Час повного затемнення. Сонячне затемнення як природне явище. Де найкраще буде видно затемнення

О. ОСТАПЕНКО, голова Московського астрономічного клубу.

Знімок повного сонячного затемнення, яке відбувалося у 2001 році.

Послідовність фаз під час повного сонячного затемнення (1998).

"Повне сонячне затемнення 1937 року". Картина художника Д. Стефенса. На думку деяких фахівців, вона краща за фотографії, передає вигляд неба під час повної фази затемнення.

На гравюрі, зробленій абатом Моро, зображено краєвид неба, місцевості та сонячної корони під час затемнення 28 травня 1900 року.

Гравюра XIX століття, що показує вигляд так званих "тіней, що біжать", які бувають видно на світлих поверхнях за кілька секунд до моменту повної фази затемнення.

Час (літнє московське) видимості окремих фаз у смузі майбутнього повного сонячного затемнення біля Росії, Грузії, Казахстану (год - години, м - хвилини, з - секунди).

Час видимості приватних фаз сонячного затемнення 29 березня 2006 року у деяких містах Росії та Білорусії.

Наука та життя // Ілюстрації

Вид на сонячні корони під час затемнення різних років.

Темна смуга на глобусі показує, яким буде шлях місячної тіні по поверхні Землі під час повного сонячного затемнення. Праворуч і ліворуч від цієї смуги більш ніж на 3,5 тис. км. простягаються області, де буде видно приватне затемнення Сонця.

Незабаром, 29 березня цього року, "підступні демони" знову спробують викрасти у людей Сонце. Відбудеться найцікавіше астрономічне явище – повне сонячне затемнення. Жителі Землі спостерігають його багато тисяч років і лише зовсім недавно навчилися пояснювати суть сонячного затемнення.

І все ж таки навіть сучасний освічена людинавідчуває якийсь забобонний трепет, коли на його очах весь світ серед білого дня занурюється в таємничу темряву, а в тому місці неба, де щойно сяяло Сонце, утворюється кругла чорна "дірка", оточена фантастичним, неземним перловим сяйвом.

Майже переважають у всіх релігіях світу опису затемнень відводилася особлива роль. Пояснювалося, що відбувається, як правило, так: світлий бог Сонця веде боротьбу з темними, злими потойбічними силами - дияволами, демонами, з жахливим драконом. Цій боротьбі надавалося особливого значення. І щоб допомогти Сонцю перемогти страшну чорну тінь, яка поїдає його, наші пращури намагалися відігнати злу чудовисько. Піднімали галас, гвалт, лупцювали в барабани і бубни, трубили в роги, гриміли тріскотками, стріляли в демонів з зброї, що була під рукою... І Сонце завжди перемагало!

Як відбуваються затемнення

Звернемося до науковим поясненнямпричин, через які вони відбуваються.

Кожне затемнення, як сонячне, так і місячне, - це всього лише гра сонячного світла і тіней, що відкидаються небесними тілами. Місяць, рухаючись своєю орбітою навколо Землі, іноді опиняється на одній прямій, що з'єднує Сонце, Місяць і Землю (між ними). При цьому спостерігач, що знаходиться на Землі, може бачити, як Місяць іноді частково, а іноді повністю затуляє Сонце, на Землю падає місячна тінь – відбувається сонячне затемнення. Але не завжди, набагато частіше Місяць "промахається": проходить трохи вище або нижче сонячного диска. Пов'язано це головним чином про те, що площину орбіти Місяця несильно (на 5,2 о) нахилена до площині, де Земля обертається навколо Сонця. А ще з тим, що затемнення можуть відбуватися поблизу так званих вузлів місячної орбіти, тобто тих місць, де вона перетинається з площиною екліптики. Вузли місячної орбіти виявляються лінії Земля - Сонце разів у півроку. Тому й серії затемнень відбуваються приблизно із піврічним інтервалом.

Тінь, що відкидається Місяцем у бік Землі, виглядає як конус, що досить різко сходить. Вістря цього конуса знаходиться трохи далі за нашу планету. Тому, коли тінь потрапляє на поверхню Землі, вона є не крапкою, а порівняно невеликою (150-200 км у поперечнику) чорною плямою. Слідом за Місяцем ця пляма швидко переміщається поверхнею нашої планети і як би прокреслює на ній лінію, яку називають смугою повної фази затемнення.

Сонце приблизно в 400 разів далі від Землі, ніж Місяць, а діаметр його майже в 400 разів перевищує діаметр Місяця. Тому їх видимі із Землі диски приблизно однакові за розміром, при затемненні Місяць майже ідеально закриває Сонце. Будь вона хоч трохи менша, ми ніколи не могли б бачити повного затемнення, а якби більше - сонячну корону під час затемнення можна було б розглядати тільки частинами. Видовище в цілому було б незрівнянно менш ефектним.

На смузі повної фази затемнення можна подумки виділити центральну лінію, де тривалість затемнення буває максимальної, а краях вона швидко зменшується.

В одній точці Землі повні сонячні затемнення бувають видно не частіше ніж раз на 200-300 років, хоча трапляються і винятки. Про один із них ми скажемо нижче.

У дні сонячних затемнень для астрономів експедиції в різні кінці світу справа звичайна і дуже важлива, оскільки лише за короткі хвилини повної фази можна вивчати слабке світло верхніх шарів атмосфери Сонця та його ефемерну корону, які в інший час не побачиш, вони гаснуть у потужному світінні нижніх , дуже яскраві шари світила.

З початку нинішнього століття на території Росії поки що не можна було спостерігати жодного повного сонячного затемнення! А останнє, яке бачили у нас, відбулося 9 березня 1997 року, але й тоді – лише у східній половині європейської частини Росії (тільки у північних областях). Повне затемнення спостерігали 22 липня 1990 року. Затемнення, подібне до того, що нас тепер очікує, відбувалося чверть століття тому - 1981 року. Наступне подібне явище у європейській частині країни трапиться лише у 2061 році.

Шлях місячної тіні

Він є вузькою смугою на поверхні Землі, шириною 150-200 км. Лише у цій смузі можна побачити, як Місяць повністю закриває Сонце. У сусідніх зі смугою областях спостерігається приватне затемнення, тобто Місяць приховує лише частину сонячного диска, який виглядає десь трохи неповноцінним колом, а десь тонким серпиком: ступінь покриття зменшується з віддаленням від смуги повної фази.

Цього разу, 29 березня 2006 року, затемнення розпочнеться на сході Сонця. Тінь вступить на Землю в тропічних лісах східної частини Бразилії, недалеко від атлантичного узбережжя. Швидкість її руху у цей час надзвичайно висока. Затемнення тут триватиме лише одну хвилину. Стрімко перетинаючи Атлантику, через півтори години тінь з'явиться біля берегів Африки і вступить на її узбережжя в Гані; швидко пройшовши через Того, Бенін та Нігерію, увійде на територію пустелі Сахара. Тут, у районі з'єднання кордонів Нігерії, Чаду та Лівії, тривалість затемнення виявиться найбільшою – 4 хв 6 с. За дві години тінь вийде до північного узбережжя Африки, в районі лівійсько-єгипетського кордону, неподалік історичного Ель-Аламейна. За 10 хв пройшовши над Середземним морем, тінь з'явиться біля берегів Туреччини, у благодатному районі Анатолійської затоки, найпопулярнішій курортній зоні країни. Центральна лінія тіні пройде безпосередньо через міста Кемер, Анталья, Манавгат, Сіде, добре знайомі мільйонам російських туристів. Тут тривалість затемнення вже зменшиться, але все-таки досягатиме 3 хв 45 с. Переваливши через прибережні гірські хребти, тінь піде в глиб турецької території - у Каппадокію і далі до Чорного моря. Швидко (за 9 хв), пройшовши над східною частиною моря, вона знову вступить на берег, тепер уже в Абхазії, захопивши смугу майже від Гагри до Батумі. За кілька хвилин накриє весь Центральний Кавказ, пройде над Ельбрусом і вийде на рівнини півдня Росії. Промчавши над Астраханню, тінь піде на територію Казахстану, але незабаром знову повернеться на територію Росії, цього разу вже в передгір'ях Алтаю. Тут тривалість події становитиме лише 2 хв. Ще через 15 хв тінь опиниться в Монголії, де повне затемнення (воно буде видно вже на заході сонця) і закінчиться.

