А. ОСТАПЕНКО, председатель Московского астрономического клуба.

Снимок полного солнечного затмения, происходившего в 2001 году.

Последовательность фаз во время полного солнечного затмения (1998 год).

"Полное солнечное затмение 1937 года". Картина художника Д. Стефенса. По мнению некоторых специалистов, она лучше, чем фотографии, передает вид неба во время полной фазы затмения.

На гравюре, сделанной аббатом Моро, изображен вид неба, местности и солнечной короны во время затмения 28 мая 1900 года.

Гравюра XIX века, показывающая вид так называемых "бегущих теней", которые бывают видны на светлых поверхностях за несколько секунд до момента полной фазы затмения.

Время (летнее московское) видимости отдельных фаз в полосе предстоящего полного солнечного затмения на территории России, Грузии, Казахстана (ч - часы, м - минуты, с - секунды).

Время видимости частных фаз солнечного затмения 29 марта 2006 года в некоторых городах России и Белоруссии.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Вид солнечных корон во время затмений разных лет.

Темная полоса на глобусе показывает, каким будет путь лунной тени по поверхности Земли во время предстоящего полного солнечного затмения. Вправо и влево от этой полосы более чем на 3,5 тыс. км простираются области, где будет видно частное затмение Солнца.

Совсем скоро, 29 марта нынешнего года, "коварные демоны" вновь попытаются похитить у людей Солнце. Произойдет интереснейшее астрономическое явление - полное солнечное затмение. Жители Земли наблюдают его многие тысячи лет и лишь совсем недавно научились объяснять суть солнечного затмения.

И все же даже современный образованный человек испытывает некий суеверный трепет, когда на его глазах весь мир средь бела дня погружается в таинственную тьму, а в том месте неба, где только что сияло Солнце, образуется круглая черная "дыра", окруженная фантастическим, неземным жемчужным сиянием.

Почти во всех религиях мира описанию затмений отводилась особая роль. Объяснялось происходящее, как правило, так: светозарный бог Солнца ведет борьбу с темными, злыми потусторонними силами - дьяволами, демонами, с ужасным драконом. Этой борьбе придавалось особое значение. И чтобы помочь Солнцу победить страшную черную тень, поедающую его, наши предки старались отогнать злое чудовище. Поднимали шум, гвалт, колотили в барабаны и бубны, трубили в рога, гремели трещотками, стреляли в демонов из имевшегося под рукой оружия... И Солнце всегда побеждало!

Как происходят затмения

Обратимся к научным объяснениям причин, по которым они происходят.

Каждое затмение, как солнечное, так и лунное, - это всего-навсего игра солнечного света и теней, отбрасываемых небесными телами. Луна, двигаясь по своей орбите вокруг Земли, время от времени оказывается на одной прямой, соединяющей Солнце, Луну и Землю (между ними). При этом наблюдатель, находящийся на Земле, может видеть, как Луна иногда частично, а иногда полностью заслоняет Солнце, на Землю падает лунная тень - происходит солнечное затмение. Но не всегда, гораздо чаще Луна "промахивается": проходит чуть выше или ниже солнечного диска. Связано это главным образом с тем, что плоскость орбиты Луны несильно (на 5,2 о) наклонена к плоскости, в которой Земля обращается вокруг Солнца. А еще с тем, что затмения могут происходить только вблизи так называемых узлов лунной орбиты, то есть тех мест, где она пересекается с плоскостью эклиптики. Узлы лунной орбиты оказываются на линии Земля - Солнце раз в полгода. Поэтому и серии затмений происходят примерно с полугодовым интервалом.

Тень, отбрасываемая Луной в сторону Земли, выглядит как довольно резко сходящийся конус. Острие этого конуса находится чуть дальше нашей планеты. Поэтому, когда тень попадает на поверхность Земли, она представляет собой не точку, а сравнительно небольшое (150-200 км в поперечнике) черное пятно. Вслед за Луной это пятно быстро перемещается по поверхности нашей планеты и как бы прочерчивает на ней линию, которую называют полосой полной фазы затмения.

