Школьная энциклопедия. Солнечное и лунное затмение

Вряд ли кого-нибудь из очевидцев оставит равнодушным такое замечательное явление, связанное с Луной, как полное солнечное затмение. На протяжении тысячелетий поглощающий Солнце черный круг средь бела дня внушал людям суеверный страх и благоговейный трепет. Чтобы понять причину наступления солнечных затмений, древние наблюдатели неба веками кропотливо подсчитывали все затмения, пытаясь найти закономерность и определить последовательность затмений. В конце концов выяснилось, что солнечные затмения возможны только в моменты наступления новолуний, когда Луна проходит между Землёй и Солнцем.

Освещаемая Солнцем Луна преграждает путь солнечным лучам и отбрасывает в пространство сходящийся конус тени и окружающий его расходящийся конус полутени, которые при определенных обстоятельствах падают на небольшие участки поверхности Земли, где наблюдатели в этот момент видят как Солнце закрывается чёрным диском.

Геометрия наступления солнечного затмения

На земном небе диаметры Луны и Солнца почти совпадают, что позволяет Луне полностью затмевать наше дневное светило не небе. Это несмотря на то, что поперечник Солнца почти в 400 раз превышает диаметр Луны. А все потому, что Солнце примерно в 400 раз дальше от Земли, чем Луна. Это исключительное совпадение, не повторяющееся ни на какой другой планете, позволяет нам наблюдать солнечные затмения.

Солнечные затмения наступают далеко не при всех новолуниях. Причина этого состоит в том, что путь Луны на небе наклонен примерно на 5° к солнечному пути - эклиптике. Поэтому затмения происходят только вблизи точек пересечения ("узлов") их траекторий, где светила достаточно сближаются. В зависимости от расстояния до Луны и Солнца размер этой зоны меняется. Для солнечных затмений ее границы отстоят от узла в каждую сторону на 16°-18°. Чем ближе к узлу происходит затмение, тем более оно продолжительнее. Наиболее продолжительные центральные затмения происходят в самих узлах, в этом случае полоса главной фазые проходит по тропическим широтам Земли.

Узлы лунной орбиты и зоны затмений

При новолуниях, происходящих вдали от лунных узлов солнечные затмения невозможны - Луна на небе проходит выше или ниже Солнца. Только при новолуниях вблизи лунных узлов возможны затмения.

Скользя по земной поверхности, конец лунной тени чертит на ней "полосу видимости солнечного затмения ". Поперечник лунной тени на земной поверхности при полном солнечном затмении не превышает 270 км (чаще всего от 40 до 100 км), а диаметр лунной полутени при этом близок к 6750 км (при кольцеобразном затмении ширина центральной полосы может достигать 380 км, а диаметр лунной полутени - 7340 км). При этом лунная тень и полутень на земной поверхности имеют вид овальных пятен, форма которых зависит от положения Солнца и Луны над горизонтом. Чем меньше их высота, тем более полого к земной поверхности направлена ось обоих конусов и тем более вытянуты пятна тени и полутени.

Путь лунной тени по земной поверхности в 2017 году

Лунная тень пробегает по Земле путь от 6000 до 12 000 км. Солнечное затмение начинается в западных районах при восходе Солнца и заканчивается на востоке при его заходе. Общая продолжительность всех фаз солнечного затмения на Земле может достигать шести часов.

ВИДЫ СОЛНЕЧНЫХ ЗАТМЕНИЙ

Затмение может быть полным , кольцеобразным и частным . Степень покрытия Солнца Луной называется фазой затмения. Она определяется как отношение закрытой части диаметра солнечного диска ко всему его диаметру.

Фаза (магнитуда) солнечных затмений

Поскольку орбита Луны не круглая, а эллиптическая, в моменты, благоприятные для наступления затмений, лунный диск может оказаться чуть больше солнечного или меньше него. В первом случае наступает полное затмение. Во втором случае происходит кольцеобразное затмение: вокруг темного диска Луны видно сияющее кольцо поверхности Солнца.

Полное солнечное затмение - явление, когда Луна закрывает полностью Солнце на небе Земли. Если наблюдатель находится в центральной полосе тени, он видит полное солнечное затмение, при котором Луна полностью скрывает Солнце, открывается вид солнечной короны (внешние слои атмосферы Солнца, которые при обычном свете Солнца не видны), небо темнеет, и на нём могут появиться планеты и яркие звёзды. Например, Венеру и Юпитер заметить будет легче всего, благодаря их яркости.