Чи варто говорити про те, що видовище це не просто рідкісне і унікальне, а й надзвичайно вражаюче. Ті, хто бачив затемнення, кажуть, що кожен має спробувати побачити його хоча б раз у житті.

Де найкраще буде видно затемнення?

Відповісти це питання нелегко. Тому що вирішальним чинником будь-де буде погода. Похмурий день, хмари на небі зведуть до нуля всі інші переваги будь-якого місця для спостережень сонячного затемнення.

Березень у більшості місць Північної півкуліаж ніяк не ясний і стабільний місяць. Дізнатися завчасно достовірний прогноз погоди в конкретній, дуже невеликій точці землі, та ще на певний день і годину практично неможливо. То куди ж найнадійніше поїхати, якщо хтось зважиться на таку поїздку? Напевно, туди, де, за багаторічною статистикою, наприкінці березня є найбільша ймовірність ясної погоди.

Ми, звичайно, не говоримо про такі місця, як центр Сахари в Африці. Там шанс появи скількись істотної хмарності не перевищує 10-15%.

Далі, вздовж шляху прямування тіні - на Анатолійському узбережжі Туреччини, ймовірність ясної погоди значно падає і становить трохи більше 50%. На чорноморському узбережжі Кавказу відсоток ясної погоди ще менший, а в самих горах, по обидва боки хребта, прогноз на ясну погоду не перевищує 25%. На рівнинах за Кавказом ймовірність відсутності сильної хмарності знову збільшується, місцями перевищує 40% (переважно Казахстану) і навіть ще трохи підвищується в міру наближення до зони дії сибірського антициклону (якщо в цей час він перебуватиме на своєму звичайному місці). Але, якщо антициклон відсутня чи зміститься далеко убік, можливість похмурої погоди різко зросте. У районі Астрахані, як і в усій Прикаспійській низовині, хмарність дуже ймовірна через сусідство з морем, проте прогноз тут сприятливіший, ніж на Північному Кавказі.

Затемнення на території Росії

Цього разу удача прихильна до нас: смуга проходить досить обжитими областями країни з добре розвиненою транспортною мережею, і при бажанні по своїй країні можна без особливих зусиль дістатися місця повної фази. Таким чином, багато російських любителів астрономії мають варіанти вибору місця для спостережень.

Рух територією Росії місячна тінь розпочне у горах Кавказу. За кілька хвилин до того, як з'явитися у нас, тінь пройде територією Грузії, а саме – Абхазією. Почнеться затемнення в Гудауті, о 15 год 13 хв 53 с за московським літнім часом (воно буде введено з 26 березня), потім накриє Сухумі та прилеглі населені пункти, де тривалість повної фази становитиме майже 3 хв. У смузі повної фази виявляться також Зугдіді та Поті.

Залишивши територію Грузії, тінь Місяця вступить на російські землі і одразу ж накриє відомий гірськолижний курорт Домбай та прилеглі населені пункти, потім місто Карачаєвськ, де тривалість повної фази становитиме 1 хв 23 с. Майже одночасно Сонце згасне в Кисловодську, Єсентуках та Мінеральних Водах, там тривалість повної фази становитиме трохи більше 2 хв. Баксан (відомий гірський курорт Кабардино-Балкарії) виявиться практично на центральній лінії, і тривалість повної фази там досягне 3 хв. 17 с. У смузі повної фази буде гора Ельбрус. Відпочиваючі на його схилах зможуть побачити фантастичну картину затемнення в оточенні гірських піків, якщо, звичайно, дозволить дуже мінлива там погода. Одночасно тінь накриє Нальчик (тривалість фази – 3 хв 06 с), а трохи пізніше краями зачепить Будьонівськ (1 хв 15 с), Моздок та Нефтекумськ. Потім тінь ковзне по степах і пустелях Калмикії на північний схід. В Астрахані тривалість повної фази складе близько хвилини, оскільки місто опиниться на краю тіні. Однак ті, хто вибереться на 50-70 км на південь або південний схід від міста, до берегів Каспійського моря, зможуть дістатися майже центральної лінії смуги, там тривалість повної фази сягне 3 з невеликим хвилин!

Залишивши Астраханську область і пройшовши територією Казахстану, смуга тіні потрапить у Алтайський край, накривши по дорозі велике містоРубцовськ, де тривалість повної фази складе 2 хв 06; Незабаром тінь опиниться в Горно-Алтайську, що лежить прямо на центральній лінії затемнення. Цікаво відзначити, що через три роки (1 серпня 2008 року) це місто знову потрапить у смугу повного сонячного затемнення. Таке зазвичай буває раз на 200-300 років. Ось уже справді рідкісний успіх!

Після Гірничо-Алтайська затемнення побачать ще жителі Кизила, де тривалість повної фази становитиме лише 1 хв 56 с і Сонце буде видно вже біля самого горизонту, на заході.

У результаті можна припустити, що на території європейської частини Росії найбільш популярними місцями для спостережень виявляться Північний Кавказ (особливо район Мінеральних Вод) і район Астрахані. Обидва мають свої переваги та недоліки. Практично непередбачувана погода на Кавказі, незважаючи на велика кількістьсонячних днів на рік, перетворює астрономічну експедицію на лотерею.

У районі Астрахані, за статистикою, ймовірність хмарності близька до 60% і загалом погода значно стабільніша, ніж на Кавказі.

Залишивши Казахстан, місячна тінь знову опиниться на російської території, в Алтайському краї Погода тут наприкінці березня буває досить непоганою, часті сонячні дні, хоч і морозно. Місячна тінь, що лежить недалеко на південь від густонаселених районів Кузбасу та Західного Сибіру, привабить сюди спостерігачів та приїжджих, особливо, звичайно, мешканців цих регіонів.

Приватне затемнення

На жаль, більшість із тих, хто хотів би побачити сонячне затемнення, не зможуть з різних причин поїхати на спостереження туди, де буде видно повну фазу. І хоча, звичайно, враження від спостережень приватного затемнення не йдуть у жодне порівняння з приголомшливим ефектом повного затемнення, все ж таки не варто відмовлятися від можливості спостерігати хоча б приватне. Воно триває кілька годин, і можна не поспішаючи замалювати або сфотографувати весь хід зміни фаз затемнення, зафіксувати в пам'яті різні стадії ущербного сонячного диска та деталі лімбу Місяця. Якщо на Сонці буде видно плями - спробуйте спіймати момент вдалої композиції для фото.

З давніх-давен помічено, що тварини та птиці дуже чутливі до змін у природі, викликаних затемненням, тому цікаво стежити за їх поведінкою.

Ефектні досліди з тінями, що відкидаються Сонцем під час затемнення. Видима зміна геометричної форминашого світила спотворює і форму найзвичніших тіней, іноді досить несподіваним чином. Коли Сонце набуде вигляду серпа, у тінях несподівано з'явиться зображення сьогохвилинного Сонця - такі ж серпики, тільки перевернуті.