Солнце примерно в 400 раз дальше от Земли, чем Луна, а диаметр его почти в 400 раз превышает диаметр Луны. Поэтому их видимые с Земли диски примерно одинаковы по размеру, при затмении Луна почти идеально закрывает Солнце. Будь она хоть немного меньше, мы никогда не могли бы видеть полного затмения, а будь больше - солнечную корону во время затмения можно было бы разглядывать только по частям. Зрелище в целом представлялось бы несравненно менее эффектным.

На полосе полной фазы затмения можно мысленно выделить центральную линию, на которой продолжительность затмения бывает максимальной, а к краям она быстро уменьшается.

В одной и той же точке Земли полные солнечные затмения бывают видны не чаще чем раз в 200-300 лет, хотя случаются и исключения. Об одном из них мы скажем ниже.

В дни солнечных затмений для астрономов экспедиции в разные концы света дело обычное и очень важное, поскольку лишь в короткие минуты полной фазы можно изучать слабый свет верхних слоев атмосферы Солнца и его эфемерную корону, которые в другое время не увидишь, они гаснут в мощном свечении нижних, очень ярких слоев светила.

С начала нынешнего века на территории России пока еще нельзя было наблюдать ни одного полного солнечного затмения! А последнее, которое видели у нас, произошло 9 марта 1997 года, но и тогда - лишь в восточной половине европейской части России (только в северных областях). Полное затмение наблюдали 22 июля 1990 года. Затмение, подобное тому, что нас теперь ожидает, происходило четверть века назад - в 1981 году. Следующее подобное явление в европейской части страны случится лишь в 2061 году.

Путь лунной тени

Он представляет собой узкую полосу на поверхности Земли, шириной 150-200 км. Лишь в этой полосе можно увидеть, как Луна полностью закрывает Солнце. В соседних с полосой областях наблюдается частное затмение, то есть Луна скрывает только часть солнечного диска, который выглядит где-то чуть ущербным кругом, а где-то тонким серпиком: степень покрытия уменьшается с удалением от полосы полной фазы.

На этот раз, 29 марта 2006 года, затмение начнется на восходе Солнца. Тень вступит на Землю в тропических лесах самой восточной части Бразилии, недалеко от атлантического побережья. Скорость ее движения в это время чрезвычайно высока. Затмение здесь продлится всего лишь одну минуту. Стремительно пересекая Атлантику, через полтора часа тень покажется у берегов Африки и вступит на ее побережье в Гане; быстро пройдя через Того, Бенин и Нигерию, войдет на территорию пустыни Сахара. Здесь, в районе соединения границ Нигерии, Чада и Ливии, продолжительность затмения окажется наибольшей - 4 мин 6 с. Через два часа тень выйдет к северному побережью Африки, в районе ливийско-египетской границы, недалеко от исторического Эль-Аламейна. За 10 мин пройдя над Средиземным морем, тень появится у берегов Турции, в благодатном районе Анатолийского залива, самой популярной курортной зоне страны. Центральная линия тени пройдет прямо через города Кемер, Анталья, Манавгат, Сиде, хорошо знакомые миллионам российских туристов. Здесь продолжительность затмения уже уменьшится, но все же будет достигать 3 мин 45 с. Перевалив через прибрежные горные хребты, тень уйдет в глубь турецкой территории - в Каппадокию и далее к Черному морю. Быстро (за 9 мин) пройдя над восточной частью моря, она вновь вступит на берег, теперь уже в Абхазии, захватив полосу почти от Гагры до Батуми. Через несколько минут накроет весь Центральный Кавказ, пройдет над Эльбрусом и выйдет на равнины юга России. Промчавшись над Астраханью, тень уйдет на территорию Казахстана, но вскоре вновь вернется на территорию России, на этот раз уже в предгорьях Алтая. Здесь продолжительность события будет составлять лишь 2 мин. Еще через 15 мин тень окажется в Монголии, где полное затмение (оно будет видно уже на закате) и закончится.

Едва ли стоит говорить о том, что зрелище это не просто редкое и уникальное, но и чрезвычайно впечатляющее. Те, кто видел затмение, говорят, что каждый должен постараться увидеть его хотя бы раз в жизни.

Где лучше всего будет видно затмение?

Ответить на этот вопрос нелегко. Потому что решающим фактором в любом месте будет погода. Пасмурный день, густые облака на небе сведут к нулю все остальные достоинства любого места для наблюдений солнечного затмения.

Март в большинстве мест Северного полушария отнюдь не самый ясный и стабильный месяц. Узнать заблаговременно достоверный прогноз погоды в конкретной, очень небольшой точке земли, да еще на определенный день и час, практически невозможно. Так куда же надежнее всего поехать, если кто-то решится на такую поездку? Наверное, туда, где, по многолетней статистике, в конце марта наибольшая вероятность ясной погоды.

Мы, конечно, не говорим о таких местах, как центр Сахары в Африке. Там шанс появления сколько-нибудь существенной облачности не превышает 10-15%.

Далее, вдоль пути следования тени - на Анатолийском побережье Турции, вероятность ясной погоды значительно падает и составляет уже чуть больше 50%. На черноморском побережье Кавказа процент ясной погоды еще меньше, а в самих горах, по обе стороны хребта, прогноз на ясную погоду не выше 25%. На равнинах за Кавказом вероятность отсутствия сильной облачности снова увеличивается, местами превышает 40% (в большей части Казахстана) и даже еще немного повышается по мере приближения к зоне действия сибирского антициклона (если в это время он будет находиться на своем обычном месте). Но, если антициклон отсутствует или сместится далеко в сторону, возможность пасмурной погоды резко возрастет. В районе Астрахани, как и во всей Прикаспийской низменности, облачность очень вероятна из-за соседства с морем, тем не менее прогноз здесь более благоприятный, чем на Северном Кавказе.

Затмение на территории России

На этот раз удача благосклонна к нам: полоса проходит по достаточно обжитым областям страны с хорошо развитой транспортной сетью, и при желании по своей стране можно без особого труда добраться к месту полной фазы. Таким образом, у многих российских любителей астрономии есть варианты выбора места для наблюдений.

Движение по территории России лунная тень начнет в горах Кавказа. За несколько минут до того, как появиться у нас, тень пройдет по территории Грузии, а именно - по Абхазии. Начнется затмение в Гудауте, в 15 ч 13 мин 53 с по московскому летнему времени (оно будет введено с 26 марта), затем накроет Сухуми и близлежащие населенные пункты, где продолжительность полной фазы составит почти 3 мин. В полосе полной фазы окажутся также Зугдиди и Поти.

Покинув территорию Грузии, тень Луны вступит на российские земли и сразу же накроет известный горнолыжный курорт Домбай и близлежащие населенные пункты, затем город Карачаевск, где продолжительность полной фазы составит 1 мин 23 с. Почти одновременно Солнце погаснет в Кисловодске, Ессентуках и Минеральных Водах, там продолжительность полной фазы составит немногим более 2 мин. Баксан (известный горный курорт Кабардино-Балкарии) окажется практически на центральной линии, и продолжительность полной фазы там достигнет 3 мин 17 с. В полосе полной фазы будет и гора Эльбрус. Отдыхающие на его склонах смогут увидеть фантастическую картину затмения в окружении горных пиков, если, конечно, позволит уж очень переменчивая там погода. Одновременно тень накроет Нальчик (продолжительность фазы - 3 мин 06 с), а немного позже краями заденет Буденновск (1 мин 15 с), Моздок и Нефтекумск. Потом тень скользнет по степям и пустыням Калмыкии на северо-восток. В Астрахани продолжительность полной фазы составит около минуты, так как город окажется на самом краю тени. Однако те, кто выберется на 50-70 км к югу или юго-востоку от города, к берегам Каспийского моря, смогут добраться почти до центральной линии полосы, там продолжительность полной фазы дойдет до 3 с небольшим минут!