Схема полного солнечного затмения

Изменение вида неба при полном солнечном затмении

Наблюдатели, находящиеся по обе стороны от центральной полосы полного затмения, могут видеть только частное солнечное затмение. Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, скрывая только его часть. При этом небо не темнеет, звёзды не появляются.

При кольцеобразном затмении Луна проходит по диску Солнца, но оказывается меньше Солнца в диаметре, и не может скрыть его полностью. Происходит это потому, что расстояние Луны от Земли меняется в пределах от 405 тысяч км (апогей) до 363 тысяч км (перигей), а длина конуса полной тени от Луны равна 374 тысяч км, поэтому вершина конуса лунной тени иногда не дотягивается до земной поверхности. В этом случае для наблюдателя под вершиной оси конуса лунной тени солнечное затмение будет кольцеобразным.

Схема кольцеобразного солнечного затмения

Частное солнечное затмение - это затмение, при котором земную поверхность пересекает только лунная полутень. Это происходит, когда тень Луны проходит выше или ниже полярных областей Земли, и на нашу планету попадает только лунная полутень.

Схема частного солнечного затмения (без центральной полосы затмения)

При частных затмениях ослабления солнечного света не заметно (за исключением затмений с большой фазой), а потому фазы затмения можно наблюдать только через темный светофильтр.

О применении защитных светофильтров при наблюдениях солнечных затмений в материале:

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ И ЧАСТОТА СОЛНЕЧНЫХ ЗАТМЕНИЙ НА ЗЕМЛЕ

Максимальная продолжительность полного солнечного затмения составляет 7,5 минут. Такое возможно с конца июня по середину июля, когда диаметр солнечного диска на небе минимален (Солнце проходит афелий орбиты), а Луна находится на наименьшей дистанции от Земли (перигелий). Предыдущее долгое солнечное затмение длилось 7 минут и 7 секунд (Юго-Восточная Азия, 20 июня 1955 года). А самое короткое солнечное затмение (1 секунда) произошло 3 октября 1986 года (Северный Атлантический океан). Ближайшее затмение продолжительностью 7 минун 29 секунд произойдет 16 июля 2186 года.

Наибольшая продолжительность кольцеобразной фазы не может превышать 12,3 минут, а продолжительность частного затмения может достигать примерно 3,5 часа. Подавляющее большинство затмений длятся до 2,5 часов (частные фазы), а их полная или кольцеобразная фаза обычно не превышает 2-3 минут.

Ежегодно наступают две эпохи затмений, промежуток между которыми составляет 177 - 178 суток. Одна зона затмений занимает около 34°, Солнце проводит в каждой зоне около 34 суток. А период между новолуниями составляет 29,5 суток (синодический месяц), а значит Луна обязательно должна пройти через зону затмений, пока там находится Солнце, при чем может посетить ее за этот период дважды. Поэтому при каждом прохождении Солнца через зону затмений (один раз в полгода) должно произойти одно затмение, но может случиться и два. Таким образом, за год на Земле может происходить от 2 до 5 солнечных затмений. За полгода (около 183 суток) эпохи затмений смещаются на пять суток вперед, на более ранние календарные даты и постепенно переходят на разные сезоны года - с лета и зимы на весну и осень, снова на зиму и лето и т.д.

Пять солнечных затмений в году возможно, если первая пара частных солнечных затмений в одной зоне произойдет в начале января и февраля, то следующая пара частных затмений в другой зоне может наступить в самом начале июля и августа, а из очередной вероятной пары частных затмений возможно только одно в самом конце декабря, а второе придется уже на январь следующего календарного года. Таким образом, наибольшее число солнечных затмений в одном календарном году не превышает пяти, и все они обязательно частные с небольшими фазами.

Центральные полосы видимости полных и кольцеобразных затмений с 1981 по 2100 год

Чаще всего ежегодно бывает по 2-3 солнечных затмения, причем одно из них часто полное или кольцеобразное. Четыре частных затмения последний раз были в 2000 и 2011 годах. Следующие года, когда ожидается четыре частных затмения - 2029 и 2047. Пять частных солнечных затмений (все они обязательно частные с небольшими фазами) за один календарный год последний раз были в 1935 году. В следующий раз такое явление ожидается в 2206 году.

