Что такое затмение

Частота лунных и солнечных затмений

Основная статья: Сарос

В настоящее время существуют математические модели, достаточно точно описывающие движение Луны, Земли и планет. С помощью компьютеров расположение любых наблюдаемых объектов на небе может быть вычислено с высокой точностью на тысячи лет в прошлое и в будущее. Но и до появления современных вычислительных средств и математических моделей учёные умели предсказывать солнечные и лунные затмения. По историческим сведениям, ближневосточные и китайские учёные ещё несколько тысяч лет назад делали это. Успешно предсказывали затмения и во времена античности.

Если бы орбита Луны лежала в плоскости эклиптики, каждый месяц (строго говоря — каждые 29,5 суток) на Земле наблюдалось бы одно лунное (в полнолуние) и одно солнечное (в новолуние) затмение. Но наклон лунной орбиты составляет около 5 градусов, поэтому для затмения необходимо, чтобы Луна во время новолуния или полнолуния проходила вблизи одного из узлов орбиты (то есть вблизи точки пересечения орбиты и эклиптики). Такие совпадения происходят нечасто, хотя и регулярно, что и является причиной сравнительной редкости затмений. Многолетние наблюдения и фиксирование затмений показали, что лунные и солнечные затмения происходят с циклом, длина которого составляет 6585,3 суток, или 18 лет, 11 дней и чуть менее 8 часов. Этот период называется сарос. За один сарос происходит 28 — 29 лунных и 41 — 43 солнечных затмения (из солнечных — 15 — 17 частных, 15 кольцеобразных и 13 полных). Вопреки широко распространённому заблуждению, в целом лунные затмения происходят реже солнечных. Однако лунное (полное или частное) затмение наблюдается на половине земного шара, частичное солнечное не более чем на четверти земного шара, полное солнечное — только в полосе не шире 250 км. Из-за того, что сарос не кратен суткам, полоса затмения в следующий период проходит не там, где она проходила в предыдущий. В результате в одной местности полные солнечные затмения действительно повторяются редко: в среднем один раз за триста лет. Именно поэтому наблюдатель, проживающий в одном месте, может видеть за свою жизнь множество лунных затмений и ни одного солнечного. Так, например, в Москве за исторический период зафиксировано пять полных солнечных затмений: 11 августа 1124 года (наблюдалось к юго-западу от Москвы), 20 марта 1140 года, 7 июня 1415 года, 25 февраля 1476 года и 19 августа 1887 года (наблюдалось к северу от Москвы), а следующее, продолжительностью 4 минуты, будет наблюдаться 16 октября 2126 года.

Сарос был известен ещё астрономам древнего Египта и Вавилона. Благодаря саросу древние астрономы достаточно точно предсказывали затмения, не имея ни чёткого представления о небесной механике, ни вычислительных устройств. Действительно, для того, чтобы предсказать дату и время затмения, достаточно иметь перечень последних происходивших затмений и прибавить к дате и времени каждого из них целое число саросов. Предсказание лунных затмений вообще не представляет сложности. С солнечными затмениями всё несколько сложнее, поскольку нужно учитывать, что при повторении затмения через сарос его полоса пройдёт в другом месте, и уметь рассчитывать это место. Для облегчения расчётов солнечных затмений древние учёные пользовались тройным саросом или экселигмосом — периодом, равным 19 755,9 суток, который существенно меньше расходится с целым числом суток.

Предсказания затмений по саросу дают приемлемую точность в пределах плюс-минус 300 лет, в более удалённые времена начинаются сбои, вызванные накоплением ошибок.

