуться нашей поверхности. В большинстве случаев, начало напоминает кольцевой тип, потому что теневой кончик еще не достигает Земли. Затем оно становится полным, так как в самой средине тень падает на земную округлость, после чего снова возвращается к кольцевому типу.

Так как создается впечатление, что спутник пересекает солнечную черту, то полное, кольцевое и гибридное затмения называют «центральными», чтобы не путать их с частичными. Если брать в процентном соотношении, то получим: полное – 28%, частичное – 35%, кольцевое – 32% и гибридное – 5%.

Прогнозы на затмения

Конечно, для самых маленьких важно понять, что затмения не будут происходить с каждым новолунием. Лунная тень чаще всего проходит выше или ниже земного уровня, потому что орбита спутника наклонена на 5 градусов. Но 2 раза в год (может быть и 5) новолуние становится в правильную точку, позволяющую заслонить Солнце. Эту точку называют узлом. Частичность или центральность будут зависеть от приближения спутника к этому узлу. А вот на образование полного, кольцеобразного или гибридного затмения повлияет дистанция между Землей и Луной, а также планетой и Солнцем.

Родители должны напомнить, что эти события не происходят случайно и их можно высчитать, благодаря чему люди получают возможность подготовиться. Есть определенный интервал, называемый циклом Сароса. Дети удивятся, но его умудрились высчитать еще 28 столетий назад ранние халдейские астрономы. Само слово «saros» обозначало процесс повторения и приравнивалось к 18 годам и 11⅓ дням (конечно, в високосный год количество дней меняется). По окончанию интервала Солнце и Луна выравниваются в прежнее расположение. Что же означает треть? Это путь каждого затмения, которое с каждым новым разом перемещается ближе к западу по отношению к долготе. Например, полное затмение 29 марта 2006 года прошлось по западной и северной Африке, а потом перешло на южную Азию. 8 апреля 2024 года оно повторится, но уже будет охватывать северную Мексику, центральные и восточные регионы США, а также приморские канадские провинции.

Безопасное наблюдение

Чем ближе событие, тем активнее в новостях стараются рассказать о самых главных мерах предосторожности касательно наблюдения за затмением. Они запрещают смотреть прямым взглядом, так как можно ослепнуть. Из-за этого многие стали относиться к затмениям, как к чему-то опасному. Как бы не так!

Если говорить в общем смысле, то Солнце никогда не теряет своей опасности. Каждую секунду оно одаривает нашу планету невидимыми инфракрасными лучами, которые могут повредить зрение. Дети наверняка это проверяли на себе, когда долго засматривались на обычное Солнце. Конечно, в большинстве случаев мы этого не делаем, но вот затмение заставляет взглянуть вверх.

Но есть и безопасные методы…

Максимальную безопасность гарантируют «камеры-обскуры». Подойдет также бинокль или небольшой телескоп на штативе. С его помощью можно найти пятна, а также заметить, что Солнце будет темнее на краях. В иных случаях никогда нельзя смотреть прямо на Солнце без защитных средств.

Использование специальных очков - отличное решение при наблюдении за солнечным затмением

Есть также зеркало со специальными отверстиями. Его можно сделать самостоятельно. Для этого возьмите бумагу с небольшим отверстием и накройте ею зеркальце (не больше ладони). Откройте окно с солнечной стороны, и положите зеркало на освещенный лучами подоконник. Разместить его нужно так, чтобы отражательная сторона отбивала солнечный свет на стену внутри дома. Вы увидите проявление диска – это солнечное лицо. Чем больше расстояние от стены, тем лучше видимость. Каждые три метра изображение проявляется всего на 3 см. Нужно поэкспериментировать с размером отверстия, так как большое придаст изображению яркости за счет потери четкости. А вот маленькое сделает его темнее, но резким. Не забудьте закрыть шторами остальные окна и не включайте свет. Лучше всего организовать максимальную мрачность в комнате. Не забывайте также, что зеркало должно быть ровным и не смотрите на само отражение.

Для наблюдения можно использовать и алюминиевый майлар 14 дуговой сварки. Его можно приобрести в магазинах по продаже сварочных материалов. Конечно, лучше всего, если вы проверите их работу до самого события.

Стоит отказаться от негативов старой пленки для камеры, а также черно-белой пленки (в ней нет серебра), солнцезащитных очков, фотографических фильтров нейтральной плотности и поляризационных фильтров. Конечно, они не сильно пропускают солнечный свет, но дети должны понять, что им не удается защитить глаза от попадания огромного количества ближнего инфракрасного излучения, которое может привести к ретинальному ожогу. И не думайте, что отсутствие дискомфорта делает наблюдение безопасным.

Правда, есть один момент, когда можно без страха смотреть на Солнце – полное затмение. В это время солнечный диск перекрывается. Но это длится всего лишь несколько секунд или минут, зато появляется возможность полюбоваться восхитительным сиянием короны жемчужно-белого цвета. С каждым затмением она будет менять оттенки и свой размер. Иногда кажется мягкой, а бывает так, что от звезды как бы расходится несколько длинных лучей. Но как только появляется Солнце, нужно быстро воспользоваться защитой.

Затмения в древности

Объяснение для детей будет неполным, если не упомянуть исторические события. Самые ранние записи появились 4000 лет назад. Китайцы считали, что это гигантский дракон, пытающийся проглотить Солнце. При дворе императора даже были специальные астрономы, которые во время события пускали в небо стрелы, были в барабаны и шумели, чтобы напугать чудовище.