Покинув Астраханскую область и пройдя по территории Казахстана, полоса тени попадет в Алтайский край, накрыв по пути крупный город Рубцовск, где продолжительность полной фазы составит 2 мин 06 с; вскоре тень окажется в Горно-Алтайске, который лежит прямо на центральной линии затмения. Интересно отметить, что менее чем через три года (1 августа 2008 года) этот город снова попадет в полосу полного солнечного затмения. Такое обычно бывает раз в 200-300 лет. Вот уж действительно редкая удача!

После Горно-Алтайска затмение увидят еще жители Кызыла, где продолжительность полной фазы составит всего 1 мин 56 с и Солнце будет видно уже у самого горизонта, на заходе.

В итоге можно предположить, что на территории европейской части России наиболее популярны ми местами для наблюдений окажутся Северный Кавказ (особенно район Минеральных Вод) и район Астрахани. Оба имеют свои преимущества и недостатки. Практически непредсказуемая погода на Кавказе, несмотря на большое количество солнечных дней в году, превращает астрономическую экспедицию в лотерею.

В районе Астрахани, по статистике, вероятность облачности близка к 60% и в целом погода значительно стабильнее, чем на Кавказе.

Покинув Казахстан, лунная тень опять окажется на российской территории, в Алтайском крае. Погода здесь в конце марта бывает довольно неплохой, часты солнечные дни, хотя и морозно. Лунная тень, лежащая недалеко к югу от густонаселенных районов Кузбасса и Западной Сибири, привлечет сюда наблюдателей и приезжих, особенно, конечно, жителей этих регионов.

Частное затмение

К сожалению, большинство из тех, кто хотел бы увидеть солнечное затмение, не смогут по разным причинам поехать на наблюдения туда, где будет видна полная фаза. И хотя, конечно, впечатления от наблюдений частного затмения не идут ни в какое сравнение с потрясающим эффектом полного затмения, все же не стоит отказываться от возможности наблюдать хотя бы частное. Оно продолжается несколько часов, и можно не спеша зарисовать или сфотографировать весь ход смены фаз затмения, запечатлеть в памяти разные стадии ущербного солнечного диска и детали лимба Луны. Если на Солнце будут видны пятна - попытайтесь поймать момент удачной композиции для фото.

С давних пор замечено, что животные и птицы очень чувствительны к переменам в природе, вызываемым затмением, поэтому любопытно последить за их поведением.

Эффектны опыты с тенями, отбрасываемыми Солнцем во время затмения. Видимое изменение геометрической формы нашего светила искажает и форму самых привычных теней, иногда довольно неожиданным образом. Когда Солнце примет вид серпа, в тенях неожиданно появится изображение сиюминутного Солнца - такие же серпики, только перевернутые.

В тех местах, где фазы затмения будут очень большими, более 0,95 о, и небо заметно потемнеет, можно попытаться отыскать на нем яркие звезды и планеты.

Интересно рассмотреть в телескоп (при большом увеличении) неровный край лунного лимба, поскольку почти вся поверхность Луны покрыта холмами и горами. Они часто бывают видны на краю лунного диска.

Что увидим

Чтобы ничего не упустить во время коротких минут полного затмения, надо заранее узнать, на что обратить внимание, что возможно в эти минуты увидеть. Тут помогут зарисовки и фото, сделанные очевидцами прошлых затмений Солнца. Следует запомнить и четко представить себе, что и в какой момент (по секундам) надо отыскать глазами. Хорошо представлять себе ход затмения, вид Солнца и неба в каждой фазе. Составьте (запишите) для себя порядок действий при наблюдении, после чего с секундомером в руках потренируйтесь в его выполнении.

Начало затмения, то есть время вступления Луны на диск Солнца, как и небольшие частные фазы, неподготовленный наблюдатель обнаружить не может.

Удивительно, но люди обычно не замечают и падения освещенности, даже когда закрыто 2/3 площади Солнца. Видимо, так устроен наш мозг, он как бы "усиливает" картинку, приводя ее к привычной яркости.

Малоопытные наблюдатели замечают ослабление солнечного света, когда закрыто уже около 80% или больше площади светила. Тогда видно, что от привычного солнечного круга остался узкий серп.

С фазы 0,9 скорость развития событий как будто резко увеличивается. Если от появления первой "щербинки" на Солнце до узкого серпа проходит чуть больше часа и фаза увеличивается медленно, то далее этот серп просто на глазах утончается, превращается в ниточку, а потом резко исчезает. По краю лунного диска на несколько секунд вспыхивает дуга из ярких звездочек-блесток (так называемые "четки Бейли"), после чего небо вдруг резко темнеет, зажигаются звезды, а вместо Солнца в небе появляется черный круг ("дыра"), окруженный жемчужно-голубым, серебристым сиянием - это солнечная корона. В зависимости от места положения наблюдателя полная фаза затмения длится от нескольких секунд до трех-четырех минут. За это время наблюдатели с острым зрением могут разглядеть тонкое розовое кольцо, окружающее черный диск Луны, - это солнечная хромосфера, верхняя часть атмосферы нашего светила.

Должны быть видны и крупные протуберанцы - выбросы вещества в хромосферу. Они имеют вид небольших розовато-пурпурных бугорков, возвышающихся над хромо-сферой. Корона, окружающая Солнце, ярко вспыхивает, становится видна ее форма, хорошо заметны струи, лучи.

Наблюдатель, вооруженный биноклем, подзорной трубой или телескопом (конечно, обязательно со светозащитными фильтрами), сможет в это время разглядеть гораздо больше деталей. Например, тончайшие струи в солнечной короне. Форма и размер короны обычно зависят от степени активности Солнца. В годы активности она широкая, "косматая", в годы солнечных минимумов - небольшая и относительно спокойная. В настоящее время Солнце находится в минимуме своего цикла, так что вполне возможно, что особо впечатляющим вид короны не будет.

Очень интересно (и даже совершенно необходимо) во время затмения хотя бы на несколько секунд оторваться от приборов, чтобы осмотреть небосвод и окружающую местность. Небо увидится темно-фиолетовым. На нем зажгутся звезды. Вдоль горизонта, однако, оно окрасится в красновато-оранжевые тона - это светятся не скрытые от Солнца районы Земли и атмосферы - там, где в это время происходит частное затмение. Внимательный человек отметит и другие явления: изменение температуры воздуха, направления и силы ветра, изменение вида облачности и т.п.

Постарайтесь отыскать на небе планеты, особенно те, что видны сейчас рядом с Солнцем, и потому ночью мы их не видим.

Наблюдая полное солнечное затмение, не ограничивайтесь только визуальным созерцанием. Затмение можно и нужно сфотографировать, чтобы лучше запечатлеть в памяти великолепное природное явление, свидетелем которого вы были.

В наше время, когда современная цифровая фототехника шагнула невероятно далеко по сравнению с той, что использовалась в недавнем прошлом, получить качественные снимки гораздо легче. Сейчас широко распространены зеркальные цифровые фотокамеры. С ними процесс съемки существенно упростился. Но, чтобы получить по-настоящему хороший снимок солнечного затмения, одной техники недостаточно. Нужны еще определенный запас знаний, навыков, кое-какие специальные приспособ ления, а также изрядная доля удачи.

Обо всем этом мы расскажем в следующем номере журнала. Здесь же хотим еще раз напомнить: за увлекательным и напряженным процессом съемки не забудьте просто полюбоваться открывшимся необыкновенным зрелищем. Иначе рискуете пополнить число тех фотографов, которые с огорчением рассказывают, что снимки они сделали хорошие, а вот самого затмения так и не увидели.

Советы специалиста

БЕЗОПАСНОСТЬ ДЛЯ ГЛАЗ

Солнце - чрезвычайно мощный источник энергии и может повредить глаза даже при самом непродолжительном взгляде на него. Поэтому наблюдать затмение - то есть явление, продолжающееся несколько часов, без специальных мер предосторожности ни в коем случае нельзя. Необходимо принять за правило, что до наступления полной фазы затмения, то есть до момента полного скрытия Солнца за диском Луны, нельзя смотреть на него без защиты . Для наблюдения частных фаз тоже нужно обязательно применять средства защиты - специальные "очки для затмения", солнечные светофильтры (сейчас все это имеется в продаже). На худой конец можно пользоваться старыми проверенными методами: закопченным стеклышком, засвеченной и проявленной фотопленкой, носителем из старой компьютерной дискеты.

Те, кто планирует наблюдать Солнце с телескопом, обязательно должны оборудовать телескоп специальным солнечным фильтром . Любой, даже самый маленький телескоп собирает света в десятки, а то и в сотни раз больше, чем глаз. Поэтому даже доли секунды бывает достаточно, чтобы, посмотрев в телескоп на Солнце, навсегда лишиться зрения . Фильтры есть разных конструкций, но лучше, чтобы фильтр был апертурным - надевался на объектив. Пользоваться окулярными фильтрами, то есть специальным черным стеклом, надеваемым на окуляр, которыми прежде комплектовались некоторые модели телескопов, не следует. При длительном нагреве они часто лопаются и тогда представляют собой серьезную опасность. Наиболее популярны сейчас фильтры из специальной "солнечной пленки" - полимерной пленки с высокими оптическими качествами, на которую нанесен слой металла. Она отлично защищает и глаза наблюдателя, и телескоп, практически не искажая изображения.

Следует позаботиться и о безопасности окружающих. Бывает, что, защитив "главный калибр" телескопа фильтром, забывают об искателе и других устройствах. Даже небольшие зрительные трубки, устанавливаемые обычно параллельно основной трубе, как правило, становятся предметом особого интереса детей, а также не знакомых с астрономией взрослых. Обязательно следует прикрывать эти устройства крышками. И вообще, лучше не оставлять телескоп без присмотра.

Как вы знаете, 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.

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:

Рисунок 2. 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.

Рисунок 3. 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.

Рисунок 4.

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:

Рисунок 5.
Схема солнечного затмения 22 июля 2009 года 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.

Во время полного солнечного затмения можно наблюдать солнечную корону - внешние слои атмосферы Солнца, которая при обычном свете Солнца не видна. Это потрясающе красивое зрелище:

Рисунок 6. Солнечное затмение 11 августа 1999 года

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 .

В древности солнечное затмение воспринималось с ужасом и восхищением одновременно. В наше время, когда стали известны причины этого явления, чувства людей практически не изменились. Одни ждут его с нетерпением в надежде понаблюдать за этим величественным явлением, другие — с некоторым беспокойством и тревогой. Интересно, будет ли солнечное затмение в 2018 году в России?

Немного о причине и видах солнечного затмения

В наш век просвещения даже школьник знает, почему наступает затмение Солнца. Тем, кто подзабыл суть происходящего, напоминаем, что солнечное затмение происходит по причине закрытия солнечного диска Луной. Перекрытие может быть полным или частичным. Такое событие может происходить в полнолуние и совсем недолго. Максимальное время солнечного затмения едва достигает 7,5 минут. Оно бывает:

1. полным , когда лунный диск полностью перекрывает Солнце для человеческого взора на Земле;
2. частным , когда Луна закрывает Солнце частично;
3. кольцеобразным — в это время диск Луны полностью перекрывает диск Солнца, но лучи нашего светила видны по краям лунного диска.

Последняя разновидность затмения самая красивая для всех любителей необычных природных явлений и самая интересная с точки зрения астрологов и специалистов астрономической науки. Кольцеобразное затмение бывает очень редко, и поэтому оно ожидается с нетерпением. На небе на считанные минуты остается только небольшое кольцо света.