Роль затмений в культуре и науке человечества

Затмение 8 августа 1914 года в России, прошедшее по местам будущих боевых действий ПМВ (началась 1 августа)Лунное затмение над Токио, 8 октября 2014 года

С древнейших времён солнечные и лунные затмения, как и другие редкие астрономические явления, такие как появление комет, воспринимались как события негативные. Люди очень боялись затмений, так как они происходят редко и представляют собой непривычные и пугающие явления природы. Во многих культурах затмения считались предвестниками несчастий и катастроф (особенно это касалось лунных затмений, очевидно, из-за красного цвета затенённой Луны, ассоциировавшегося с кровью). В мифологии затмения связывались с борьбой высших сил, одна из которых желает нарушить установившийся порядок в мире («погасить» или «съесть» Солнце, «убить» или «залить кровью» Луну), а другая — сохранить его. Поверья одних народов требовали полной тишины и бездействия во время затмений, других, наоборот, активных колдовских действий для помощи «светлым силам». В какой-то мере такое отношение к затмениям сохранялось вплоть до новых времён, несмотря на то, что механизм затмений был уже давно изучен и общеизвестен.

Затмения дали богатый материал науке. В древности наблюдения затмений помогали изучать небесную механику и разбираться в строении Солнечной системы. Наблюдение тени Земли на Луне дало первое «космическое» доказательство факта шарообразности нашей планеты. Аристотель впервые указал на то, что форма земной тени при лунных затмениях всегда округлая, что доказывает шарообразность Земли. Солнечные затмения позволили приступить к изучению короны Солнца, которую невозможно наблюдать в обычное время. Во время солнечных затмений впервые были зафиксированы явления гравитационного искривления хода световых лучей вблизи значительной массы, что стало одним из первых экспериментальных доказательств выводов общей теории относительности. Большую роль в изучении внутренних планет Солнечной системы сыграли наблюдения их прохождений по солнечному диску. Так, Ломоносов, наблюдая прохождение в 1761 году Венеры по диску Солнца, впервые (за 30 лет до Шретера и Гершеля) открыл венерианскую атмосферу, обнаружив преломление солнечных лучей при вхождении и выходе Венеры с солнечного диска.

Совет 1: Почему происходит солнечное затмение

Солнечные и лунные затмения возможны, когда Солнце, Луна и Земля оказываются на одной линии. Астрономы говорят, что Луна при этом находится в узле своей орбиты, и положение Солнца на небе должно с ним совпасть. Солнечное затмение может случиться, когда Луна оказывается между Солнцем и Землей, то есть в новолуние.
Однако, чтобы тень от Луны упала на Землю, должен выполниться целый ряд условий. Возникают они из-за того, что диаметр Луны меньше солнечного примерно в 400 раз, но и расстояние от Земли до Луны также в 400 раз меньше: 384 000 км 149 500 000 км соответственно. Поэтому полная тень от Луны представляет собой очень узкий конус, обращенный вершиной к Земле.
Там, где этот конус пройдет по земной поверхности, наблюдается полное солнечное затмение. Его будет видно в полосе шириной около 300 км. Она зависит от текущего расстояния до Луны, которое немного меняется, так как орбита Луны эллиптическая, несколько вытянутая.
Полутень от Луны образует, наоборот, расширяющийся конус. По Земле он пройдет лентой шириной 3000-6000 км, обрамляющей полосу полной тени. В ней будет наблюдаться частное солнечное затмение. Возможна ситуация, когда полная тень не дотянется до Земли. Тогда мы увидим кольцеобразное затмение.

Когда ждать затмения?

