Gerhana- situasi astronomi di mana satu benda langit mengaburkan cahaya dari benda langit lainnya.

Yang paling terkenal bulan dan tenaga surya gerhana. Ada juga fenomena seperti lintasan planet (Merkurius dan Venus) melintasi piringan Matahari.

gerhana bulan

Gerhana bulan terjadi ketika Bulan memasuki kerucut bayangan yang dibentuk oleh Bumi. Diameter titik bayangan Bumi pada jarak 363.000 km (jarak minimum Bulan dari Bumi) adalah sekitar 2,5 kali diameter Bulan, sehingga seluruh Bulan dapat dikaburkan.

Diagram gerhana bulan

Pada setiap momen gerhana, derajat tutupan piringan Bulan oleh bayangan Bumi dinyatakan dengan fase gerhana F. Besarnya fase ditentukan oleh jarak 0 dari pusat Bulan ke pusat Bulan. Bayangan. Dalam kalender astronomi, nilai dan 0 diberikan untuk berbagai momen gerhana.

Ketika Bulan saat gerhana benar-benar memasuki bayangan Bumi, mereka berbicara tentang gerhana bulan Total, ketika sebagian - tentang gerhana sebagian. Dua kondisi yang diperlukan dan cukup untuk terjadinya gerhana bulan adalah bulan purnama dan kedekatan Bumi dengan simpul bulan.

Seperti yang terlihat oleh seorang pengamat di Bumi, pada bola langit imajiner, Bulan melintasi ekliptika dua kali sebulan pada posisi yang disebut simpul. Bulan purnama dapat jatuh pada posisi seperti itu, pada simpul, maka Anda dapat mengamati gerhana bulan. (Catatan: tidak untuk skala)

gerhana penuh

Gerhana bulan dapat diamati di separuh wilayah Bumi (di mana Bulan berada di atas cakrawala pada saat gerhana). Pemandangan Bulan yang gelap dari titik pengamatan mana pun sedikit berbeda dari titik lain, dan sama. Durasi maksimum yang mungkin secara teoritis dari fase total gerhana bulan adalah 108 menit; seperti itu, misalnya, gerhana bulan 26 Juli 1953, 16 Juli 2000. Dalam hal ini, Bulan melewati pusat bayangan bumi; Gerhana bulan total jenis ini disebut pusat, mereka berbeda dari yang non-pusat dalam durasi yang lebih lama dan kecerahan Bulan yang lebih rendah selama fase total gerhana.

Saat terjadi gerhana (bahkan yang total), Bulan tidak hilang sama sekali, melainkan menjadi merah tua. Fakta ini dijelaskan oleh fakta bahwa Bulan, bahkan dalam fase gerhana total, terus diterangi. Sinar matahari yang lewat secara tangensial ke permukaan bumi tersebar di atmosfer bumi dan karena hamburan ini sebagian mencapai bulan. Karena atmosfer bumi paling transparan terhadap sinar bagian spektrum merah-oranye, sinar inilah yang mencapai permukaan bulan selama gerhana hingga tingkat yang lebih tinggi, yang menjelaskan warna piringan bulan. Faktanya, ini adalah efek yang sama seperti cahaya oranye-merah di langit dekat cakrawala (fajar) sebelum matahari terbit atau sesaat setelah matahari terbenam. Untuk memperkirakan kecerahan gerhana, kami menggunakan skala Danjon.

Seorang pengamat di Bulan, pada saat gerhana bulan total (atau sebagian, jika ia berada di bagian Bulan yang diarsir), melihat gerhana matahari total (gerhana Matahari oleh Bumi).

skala Danjon digunakan untuk memperkirakan tingkat kegelapan bulan selama gerhana bulan total. Diusulkan oleh astronom André Danjon sebagai hasil studi tentang fenomena seperti cahaya bulan pucat ketika bulan diterangi oleh cahaya yang melewati lapisan atas atmosfer bumi. Kecerahan Bulan saat terjadi gerhana juga bergantung pada seberapa dalam Bulan telah memasuki bayangan Bumi.

Dua gerhana bulan total. Sesuai dengan 2 (kiri) dan 4 (kanan) pada skala Danjon

Cahaya abu bulan - fenomena ketika kita melihat seluruh bulan, meskipun hanya sebagian yang diterangi oleh matahari. Pada saat yang sama, bagian permukaan Bulan yang tidak terkena sinar matahari langsung memiliki karakteristik warna abu-abu.

Cahaya abu bulan

Itu diamati sesaat sebelum dan segera setelah bulan baru (pada awal kuartal pertama dan pada akhir kuartal terakhir fase bulan).

Pancaran sinar permukaan bulan yang tidak terkena sinar matahari langsung, terbentuk dari sinar matahari yang dihamburkan oleh Bumi, dan kemudian dipantulkan secara sekunder oleh Bulan ke Bumi. Jadi, rute foton cahaya pucat Bulan adalah: Matahari → Bumi → Bulan → pengamat di Bumi.

Rute foton saat mengamati cahaya pucat: Matahari → Bumi → Bulan → Bumi

Alasan untuk fenomena ini telah diketahui sejak Leonardo da Vinci dan Mikhail Mestlin,

Dugaan potret diri Leonardo da Vinci

Michael Mostlin

guru Kepler, yang untuk pertama kalinya memberikan penjelasan yang benar tentang cahaya pucat itu.

Johannes Kepler

Bulan sabit dengan ashlight, digambar oleh Leonardo da Vinci di Codex Leicester

Untuk pertama kalinya, perbandingan instrumental dari kecerahan cahaya pucat dan bulan sabit dibuat pada tahun 1850 oleh para astronom Prancis. Arago dan Berbohong.

Dominique Francois Jean Arago

Bulan sabit terang adalah bagian yang langsung disinari oleh Matahari. Sisa Bulan diterangi oleh cahaya yang dipantulkan dari Bumi.

Studi fotografi cahaya pucat bulan di observatorium Pulkovo, dilakukan oleh G.A.Tikhov, membawanya ke kesimpulan bahwa Bumi dari bulan akan terlihat seperti piringan kebiruan, yang dikonfirmasi pada tahun 1969 ketika seorang pria mendarat di bulan.

Gavriil Adrianovich Tikhov

Dia menganggap penting untuk membuat pengamatan sistematis dari cahaya pucat. Pengamatan cahaya pucat bulan memungkinkan kita untuk menilai perubahan iklim bumi. Intensitas warna abu tergantung pada tingkat tertentu pada jumlah tutupan awan di sisi Bumi yang saat ini diterangi; untuk bagian Eropa Rusia, cahaya abu-abu terang, yang dipantulkan dari aktivitas siklon yang kuat di Atlantik, memprediksi curah hujan dalam 7-10 hari.

gerhana sebagian

Jika Bulan jatuh ke dalam bayangan total Bumi hanya sebagian, ada gerhana sebagian. Dengan itu, sebagian Bulan menjadi gelap, dan sebagian, bahkan dalam fase maksimum, tetap dalam naungan parsial dan diterangi oleh sinar matahari.

Pemandangan bulan saat gerhana bulan

gerhana penumbra

Di sekitar kerucut bayangan Bumi ada penumbra - wilayah ruang di mana Bumi menutupi Matahari hanya sebagian. Jika Bulan melewati penumbra, tetapi tidak memasuki bayangan, gerhana penumbra. Dengan itu, kecerahan Bulan berkurang, tetapi hanya sedikit: penurunan seperti itu hampir tidak terlihat oleh mata telanjang dan hanya direkam oleh instrumen. Hanya ketika Bulan dalam gerhana penumbra lewat di dekat kerucut bayangan total, di langit yang cerah, seseorang dapat melihat sedikit penggelapan dari salah satu tepi piringan Bulan.

Periodisitas

Karena perbedaan antara bidang orbit bulan dan bumi, tidak setiap bulan purnama disertai dengan gerhana bulan, dan tidak setiap gerhana bulan selesai. Jumlah maksimum gerhana bulan per tahun adalah 3, tetapi dalam beberapa tahun tidak ada gerhana bulan tunggal. Gerhana berulang dalam urutan yang sama setiap 6585⅓ hari (atau 18 tahun 11 hari dan ~8 jam - periode yang disebut saro); mengetahui di mana dan kapan gerhana bulan total diamati, seseorang dapat secara akurat menentukan waktu gerhana berikutnya dan sebelumnya yang terlihat jelas di daerah ini. Siklus ini sering membantu untuk secara akurat menentukan tanggal peristiwa yang dijelaskan dalam catatan sejarah.