Закономерность повторения солнечных затмений очень сложна. Каждое солнечное затмение повторяется через период времени в 6585,3 суток или 18 лет 11,3 суток (или 10,3 суток, если в этом периоде содержится пять високосных лет), названный саросом. На протяжении сароса в среднем происходит 42-43 солнечных затмения, из которых 14 полных, 13-14 кольцеобразных и 15 частных. Однако, по истечении сароса каждое затмение повторяется в других условиях, так как сарос не содержит целого числа суток, а за избыток около 0,3 суток (сверх 6585 дней) Земля повернется вокруг оси примерно на 120° и поэтому лунная тень пробежит по земной поверхности на те же 120° западнее, чем 18 лет назад, да и Солнце с Луной будут находиться на несколько иных расстояниях от лунного узла. В среднем за сто лет на Земле происходит 237 солнечных затмений, из которых 160 - частные, 63 - полные, 14 - кольцеобразные.

В одном населенном пункте полные солнечные затмения происходят в среднем один раз в 360 лет, редко бывают и исключения. Частные солнечные затмения происходят в каждой местности значительно чаще - в среднем каждые 2-3 года, но так как при солнечных затмениях с небольшой фазой солнечный свет почти не ослабевает, то большого интереса они не представляют и обычно проходят незамеченными.

При подготовке статьи использованы материалы:

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?

Что такое солнечное затмение?

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 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 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.

Несколько раз в год любители звезд и романтики собираются под открытым небом, чтобы увидеть завораживающее зрелище — солнечное затмение. Это необычное явление, которое влияет на ритм планеты в целом, заставляет человека оторваться от своей рутины и задуматься о вечном. Для ученых затмение — невероятная возможность изучить новые явления планеты, космоса, вселенной…

Солнечное затмение происходит, когда солнечная и лунная орбиты пересекаются и лунный диск закрывает солнце. Картина поистине завораживающая: на небе появляется черный диск, обрамлённый каемкой солнечных лучей, которые выглядят как лучики короны. Вокруг становится темно, а при полном затмении на небе можно увидеть звезды… Чем вам не сюжет для романтического свидания? Но свидание при солнечном затмении продлится недолго, около 4-5 минут, но его незабываемость мы гарантируем!

Когда и где будет ближайшее солнечное затмение?

В 2019 году можно будет насладиться потрясающем явлением три раза: 15 февраля, 13 июля и 11 августа.

Затмение 15 февраля

Затмение 15 февраля, к сожалению, уже прошло. Оно было частичным, луна закрыла солнце не до конца, и полная темнота не наступила. Более выгодной точкой наблюдения стала южная часть нашей планеты. Если быть точным, то лучшим местом просмотра солнечного затмения была Антарктида. Но не только там был виден диск луны в обрамлении солнечной короны. Также повезло жителям Австралии и частично населению Южной Америки и Африки. Жителям России совсем не повезло, затмения не было видно ни в одной точке большой и необьятной страны. Множество фотографий жителей Антарктиды, Бразилии, Чили, Аргентины, Уругвая и Парагвая можно найти в различных социальных сетях. А также можно просмотреть видео, но котором запечатлено все затмение, на видеохостинге YouTube.

Затмение 13 июля

Для тех, кому лень выбираться из теплой и уютной кроватки зимой, выпала потрясающая возможность увидеть завораживающие явление летом. В 2019 году состоится еще одно частичное солнечное затмение пройдет 13 июля 2019 года. Насладиться явлением можно будет в Тасмании, Австралии (в южной части), в Антарктиде (в восточной части). Поэтому бронируем билеты, номера в отелях и ведем обратный отсчет! Точное время данного частного солнечного затмения: 06 часов 02 минуты до полудня по Москве.

Затмение 11 августа

Ну, а если у Вас нет возможности уехать на пару дней в другую страну, на другой континент, чтобы посмотреть на солнечную корону, не расстраивайтесь. 11 августа за солнечным затмением можно будет наблюдать и в России, в Москве. Конечно, не только в Москве, но и в Северо-восточной части Китая, в Монголии, Казахстане, на Дальнем Востоке и в Сибири. Также увидеть явление смогут люди, находящиеся в центральной части России, в Скандинавии, в Гренландии и в Канаде, в северной части.

