Нарисуйте схему солнечного затмения и дайте определение. Почему происходят солнечные и лунные затмения

> > 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 , 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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Как вы знаете, 11 августа 2018 года произойдет частное (частичное) солнечное затмение — и многим в свете этого события должно быть интересно — а чем суть солнечного затмения, почему оно происходит?

Почему происходит солнечное затмение

Как известно, планеты и их спутники не стоят на месте. Земля вращается вокруг Солнца, а Луна вращается вокруг Земли. И время от времени возникают такие моменты, когда Луна в своем движении полностью или частично заслоняет Солнце.

Рисунок 1. Схема солнечного затмения Солнечное затмение — это тень Луны на поверхности Земли. Эта тень в диаметре составляет около 200 км, что во много раз меньше диаметра Земли. Поэтому солнечное затмение можно наблюдать одновременно только в узкой полосе на пути лунной тени:

Лунная тень на поверхности Земли во время солнечного затмения Если наблюдатель находится в полосе тени, он видит полное солнечное затмение, при котором Луна полностью скрывает Солнце. При этом небо темнеет, и на нём могут стать видны звёзды. Становится немного прохладней. Птицы резко замолкают, напуганные внезапной темнотой, и стараются укрыться. Животные начинают проявлять беспокойство. Некоторые растения сворачивают листья.

Фаза полного солнечного затмения Наблюдатели, которые находятся вблизи полосы полного затмения, могут видеть частное солнечное затмение . При частном затмении Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, а скрывает только часть этого диска. При этом небо темнеет гораздо слабее, чем при полном затмении, звёзды на нем не видны. Частное затмение можно наблюдать на расстоянии порядка 2 тысяч километров от зоны полного затмения.

Частное солнечное затмение Солнечное затмение всегда случается в новолуние. В это время Луна на Земле не видна, потому что та сторона Луны, которая обращена к Земле, не освещена Солнцем (см. рисунок 1). Из-за этого кажется, что во время затмения Солнце закрывает черное пятно, взявшееся неизвестно откуда.

Тень, которую Луна отбрасывает в сторону Земли, выглядит как резко сходящийся конус. Острие этого конуса находится чуть дальше нашей планеты (см. рисунки 1 и 2). Поэтому, когда тень попадает на поверхность Земли, она представляет собой не точку, а сравнительно небольшое (150–270 км в поперечнике) черное пятно. Вслед за Луной это пятно перемещается по поверхности нашей планеты со скоростью около 1 километра в секунду:

Схема солнечного затмения 11 августа 2018 с сайта NASA Следовательно, тень Луны с большой скоростью движется по земной поверхности и не может надолго закрыть какое-то одно место на земном шаре. Максимально возможная длительность полной фазы — всего 7,5 мин. Частное затмение длится около двух часов.

Солнечные затмения на Земле — поистине уникальное явление. Оно возможно потому, что на небесной сфере диаметры Луны и Солнца почти совпадают, несмотря на то, что диаметр Солнца почти в 400 раз превышает диаметр Луны. А происходит это потому, что Солнце примерно в 400 раз дальше от Земли, чем Луна.

Но орбита Луны не круглая, а эллиптическая. Поэтому в моменты, благоприятные для наступления затмений, лунный диск может быть больше солнечного, равен ему или меньше него. В первом случае наступает полное затмение. Во втором случае тоже возникает полное затмение, но длится оно всего мгновение. А в третьем случае происходит кольцеобразное затмение: вокруг темного диска Луны видно сияющее кольцо поверхности Солнца. Такое затмение может продолжаться до 12 минут.

Как будет происходить частное солнечное затмение 11.08.2018

11 августа 2018 года произойдет новолуние и частное затмение Солнца (макс фаза 0,74) с видимостью на севере и востоке России . Область наилучшей его видимости попадает в приполярные широты северного полушария.

В 11:40 мск полутень Луны вступит на территорию России , двигаясь от Мурманской области на юго-восток. В область видимости затмения попадет большинство территории нашей страны, кроме юго-западных районов, где Луна пройдет на небе мимо Солнца, и полуостров Чукотка и Камчатка, где Солнце успеет зайти за горизонт.

Максимума затмение достигает в точке с координатами 70.4° северной широты, 174.5° восточной долготы. Максимальная фаза затмения на Земле равная 0,74 наступит в 12:46 мск на заходе Солнца вблизи острова Врангеля, а также на Чукотке (0,736). Но даже при такой достаточно большой фазе не будет видно потемнения неба.

В момент затмения Солнце будет находиться в созвездии Лев.

Это третье частное затмение Солнца в 2018 году. 2018 год подарил нам три затмения Солнца – 15 февраля, 13 июля и 11 августа. Все солнечные затмения частные. Наблюдались эти частные затмения Солнца только в приполярных областях южного (15.02 и 13.07) и северного (11.08) полушарий Земли.

Солнечные затмения происходят только тогда, когда Луна находится между Землёй и Солнцем (фаза новолуния). В течение года может произойти от двух до пяти солнечных затмений.

Затмение Солнца при котором земную поверхность пересекает только лунная полутень (конус тени и его продолжение не пересекают земную поверхность) называется частным .

Ось лунной тени 11 августа 2018 года проходит около северного полюса, не пересекая поверхность Земли, минимальное расстояние от центра Земли до оси конуса лунной тени составляет 7319 километров.

Каким бывает полное солнечное затмение

Во время полного солнечного затмения можно наблюдать солнечную корону — внешние слои атмосферы Солнца. Земля, так же, как и другие планеты, находятся внутри короны. Она состоит из разреженного газа, имеющего температуру около миллиона градусов.

Вот на этой картинке очень наглядно видно, в какой момент нам заметна корона. Фотограф наложил друг на друга сделанные последовательно фотографии: с каждым кадром Луна все больше загораживает солнечный диск, пока он не скрывается за силуэтом Луны полностью. В этот момент (а длился он всего около двух минут) вокруг Луны и видна солнечная корона:

За 2-3 секунды до наступления полного затмения, когда Луна уже практически полностью закрыла Солнце, на левом солнечном краю возникают яркие рубиновые точки, разделенные темными промежутками – это чётки Бейли. Это происходит, потому что солнечный диск всё же проглядывает между лунными горами или лунными кратерами, оказавшимися на тот момент на краю лунного диска.

Также при затмении можно наблюдать красные или оранжевые выступы-всполохи — это протуберанцы.

Каждый человек по меньшей мере раз в жизни наблюдал солнечное затмение или хотя бы слышал о нем. Это явление издавна обращало на себя внимание – во все времена оно считалось предвестником несчастья, некоторые народы воспринимали его как божий гнев. Выглядит оно и правда немного жутко – солнечный диск полностью или частично закрывает черное пятно, небо темнеет, и иногда на нем даже можно различить звезды. У животных и птиц это явление вызывает страх – они собираются в стаи и ищут укрытие. Почему же происходит солнечное затмение?

Суть этого явления довольно проста – Луна и Солнце выстраиваются в одну линию , и таким образом наш земной спутник загораживает светило. Луна намного меньше Солнца, но из-за того, что она находится гораздо ближе к Земле, человек, наблюдающий солнечное затмение, увидит, что она закрывает весь солнечный диск.

Солнечное затмение бывает полным или частичным, в зависимости от того, насколько Луна закрывает наше светило.

В среднем на Земле случается от 2 до 5 затмений ежегодно.

Иногда можно наблюдать редкое астрономическое явление – так называемое кольцевое затмение. При этом Луна кажется меньшей Солнца, и закрывает только его среднюю часть, выставляя на обозрение солнечную атмосферу. Такой тип затмения чрезвычайно ценен для исследователей процессов, происходящих на нашей звезде. Оно дает возможность лучше рассмотреть верхние слои Солнца. В частности, такие затмения очень помогли в изучении солнечной короны. Бывает, что Луна кажется больших размеров, чем Солнце, тогда диск получается перекрыт настолько, что с Земли не видно даже исходящих от него лучей. Такое разнообразие затмений поясняется тем, что лунная орбита имеет вытянутую эллипсоидную форму, поэтому в разное время года она оказывается дальше или ближе от Земли.

Ученые давно нашли ответ на вопрос как и почему происходит солнечное затмение , избавив человечество от предрассудков по отношению к этому явлению. Более того, его теперь можно предсказывать. Это дало возможность по-новому взглянуть на многие исторические события. Так, летописцы, описывая битвы и другие важные действа, часто упоминали о том, что в тот день случилось солнечное затмение, не называя при этом точной даты. Теперь, благодаря расчетам современных ученых, эти даты удалось восстановить.

Что Такое Солнечное Затмение?

Солнечное затмение-это природное явление, которое происходит на Земле, когда Луна перемещается по своей орбите между Землей и Солнцем. Это происходит в новолуние, когда солнце и Луна находятся в соединении друг с другом. Если Луна была бы лишь немного ближе к земле, и ее орбита была бы в той же плоскости и была бы круговой, то мы бы видели затмения каждый месяц. Орбита Луны эллиптическая и наклонена по отношению к орбите земли, так что мы можем видеть только до 5 затмений в год. В зависимости от геометрии Солнца, Луны и Земли, Солнце может быть полностью заблокировано (затемнено), или оно может быть частично заблокировано.

Во время затмения Лунная тень (которая делится на две части: темная умбра и светлая полутень) движется по земной поверхности. Указание по технике безопасности: никогда не смотрите прямо на солнце во время полного солнечного затмения. Яркий свет солнца может повредить ваши глаза очень быстро.

Типы Солнечного Затмения

ПОЛНОЕ СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ

Полное солнечное затмение происходит, когда Луна полностью закрывает солнечный диск. В полное солнечное затмение, в самой узком части пути, где солнце полностью блокируется и Луна отбрасывает свою темную тень (называемая полной тенью) называется “зона тотальности”.

Наблюдатели этот путь видят как затемненное солнце (часто описывается как “дыра в небе”) с призрачным сиянием солнечной короны, идущее в космос. Явление называется “четки Бейли” часто появляется когда солнечный свет пробивается через долины на поверхносте Луны. Если солнце активное, наблюдатели могут также видеть солнечные протуберанцы, петель и вспышек, в ходе затмения. Полное солнечное затмение-это единственное время, когда безопасно смотреть прямо на солнце. Во всех других солнечных наблюдений (даже в частичных фазах) требуют специальных солнечных фильтров, что бы не повредить ваши глаза.

Полное солнечное затмение не всегда заметно с Земли. В прошлом Луна была слишком близко к земле и во время затмения она полностью заслоняла диск Солнца. Со временем лунная орбита изменялась в размере чуть более 2 см в год и в текущей эпохе, расклад почти идеальный. Однако Орбита Луны будет продолжать расширяться, и возможно через 600 млн. лет, полных солнечных затмений больше не будет возникать. Вместо этого, будущие наблюдатели будут видеть только частичные и кольцевые затмения.

КОЛЬЦЕОБРАЗНОЕ СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ

Когда Луна находится дальше по своей орбите, чем обычно она не может полностью закрыть диск Солнца. В ходе такого мероприятия, яркое кольцо солнечного света сияет вокруг Луны. Этот тип затмение, называется “кольцеобразное” затмение». Оно происходит от латинского слова “annulus”, что означает “кольцо”.

Период «кольца» во время такого затмения может длиться от 5 или 6 минут до 12 минут. Однако, хотя Солнце в основном покрыто Луной, но при достаточно ярком солнечном свете возникаєт кольцеобразное сияние во время которого наблюдатели никогда не смогут смотреть на солнце напрямую. Это событие требует защиты глаз на протяжении всего затмения.

ЧАСТИЧНОЕ СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ

Частичное солнечное затмение происходит, когда Земля движется по лунной полутени как луна движется между Землей и солнцем. Луна не блокирует весь солнечный диск, как это видно с Земли. В зависимости от вашего местоположения во время частичного затмения, вы можете увидеть все, что угодно: маленький кусочек Солнца или почти полное затмение.

Для просмотра любого затмения безопасно использовать фильтр, либо использовать косвенный метод просмотра, такие как проецирование лучей через телескоп на белый лист бумаги или картона. Никогда не смотрите на солнце через телескоп, если он не имеет соответствующего фильтра. Слепота и тяжелые повреждение глаз может быть вызваны неправильной техникой наблюдения.

Факты О Солнечных ЗатменияхВ зависимости от геометрии Солнца, Луны и земли, может быть от 2 до 5 солнечных затмений в год.Совокупность возникает, когда Луна полностью закрывает солнце, так что только видна солнечная корона.Полное солнечное затмение может произойти один раз в 1-2 года. Это делает их очень редкими событиями.Если вы жили на Северном или Южном полюсе, вы бы увидели лишь частичное солнечное затмение. Люди в других частях мира, могут увидеть частичное, общее, кольцевое и гибридное затмение.Самое длинное полное солнечное затмение может длиться 7,5 минут.Ширина пути затмения обычно составляет около 160 км в диаметре и может отбросить тень на площади земной поверхности около 10000 миль в длину.Почти одинаковые затмения происходят через 18 лет и 11 дней. Этот период 223 синодических месяцев называется сарос.Во время полного солнечного затмения, может быстро измениться температура воздуха, сразу стает холоднее и в лижайших окрестностях становится темно.В момент полного солнечного затмения, планеты в небе могут рассматриваться как точки света.

Затме́ние — астрономическая ситуация, при которой одно небесное тело заслоняет свет от другого небесного тела.

Наиболее известны лунные и солнечные затмения. Также существуют такие явления, как прохождения планет (Меркурия и Венеры) по диску Солнца.

Лунное затмение

Лунное затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 000 км (минимальное расстояние Луны от Земли) составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком.

Схема лунного затмения

В каждый момент затмения степень покрытия диска Луны земной тенью выражается фазой затмения Ф. Величина фазы определяется расстоянием 0 от центра Луны до центра тени. В астрономических календарях приводятся величины Ф и 0 для разных моментов затмения.

Когда Луна во время затмения полностью входит в тень Земли, говорят о полном лунном затмении , когда частично — о частном затмении . Двумя необходимыми и достаточными условиями наступления лунного затмения являются полнолуние и близость Земли к лунному узлу.

Как видно для наблюдателя на Земле, на мнимой небесной сфере Луна пересекает эклиптику два раза в месяц в позициях называемых узлы . Полнолуние может прийтись на такую позицию, на узел, тогда можно наблюдать лунное затмение. (Примечание: не соблюдается масштаб)

Полное затмение

Лунное затмение может наблюдаться на половине территории Земли (там, где на момент затмения Луна находится над горизонтом). Вид затемнённой Луны с любой точки наблюдения пренебрежимо мало отличается от другой точки, и одинаков. Максимальная теоретически возможная продолжительность полной фазы лунного затмения составляет 108 минут; такими были, например, лунные затмения 26 июля 1953 года, 16 июля 2000 года. При этом Луна проходит через центр земной тени; полные лунные затмения такого типа называют центральными , они отличаются от нецентральных большей продолжительностью и меньшей яркостью Луны во время полной фазы затмения.

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.

Наблюдатель, находящийся на Луне, в момент полного (или частичного, если он находится на затенённой части Луны) лунного затмения видит полное солнечное затмение (затмение Солнца Землёй).

Шкала Данжона используется для оценки степени потемнения Луны во время полного лунного затмения. Предложена астрономом Андре Данжоном в результате исследования такого явления, как пепельный свет Луны , когда Луна освещена светом, проходящим через верхние слои земной атмосферы. Яркость Луны во время затмения зависит и от того, насколько глубоко Луна вошла в тень Земли.

Два полных лунных затмения. Соответствуют 2 (слева) и 4 (справа) по шкале Данжона

Пепельный свет Луны — явление, когда мы видим Луну целиком, хотя Солнцем освещена только её часть. При этом неосвещённая прямым солнечным светом часть поверхности Луны имеет характерный пепельный цвет.

Пепельный свет Луны

Наблюдается незадолго до и вскоре после новолуния (в начале первой четверти и в конце последней четверти фаз Луны).

Свечение неосвещённой прямым солнечным светом поверхности Луны образуется солнечным светом, рассеянным Землёй, а затем вторично отражённым Луной на Землю. Таким образом, маршрут фотонов пепельного света Луны таков: Солнце → Земля → Луна → наблюдатель на Земле.

Маршрут фотонов при наблюдении пепельного света: Солнце → Земля → Луна → Земля

Причина этого явления хорошо известна со времен Леонардо да Винчи и Михаила Местлина ,

Предполагаемый Автопортрет Леонардо да Винчи

Михаэль Мёстлин

учителя Кеплера, впервые давших верное объяснение пепельному свету.

Ио́ганн Ке́плер

Серп Луны с пепельным светом, нарисованный Леонардо да Винчи в Лестерском кодексе

Впервые инструментальные сравнения яркости пепельного света и серпа Луны были произведены в 1850 году французскими астрономами Араго и Ложье.

Доминик Франсуа Жан Араго

Яркий серп — часть, напрямую освещённая Солнцем. Остальная часть Луны освещена светом, отражённым от Земли

Фотографические исследования пепельного света Луны в Пулковской обсерватории, выполненные Г. А. Тиховым, привели его к выводу, что Земля с Луны должна выглядеть как диск голубоватого цвета, что и подтвердилось в 1969 году, когда человек высадился на Луну.

Гавриил Адрианович Ти́хов

Он считал важным вести систематические наблюдения пепельного света. Наблюдения за пепельным светом Луны позволяют судить об изменении климата Земли. Интенсивность пепельного цвета в некоторой степени зависит от количества облачности на освещенной в данный момент стороне Земли; для европейской части России яркий пепельный свет, отраженный от мощной циклонической деятельности в Атлантике, предсказывает выпадение осадков через 7-10 дней.

Частное затмение

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

Вид Луны при лунном затмении

Полутеневое затмение

Вокруг конуса тени Земли имеется полутень — область пространства, в которой Земля заслоняет Солнце лишь частично. Если Луна проходит область полутени, но не входит в тень, происходит полутеневое затмение . При нём яркость Луны уменьшается, но незначительно: такое уменьшение практически незаметно невооружённым глазом и фиксируется только приборами. Лишь когда Луна в полутеневом затмении проходит вблизи конуса полной тени, при ясном небе можно заметить незначительное потемнение с одного края лунного диска.

Периодичность

В связи с несовпадением плоскостей лунной и земной орбит, далеко не каждое полнолуние сопровождается лунным затмением, и далеко не каждое лунное затмение - полное. Максимальное количество лунных затмений за год - 3, но в некоторые годы не происходит ни одного лунного затмения. Затмения повторяются в прежнем порядке каждые 6585⅓ дней (или 18 лет 11 дней и ~8 часов — период, называемый сарос ); зная, где и когда наблюдалось полное лунное затмение, можно точно определить время последующих и предыдущих затмений, хорошо просматриваемых в этой местности. Эта цикличность часто помогает точно датировать события, описываемые в исторических летописях.

Са́рос или дракони́ческий период , состоящий из 223 синодических месяцев (в среднем приблизительно 6585,3213 дня или 18,03 тропического года), по прошествии которых затмения Луны и Солнца приблизительно повторяются в прежнем порядке.

Синодический (от др.-греч. σύνοδος «соединение, сближение») месяц — промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми фазами Луны (например, новолуниями). Продолжительность непостоянна; среднее значение составляет 29,53058812 средних солнечных суток (29 суток 12 часов 44 минуты 2,8 секунды), действительная длительность синодического месяца отличается от среднего в пределах 13 часов.

Аномалистический месяц - промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Луны через перигей в её движении вокруг Земли. Продолжительность вначале 1900 года составляла 27,554551 средних солнечных суток (27 суток 13 часов 18 минут 33,16 секунд), убывает на 0,095 сек за 100 лет.

Этот период является следствием того, что 223 синодических месяца Луны (18 календарных лет и 10⅓ или 11⅓ дня, в зависимости от количества високосных лет в данном периоде) почти равны 242 драконическим месяцам (6585,36 дня), то есть через 6585⅓ дня Луна возвращается к той же сизигии и к узлу орбиты. К тому же узлу возвращается второе важное для наступления затмения светило — Солнце — поскольку проходит почти целое число драконических лет (19, или 6585,78 дня) — периодов прохождения Солнца через один и тот же узел орбиты Луны. Кроме того, 239 аномалистических месяцев Луны равны 6585,54 дня, так что соответствующие затмения в каждом саросе наступают при одинаковом удалении Луны от Земли и имеют одну и ту же длительность. В течение одного сароса в среднем происходит 41 солнечное затмение (из них примерно 10 — полные) и 29 лунных затмений. Впервые предсказывать лунные затмения с помощью сароса научились в древнем Вавилоне. Лучшие возможности для предсказания затмений предоставляет период, равный тройному саросу — экселигмос , содержащий целое число дней, который использовался в Антикитерском механизме.

Бероз саросом называет календарный период в 3600 лет; меньшие периоды носили названия: нерос в 600 лет и соссос в 60 лет.

Солнечное затмение

Самое длительное солнечное затмение произошло 15 января 2010 года в Юго-Восточной Азии и длилось более 11 минут.

Солнечное затмение — астрономическое явление, которое заключается в том, что Луна закрывает (затмевает) полностью или частично Солнце от наблюдателя на Земле. Солнечное затмение возможно только в новолуние, когда сторона Луны, обращенная к Земле, не освещена, и сама Луна не видна. Затмения возможны, только если новолуние происходит вблизи одного из двух лунных узлов (точки пересечения видимых орбит Луны и Солнца), не далее чем примерно в 12 градусах от одного из них.

Тень Луны на земной поверхности не превышает в диаметре 270 км, поэтому солнечное затмение наблюдается только в узкой полосе на пути тени. Поскольку Луна обращается по эллиптической орбите, расстояние между Землёй и Луной в момент затмения может быть различным, соответственно, диаметр пятна лунной тени на поверхности Земли может варьироваться в широких пределах от максимального до нуля (когда вершина конуса лунной тени не достигает поверхности Земли). Если наблюдатель находится в полосе тени, он видит полное солнечное затмение при котором Луна полностью скрывает Солнце, небо темнеет, и на нём могут появиться планеты и яркие звёзды. Вокруг скрытого Луной солнечного диска можно наблюдать солнечную корону, которая при обычном ярком свете Солнца не видна.

Вытянутая форма короны во время полного солнечного затмения 1 августа 2008 года (близко к минимуму между 23-м и 24-м циклами солнечной активности)

При наблюдении затмения неподвижным наземным наблюдателем полная фаза длится не более нескольких минут. Минимальная скорость движения лунной тени по земной поверхности составляет чуть более 1 км/с. Во время полного солнечного затмения космонавты, находящиеся на орбите, могут наблюдать на поверхности Земли бегущую тень от Луны.

Наблюдатели, находящиеся вблизи полосы полного затмения, могут видеть его как частное солнечное затмение . При частном затмении Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, скрывая только его часть. При этом небо темнеет гораздо слабее, чем при полном затмении, звёзды не появляются. Частное затмение может наблюдаться на расстоянии порядка двух тысяч километров от зоны полного затмения.

Полнота солнечного затмения также выражается фазой Φ . Максимальная фаза частного затмения обычно выражается в сотых долях от единицы, где 1 — полная фаза затмения. Полная фаза может быть и больше единицы, например 1,01, если диаметр видимого лунного диска больше диаметра видимого солнечного диска. Частные фазы имеют значение меньше 1. На краю лунной полутени фаза равна 0.

Момент, когда передний/задний край диска Луны касается края Солнца, называется касанием . Первое касание — момент, когда Луна вступает на диск Солнца (начало затмения, его частной фазы). Последнее касание (четвертое в случае полного затмения) — это последний момент затмения, когда Луна сходит с диска Солнца. В случае полного затмения, второе касание — момент, когда передняя часть Луны, пройдя по всему Солнцу, начинает выходить с диска. Полное солнечное затмение происходит между вторым и третьим касаниями. Через 600 миллионов лет приливное торможение отдалит Луну от Земли настолько, что полное солнечное затмение станет невозможно.

Астрономическая классификация солнечных затмений

По астрономической классификации, если затмение хотя бы где-то на поверхности Земли может наблюдаться как полное, оно называется полным.

Схема полного солнечного затмения

Если затмение может наблюдаться только как частное (такое бывает, когда конус тени Луны проходит вблизи земной поверхности, но не касается её), затмение классифицируется как частное . Когда наблюдатель находится в тени от Луны, он наблюдает полное солнечное затмение. Когда он находится в области полутени, он может наблюдать частное солнечное затмение. Помимо полных и частных солнечных затмений, бывают кольцеобразные затмения.

Анимированное кольцевое затмение

Схема кольцеобразного солнечного затмения

Кольцеобразное затмение происходит, когда в момент затмения Луна находится на большем удалении от Земли, чем во время полного затмения, и конус тени проходит над земной поверхностью, не достигая её. Визуально при кольцеобразном затмении Луна проходит по диску Солнца, но оказывается меньше Солнца в диаметре, и не может скрыть его полностью. В максимальной фазе затмения Солнце закрывается Луной, но вокруг Луны видно яркое кольцо незакрытой части солнечного диска. Небо при кольцеобразном затмении остаётся светлым, звёзды не появляются, наблюдать корону Солнца невозможно. Одно и то же затмение может быть видно в разных частях полосы затмения как полное или кольцеобразное. Такое затмение иногда называют полным кольцеобразным (или гибридным).

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

Частота солнечных затмений

В год на Земле может происходить от 2 до 5 солнечных затмений, из которых не более двух — полные или кольцеобразные. В среднем за сто лет происходит 237 солнечных затмений, из которых 160 — частные, 63 — полные, 14 — кольцеобразные. В определённой точке земной поверхности затмения в большой фазе происходят достаточно редко, ещё реже наблюдаются полные солнечные затмения. Так, на территории Москвы с XI по XVIII века можно было наблюдать 159 солнечных затмений с фазой больше 0,5, из которых всего 3 полных (11 августа 1124, 20 марта 1140 и 7 июня 1415). Ещё одно полное солнечное затмение произошло 19 августа 1887 года. Кольцеобразное затмение можно было наблюдать в Москве 26 апреля 1827 года. Очень сильное затмение с фазой 0,96 произошло 9 июля 1945 года. Следующее полное солнечное затмение ожидается в Москве лишь 16 октября 2126 года.

Упоминание затмений в исторических документах

Солнечные затмения часто упоминаются в античных источниках. Еще большее число датированных описаний содержится в западно-европейских средневековых хрониках и анналах. Например, солнечное затмение упомянуто в Анналах св. Максимина Трирского: «538 г. 16 февраля, с первого до третьего часа было солнечное затмение». Большое число описаний солнечных затмений с древнейших времен содержится также в хрониках Восточной Азии, прежде всего в Династийных историях Китая, в арабских хрониках и русских летописях.

Упоминания солнечных затмений в исторических источниках даёт обычно возможность независимой проверки или уточнения хронологической привязки описанных в них событий. Если затмение описано в источнике недостаточно подробно, без указания места наблюдения, календарной даты, времени и фазы, такая идентификация зачастую неоднозначна. В таких случаях при игнорировании временной привязки источника на всем историческом интервале зачастую можно подобрать несколько возможных «кандидатов» на роль исторического затмения, чем активно пользуются некоторые авторы псевдоисторических теорий.

Открытия, сделанные благодаря солнечным затмениям

Полные солнечные затмения позволяют наблюдать корону и ближайшие окрестности Солнца, что в обычных условиях крайне затруднено (хотя с 1996 года астрономы получили возможность постоянно обозревать окрестности нашей звезды благодаря работе спутника SOHO (англ. Solar and Heliospheric Observatory — солнечная и гелиосферная обсерватория).

SOHO — космический аппарат для наблюдения за Солнцем

Французский учёный Пьер Жансен во время полного солнечного затмения в Индии 18 августа 1868 года впервые исследовал хромосферу Солнца и получил спектр нового химического элемента

Пьер Жюль Сезар Жансен

(правда, как потом выяснилось, этот спектр можно было получить и не дожидаясь солнечного затмения, что и сделал двумя месяцами позже английский астроном Норман Локьер). Этот элемент назвали в честь Солнца — гелием.

В 1882 году, 17 мая, во время солнечного затмения наблюдателями из Египта была замечена комета, пролетающая вблизи Солнца. Она получила название Кометы затмения , хотя у неё есть ещё одно название — комета Тевфика (в честь хедива Египта того времени).

Комета затмения 1882 года (современное официальное обозначение: X/1882 K1 ) — комета, которая была обнаружена наблюдателями в Египте во время солнечного затмения 1882 года. Её появление было полным сюрпризом, и она наблюдалась во время затмения в первый и последний раз. Она является членом семейства околосолнечных комет Крейца (Kreutz Sungrazers), и на 4 месяца опередила появление другого члена этого семейства — большой сентябрьской кометы 1882 года. Иногда её называют кометой Тевфика в честь хедива Египта того времени Тевфика.

Хедив (хедива, хедиф) (перс. — господин, государь) — титул вице-султана Египта, существовавший в период зависимости Египта от Турции (1867—1914). Этот титул носили Исмаил, Тауфик и Аббас II.

Тауфик-паша

Роль затмений в культуре и науке человечества

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

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

Солнечное затмение с помощью МГУ

Затмение Солнца Сатурном 15 сентября 2006 года. Фото межпланетной станции Кассини с расстояния 2,2 млн. км