Saros atau periode kejam, terdiri dari 223 bulan sinode(rata-rata sekitar 6585,3213 hari atau 18,03 tahun tropis), setelah itu gerhana Bulan dan Matahari kira-kira berulang dalam urutan yang sama.

sinode(dari bahasa Yunani lainnya "koneksi, pemulihan hubungan") bulan- interval waktu antara dua fase identik yang berurutan dari bulan (misalnya, bulan baru). Durasinya tidak konstan; nilai rata-rata adalah 29.53058812 hari matahari rata-rata (29 hari 12 jam 44 menit 2,8 detik), durasi sebenarnya dari bulan sinodik berbeda dari rata-rata dalam 13 jam.

bulan anomali- interval waktu antara dua lintasan Bulan yang berurutan melalui perigee dalam pergerakannya mengelilingi Bumi. Durasi pada awal 1900 adalah 27,554551 hari matahari rata-rata (27 hari 13 jam 18 menit 33,16 detik), menurun 0,095 detik dalam 100 tahun.

Periode ini merupakan konsekuensi dari fakta bahwa 223 bulan sinodik Bulan (18 tahun kalender dan 10⅓ atau 11⅓ hari, tergantung pada jumlah tahun kabisat dalam periode tertentu) hampir sama dengan 242 bulan kejam (6585,36 ​​hari), yang adalah, setelah 6585⅓ hari Bulan kembali ke syzygy yang sama dan ke simpul orbit. Termasyhur kedua, penting untuk permulaan gerhana, kembali ke simpul yang sama - Matahari - karena hampir sejumlah bilangan bulat tahun yang kejam (19, atau 6585,78 hari) berlalu - periode perjalanan Matahari melalui simpul yang sama dari orbit Bulan. Selain itu, 239 bulan anomali Bulan sama dengan 6585,54 hari, sehingga gerhana yang sesuai di setiap saros terjadi pada jarak yang sama dari Bulan dari Bumi dan memiliki durasi yang sama. Dalam satu saros, rata-rata terjadi 41 kali gerhana matahari (di antaranya total 10 kali) dan 29 kali gerhana bulan. Untuk pertama kalinya, mereka belajar memprediksi gerhana bulan dengan bantuan saros di Babilonia kuno. Peluang terbaik untuk memprediksi gerhana disediakan oleh periode yang sama dengan tiga saro - exligmos A berisi bilangan bulat jumlah hari yang digunakan dalam Mekanisme Antikythera.

Beroz menyebut periode kalender 3600 tahun saros; periode yang lebih kecil diberi nama: neros pada 600 tahun dan sossos pada 60 tahun.

Gerhana matahari

Gerhana matahari terpanjang terjadi pada 15 Januari 2010 di Asia Tenggara dan berlangsung selama 11 menit.

Gerhana matahari adalah fenomena astronomi di mana Bulan sepenuhnya atau sebagian mengaburkan Matahari dari pengamat di Bumi. Gerhana matahari hanya mungkin terjadi pada bulan baru, ketika sisi bulan yang menghadap ke Bumi tidak diterangi, dan bulan itu sendiri tidak terlihat. Gerhana hanya mungkin terjadi jika bulan baru terjadi di dekat salah satu dari dua simpul bulan (titik persimpangan orbit Bulan dan Matahari yang terlihat), tidak lebih dari sekitar 12 derajat dari salah satunya.

Bayangan bulan di permukaan bumi tidak melebihi diameter 270 km, sehingga gerhana matahari hanya diamati pada pita sempit di sepanjang jalur bayangan. Karena Bulan berputar dalam orbit elips, jarak antara Bumi dan Bulan pada saat gerhana dapat berbeda, masing-masing, diameter titik bayangan bulan di permukaan Bumi dapat sangat bervariasi dari maksimum hingga nol (ketika puncak kerucut bayangan bulan tidak mencapai permukaan bumi). Jika pengamat berada di jalur bayangan, dia melihat gerhana matahari total di mana Bulan sepenuhnya menyembunyikan Matahari, langit menjadi gelap, dan planet-planet serta bintang-bintang terang dapat muncul di atasnya. Di sekitar piringan matahari yang disembunyikan oleh Bulan, orang dapat mengamati mahkota matahari, yang tidak terlihat di bawah cahaya terang normal matahari.