Когда будет солнечное затмение в 2018 году

В следующем году подобных явлений природы будет всего три. Причем только одно из них можно будет наблюдать на территории России. Неудивительно, что россиян уже сейчас интересует, во сколько и где будет солнечное затмение в Российской Федерации, так как для того чтобы наблюдать за этим красивейшим событием, которое длится совсем недолго, нужно знать точное время. Данная таблица дает полное представление о предстоящих явлениях в 2018 году:

Дата и время	Где будет солнечное затмение
15.02.18 г. в 23-52 по м. в.	Частное затмение можно увидеть на юге Южной Америки и в Антарктиде.
13.07.18 г. в 06-02 по м. в.	Частное затмение будет наблюдаться в Антарктиде, на крайнем южном побережье Австралии, в Тасмании и в акватории Индийского океана в районе Австралии и Антарктиды.
11.08.18 г. в 12-47 по м.в.	Частное затмение увидят жители в Гренландии, Канаде, в странах Скандинавии, в северной и центральной частях России, в районах Сибири и Дальнего Востока, в северо-восточной части Казахстана, в Китае и Монголии.

Воздействие на все живое

Солнечные затмения не проходят бесследно для всех живых организмов на нашей планете. Практически все животные становятся беспокойными и стараются укрыться. Птицы прекращают щебетание и пение. Растительный мир и тот ведет так, как будто наступила ночь. Человеческий организм также переживает не лучшие времена. Негативные процессы начинаются примерно за две недели до наступления затмения. Такой же период продолжается и после природного явления. Особенно страдают лица, болеющие сердечно-сосудистыми заболеваниями и гипертоники. Сильному стрессу подвергаются и люди преклонного возраста. У них обостряются хронические болезни и появляется чувство тревоги. Люди со слабой психикой могут впадать в депрессию или совершать необдуманные поступки. Даже здоровые люди становятся раздражительными и подверженными выяснению отношений. В эти дни не рекомендуется подписывать серьезные финансовые или юридические документы. Бизнесменам не следует заключать деловые соглашения и контракты.

Ученые не находят объяснение таким изменениям в человеческом организме. Астрологи, которые давно наблюдают за влиянием планет на человека, не советуют в эти дни что-либо планировать. Они рекомендуют заняться своим внутренним миром или почитать книгу, или послушать спокойную расслабляющую музыку. Служители церкви вообще советуют молиться.

В то же время жизнь не стоит на месте и в эти дни. Кто-то умирает, другие появляются на свет. Специалисты астрологической науки давно заметили, что дети, рожденные в дни затмений, как правило, становятся незаурядными личностями. Очень часто природа награждает их большим талантом.

Предостережения

Как утверждают астрологи, все солнечные затмения имеют циклический характер. Длительность цикла составляет 18,5 лет. Все что с вами происходит в дни затмений, имеет продолжение на протяжении следующих восемнадцати с половиной лет. В связи с этим в эти критические дни не рекомендуется:

• начинать что-то новое;
• подвергаться операционному вмешательству;
• ссориться, злиться и раздражаться по пустякам.

Что можно делать в критические дни

В дни солнечных затмений 2018 лучше раз и навсегда проститься с прошлым. Нужно очистить свое жилье от хлама и старых вещей и впустить новую энергию для преобразования вашей жизни. Можно сесть на диету, если вы решили стать стройной и красивой. Рекомендуется очистить свой организм и забыть про вредные привычки. Некоторые экстрасенсы советуют разобраться со своими мыслями, «разложить все по полочкам» и наметить планы на будущее. При этом надо четко представить свою мечту и вообразить, что она практически уже осуществилась. Если все сделать осмысленно и правильно, то это даст огромный импульс к реализации самых невероятных решений. Единственное, что необходимо отметить – это то, что мечты должны быть реально осуществимыми, а не заоблачными.

И еще, не отчаивайтесь, если вам не удалось увидеть это чудо природы. Затмения еще будут в вашей жизни, и не одно. Следующее затмение, которое мы увидим на территории России, состоится 12.08.26 года.

• Самым продолжительным затмением в этом столетии было явление, состоявшееся 22.07.2009 г.
• Скорость тени нашего спутника по поверхности нашей планеты во время затмения составляет примерно 2 тысячи метров в секунду.
• Затмение Солнца такое красивое из-за интересного совпадения: диаметр планеты в четыреста раз превышает лунный и в то же время расстояние до спутника в четыреста раз меньше, нежели до нашего светила. В связи с этим, только на Земле можно увидеть полное затмение.

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