Инки боялись, что лунное затмение было вызвано атакой ягуара на Луну. Они пытались прогнать его, шумя, избивая своих собак, чтобы заставить их выть и лаять.

Это отображено в книге древнего Китая Шуджинг (Книга документов). В ней рассказывается о двух астрономах при дворе: Си и Хо. Их поймали пьяными до того, как началось затмение. Император так разозлился, что отдал приказ отрубить им головы. Это событие произошло 22 октября 2134 года до н.э.

О затмениях упоминается и в Библии. Например, в книге Амоса 8:9: «произведу закат солнца в полдень и омрачу землю среди светлого дня». Ученые говорят, что речь идет о затмении в Ниневии 15 июня 763 года до н.э.

Солнечное затмение может остановить войну

Геродот рассказывал, что лидийцы и мидяни вели 5-летнюю войну. Когда она должна была растянуться еще на один год, Фалес Милетский (греческий мудрец) сказал, что скоро наступит момент, когда день станет ночью. И это случилось 17 мая 603 года до н.э. Воины подумали, что это предупредительный знак от богов и примирились.

Наверняка, дети могли слышать выражение «испугаться до смерти». Так вот у этого есть реальная отсылка к сыну Карла Великого императору Луи Баварскому. 5 мая 840 года н.э. он заметил полное затмение, которое растянулось на целых 5 минут. Но как только Солнце появилось из тени, Луи был так поражен, что скончался от ужаса!

Современные исследования

Астрономы долго изучали нашу систему, стараясь разобраться, что же представляет собою затмение. И хотя тогда было очень сложно добывать информацию (люди не могли выйти в космос), но к 18 веку было собрано много полезных знаний.

Чтобы проследить за полным солнечным затмением 27 октября 1780 года, гарвардский профессор Самуэль Уильямс организовал поездку в Панебскот-Бей (Мэн). Это было опасно, так как в то время эта территория находился во вражеской зоне (Война за независимость). Но англичане оценили важность для науки и пропустили без претензий на политические разногласия.

Но все это оказалось напрасным. Уильямс сделал серьезную ошибку в расчетах, поэтому разместил людей в Исльсборо, а это находилось прямо за пределами события. Он с разочарованием смотрел, как полумесяц скользнул вокруг темного края луны и начал набирать силу.

В период полного цикла можно заметить вокруг черного диска спутника несколько ярких красных пятен. Это солнечные протуберанцы – раскаленный водород, вырывающийся на поверхность звезды. Явление удалось отследить Пьеру Янссену (астроном из Франции) 18 августа 1868 года. Благодаря этому он открыл новый элемент, который позже другие астрономы (Дж. Норман Локьер и Эдвард Франкленд) прозвали гелием (греческое слово «гелиос» означало «Солнце»). Его идентифицировали только в 1895 году.

Ученые со всего мира используют полное солнечное затмение для наблюдения за солнечной короной

Полное затмение интересно и тем, что в этот момент блокируется солнечный свет, поэтому окружающие звезды намного легче наблюдать. Именно в этих условиях астрономам удается испытать общую теорию относительности, которая предсказывала, что звездный свет пройдет за чертой Солнца и сойдет с прямого пути. Для этого сравнили два снимка одних и тех же звезд, снятые в период полного затмения 29 мая 1919 года и днем.

Современные технологии могут обходиться и без затмений, чтобы отследить другие звезды. Но полное затмение навсегда останется долгожданным и удивительным событием, которое должен увидеть каждый. Вы изучили описание и условия создания солнечного затмения. Используйте наши фото, видео, рисунки и подвижные модели онлайн, чтобы лучше разобраться в описании и характеристике звезды. Кроме того, на сайте есть онлайн телескопы, наблюдающие за Солнцем в режиме реального времени, и 3D-модель Солнечной системы со всеми планетами, картой Солнца и видом на поверхность. Обязательно посетите страницы с календарями, чтобы узнать, когда будет следующее солнечного затмение.

(3 оценок, среднее: 5,00 из 5)

v-kosmose.com

Солнечное затмение - это... Что такое Солнечное затмение?

Солнечное затмение 11 августа 1999 года

Солнечное затмение — физическое световое явление, которое заключается в том, что Луна закрывает (затмевает) полностью или частично Солнце от наблюдателя на Земле.

Анимированное кольцевое 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.

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[1].

Астрономическая классификация солнечных затмений

Тень от Луны на Земле во время затмения, фотография с МКС. На фото видны Кипр и Турция. Схема полного солнечного затмения.

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.

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).

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[2]. 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)[3]. 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. Однако наибольшее число датированных описаний содержится в западно-европейских средневековых хрониках и анналах. Например, солнечное затмение упоминает Максимин Трирский, который записал, что в «538 г. 16 февраля, с первого до третьего часа было солнечное затмение»[4].

Многочисленные отображения солнечного затмения на земле в тени листвы деревьев, получившиеся ввиду эффекта камеры-обскуры, создаваемого светом, проходящим через маленькие зазоры между листьями.

Явления во время Солнечного затмения

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)).

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 (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). Она относилась к числу околосолнечных комет из семейства Крейца.

См. также

Примечания

dic.academic.ru


Смотрите также