Bentuk korona yang memanjang saat gerhana matahari total 1 Agustus 2008 (mendekati minimal antara siklus matahari 23 dan 24)

Ketika gerhana diamati oleh pengamat tanah stasioner, fase total berlangsung tidak lebih dari beberapa menit. Kecepatan minimum bayangan bulan di permukaan bumi hanya lebih dari 1 km/s. Selama gerhana matahari total, astronot di orbit dapat mengamati bayangan Bulan yang bergerak di permukaan bumi.

Pengamat yang dekat dengan gerhana total dapat melihatnya sebagai gerhana matahari sebagian. Selama gerhana parsial, Bulan melewati piringan Matahari tidak tepat di tengah, hanya menyembunyikan sebagian saja. Dalam hal ini, langit menjadi gelap jauh lebih lemah daripada selama gerhana total, bintang-bintang tidak muncul. Gerhana sebagian dapat diamati pada jarak sekitar dua ribu kilometer dari zona gerhana total.

Totalitas gerhana matahari juga dinyatakan oleh fase Φ . Fase maksimum gerhana sebagian biasanya dinyatakan dalam seperseratus unit, di mana 1 adalah fase total gerhana. Fase total bisa lebih besar dari satu, misalnya 1,01, jika diameter piringan bulan yang terlihat lebih besar dari diameter piringan matahari yang terlihat. Fase parsial memiliki nilai kurang dari 1. Di tepi penumbra bulan, fasenya adalah 0.

Momen saat ujung depan/belakang piringan Bulan menyentuh tepi Matahari disebut menyentuh. Kontak pertama adalah saat Bulan memasuki piringan Matahari (awal gerhana, fase parsialnya). Sentuhan terakhir (yang keempat dalam kasus gerhana total) adalah saat terakhir gerhana, ketika Bulan meninggalkan piringan Matahari. Dalam kasus gerhana total, sentuhan kedua adalah saat bagian depan Bulan, setelah melewati seluruh Matahari, mulai keluar dari piringan. Gerhana matahari total terjadi antara sentuhan kedua dan ketiga. Dalam 600 juta tahun, tarikan pasang surut akan mendorong Bulan menjauh dari Bumi sehingga gerhana matahari total tidak mungkin terjadi.

Klasifikasi astronomis gerhana matahari

Menurut klasifikasi astronomi, jika gerhana setidaknya di suatu tempat di permukaan bumi dapat diamati secara total, itu disebut menyelesaikan.

Diagram gerhana matahari total

Jika gerhana hanya dapat diamati sebagai gerhana sebagian (hal ini terjadi ketika kerucut bayangan bulan lewat di dekat permukaan bumi, tetapi tidak menyentuhnya), gerhana diklasifikasikan sebagai pribadi. Ketika seorang pengamat berada di bawah bayang-bayang bulan, ia mengamati gerhana matahari total. Saat berada di penumbra, ia bisa mengamati gerhana matahari sebagian. Selain gerhana matahari total dan sebagian, ada juga gerhana cincin.

Gerhana cincin animasi

Diagram gerhana matahari cincin

Gerhana cincin terjadi ketika, pada saat gerhana, Bulan berada pada jarak yang lebih jauh dari Bumi daripada saat gerhana total, dan kerucut bayangan melewati permukaan bumi tanpa mencapainya. Secara visual, selama gerhana cincin, Bulan melewati piringan Matahari, tetapi diameternya ternyata lebih kecil dari Matahari, dan tidak dapat sepenuhnya menyembunyikannya. Pada fase maksimum gerhana, Matahari ditutupi oleh Bulan, tetapi cincin terang dari bagian piringan surya yang tidak tertutup terlihat di sekitar Bulan. Langit selama gerhana annular tetap cerah, bintang tidak muncul, tidak mungkin untuk mengamati korona Matahari. Gerhana yang sama dapat dilihat di berbagai bagian pita gerhana sebagai total atau cincin. Gerhana semacam itu kadang-kadang disebut gerhana cincin total (atau hibrida).