Из-за всех описанных выше факторов на всей Земле в год может быть не менее 2-х и не более 5-ти затмений. Пять произойдут, если первое было в самых первых числах января. Тогда следующее случится в феврале, потом – в середине лета, и еще два – в ноябре и декабре. Но видны они будут в разных местах.
В одном и том же месте солнечное затмение наблюдается в среднем раз в 274 года, то есть, раз примерно в 250-300 лет. Но это усредненное по всему миру значение, строгой периодичности тут нет. В Москве полные затмения наблюдались:
· 11 августа 1124 года.
· 20 марта 1140 года.
· 7 июня 1415 года.
· 26 апреля 1827 года – кольцеобразное.
· 19 августа 1887 года.
· 9 июля 1945 года – почти полное, его фаза составила 0,96, то есть Луна покрыла 96% видимой поверхности Солнца.
15 февраля 1961 года наблюдалось частичное затмение. 16 октября 2126 года в Москве случится следующее полное солнечное затмение. До него с территории РФ будут видны еще 4 полных затмения, то только на крайнем севере Сибири и в Арктике.
Для текущего, 2014 года, расчет дает два затмения: 19 апреля – кольцеобразное в Южном полушарии, в Австралии, потом в Индонезии. 23 октября будет частичное затмение. Его можно будет наблюдать на Колыме, Чукотке, затем в Канаде и США.
>Длительность затмений
Полное солнечное затмение продолжается 3-7 мин в зависимости от астрономических обстоятельств. Частичное может затянуться на полтора часа.

ЗАТМЕ́НИЯ

Рис. 1. Расположение небесных тел при лунном (а) и солнечном (б – полном, в – кольцеобразном) затмениях.

ЗАТМЕ́НИЯ, ас­тро­но­мич. яв­ле­ния, при ко­то­рых од­ни не­бес­ные объ­ек­ты эк­ра­ни­ру­ют­ся дру­ги­ми, бо­лее близ­ки­ми к на­блю­да­те­лю. З. обу­слов­ле­ны дви­же­ни­ем не­бес­ных тел в про­стран­ст­ве и мо­гут быть пол­ны­ми или ча­ст­ны­ми, в за­ви­си­мо­сти от со­от­но­ше­ния уг­ло­вых раз­ме­ров объ­ек­тов. З. Лу­ны и спут­ни­ков др. пла­нет воз­ни­ка­ют вслед­ст­вие па­де­ния на них те­ни пла­не­ты. На ря­де пла­нет на­блю­да­ют­ся пол­ные З. Солн­ца, вы­зы­вае­мые про­хо­ж­де­ни­ем те­ни спут­ни­ка по дис­ку со­от­вет­ст­вую­щей пла­не­ты. Та­кое З. на Зем­ле вы­зы­ва­ет Лу­на, на Юпи­те­ре – че­ты­ре круп­ней­ших спут­ни­ка, на Са­тур­не – Ти­тан, на Ура­не – разл. спут­ни­ки (уг­ло­вой раз­мер да­же ма­лых спут­ни­ков Ура­на пре­вы­ша­ет уг­ло­вой раз­мер ви­ди­мо­го дис­ка Солн­ца). На Мар­се пол­ных З. Солн­ца не бы­ва­ет, т. к. те­ни от Фо­бо­са и Дей­мо­са не дос­ти­га­ют по­верх­но­сти пла­не­ты. Час­тич­ное эк­ра­ни­ро­ва­ние Солн­ца внутр. пла­не­та­ми (Мер­ку­ри­ем и Ве­не­рой) на­зы­ва­ют про­хо­ж­де­ния­ми пла­не­ты по дис­ку Солн­ца. Эк­ра­ни­ро­ва­ние звёзд или пла­нет дис­ком Лу­ны на­зы­ва­ет­ся по­кры­ти­ем звёзд или пла­нет Лу­ной. Пла­не­ты так­же мо­гут эк­ра­ни­ро­вать др. пла­не­ту или звез­ду. В сис­те­мах двой­ных и крат­ных звёзд про­ис­хо­дит эк­ра­ни­ро­ва­ние од­ной звез­ды дру­гой, что вы­зы­ва­ет ос­лаб­ле­ние их об­ще­го бле­ска. Из пе­ре­чис­лен­ных яв­ле­ний для на­блю­де­ний с Зем­ли не­воо­ру­жён­ным гла­зом дос­туп­ны лишь лун­ные (З. Лу­ны Зем­лёй) и сол­неч­ные (З. Солн­ца Лу­ной) за­тме­ния.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *