Почему не бывает полного солнечного затмения. Солнечное затмение как природное явление
Луна светит отражённым светом Солн-ца; поэтому, когда она попадает в тень Земли (рис. 30), она перестаёт светить — наступает лунное затмение. Строго гово-ря, Луна продолжает светить за счёт того, что часть лучей Солнца, преломляясь в атмосфере Земли , освещает Луну, и мы видим её в виде темно-красного диска. Голубые лучи рас-сеиваются в земной атмосфере , в результате человек видит днём голубое небо и красное Солнце на закате.
Тень Земли имеет форму конуса, диаметр сечения которо-го на расстоянии Луны в 2,5 раза больше диаметра Луны, по-этому лунное затмение продолжается довольно долго. Макси-мальная продолжительность полного лунного затмения 1 ч 45 мин. Затмение видно на всем ночном полушарии Земли. Затмение может быть полным , если Луна входит в тень пол-ностью, или частным , если в тень попадает только часть Луны.
Когда тень Луны падает на Зем-лю, наступает солнечное затмение (рис. 30). Оно может быть полным там, где падает тень, и частным в области по-лутени. Если в момент затмения Луна оказывается в самой далёкой от Земли точке орбиты, а Земля — в самой близкой к Солнцу, то диск Луны не полностью закрывает диск Солн-ца, и наступает кольцеобразное затмение .
Тень Луны прочерчивает на Земле длинную полосу шири-ной не более 200 км, ширина полутени может составлять не-сколько тысяч километров. Поэтому полные солнечные затме-ния видны в каждой конкретной местности очень редко, в среднем раз в 300 лет. В Москве очередное полное затмение Солнца будет в 2126 г. (предыдущее было в 1887 г.). Макси-мальная продолжительность полного солнечного затмения (на экваторе) 7,5 мин. В местности, далёкой от экватора, затме-ние, как правило, продолжается не более 2—2,5 мин.
Затмение может про-изойти только в полнолуние (лунное) или в новолуние (сол-нечное). На рисунках 31, 32 показаны проекции на небесную сферу дисков Луны и Солнца для моментов трёх последо-вательных новолуний и двух последовательных полнолуний. Угол между эклиптикой и лунной орбитой сильно преуве-личен.
Прохождение Венеры по диску солнца
Два раза за столетие Венера проходит между Землёй и Солн-цем так, что её диск проецируется на диск Солнца (рис. 9). Такое прохождение, например, было 8 июня 2004 г. в 9 ч 10—20 мин по московскому времени. Продолжалось оно около 6 ч (для каждого места наблюдения вре-мя начала и конца прохождения немного отличается). Наблю-дать прохождение нужно на экране, на который проецирует-ся изображение Солнца. Планета видна как небольшой тёмный кружок, движущийся на фоне диска Солнца. Если диаметр проекции солнечного диска 10 см (что доступно школьному телескопу), то диаметр проекции Венеры 3 мм. Невооружённым глазом (защищённым плотным фильтром) её могут увидеть только люди с очень острым зрением. Очень интересно наблюдать момент, когда планета пересекает край диска Солнца. Именно в такой момент, в 1761 г., М. В. Ло-моносов заметил, что диск Венеры, частично уже пересёкший край диска, был окружён сиянием (рис. 10). Он совершенно правильно заключил, что это результат преломления света Солнца в верхних слоях
Редко какие природные или астрономические явления по силе своего драматизма и воздействия на человека могут превзойти солнечное затмение. Понимание его внутренних процессов и скрытых механизмов позволит расширить кругозор, сделать шаг в мир науки о звездах.
Солнечные затмения в прошлом и настоящем
Древнейшими письменными источниками, рассказывающими о внезапном наступлении ночи среди ясного дня, были написанные более 2 тыс. лет назад китайские рукописи. Они, как и более поздние источники из других стран, повествуют о чрезвычайном волнении и страхе населения при внезапном исчезновении Солнца.
Многие тысячи лет человеческой истории затмения считались исключительно предвестниками больших несчастий и катастроф. Но времена менялись, знания множились, и за ничтожный в исторической перспективе срок из предвестника катастроф кратковременные исчезновения солнца превратились для людей в грандиозное шоу, устраиваемое самой природой.
Предсказание точного времени начала астрономических событий тоже было когда-то уделом посвященных жрецов. К слову, использовавших это знание, исходя из соображений выгод и утверждения своего могущества в обществе.
Ученые наших дней, наоборот, охотно делятся такой информацией. На десятилетия вперед известны годы солнечных затмений, места в которых они будут наблюдаться. Ведь чем больше людей участвуют в наблюдениях - тем больше информации стекается в астрономические центры.
Ниже приведен график солнечных затмений на ближайшее время:
- Сентябрь, 01, 2016 . Наблюдаться будет в Индийском океане, на Мадагаскаре, частично в Африке.
- Февраль, 26, 2017 . Южная часть Африки, Антарктика, Чили и Аргентина.
- Август, 21, 2017 . Большинство штатов США, северная часть Европы, Португалия.
- Февраль, 15, 2018 . Антарктика, Чили и Аргентина.
- Июль, 13, 2018 . Южный берег австралийского континента, п-ов Тасмания, часть Индийского океана.
- Август, 11, 2018 . Большинство стран Северного полушария, в т.ч. территория России, Арктика, часть Северной Азии.
Условия и причины солнечных затмений
В бесконечном пространстве Вселенной со скоростью 250 километров в секунду движутся Солнце и окружающие его планеты системы. В свою очередь внутри этой системы происходит движение всех составляющих ее небесных тел вокруг центрального светила, по разным траекториям (орбитам) и с различной скоростью.
Большинство из этих планет имеет собственные планеты-сателлиты, называемые спутниками. Наличием спутников, постоянным движением их вокруг своих планет и существованием определенных закономерностей в соотношениях размеров указанных небесных тел и расстояний между ними объясняются причины солнечных затмений.
Каждое из небесных тел, входящих в нашу систему, освещается солнечными лучами и ежесекундно отбрасывает длинную тень в окружающее пространство. Такую же тень конусовидной формы отбрасывает Луна на поверхность нашей планеты, когда при движении по своей орбите оказывается между Землей и Солнцем. В месте, куда падает лунная тень, наступает затмение.
В нормальных условиях видимые диаметры Солнца и Луны практически одинаковы. Находясь на расстоянии в 400 раз меньшем, чем расстояние от Земли до единственной звезды нашей системы, Луна при этом по своим размерам в 400 раз меньше Солнца. Благодаря такому, удивительно точному соотношению, человечество имеет возможность периодически наблюдать полное солнечное затмение.
Это событие может происходить только в периоды, когда соблюдается несколько условий одновременно:
- Новолуние - Луна обращена «лицом» к Солнцу.
- Луна находится на линии узлов: так называется воображаемая линия пересечения лунной и земной орбит.
- Луна находится на достаточно близком к Земле расстоянии.
- Линия узлов направлена на Солнце.
Механизм и время солнечного затмения
Описания того, как происходит солнечное затмение, в целом не изменялись за всю документально зафиксированную историю наблюдений. На краю Солнца появляется темное пятно наползающего справа лунного диска, которое постепенно увеличивается в размерах, становится все темнее и четче.
Чем большая поверхность светила покрывается Луной, тем темнее становится небо, на котором появляются яркие звезды. Тени теряют привычные очертания, становятся расплывчатыми.
Воздух значительно холодеет. Его температура, в зависимости от географической широты, по которой проходит полоса затмения, может снижаться на величину до 5 градусов Цельсия. Животные в это время становятся тревожными, часто мечутся в поисках убежища. Птицы смолкают, некоторые укладываются спать.
Темный диск Луны все больше наползает на Солнце, оставляя от него все более истончающийся серп. Наконец, Солнце исчезает полностью. Вокруг закрывшего его черного кружка видно солнечную корону - серебристое сияние с размытыми краями. Некоторое освещение придает вспыхивающая на всем протяжении горизонта вокруг наблюдателя заря, необычного лимонно-оранжевого оттенка.
Момент полного исчезновения солнечного диска длится обычно не более трех-четырех минут. Максимально возможное время солнечного затмения, рассчитанное по специальной формуле, исходя из соотношения величин угловых диаметров Солнца и Луны, составляет 481 секунду (немногим менее 8 минут).
Затем черный лунный диск смещается далее влево, обнажая слепящую кромку Солнца. В этот момент исчезает солнечная корона и заревное кольцо, небо светлеет, звезды гаснут. Постепенно освобождающееся Солнце отдает все больше света и тепла, природа возвращается к своему обычному виду.
Важно отметить, что в северном полушарии Луна движется по солнечному диску справа налево, а в южном полушарии наоборот - слева направо.
Основные разновидности солнечных затмений
Площадь земного шара, на которой может наблюдаться описанное выше полное солнечное затмение , всегда ограничена узкой и длинной полосой, формирующейся на пути конусовидной тени Луны, несущейся по земной поверхности со скоростью более 1 километра в секунду. Ширина полосы обычно не бывает больше 260-270 километров, в длину может достигать 10-15 тысяч километров.
Орбиты движения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли представляют собой эллипс, поэтому расстояния между этими небесными телами не являются постоянными величинами и могут колебаться в некоторых пределах. Благодаря этому принципу природной механики солнечные затмения бывают разными.
На значительно большем удалении от полосы полного затмения можно наблюдать частное солнечное затмение , которое в просторечии нередко называют также частичным. В этом случае для находящегося в месте вне полосы тени наблюдателя орбиты ночного и дневного светил пересекаются таким образом, что солнечный диск закрывается лишь частично. Наблюдаются такие явления намного чаще и на гораздо большей территории, при этом область солнечного затмения может составлять несколько миллионов квадратных километров.
Частные затмения происходят ежегодно практически в каждой точке земного шара, но для большинства людей, не входящих в профессиональное астрономическое сообщество, они остаются незамеченными. Редко глядящий на небо человек увидит такое явление только в случае, когда Луна закроет Солнце наполовину, т.е. если значение его фазы будет приближаться к 0,5.
Вычисление фазы солнечного затмения в астрономии может производиться по формулам разной степени сложности. В самом простом варианте она определяется через отношение диаметров закрытой Луной части и общего диаметра солнечного диска. Значение фазы выражается всегда только в виде десятичной дроби.
Иногда Луна проходит от Земли на расстоянии, чуть большем обычного, и ее угловой (видимый) размер меньше видимого размера солнечного диска. В таком случае имеет место кольцевое или кольцеобразное затмение : сверкающее кольцо Солнца вокруг черного круга Луны. При этом наблюдение солнечной короны, звезд и зари невозможно, так как небо практически не темнеет.
Ширина полосы наблюдения при аналогичной длине существенно выше - до 350 километров. Ширина полутени также больше - до 7340 километров в диаметре. Если при полном затмении фаза равняется единице или может быть даже больше, то при кольцевом значение фазы всегда будет больше 0,95, но меньше 1.
Стоит отметить любопытный факт, что наблюдаемое разнообразие затмений приходится как раз на период существования человеческой цивилизации. С момента формирования Земли и Луны как небесных тел расстояние между ними медленно, но непрерывно увеличивается. При изменении расстояний схема солнечного затмения в целом остается прежней, аналогичной описанной выше.
Более миллиарда лет назад расстояние между нашей планетой и ее спутником было меньшим, чем сейчас. Соответственно, видимый размер лунного диска был намного больше размера солнечного. Происходили только полные затмения с намного более широкой полосой тени, наблюдение короны было практически невозможным, как и образование кольцевидных затмений.
В далеком будущем, через миллионы лет, расстояние между Землей и Луной станет еще большим. Далеким потомкам современного человечества будут доступны для наблюдения исключительно кольцеобразные затмения.
Научные опыты для любителей
Наблюдение затмений Солнца в свое время помогло совершить ряд значимых открытий. К примеру, еще во времена древних греков тогдашние мудрецы сделали выводы о возможном движении небесных тел, их шарообразной форме.
Со временем методы и инструменты исследований позволили сделать заключения о химическом составе нашей звезды, о протекающих в ней физических процессах. Всем известный химический элемент гелий также был открыт в период затмения, наблюдаемого французским ученым Жансеном в Индии, в 1868 году.
Солнечные затмения - одно из немногих астрономических явлений, доступных для наблюдения любителями. И не только для наблюдений: внести посильный вклад в науку и зафиксировать обстоятельства редкого природного явления по силам любому.
Что можно сделать астроному-любителю:
- Отметить моменты контакта солнечного и лунного дисков;
- Зафиксировать длительность происходящего;
- Зарисовать или сфотографировать солнечную корону;
- Поучаствовать в эксперименте по уточнению данных о диаметре Солнца;
- В некоторых случаях или при использовании приборов можно увидеть протуберанцы;
- Сфотографировать круговое зарево на линии горизонта;
- Произвести простейшие наблюдения за изменениями окружающей среды.
Отсюда главное правило наблюдения солнца: обязательно применять защиту для глаз. Таковой могут послужить специальные светофильтры для телескопов и биноклей, маски-хамелеоны для сварочных работ. На самый крайний случай подойдет простое закопченное стекло.
Как выглядит солнечное затмение - смотрите на видео:
Относительно безопасно можно наблюдать лишь короткий промежуток, только несколько минут, пока длится полное затмение. Особую осторожность соблюдайте в начальной и конечной фазах, когда яркость солнечного диска близка к максимальной. Рекомендуется делать перерывы в наблюдении.
Такое астрономическое явление как солнечное затмение хотя бы раз в жизни видел каждый. Еще в античных источниках люди упоминали о нем, и сегодня минимум раз-два в год по всей Земле можно видеть частичные или полные эклипсы. Затмевания происходят регулярно, несколько раз в год, и известны даже точные даты следующих.
Что такое солнечное затмение?
Объекты в космическом пространстве расположены таким образом, что тень одного может накладываться на другой. Луна провоцирует солнечное затмение, когда закрывает собой огненный диск. В этот момент на планете становится немного холоднее и заметно темнее, будто бы наступил вечер. Животные и птицы пугаются в этой непонятной ситуации, растения сворачивают листву. Даже люди раньше относились к подобным астрономическим шуткам с большим волнением, но с развитием науки все встало на свои места.
Как происходит солнечное затмение?
Луна и Солнце находятся на разных расстояниях от нашей планеты, так что людям кажутся почти одинакового размера. В новолуние, когда орбиты обоих космических тел пересекаются в одной точке, спутник закрывает для земного зрителя светило. Солнечное затмение – это яркая и запоминающаяся астрономическая ситуация, однако насладиться им сполна невозможно по нескольким причинам:
- Полоса затемнения неширокая по земным меркам, не более 200-270 км.
- По причине того, что диаметр Луны значительно меньше земного, увидеть эклипс можно только в отдельных местах планеты.
- Так называемая «фаза темноты» продолжается несколько минут. После этого спутник отходит в сторону, продолжая вращаться на своей орбите, а светило снова «работает в привычном режиме».
Как выглядит солнечное затмение?
Когда земной спутник загораживает собой небесное светило, последнее с поверхности планеты выглядит, как темное пятно с яркой короной по бокам. Огненный шар закрыт другим, но меньшего диаметра. Вокруг появляется сияние жемчужного цвета. Это внешние слои солнечной атмосферы, не заметные в обычное время. «Магия» заключается в одном моменте, поймать который можно лишь с определенного ракурса. И суть солнечного затмения – в падающей от спутника тени, которая загораживает свет. Находящийся в зоне затемнения может видеть полный эклипс, другие – лишь частично или не видеть совсем.
Сколько длится солнечное затмение?
В зависимости от широты, на которой находится потенциальный земной зритель, за эклипсом он может наблюдать от 10 до 15 минут. За это время проходит три условных этапа солнечного затмения:
- С правого края светила возникает Луна.
- Она проходит по своей орбите, постепенно заслоняя от смотрящего огненный диск.
- Наступает самый темный период – когда спутник полностью заслоняет собой светило.
После этого Луна отходит, открывая правый край Солнца. Заревое кольцо пропадает и снова становится светло. Последний период солнечного затмения недолог, продолжается в среднем 2-3 минуты. Наибольшая зафиксированная продолжительность полной фазы в июне 1973 года длилась 7,5 минут. А самый короткий эклипс был заметен в 1986 году на севере Атлантического океана, когда тень заслонила диск всего на одну секунду.
Солнечное затмение - виды
Геометрия явления удивительна, и красота его обусловлена следующим совпадением: диаметр светила в 400 раз больше лунного, и от него до Земли в 400 раз дальше. При идеальных условиях можно видеть весьма «точный» эклипс. Но когда смотрящий за уникальным явлением человек находится в полутени Луны, ему заметно частичное помрачнение. Всего насчитывают три вида эклипсов:
- Полное солнечное затмение – если землянам видна самая темная фаза, огненный диск закрыт целиком и имеется эффект золотой короны.
- Частное, когда тенью заслонен один край Солнца.
- Солнечное затмение кольцеобразное – возникает, если земной спутник находится слишком далеко, и при взгляде на светило образуется яркое кольцо.
Чем опасно солнечное затмение?
Солнечное затмение – явление, которое с древних времен одновременно притягивало и наводило на людей ужас. Понимая его природу, бояться нет смысла, однако эклипсы действительно несут в себе колоссальную энергетику, которая иногда представляет опасность для людей. Врачи и психологи рассматривают влияние данных явлений на организм человека, утверждая, что особенно уязвимы гиперчувствительные люди, пожилые и беременные. За три дня до события и три дня после могут возникать такие проблемы со здоровьем, как:
- головные боли;
- скачки давления;
- обострения хронических болезней.
Что нельзя делать в солнечное затмение?
С медицинской точки зрения смотреть на солнце во время затмения очень опасно, потому что солнце производит большое количество ультрафиолета (а во время затмения глаза не защищены и поглощают опасные дозы УФ-излучения), являющегося причиной появления различных глазных заболеваний. Астрологи же говорят про влияние солнечного затмения на жизни людей и их поведение. Эксперты в данной области не рекомендуют в этот период начинать новые дела во избежание неудач, браться за что-то спонтанно и принимать сложные решения, от которых зависит дальнейшая судьба. Из того, что делать в солнечное затмение не стоит, можно выделить:
- злоупотребление алкоголем и наркотиками;
- решение конфликтов, так как люди становятся более раздражительными;
- проведение сложных медицинских процедур;
- участие в массовых акциях.
Когда будет следующее солнечное затмение?
В древние времена момент, когда светило скроется за лунным диском, нельзя было предсказать. В наши дни ученые называют точные даты и места, где лучше всего смотреть за эклипсом и момент фазы максимума, когда Луна полностью закроет огненный диск своей тенью. Календарь на 2018 год следующий:
- Частное затемнение можно будет видеть на Антарктиде, на юге Аргентины и Чили в ночь на 15 февраля 2018 года.
- 13 июля на южных широтах (в Австралии, Океании, в Антарктиде) можно наблюдать частичное закрытие Солнца. Фаза максимума – 06:02 по Москве.
- Ближайшее солнечное затмение для жителей России, Украины, Монголии, Китая, Канады и Скандинавии наступит 11 августа 2018 года в 12:47.
Солнечное затмение – интересные факты
Даже не понимающие в астрономии люди интересуются: как часто бывает солнечное затмение, что становится его причиной, сколько длится этой диковинное явление. Многие факты о нем известны всем и никого не удивляют. Но есть и интересные сведения о эклипсе, известные немногим.
- Наблюдать ситуацию, когда огненный диск полностью скрыт от глаз, во всей Солнечной системе возможно лишь на Земле.
- В любой точке планеты эклипсы можно видеть в среднем раз в 360 лет.
- Максимальная площадь перекрытия Солнца лунной тенью – 80%.
- В Китае найдены данные о первом зафиксированном эклипсе, который случился в 1050 году до н.э.
- Древние китайцы верили, что при затмевании «солнечная собака» поедает Солнце. Они начинали бить в барабаны, чтобы отогнать небесного хищника от светила. Он должен был испугаться и вернуть украденное на небосвод.
- Когда происходит солнечное затмение, лунная тень движется по поверхности Земли с огромной скоростью – до 2 км в секунду.
- Ученые подсчитали: через 600 млн лет эклипсы прекратятся совсем, т.к. спутник отдалится от планеты на большое расстояние.
ЗАТМЕНИЕ, я, ср (или солнечное затмение). Убийство. Сделать затмение кому сделать нагоняй, изругать, наказать и т. п.; убить кого л. Из уг … Словарь русского арго
См. Затмения … Большой Энциклопедический словарь
Сущ., кол во синонимов: 1 предвидение (22) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
солнечное затмение - Saulės užtemimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. solar eclipse vok. Sonnenfinsternis, f rus. затмение Солнца, n; солнечное затмение, n pranc. éclipse du Soleil, f; éclipse solaire, f … Fizikos terminų žodynas
См. Затмения. * * * СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ, см. Затмения (см. ЗАТМЕНИЯ) … Энциклопедический словарь
Затмение, вызванное попаданием Земли в тень, отбрасываемую Луной … Астрономический словарь
См. Затмения … Большая советская энциклопедия
См. Затмения … Естествознание. Энциклопедический словарь
Классификация Сарос 126 (47 из 72) Гамма 0.08307 Лунный месяц … Википедия
Книги
- Полное солнечное затмение 16 июля 1851 года. , Медлер И.Г.. Книга представляет собой репринтное издание 1850 года. Несмотря на то, что была проведена серьезная работа по восстановлению первоначального качества издания, на некоторых страницах могут…
В разных точках Земли солнечное затмение наступает в разное время. Вследствие движения Луны вокруг Земли и вращения Земли вокруг своей оси тень от Луны перемещается по земной поверхности приблизительно с запада на восток, образуя полосу тени длиной в несколько тысяч километров и шириной в среднем около 200 км (максимальная ширина 270 км).
Рис.
Причину и виды солнечных затмений можно показать на простом опыте, демонстрируемом в затемнённом помещении.
Для этого необходимо поставить на один конец длинного стола электрическую лампу (лучше в шаровом матовом абажуре), на другой конец - географический глобус, а между ними нужно подвесить небольшой шарик на нитке. Освещаемый лампой, шарик будет отбрасывать тень и полутень на глобус, т.е. демонстрировать полное и частное солнечное затмение. Сместив шарик несколько вверх и вниз, можно пропустить его тень мимо глобуса, оставив на нём только полутень, что покажет причину частных солнечных затмений. Смещение шарика далее в том же направлении до схода его полутени с глобуса, продемонстрирует новолуние без солнечных затмений.
Солнечное затмение начинается с правого, западного края Солнца, на диске которого появляется небольшой ущерб, имеющий форму окружности того же радиуса. Постепенно фаза затмения увеличивается, и солнечный диск принимает вид непрерывно суживающегося серпа, значительно отличающегося по своей форме от серповидных лунных фаз, ограниченных не круговым, а эллиптическим терминатором.
Если затмение частное, то в середине затмения его фаза достигает некоторого наибольшего значения, а затем снова уменьшается, и затмение оканчивается на левом, восточном краю солнечного диска. При частных затмениях ослабления солнечного света не заметно (за исключением затмений с наибольшей фазой, близкой к 1), и фазы затмения видны лишь при наблюдениях сквозь тёмный светофильтр.
В полосе полной фазы солнечное затмение тоже начинается с частных фаз, но когда Луна полностью закроет Солнце, наступает полумрак, как в тёмные сумерки, и на потемневшем небе появляются самые яркие звёзды и планеты, а вокруг Солнца видно красивое лучистое сияние жемчужного цвета - солнечная корона, представляющая собой внешние слои солнечной атмосферы, не видимые вне затмения из-за их небольшой яркости в сравнении с яркостью дневного неба .
Рис.
Над всем горизонтом вспыхивает заревое кольцо - это в местность, покрытую лунной тенью, проникает солнечный свет из соседних зон, где полного затмения не происходит, а наблюдается только частное. Ведь сияние и голубые лучи, входящие в солнечный свет, обильно рассеиваются земной атмосферой, а красные и оранжевые проходят сквозь неё почти беспрепятственно, и даже плотный приземной слой воздуха не служит им помехой.
Поэтому-то этот слой воздуха и воспринимается окрашенным в красновато-розовый цвет.
Затмения бывают, кольцеобразные (рис. 6), полные (рис. 7) и частные .
Полное затмение - лучшее время для изучения солнечной атмосферы: серебристой короны и более низкого слоя - красной хромосферы, над которой вздымаются огненные фонтаны протуберанцев .
Рис.
Рис.
Вскоре, чаще всего через 2 - 3 минуты, Луна открывает западный солнечный край, полная фаза затмения оканчивается, пропадает заревое кольцо, быстро светлеет, исчезают звёзды, планеты и солнечная корона.
Между прочим, вид солнечной короны меняется из года в год, от растрёпанного во все стороны, до вытянутого вдоль солнечного экватора. Очевидно, вытянутый вид короны дал повод древним египтянам изображать Солнце крылатым.