У тих місцях, де фази затемнення будуть дуже великими, більше 0,95 о, і небо потемніє, можна спробувати відшукати на ньому яскраві зірки та планети.

Цікаво розглянути в телескоп (при великому збільшенні) нерівний край місячного лімбу, оскільки майже вся поверхня Місяця вкрита горбами та горами. Вони часто бувають видно на краю місячного диска.

Що побачимо

Щоб нічого не прогаяти під час коротких хвилин повного затемнення, треба заздалегідь дізнатися, на що звернути увагу, що можливо в ці хвилини побачити. Тут допоможуть замальовки та фото, зроблені очевидцями минулих затемнень Сонця. Слід запам'ятати і чітко уявити, що й у який момент (по секундах) треба знайти очима. Добре уявляти собі хід затемнення, вигляд Сонця та неба у кожній фазі. Складіть (запишіть) собі порядок дій під час спостереження, після чого з секундоміром у руках потреніруйтесь у його виконанні.

Початок затемнення, тобто час вступу Місяця на диск Сонця, як і невеликі приватні фази, непідготовлений спостерігач не може виявити.

Дивно, але люди зазвичай не помічають і падіння освітленості навіть коли закрито 2/3 площі Сонця. Мабуть, так влаштований наш мозок, він ніби "підсилює" картинку, призводячи її до звичної яскравості.

Малодосвідчені спостерігачі помічають ослаблення сонячного світла, коли вже закрито близько 80% або більше площі світила. Тоді видно, що з звичного сонячного кола залишився вузький серп.

З фази 0,9 швидкість розвитку подій начебто різко збільшується. Якщо від появи першої "щербинки" на Сонці до вузького серпа проходить трохи більше години і фаза збільшується повільно, то цей серп просто на очах витончується, перетворюється на ниточку, а потім різко зникає. По краю місячного диска на кілька секунд спалахує дуга з яскравих зірочок-блискіток (так звані "чотки Бейлі"), після чого небо раптом різко темніє, запалюються зірки, а замість Сонця в небі з'являється чорне коло ("дірка"), оточене перлинно- блакитним, сріблястим сяйвом – це сонячна корона. Залежно від місця розташування спостерігача повна фаза затемнення триває від кількох секунд до трьох-чотирьох хвилин. За цей час спостерігачі з гострим зором можуть розглянути тонке рожеве кільце, що оточує чорний диск Місяця, - це сонячна хромосфера. верхня частинаатмосфери нашого світила.

Повинні бути помітні й великі протуберанці - викиди речовини в хромосферу. Вони мають вигляд невеликих рожево-пурпурових горбків, що височіють над хромосферою. Корона, навколишня Сонце, Яскраво спалахує, стає видна її форма, добре помітні струмені, промені.

Спостерігач, озброєний біноклем, підзорною трубою або телескопом (звичайно, обов'язково зі світлозахисними фільтрами), зможе в цей час розглянути набагато більше деталей. Наприклад, найтонші струмені у сонячній короні. Форма та розмір корони зазвичай залежать від ступеня активності Сонця. У роки активності вона широка, "кудлата", в роки сонячних мінімумів - невелика і відносно спокійна. В даний час Сонце знаходиться в мінімумі свого циклу, тому цілком можливо, що особливо вражаючим вигляд корони не буде.

Дуже цікаво (і навіть необхідно) під час затемнення хоча б на кілька секунд відірватися від приладів, щоб оглянути небосхил і навколишню місцевість. Небо побачиться темно-фіолетовим. На ньому засвітяться зірки. Вздовж горизонту, проте, воно забарвиться в червонувато-жовтогарячі тони - це світяться не приховані від Сонця райони Землі та атмосфери - там, де в цей час відбувається приватне затемнення. Уважна людина відзначить й інші явища: зміну температури повітря, напрями та сили вітру, зміну виду хмарності тощо.

Намагайтеся відшукати на небі планети, особливо ті, що видно зараз поруч із Сонцем, і тому вночі ми їх не бачимо.

Спостерігаючи повне сонячне затемнення, не обмежуйтеся лише візуальним спогляданням. Затемнення можна і потрібно сфотографувати, щоб краще закарбувати в пам'яті чудове природне явище, свідком якого ви були.

У наш час, коли сучасна цифрова фототехніка зробила крок неймовірно далеко в порівнянні з тією, що використовувалася в недавньому минулому, отримати якісні знімки набагато легше. Наразі широко поширені дзеркальні цифрові фотокамери. З ними процес зйомки суттєво спростився. Але щоб отримати по-справжньому хороший знімок сонячного затемнення, однієї техніки недостатньо. Потрібні ще певний запас знань, навичок, деякі спеціальні пристосування, а також неабияка частка удачі.

Про все це ми розповімо у наступному номері журналу. Тут же хочемо ще раз нагадати: за захоплюючим і напруженим процесом зйомки не забудьте просто помилуватися незвичайним видовищем. Інакше ризикуєте поповнити кількість тих фотографів, які засмучено розповідають, що знімки вони зробили хороші, а ось самого затемнення так і не побачили.

Поради фахівця

БЕЗПЕКА ДЛЯ ОЧ

Сонце - надзвичайно потужне джерело енергії і може пошкодити очі навіть при нетривалому погляді на нього. Тому спостерігати затемнення - тобто явище, що триває кілька годин, без спеціальних запобіжних заходів ні в якому разі не можна. Необхідно прийняти за правило, що до настання повної фази затемнення, тобто до моменту повного приховування Сонця за диском Місяця, не можна дивитися на нього без захисту. Для спостереження приватних фаз теж потрібно обов'язково застосовувати засоби захисту – спеціальні "окуляри для затемнення", сонячні світлофільтри (зараз все це є у продажу). На крайній кінець можна користуватися старими перевіреними методами: закопченим скельцем, засвіченою і проявленою фотоплівкою, носієм зі старої комп'ютерної дискети.

Ті, хто планує спостерігати Сонце з телескопом обов'язково повинні обладнати телескоп спеціальним сонячним фільтром. Будь-який, навіть найменший телескоп збирає світла в десятки, а то й у сотні разів більше, ніж око. Тому навіть частки секунди буває достатньо, щоб, подивившись у телескоп на Сонці, назавжди позбутися зору. Фільтри є різних конструкцій, але краще, щоб фільтр був апертурним – одягався на об'єктив. Користуватися окулярними фільтрами, тобто спеціальним чорним склом, що одягається на окуляр, якими раніше комплектувалися деякі моделі телескопів, не слід. При тривалому нагріванні вони часто лопаються і тоді є серйозною небезпекою. Найбільш популярні зараз фільтри із спеціальної "сонячної плівки" - полімерної плівки з високими оптичними якостями, на яку нанесений шар металу. Вона добре захищає і очі спостерігача, і телескоп, майже спотворюючи зображення.

Слід подбати і про безпеку оточуючих. Буває, що, захистивши "головний калібр" телескопа фільтром, забувають про шукача та інші пристрої. Навіть невеликі зорові трубки, які встановлюються зазвичай паралельно основний трубі, зазвичай, стають предметом особливого інтересу дітей, і навіть знайомих з астрономією дорослих. Обов'язково слід прикривати кришки. І взагалі краще не залишати телескоп без нагляду.

Як ви знаєте, планети та їх супутники не стоять на місці. Земля обертається довкола Сонця, а Місяць обертається навколо Землі. І іноді виникають такі моменти, коли Місяць у своєму русі повністю або частково заступає Сонце.

Малюнок 1.