В 2019 году будут только частные солнечные затмения. Получается, у нас не будет возможности увидеть всепоглощающей темноты, и появления звезд на небе днем? Может быть, полных солнечных затмений вообще никогда не было?

История затмений

Давайте с Вами остановимся на данном вопросе и вспомним курс литературы в средней школе. Ведь самое известное солнечное затмение – затмение 1 мая 1185 года. Именно в этот день князь Игорь Святославович отправился в неудачный поход против половцев. Известно о нем благодаря древнерусскому произведению «Слово о полке Игореве», которое мы изучаем еще в школах за партой.

Версия о том, что полного солнечного затмения и вовсе не было, отпадает. Но ведь сейчас не 1185 год, а 21 век уже, неужели с 12 века на Земле больше не было полных солнечных затмений?

Уточняем, и оказывается, что последнее полное солнечное затмение было не так давно. За ним можно было понаблюдать 20 марта 2015 года. Явление происходило на севере Атлантического океана и в Африке. Еще сравнительно недавно солнечное затмение произошло 14 ноября 2012 года в Австралии. А длиннейшее полное солнечное затмение произошло 22 июля 2009 года. Явление длилось 6 минут и 4 секунды. Чтобы увидеть протяженнейшее затмение солнца луной, люди отправлялись в центральную и северо-восточную части Индии, в Бутан, в Бангладеш, в Мьянм, в Китай и в Рюкю.

Явление полного солнечного затмения подтвердилось, но, к сожалению, в 2019 году его не предвидится. Ближайшее произойдет 2 июля 2019 года и чтобы увидеть происходящее своими глазами нужно будет переместиться в центральные части Аргентины и Чили, или в Туамоту. А вот тем, кто не любит путешествовать, придется подождать, чтобы увидеть полное солнечное затмение в России. Ждать придется до 30 марта 2033 года, именно в марте явление черного лунного диска с солнечной короной можно будет наблюдать в восточной части России, а ещё на Аляске, может быть к полному затмению территория полуострова тоже станет частью РФ…

Напоминаем, что в 2019 году можно будет посмотреть ещё 2 частных солнечных затмения: 13 июля и 11 августа. Возьмите ручку, подойдите к календарю и обведите в кружочек выше указаннные даты, тогда вы точно не пропустите эти события и сможете насладиться красотой и неповторимостью краткого мига.

Затмением принято называть астрономическую ситуацию, в ходе которой одно небесное тело полностью перекрывает свет другого небесного тела. Наибольшей известностью пользуются затмения Луны и Солнца. Затмения считаются интересными природными явлениями, знакомыми человечеству с древних времен. Происходят они относительно часто, но видны не с каждой точки земли. По этой причине многим затмения кажутся редким фактором. Как всем известно, планеты и их спутники не стоят на одном месте. Земля совершает обороты вокруг Солнца, а Луна перемещается вокруг Земли. Периодически возникают моменты, когда Луна в полной мере или частично перекрывает Солнце. Итак, почему происходят солнечные и лунные затмения?

Лунное затмение

В период своей полной фазы луна выглядит медно-красной, особенно в тот момент, когда она подходит к центру области тени. Такой оттенок обусловлен тем, что лучи солнца, касательные к поверхности земли, проходя через атмосферу, рассеиваются и попадают в тень Земли через толстый слой воздуха. Лучше всего это получается у лучей красного и оранжевого оттенков. Поэтому только они окрашивают лунный диск в такой цвет, исходя из состояния земной атмосферы.

Затмение солнца

Солнечное затмение – это лунная тень на поверхности Земли. Диаметр теневого пятна составляет около двухсот километров, что в несколько раз меньше земли. По этой причине затмение солнца можно увидеть только в узкой полоске на пути тени от луны. Затмение Солнца случается, когда Луна попадает между наблюдающим за ней и Солнцем, загораживая его при этом.

Так как Луна накануне затмения повернута к нам стороной, на которую не попадает свет, то накануне затмения Солнца всегда случается новолуние. Проще говоря, Луна становится невидна. Возникает впечатление, что Солнце прикрыто диском черного цвета.