В каждой местности затмение начинается и оканчивается в различные моменты времени и его обстоятельства, в том числе и продолжительность, зависят не только от скорости движения лунной тени (полутени), но и от расположения в ней этой местности.
Вычисленные обстоятельства затмения наносятся на географическую карту, которая в этом случае называется картой солнечного затмения. На ней изображаются линии, соединяющие точки земной поверхности с теми или иными одинаковыми величинами и поэтому называемые изолиниями (от греческого «изоз» - равный, одинаковый). Так, изохроны начала (конца) частного затмения проходят через точки, в которых частное затмение начинается (оканчивается) в один и тот же момент в определённой системе счёта времени, например, по московскому времени. Изофазы всегда соединяют точки, в которых наибольшая фаза затмения одинакова (правильнее их называть изофазами наибольшей фазы).
Продолжительность всего затмения и его полной фазы на центральной линии подсчитывается по диаметрам лунной полутени и тени и по скорости их перемещения по земной поверхности. Вычисления эти, как и вычисления всех обстоятельств солнечных затмений для разных местностей Земли, очень сложны, поскольку скорость лунной тени (и полутени) на земной поверхности зависит от величины и направления геоцентрической скорости Луны, от географической широты местности и от угла наклона конуса лунной тени к поверхности этой местности.
Но всё же, ради наглядности, можно показать хотя бы приближённый принцип вычисления продолжительности полного солнечного затмения на центральной линии полосы полной фазы.
Коль скоро движение Луны и вращение Земли происходит в прямом направлении, то лунная тень перемещается по земной поверхности примерно со скоростью :
где - геоцентрическая скорость Луны и - линейная скорость точек земной поверхности в направлении движения лунной тени.
Очевидно, что наибольшая продолжительность полной фазы затмения возможна только при максимальном диаметре лунной тени и лишь в экваториальной зоне Земли, где линейная скорость точек земной поверхности наибольшая и близка к = 0,47 км/сек.
Максимальный же диаметр лунной тени, как мы уже знаем, возможен лишь при наименьшем геоцентрическом расстоянии Луны, когда её скорость приближается к =1,08 км/сек. Поэтому наибольшая продолжительность полной фазы солнечного затмения
а более точные расчёты приводят к значению:
Периодичность солнечных затмений
Частные солнечные затмения происходят в каждой местности, естественно, чаще полных затмений, так как диаметр лунной полутени, как было уже показано, значительно превышает поперечник лунной тени.
Так, например, на долю Москвы за 30 лет, с 1952 по 1981 г. включительно, приходится 13 частных солнечных затмений, т.е. в Москве они происходят в среднем через каждые 2,3 года.
Аналогичная картина присуща и многим другим местам земной поверхности. Но коль скоро при частных солнечных затмениях с небольшой фазой солнечный свет почти не слабеет, то на них просто не обращают внимания и относят затмения Солнца к числу очень редких явлений природы.
Но частные затмения со значительной фазой уже вызывают их интерес, так как изучение серии фотографий последовательных фаз затмения позволяет уточнить движение Луны и при необходимости внести в теорию её движения соответствующие поправки.
Полные же солнечные затмения астрономы наблюдают обязательно, и для этого им зачастую приходится отправляться в очень далёкие экспедиции и заранее, за три-четыре недели до затмения, устанавливать и налаживать научную аппаратуру.
Помимо уточнений для теории движения Луны, сопоставление вычислительных и наблюдаемых контактов и фаз затмения помогает изучать ничтожные уклонения от равномерного вращения Земли, ну, а главная цель наблюдений полных солнечных затмений, - это конечно, изучение солнечной короны, внешние области и лучи которой вне затмения не видны.
За те несколько минут, что длится полная фаза затмения, астрономы успевают на своих инструментах получить многочисленные фотографии короны, снятые в разных цветных лучах, фотографии её спектра, записать посредством саморегистрирующей аппаратуры изменений интенсивности её радиоизлучения и выполнить ещё ряд других наблюдений, крайне необходимых для изучения физической природы Солнца и происходящих на нём процессов.
Это изучение в свою очередь помогает астрономам познавать природу многочисленных звёзд, лишь одной из которых является наше Солнце .