Сонячне затемнення - це тінь Місяця лежить на Землі. Ця тінь у діаметрі становить близько 200 км, що у багато разів менше за діаметр Землі. Тому сонячне затемнення можна спостерігати одночасно лише у вузькій смузі на шляху місячної тіні:

Малюнок 2.Місячна тінь на поверхні Землі під час сонячного затемнення

Якщо спостерігач перебуває у смузі тіні, він бачить повне сонячне затемнення, при якому Місяць повністю приховує Сонце. При цьому небо темніє, і на ньому можуть стати зірки. Стає трохи прохолодніше. Птахи різко замовкають, налякані раптовою темрявою, і намагаються сховатися. Тварини починають виявляти занепокоєння. Деякі рослини згортають листя.

Малюнок 3.Фаза повного сонячного затемнення

Спостерігачі, які знаходяться поблизу смуги повного затемнення, можуть бачити приватне сонячне затемнення . При приватному затемненні Місяць проходить по диску Сонця не точно центром, а приховує лише частину цього диска. При цьому небо темніє набагато слабше, ніж за повного затемнення, зірки на ньому не видно. Приватне затемнення можна спостерігати на відстані близько 2 тисячі кілометрів від зони повного затемнення.

Малюнок 4.

Сонячне затемнення завжди трапляється в молодик. В цей час Місяць на Землі не видно, тому що той бік Місяця, який звернений до Землі, не освітлений Сонцем (див. рисунок 1). Через це здається, що під час затемнення Сонце закриває чорну пляму, яка невідомо звідки взялася.

Тінь, яку Місяць відкидає у бік Землі, виглядає як конус, що різко сходить. Вістря цього конуса знаходиться трохи далі за нашу планету (див. малюнки 1 і 2). Тому, коли тінь потрапляє на поверхню Землі, вона є не крапкою, а порівняно невеликою (150–270 км у поперечнику) чорною плямою. Слідом за Місяцем ця пляма переміщається поверхнею нашої планети зі швидкістю близько 1 кілометра в секунду:

Малюнок 5.
Схема сонячного затемнення 22 липня 2009 року із сайту NASA

Отже, тінь Місяця з великою швидкістю рухається по земної поверхніі не може надовго закрити якесь одне місце на земній кулі. Максимально можлива тривалість повної фази – всього 7,5 хв. Приватне затемнення триває близько двох годин.

Сонячні затемнення Землі - воістину унікальне явище. Воно можливе тому, що на небесній сфері діаметри Місяця та Сонця майже збігаються, незважаючи на те, що діаметр Сонця майже в 400 разів перевищує діаметр Місяця. А відбувається це тому, що Сонце приблизно в 400 разів далі від Землі, ніж Місяць.

Але орбіта Місяця не кругла, а еліптична. Тому в моменти, сприятливі для настання затемнень, місячний диск може бути більшим за сонячний, дорівнює йому або менше за нього. У першому випадку настає повне затемнення. У другому випадку теж виникає повне затемнення, але триває воно всю мить. А в третьому випадку відбувається кільцеподібне затемнення: навколо темного диска Місяця видно сяюче кільце поверхні Сонця. Таке затемнення може тривати до 12 хвилин.

Під час повного сонячного затемнення можна спостерігати сонячну корону - Зовнішні шари атмосфери Сонця, яка при звичайному світлі Сонця не видно. Це дивовижно красиве видовище:

Малюнок 6.Сонячне затемнення 11 серпня 1999 року

У різних точках Землі сонячне затемнення настає у час. Внаслідок руху Місяця навколо Землі та обертання Землі навколо своєї осі тінь від Місяця переміщається по земній поверхні приблизно із заходу на схід, утворюючи смугу тіні завдовжки кілька тисяч кілометрів і шириною в середньому близько 200 км (максимальна ширина 270 км).

Рис.

Причину та види сонячних затемнень можна показати на простому досвіді, що демонструється у затемненому приміщенні.

Для цього необхідно поставити на один кінець довгого столу електричну лампу (краще в кульовому абажурі матовому), на інший кінець - географічний глобус, а між ними потрібно підвісити невелику кульку на нитці. Висвітлюваний лампою, кулька відкидатиме тінь і півтінь на глобус, тобто. демонструвати повне та приватне сонячне затемнення. Зсунувши кульку трохи вгору і вниз, можна пропустити його тінь повз глобус, залишивши на ньому тільки півтінь, що покаже причину приватних сонячних затемнень. Зміщення кульки далі в тому ж напрямку до сходу його півтіні з глобуса, продемонструє молодик без сонячних затемнень.

Сонячне затемнення починається з правого, західного краю Сонця, на диску якого з'являється невелика шкода, що має форму кола того ж радіуса. Поступово фаза затемнення збільшується, і сонячний диск набуває вигляду серпа, що безперервно звужується, значно відрізняється за своєю формою від серповидних. місячних фаз, обмежених не круговим, а еліптичним термінатором

Якщо затемнення приватне, то в середині затемнення його фаза досягає деякого найбільшого значення, а потім знову зменшується, і затемнення закінчується на лівому східному краю сонячного диска. При приватних затемненнях ослаблення сонячного світла не помітно (за винятком затемнень з найбільшою фазою, близькою до 1), і фази затемнення видно лише при спостереженнях крізь темний світлофільтр.

У смузі повної фази сонячне затемнення теж починається з приватних фаз, але коли Місяць повністю закриє Сонце, настає напівтемрява, як у темні сутінки, і на темному небі з'являються найяскравіші зірки і планети, а навколо Сонця видно красиве променисте сяйво перлинного кольору - , Що являє собою зовнішні шари сонячної атмосфери, не видимі поза затемненням через їх невелику яскравість у порівнянні з яскравістю денного неба.

Рис.

Над усім горизонтом спалахує заграва кільце - це в місцевість, покриту місячною тінню, проникає сонячне світло із сусідніх зон, де повного затемнення не відбувається, а спостерігається лише приватне. Адже сяйво та блакитні промені, що входять у сонячне світло, рясно розсіюються земною атмосферою, а червоні та помаранчеві проходять крізь неї майже безперешкодно, і навіть щільний приземний шар повітря не служить їм на заваді.

Тому цей шар повітря і сприймається забарвленим у червонувато-рожевий колір.

Затемнення бувають, кільцеподібні (рис. 6), повні (рис. 7) та приватні.

Повне затемнення – найкращий час для вивчення сонячної атмосфери: сріблястої корони та нижчого шару – червоної хромосфери, над якою здіймаються вогняні фонтани протуберанців.

Рис.

Рис.

Незабаром, найчастіше через 2 - 3 хвилини, Місяць відкриває західний сонячний край, повна фаза затемнення закінчується, пропадає зареве кільце, швидко світлішає, зникають зірки, планети та сонячна корона.

Між іншим, вид сонячної корони змінюється рік у рік, від розпатланого на всі боки, до витягнутого вздовж сонячного екватора. Очевидно, витягнутий краєвид корони дав привід древнім єгиптянам зображати Сонце крилатим.

У кожній місцевості затемнення починається і закінчується в різні моменти часу та його обставини, у тому числі і тривалість, залежать не тільки від швидкості руху місячної тіні (полутени), а й від розташування в ній цієї місцевості.

Обчислені обставини затемнення наносяться на географічну карту, яка в цьому випадку називається картою сонячного затемнення. На ній зображуються лінії, що з'єднують точки земної поверхні з тими чи іншими однаковими величинами і тому звані ізолініями (від грецького «ізоз» - рівний, однаковий). Так, ізохрони початку (кінця) приватного затемнення проходять через точки, в яких приватне затемнення починається (закінчується) в один і той же момент у певній системі лічби часу, наприклад, за московським часом. Ізофази завжди з'єднують точки, у яких найбільша фаза затемнення однакова (правильніше їх називати ізофазами найбільшої фази).

Тривалість всього затемнення та його повної фази на центральній лінії підраховується за діаметрами місячної півтіні та тіні та за швидкістю їх переміщення по земній поверхні. Ці обчислення, як і обчислення всіх обставин сонячних затемнень для різних місцевостей Землі, дуже складні, оскільки швидкість місячної тіні (і півтіні) на земній поверхні залежить від величини та напрямку геоцентричної швидкості Місяця, від географічної широти місцевості і від кута нахилу конуса місячної тіні до поверхні цієї місцевості.

Але все ж таки, заради наочності, можна показати хоча б наближений принцип обчислення тривалості повного сонячного затемнення на центральній лінії смуги повної фази.

Якщо рух Місяця і обертання Землі відбувається в прямому напрямку, то місячна тінь переміщається по земній поверхні приблизно зі швидкістю:

де - геоцентрична швидкість Місяця та - лінійна швидкістьточок земної поверхні у напрямку руху місячної тіні.

Очевидно, що найбільша тривалість повної фази затемнення можлива лише при максимальному діаметрі місячної тіні і лише в екваторіальній зоні Землі, де лінійна швидкість точок земної поверхні найбільша та близька до = 0,47 км/сек.

Максимальний діаметр місячної тіні, як ми вже знаємо, можливий лише при найменшій геоцентричній відстані Місяця, коли її швидкість наближається до =1,08 км/сек. Тому найбільша тривалість повної фази сонячного затемнення

а точніші розрахунки призводять до значення:

Періодичність сонячних затемнень

Приватні сонячні затемнення відбуваються в кожній місцевості, природно, частіше повних затемнень, оскільки діаметр місячної півтіні, як було показано, значно перевищує діаметр місячної тіні.

Приміром, частку Москви за 30 років, з 1952 по 1981 р. включно, припадає 13 приватних сонячних затемнень, тобто. у Москві вони відбуваються в середньому через кожні 2,3 роки.

Аналогічна картина властива багатьом іншим місцям земної поверхні. Але якщо при приватних сонячних затемненнях з невеликою фазою сонячне світло майже не слабшає, то на них просто не звертають уваги і відносять затемнення Сонця до дуже рідкісних явищприроди.

Але приватні затемнення зі значною фазою вже викликають їхню цікавість, оскільки вивчення серії фотографій послідовних фаз затемнення дозволяє уточнити рух Місяця і при необхідності внести в теорію його руху відповідні поправки.

Повні ж сонячні затемнення астрономи спостерігають обов'язково, і для цього часто доводиться вирушати в дуже далекі експедиції і заздалегідь, за три-чотири тижні до затемнення, встановлювати і налагоджувати наукову апаратуру.

Крім уточнень для теорії руху Місяця, зіставлення обчислювальних і спостережуваних контактів і фаз затемнення допомагає вивчати нікчемні ухилення від рівномірного обертання Землі, ну а головна мета спостережень повних сонячних затемнень - це звичайно, вивчення сонячної корони, зовнішні областіі промені якої поза затемненням не видно.

За кілька хвилин, що триває повна фаза затемнення, астрономи встигають на своїх інструментах отримати численні фотографії корони, зняті в різних кольорових променях, фотографії її спектра, записати за допомогою самореєструючої апаратури змін інтенсивності її радіовипромінювання і виконати ще ряд інших спостережень, вкрай необхідних для вивчення фізичної природи Сонця і процесів, що відбуваються на ньому.

Це вивчення, у свою чергу, допомагає астрономам пізнавати природу численних зірок, лише однією з яких є наше Сонце.

У давнину сонячне затемнення сприймалося з жахом та захопленням одночасно. У наш час, коли стали відомі причини цього явища, почуття людей мало змінилися. Одні чекають на нього з нетерпінням, сподіваючись поспостерігати за цим величним явищем, інші — з деяким занепокоєнням і тривогою. Цікаво, чи буде сонячне затемнення 2018 року в Росії?

Трохи про причини та види сонячного затемнення

У наш вік освіти навіть школяр знає, чому настає затемнення Сонця. Тим, хто призабув суть того, що відбувається, нагадуємо, що сонячне затемнення відбувається через закриття сонячного диска Місяцем. Перекриття може бути повним або частковим. Така подія може відбуватися в повний місяць і зовсім недовго. Максимальний чассонячного затемнення ледь сягає 7,5 хвилин. Воно буває:

повнимколи місячний диск повністю перекриває Сонце для людського погляду на Землі;
приватнимколи Місяць закриває Сонце частково;
кільцеподібним- у цей час диск Місяця повністю перекриває диск Сонця, але промені нашого світила видно по краях місячного диска.

Останній різновид затемнення найкрасивіший для всіх любителів незвичайних природних явищ і найцікавіший з погляду астрологів та фахівців астрономічної науки. Кільцеподібне затемнення буває дуже рідко, і тому очікується з нетерпінням. На небі на лічені хвилини залишається лише невеличке кільце світла.

Коли буде сонячне затемнення у 2018 році

Наступного року подібних явищ природи буде лише три. Причому лише один із них можна буде спостерігати на території Росії. Не дивно, що росіян вже зараз цікавить, у скільки і де буде сонячне затемнення. Російської ФедераціїТак як для того щоб спостерігати за цією красивою подією, яка триває зовсім недовго, потрібно знати точний час. Ця таблиця дає повне уявлення про майбутні явища у 2018 році:

дата і час	Де буде сонячне затемнення
15.02.18 р. о 23-52 за м. в.	Приватне затемнення можна побачити на півдні Південної Америкита в Антарктиді.
13.07.18 р. о 06-02 по м. в.	Приватне затемнення спостерігатиметься в Антарктиді, на крайньому південному узбережжі Австралії, Тасманії та акваторії. Індійського океанув районі Австралії та Антарктиди.
11.08.18 р. о 12-47 за м.в.	Приватне затемнення побачать жителі у Гренландії, Канаді, у країнах Скандинавії, у північній та центральній частинах Росії, у районах Сибіру та Далекого Сходу, у північно-східній частині Казахстану, в Китаї та Монголії.

Вплив на все живе

Сонячні затемнення не проходять безвісти для всіх живих організмів на нашій планеті. Практично всі тварини стають неспокійними і намагаються сховатися. Птахи припиняють щебетання та співи. Рослинний світі той веде так, ніби настала ніч. Людський організм також переживає не найкращі часи. Негативні процеси починаються приблизно за два тижні до настання затемнення. Такий період продовжується і після природного явища. Особливо страждають особи, які хворіють на серцево-судинні захворювання та гіпертоніки. Сильному стресупіддаються і люди похилого віку. У них загострюються хронічні хвороби та з'являється почуття тривоги. Люди із слабкою психікою можуть впадати у депресію чи робити необдумані вчинки. Навіть здорові люди стають дратівливими і схильними до з'ясування стосунків. У ці дні не рекомендується підписувати серйозні фінансові чи юридичні документи. Бізнесменам не слід укладати ділові угоди та контракти.

Вчені не знаходять пояснення таких змін у людському організмі. Астрологи, які давно спостерігають за впливом планет на людину, не радять цими днями щось планувати. Вони рекомендують зайнятися своїм внутрішнім світом або почитати книгу, або послухати спокійну музику, що розслаблює. Служителі церкви загалом радять молитися.