Почему происходят солнечные и лунные затмения

Явления солнечного и лунного затмения хорошо наблюдаются через . Наблюдатели смогли достичь больших достижений, подтверждая эффект воздействия гравитации больших объектов космоса на световые лучи.

Солнечное затмение происходит, когда Солнце, Луна и Земля выстаиваются на одной прямой линии, астрономы называют такое явление сизигия. Во время затмения Луна проходит между Солнцем и Землей, отбрасывая тень на Землю, а с точки зрения земного наблюдателя Луна заслоняет (затмевает) Солнце, частично или полностью. Такое небесное явление может случаться только во время новолуния.

Однако солнечные затмения не происходят на каждое новолуние, потому что орбита Луны наклонена под углом 5 градусов к плоскости орбиты вращения Земли вокруг Солнца (эклиптике). Точки, где две орбиты пересекаются, называются лунными узлами, и затмения Солнца имеют место, когда новолуние происходит вблизи лунного узла. Солнце должно быть близко к узлу, тогда оно может сформировать идеальную или почти идеальную прямую линию с Луной и Землей. Этот период бывает два раза в год и длится в среднем 34,5 дней - так называемый "коридор затмений".

Сколько солнечных затмений в году?

В один календарный год может быть от двух до пяти солнечных затмений, но чаще всего два (один раз в полгода). Пять затмений за один год - редкое явление, последний раз это произошло в 1935, а в следующий раз будет в 2206 году.

Типы солнечных затмений

Согласно астрономической классификации, они могут быть различных типов: полное, кольцеобразное и частное. На фото ниже вы можете увидеть их различия. Есть также редкая гибридная форма, когда затмение начинается как кольцевое, а заканчивается как полное.

Мифы и легенды о затмениях Солнца

На протяжении всей истории человечества с ними были связаны с мифы, легенды и суеверия. В древности они вызывали страх, их рассматривали как недобрые предзнаменования, которые влекут бедствия и разрушения. Поэтому у многих народов был обычай проводить магические ритуалы, чтобы отогнать возможные беды.

Древние люди пытались понять, почему небесное светило иногда исчезает с неба, поэтому придумывали различные объяснения этого явления. Так возникли мифы и легенды:

В древней Индии полагали, что чудовищный дракон Раху периодически пожирает Солнце. Согласно индийской мифологии, Раху похитил и пытался выпить напиток богов - амброзию, за это был обезглавлен. Его голова улетела на небо и проглотила солнечный диск, так что наступила тьма.

Во Вьетнаме люди верили, что Солнце пожирает гигантская лягушка, а у викингов было поверье, что его съедают волки.

В корейском фольклоре есть сказание о мифических собаках, которые хотели украсть Солнце.

В древнекитайском мифе небесный дракон поедал Солнце на обед.

Чтобы избавиться от прожорливого демона, у многих древних народов во время солнечного затмения был обычай собираться, бить в горшки и кастрюли, производя громкий шум. Считалось, что шум отпугнет демона, и он вернет небесное светило на место.

Древние греки рассматривали затмение как проявление гнева богов и были убеждены, что после него должны последовать стихийные бедствия и войны.

В Древнем Китае эти небесные явления ассоциировались с успехом и здоровьем императора и не предвещали, что он подвергнется какой-либо опасности.

В Вавилоне верили, что затмения Солнца - плохой знак для правителя. Но вавилоняне мастерски умели их предсказывать, и, с целью обезопасить царствующую особу, на некоторый период выбирался заместитель. Он занимал царский трон и принимал почести, но длилось его правление недолго. Делалось это для лишь того, чтобы временный царь принял на себя гнев богов, а не реальный правитель страны.

Современные поверья

Боязнь солнечных затмений сохранилась до сих пор, и даже в наше время многие считают их дурным знаком. В некоторых странах есть поверье, что они опасны для детей и беременных женщин, поэтому им нужно оставаться в помещении во время затмения и не смотреть на небо.

Во многих частях Индии люди в день затмения соблюдают пост из-за убеждения, что любая приготовленная пища будет нечистой.

Но не всегда народные верования приписывают им недобрую славу. Например, в Италии считается, что посаженные во время солнечного затмения цветы будут ярче и красивее, чем цветы, посаженные в любой другой день.