Водночас життя не стоїть на місці й у ці дні. Хтось помирає, інші народжуються. Фахівці астрологічної науки давно помітили, що діти, народжені у дні затемнень, зазвичай стають неабиякими особистостями. Найчастіше природа нагороджує їх великим талантом.

Застереження

Як стверджують астрологи, всі сонячні затемнення мають циклічний характер. Тривалість циклу становить 185 років. Все, що з вами відбувається в дні затемнення, має продовження протягом наступних вісімнадцяти з половиною років. У зв'язку з цим у ці критичні дні не рекомендується:

починати щось нове;
піддаватися операційному втручанню;
сваритися, злитися і дратуватися через дрібниці.

Що можна робити у критичні дні

У дні сонячних затемнень 2018 краще разіві назавжди попрощатися з минулим. Потрібно очистити своє житло від мотлоху та старих речей і впустити нову енергію для перетворення вашого життя. Можна сісти на дієту, якщо ви вирішили стати стрункою та красивою. Рекомендується очистити свій організм і забути про шкідливі звички. Деякі екстрасенси радять розібратися зі своїми думками, розкласти все по поличках і намітити плани на майбутнє. При цьому треба чітко уявити свою мрію та уявити, що вона практично вже здійснилася. Якщо все зробити осмислено і правильно, то це дасть величезний імпульс реалізації найнеймовірніших рішень. Єдине, що необхідно відзначити – це те, що мрії мають бути реально здійсненними, а не надхмарними.

І ще, не впадайте у відчай, якщо вам не вдалося побачити це диво природи. Затемнення ще будуть у вашому житті, і не одне. Наступне затемнення, яке ми побачимо біля Росії, відбудеться 12.08.26 року.

Найтривалішим затемненням у цьому столітті було явище, яке відбулося 22.07.2009 р.
Швидкість тіні нашого супутника поверхнею нашої планети під час затемнення становить приблизно 2 тисячі метрів на секунду.
Затемнення Сонця таке гарне через цікавий збіг: діаметр планети в чотириста разів перевищує місячний і водночас відстань до супутника в чотириста разів менша, ніж до нашого світила. У зв'язку з цим лише на Землі можна побачити повне затемнення.

Затьмарення— астрономічна ситуація, за якої одне небесне тілозатуляє світло від іншого небесного тіла.

Найбільш відомі місячніі сонячнізатемнення. Також існують такі явища, як проходження планет (Меркурія та Венери) диском Сонця.

Місячне затемнення

Місячне затемнення настає, коли Місяць входить у конус тіні, що відкидається Землею. Діаметр плями тіні Землі з відривом 363 000 км (мінімальна відстань Місяця від Землі) становить близько 2,5 діаметрів Місяця, тому Місяць може бути затінена цілком.

Схема місячного затемнення

У кожен момент затемнення ступінь покриття диска Місяця земною тінню виражається фазою затемнення Ф. Розмір фази визначається відстанню 0 від центру Місяця до центру тіні. В астрономічних календарях наводяться величини Ф і 0 різних моментів затемнення.

Коли Місяць під час затемнення повністю входить у тінь Землі, говорять про повному місячному затемненні, коли частково - про приватному затемненні. Двома необхідними та достатніми умовами настання місячного затемнення є повний місяць та близькість Землі до місячного вузла.

Як видно для спостерігача на Землі, на уявній небесній сфері Місяць перетинає екліптику двічі на місяць у званих позиціях вузли. Повний місяць може припасти на таку позицію, на вузол, тоді можна спостерігати місячне затемнення. (Примітка: не дотримується масштабу)

Повне затемнення

Місячне затемнення може спостерігатися на половині Землі (там, де на момент затемнення Місяць знаходиться над горизонтом). Вигляд затемненого Місяця з будь-якої точки спостереження дуже мало відрізняється від іншої точки, і однаковий. Максимальна теоретично можлива тривалість повної фази місячного затемнення становить 108 хвилин; такими були, наприклад, місячні затемнення 26 липня 1953, 16 липня 2000 року. У цьому Місяць проходить через центр земної тіні; повні місячні затемнення такого типу називають центральними, вони відрізняються від нецентральних більшою тривалістю і меншою яскравістю Місяця під час повної фази затемнення.

Під час затемнення (навіть повного) Місяць не зникає повністю, а стає темно-червоним. Цей факт пояснюється тим, що Місяць навіть у фазі повного затемнення продовжує висвітлюватись. Сонячні промені, що проходять по дотичній до земної поверхні, розсіюються в атмосфері Землі і рахунок цього розсіювання частково досягають Місяця. Оскільки земна атмосфера найбільш прозора для променів червоно-жовтогарячої частини спектру, саме ці промені більшою мірою досягають поверхні Місяця при затемненні, що пояснює забарвлення місячного диска. По суті, це той самий ефект, що й оранжево-червоне свічення неба біля горизонту (зоря) перед сходом сонця або відразу після заходу сонця. Для оцінки яскравості затемнення використовується шкала Данжона.

Спостерігач, що знаходиться на Місяці, у момент повного (або часткового, якщо він знаходиться на затіненій частині Місяця) місячного затемнення бачить повне сонячне затемнення (затемнення Сонця Землею).

Шкала Данжона використовується з метою оцінки ступеня потемніння Місяця під час повного місячного затемнення. Запропонована астрономом Андре Данжоном у результаті дослідження такого явища, як попелясте світло Місяця, коли Місяць освітлений світлом, що проходить через верхні шари земної атмосфери. Яскравість Місяця під час затемнення залежить і від того, наскільки глибоко Місяць увійшов у тінь Землі.

Два повних місячних затемнення. Відповідають 2 (ліворуч) та 4 (праворуч) за шкалою Данжона

Попелясте світло Місяця — явище, коли бачимо Місяць цілком, хоча Сонцем освітлена лише його частина. При цьому неосвітлена прямим сонячним світлом частина поверхні Місяця має характерний попелястий колір.

Попелясте світло Місяця

Спостерігається незадовго до і незабаром після молодика (на початку першої чверті та наприкінці останньої чверті фаз Місяця).

Світіння неосвітленої прямим сонячним світлом поверхні Місяця утворюється сонячним світлом, розсіяним Землею, та був вдруге відбитим Місяцем Землю. Таким чином, маршрут фотонів попелястого світла Місяця такий: Сонце → Земля → Місяць → спостерігач Землі.

Маршрут фотонів при спостереженні попелястого світла: Сонце → Земля → Місяць → Земля

Причина цього явища добре відома з часів Леонардо Да Вінчіі Михайла Местліна,

Передбачуваний Автопортрет Леонардо да Вінчі

Міхаель Мєстлін

вчителі Кеплера,вперше дали правильне пояснення попелястого світла.

Йоган Кеплер

Серп Місяця з попелястим світлом, намальований Леонардо да Вінчі в Лестерському кодексі

Вперше інструментальні порівняння яскравості попелястого світла та серпа Місяця були зроблені у 1850 році французькими астрономами. Арагоі Брехня.

Домінік Франсуа Жан Араго

Яскравий серп - частина, що безпосередньо освітлена Сонцем. Решта Місяця освітлена світлом, відбитим від Землі

Фотографічні дослідження попелястого світла Місяця у Пулківській обсерваторії, виконані Г. А. Тиховим,привели його до висновку, що Земля з Місяця має виглядати як диск блакитного кольору, що й підтвердилося в 1969 році, коли людина висадилася на Місяць.

Гавриїл Адріанович Тихов

Він вважав за важливе вести систематичні спостереження попелястого світла. Спостереження за попелястим світлом Місяця дозволяють судити про зміну клімату Землі. Інтенсивність попелястого кольору певною мірою залежить від кількості хмарності на освітленій в Наразістороні Землі; для європейської частини Росії яскраве попелясте світло, відбите від потужної циклонічної діяльності в Атлантиці, передбачає випадання опадів через 7-10 днів.

Приватне затемнення

Якщо Місяць потрапляє у повну тінь Землі лише частково, спостерігається приватне затемнення. При ньому частина Місяця є темною, а частина навіть у максимальній фазі залишається в півтіні і освітлюється сонячними променями.

Вид Місяця при місячному затемненні

Напівтіньове затемнення

Навколо конуса тіні Землі є півтінь - область простору, в якій Земля заступає Сонце лише частково. Якщо Місяць проходить область півтіні, але не входить у тінь, відбувається напівтіньове затемнення. При ньому яскравість Місяця зменшується, але трохи: таке зменшення практично непомітно неозброєним оком і фіксується тільки приладами. Лише коли Місяць у напівтіньовому затемненні проходить поблизу конуса повної тіні, при ясному небіможна помітити незначне потемніння з краю місячного диска.

Періодичність

У зв'язку з розбіжністю площин місячної та земної орбіт, далеко не кожен повний місяць супроводжується місячним затемненням, і далеко не кожне місячне затемнення - повне. Максимальна кількість місячних затемнень за рік - 3, але в деякі роки не відбувається жодного місячного затемнення. Затемнення повторюються в колишньому порядку кожні 6585⅓ днів (або 18 років 11 днів і ~8 годин - період, званий сарос); знаючи, де і коли спостерігалося повне місячне затемнення, можна точно визначити час наступних та попередніх затемнень, що добре проглядаються в цій місцевості. Ця циклічність часто допомагає точно датувати події, що описуються в історичних літописах.

Саросабо драконічний період, Що складається з 223 синодичних місяців(У середньому приблизно 6585,3213 дня або 18,03 тропічного року), після яких затемнення Місяця та Сонця приблизно повторюються в колишньому порядку.

Синодійний(Від др.-грец. σύνοδος «з'єднання, зближення») місяць- Проміжок часу між двома послідовними однаковими фазами Місяця (наприклад, новолуннями). Тривалість є непостійною; середнє значення становить 29,53058812 середніх сонячної доби(29 діб 12 годин 44 хвилини 2,8 секунд), дійсна тривалість синодичного місяця відрізняється від середнього в межах 13 годин.

Аномалістичний місяць- проміжок часу між двома послідовними проходженнями Місяця через перигей у її русі навколо Землі. Тривалість на початку 1900 року становила 27,554551 середньої сонячної доби (27 діб 13 годин 18 хвилин 33,16 секунд), зменшується на 0,095 сек за 100 років.

Цей період є наслідком того, що 223 синодичні місяці Місяця (18 календарних років і 10⅓ або 11⅓ дня, в залежності від кількості високосних роківв даному періоді) майже дорівнюють 242 драконічним місяцям (6585,36 дня), тобто через 6585⅓ дня Місяць повертається до тієї ж сизигії та до вузла орбіти. До того ж вузлу повертається друге важливе для настання затемнення світило - Сонце - оскільки минає майже ціле число драконічних років (19, або 6585,78 дня) - періодів проходження Сонця через один і той самий вузол орбіти Місяця. Крім того, 239 аномалістичних місяцівМісяця дорівнюють 6585,54 дня, тому відповідні затемнення в кожному саросі наступають при однаковому віддаленні Місяця від Землі і мають одну і ту ж тривалість. Протягом одного сароса в середньому відбувається 41 сонячне затемнення (з них приблизно 10 – повні) та 29 місячних затемнень. Вперше передбачати місячні затемнення за допомогою сароса навчилися у стародавньому Вавилоні. Найкращі можливості для передбачення затемнень надає період, що дорівнює потрійному саросу. екселігмос, що містить ціле число днів, який використовувався в антикітерському механізмі.

Бероз саросом називає календарний період 3600 років; менші періоди мали назви: нерос у 600 років і соссос у 60 років.

Сонячне затемнення

Найдовше сонячне затемнення відбулося 15 січня 2010 року в Південно-Східній Азії і тривало понад 11 хвилин.

Сонячне затемнення - астрономічне явище, яке полягає в тому, що Місяць закриває (затьмарює) повністю або частково Сонце від спостерігача на Землі. Сонячне затемнення можливе тільки в молодик, коли сторона Місяця, звернена до Землі, не освітлена, і сам Місяць не видно. Темряви можливі, тільки якщо молодик відбувається поблизу одного з двох місячних вузлів (точки перетину видимих орбіт Місяця та Сонця), не далі ніж приблизно 12 градусів від одного з них.

Тінь Місяця на земній поверхні не перевищує в діаметрі 270 км, тому сонячне затемнення спостерігається лише у вузькій смузі по дорозі тіні. Оскільки Місяць звертається за еліптичній орбіті, Відстань між Землею і Місяцем у момент затемнення може бути різним, відповідно, діаметр плями місячної тіні на поверхні Землі може змінюватись у широких межах від максимального до нуля (коли вершина конуса місячної тіні не досягає поверхні Землі). Якщо спостерігач перебуває у смузі тіні, він бачить повне сонячне затемненняпри якому Місяць повністю приховує Сонце, небо темніє, і на ньому можуть з'явитися планети та яскраві зірки. Навколо прихованого Місяцем сонячного диска можна спостерігати сонячну корону,яка при звичайному яскравому світлі Сонця не видно.

Витягнута форма корони під час повного сонячного затемнення 1 серпня 2008 року (близько до мінімуму між 23-м та 24-м циклами сонячної активності)

При спостереженні затемнення нерухомим наземним спостерігачем повна фаза триває трохи більше кількох хвилин. Мінімальна швидкість руху місячної тіні земною поверхнею становить трохи більше 1 км/с. Під час повного сонячного затемнення космонавти, що знаходяться на орбіті, можуть спостерігати на поверхні Землі тінь, що біжить від Місяця.

Спостерігачі, які знаходяться поблизу смуги повного затемнення, можуть бачити його як приватне сонячне затемнення. При приватному затемненні Місяць проходить по диску Сонця не точно центром, приховуючи тільки його частину. При цьому небо темніє набагато слабше, ніж за повного затемнення, зірки не з'являються. Приватне затемнення може спостерігатись на відстані близько двох тисяч кілометрів від зони повного затемнення.

Повнота сонячного затемнення також виражається фазою Φ . Максимальна фаза приватного затемнення зазвичай виявляється у сотих частках від одиниці, де 1 повна фаза затемнення. Повна фаза може бути і більше одиниці, наприклад 1,01, якщо діаметр видимого місячного диска більший за діаметр видимого сонячного диска. Приватні фази мають значення менше 1. На краю місячної півтіні фаза дорівнює 0.

Момент, коли передній/задній край диска Місяця стосується краю Сонця, називається торканням. Перший торкання - момент, коли Місяць вступає на диск Сонця (початок затемнення, його приватної фази). Останній дотик (четвертий у разі повного затемнення) - це останній момент затемнення, коли Місяць сходить з диска Сонця. У разі повного затемнення другий дотик — момент, коли передня частина Місяця, пройшовши по всьому Сонцю, починає виходити з диска. Повне сонячне затемнення відбувається між другим та третім торканнями. Через 600 мільйонів років припливне гальмування віддалить Місяць від Землі настільки, що повне сонячне затемнення стане неможливим.

Астрономічна класифікація сонячних затемнень

За астрономічною класифікацією, якщо затемнення хоча б десь на поверхні Землі може спостерігатися як повне, воно називається повним.

Схема повного сонячного затемнення

Якщо затемнення може спостерігатися тільки як приватне (таке буває, коли конус тіні Місяця проходить поблизу земної поверхні, але не стосується її), затемнення класифікується як приватне. Коли спостерігач перебуває у тіні від Місяця, він спостерігає повне сонячне затемнення. Коли він знаходиться в ділянці напівтіні, він може спостерігати приватне сонячне затемнення. Крім повних та приватних сонячних затемнень, бувають кільцеподібні затемнення.

Анімоване кільцеве затемнення

Схема кільцеподібного сонячного затемнення

Кільцеподібне затемнення відбувається, коли в момент затемнення Місяць знаходиться на більшій відстані від Землі, ніж під час повного затемнення, і конус тіні проходить над земною поверхнею, не досягаючи її. Візуально при кільцеподібному затемненні Місяць проходить диском Сонця, але виявляється менше Сонця в діаметрі, і не може приховати його повністю. У максимальній фазі затемнення Сонце закривається Місяцем, але навколо Місяця видно яскраве кільце незакритої частини сонячного диска. Небо за кільцеподібного затемнення залишається світлим, зірки не з'являються, спостерігати корону Сонця неможливо. Одне й те затемнення може бути видно в різних частинах смуги затемнення як повне або кільцеподібне. Таке затемнення іноді називають повним кільцеподібним (або гібридним).

Тінь від Місяця на землі під час затемнення, фотографія з МКС. На фото видно Кіпр і Туреччина

Частота сонячних затемнень

У рік Землі може відбуватися від 2 до 5 сонячних затемнень, у тому числі трохи більше двох — повні чи кільцеподібні. У середньому за сто років відбувається 237 сонячних затемнень, з яких 160 – приватні, 63 – повні, 14 – кільцеподібні. У певній точці земної поверхні затемнення у великій фазі відбуваються досить рідко, рідше спостерігаються повні сонячні затемнення. Так, на території Москви з XI по XVIII століття можна було спостерігати 159 сонячних затемнень з фазою більше 0,5, з яких всього 3 повних (11 серпня 1124 р., 20 березня 1140 р. і 7 червня 1415 р.). Ще одне повне сонячне затемнення відбулося 19 серпня 1887 року. Кільцеподібне затемнення можна було спостерігати у Москві 26 квітня 1827 року. Дуже сильне затемнення із фазою 0,96 сталося 9 липня 1945 року. Наступне повне сонячне затемнення очікується у Москві лише 16 жовтня 2126 року.

Згадування затемнень в історичних документах

Сонячні затемнення часто згадуються в античних джерелах. Ще більша кількістьдатованих описів міститься у західноєвропейських середньовічних хроніках та анналах. Наприклад, сонячне затемнення згадано в Анналах св. Максиміна Трірського: «538 р. 16 лютого, з першої до третьої години було сонячне затемнення». Велике числоописів сонячних затемнень з найдавніших часів міститься також у хроніках Східної Азії, насамперед у Династійних історіях Китаю, в арабських хроніках та російських літописах.

Згадування сонячних затемнень в історичних джерелах зазвичай дає можливість незалежної перевірки або уточнення хронологічної прив'язки описаних у них подій. Якщо затемнення описане у джерелі недостатньо докладно, без зазначення місця спостереження, календарної дати, часу та фази, така ідентифікація часто неоднозначна. У разі при ігноруванні тимчасової прив'язки джерела по всьому історичному інтервалі часто можна підібрати кілька можливих «кандидатів» роль історичного затемнення, чим активно користуються деякі автори псевдоісторичних теорій.

Відкриття, зроблені завдяки сонячним затемненням

Повні сонячні затемнення дозволяють спостерігати корону та найближчі околиці Сонця, що у звичайних умовах вкрай утруднено (хоча з 1996 року астрономи отримали можливість постійно оглядати околиці нашої зірки завдяки роботі супутника SOHO(англ. SolarandHeliosphericObservatory- Сонячна і геліосферна обсерваторія).

SOHO - космічний апаратдля спостереження за Сонцем

Французький вчений П'єр Жансенпід час повного сонячного затемнення в Індії 18 серпня 1868 року вперше дослідив хромосферу Сонця та отримав спектр нового хімічного елемента

П'єр Жуль Сезар Жансен

(Щоправда, як потім з'ясувалося, цей спектр можна було отримати і не чекаючи сонячного затемнення, що й зробив на два місяці пізніше англійський астроном Норман Лок'єр). Цей елемент назвали на честь Сонця. гелієм.

У 1882 році, 17 травня, під час сонячного затемнення спостерігачами з Єгипту було помічено комету, що пролітає поблизу Сонця. Вона отримала назву Комети затемнення, хоча в неї є ще одна назва - комета Тевфіка(в честь хедиваЄгипту на той час).

Комета затемнення 1882 року(сучасне офіційне позначення: X/1882 K1) - Комета, яка була виявлена спостерігачами в Єгипті під час сонячного затемнення 1882 року.Її поява була повним сюрпризом, і вона спостерігалася під час затемнення в перший і останній раз. Вона є членом сімействанавколосонячних комет Крейца (Kreutz Sungrazers), і на 4 місяці випередила появу іншого члена цього сімейства – великої вересневої комети 1882 року. Іноді її називають кометою Тевфікана честь того часу хедива Єгипту Тевфіка.

Хедів(Хедива, хедіф) (перс. - Пан, государ) - титул віце-султана Єгипту, що існував у період залежності Єгипту від Туреччини (1867-1914). Цей титул носили Ісмаїл, Тауфік та Аббас II.

Тауфік-паша

Роль затемнень у культурі та науці людства

З найдавніших часів сонячні та місячні затемнення, як і інші рідкісні астрономічні явища, такі як поява комет, сприймалися як негативні події. Люди дуже боялися затемнень, тому що вони відбуваються рідко і є незвичними і лякаючими явищами природи. У багатьох культурах затемнення вважалися провісниками нещасть і катастроф (особливо це стосувалося місячних затемнень, очевидно через червоний колір затіненого Місяця, що асоціювався з кров'ю). У міфології затемнення пов'язувалися з боротьбою вищих сил, одна з яких бажає порушити встановлений лад у світі («погасити» або «з'їсти» Сонце, «вбити» або «залити кров'ю» Місяць), а інша — зберегти його. Повір'я одних народів вимагали повної тиші та бездіяльності під час затемнень, інших, навпаки, активних чаклунських дій для допомоги «світлим силам». Якоюсь мірою таке ставлення до затемнень зберігалося аж до нових часів, незважаючи на те, що механізм затемнень був давно вивчений і загальновідомий.

Затемнення дали багатий матеріал науці. У давнину спостереження затемнень допомагали вивчати небесну механіку та розбиратися у будові Сонячна система. Спостереження тіні Землі на Місяці дало перший «космічний» доказ факту кулястості нашої планети. Аристотель вперше вказав на те, що форма земної тіні при місячних затемненняхзавжди округла, що доводить кулястість Землі. Сонячні затемнення дозволили приступити до вивчення корони Сонця, яку неможливо спостерігати у звичайний час. Під час сонячних затемнень вперше було зафіксовано явища гравітаційного викривлення ходу світлових променів поблизу значної маси, що стало одним із перших експериментальних доказів висновків. загальної теоріївідносності. Велику роль у вивченні внутрішніх планет Сонячної системи відіграли спостереження проходжень їх по сонячному диску. Так, Ломоносов, спостерігаючи проходження в 1761 році Венери по диску Сонця, вперше (за 30 років до Шретера і Гершеля) відкрив венеріанську атмосферу, виявивши заломлення сонячних променів при вході та виході Венери з сонячного диска.