Bayangan Bulan di Bumi saat gerhana, foto dari ISS. Foto menunjukkan Siprus dan Turki

Frekuensi gerhana matahari

Dari 2 hingga 5 gerhana matahari dapat terjadi di Bumi per tahun, di mana tidak lebih dari dua yang total atau berbentuk cincin. Rata-rata, 237 gerhana matahari terjadi dalam seratus tahun, 160 di antaranya sebagian, 63 total, dan 14 cincin. Pada suatu titik tertentu di permukaan bumi, gerhana pada fase mayor cukup jarang terjadi, bahkan lebih jarang lagi terjadi gerhana matahari total. Dengan demikian, di wilayah Moskow dari abad ke-11 hingga ke-18, 159 gerhana matahari dengan fase lebih besar dari 0,5 dapat diamati, yang totalnya hanya 3 (11 Agustus 1124, 20 Maret 1140, dan 7 Juni 1415). ). Gerhana matahari total lainnya terjadi pada 19 Agustus 1887. Gerhana cincin dapat diamati di Moskow pada 26 April 1827. Gerhana yang sangat kuat dengan fase 0,96 terjadi pada tanggal 9 Juli 1945. Gerhana matahari total berikutnya diperkirakan terjadi di Moskow hanya pada 16 Oktober 2126.

Sebutkan gerhana dalam dokumen sejarah

Gerhana matahari sering disebutkan dalam sumber-sumber kuno. Lebih banyak lagi deskripsi tanggal terkandung dalam kronik dan sejarah abad pertengahan Eropa Barat. Misalnya, gerhana matahari disebutkan dalam Annals of St. Maximin dari Trier: "538 pada 16 Februari, dari jam pertama hingga ketiga terjadi gerhana matahari." Sejumlah besar deskripsi gerhana matahari dari zaman kuno juga terkandung dalam babad Asia Timur, terutama dalam Sejarah Dinasti Cina, dalam babad Arab dan babad Rusia.

Penyebutan gerhana matahari dalam sumber sejarah biasanya memberikan kesempatan untuk verifikasi atau klarifikasi independen dari hubungan kronologis dari peristiwa yang dijelaskan di dalamnya. Jika gerhana dijelaskan dalam sumber dengan tidak cukup rinci, tanpa menunjukkan tempat pengamatan, tanggal kalender, waktu dan fase, identifikasi tersebut sering ambigu. Dalam kasus seperti itu, mengabaikan referensi waktu dari sumber di seluruh interval sejarah, seringkali mungkin untuk memilih beberapa "kandidat" yang mungkin untuk peran gerhana historis, yang secara aktif digunakan oleh beberapa penulis teori pseudo-historis.

Penemuan gerhana matahari

Gerhana matahari total memungkinkan untuk mengamati korona dan sekitar Matahari, yang sangat sulit dalam kondisi normal (walaupun sejak 1996, para astronom dapat terus-menerus mensurvei sekitar bintang kita berkat penelitian ini. Satelit SOHO(Bahasa inggris) Tenaga suryadanheliosferobservatorium observatorium matahari dan heliosfer).

SOHO - pesawat luar angkasa untuk mengamati Matahari

Ilmuwan Prancis Pierre Jansen selama gerhana matahari total di India pada 18 Agustus 1868, ia pertama kali menjelajahi kromosfer Matahari dan memperoleh spektrum unsur kimia baru.

Pierre Jules Cesar Jansen

(Benar, ternyata belakangan, spektrum ini dapat diperoleh tanpa menunggu gerhana matahari, yang dilakukan dua bulan kemudian oleh astronom Inggris Norman Lockyer). Unsur ini dinamai matahari. helium.

Pada tahun 1882, pada tanggal 17 Mei, saat terjadi gerhana matahari, pengamat dari Mesir melihat sebuah komet terbang di dekat Matahari. Dia mendapat nama komet gerhana, meskipun memiliki nama lain - Komet Tevfik(untuk menghormati khedive Mesir pada waktu itu).

komet gerhana tahun 1882(sebutan resmi modern: X/1882 K1) adalah komet yang ditemukan oleh pengamat di Mesir pada saat gerhana matahari tahun 1882.Penampilannya benar-benar mengejutkan, dan dia diamati selama gerhana untuk pertama dan terakhir kalinya. Dia adalah anggota keluargakomet dekat-surya Kreutz (Kreutz Sungrazers), dan 4 bulan sebelum kemunculan anggota lain dari keluarga ini - komet September tahun 1882 yang agung. Kadang disebut komet Tevfik untuk menghormati Khedive Mesir pada waktu itu Tevfik.

Khedive(khediva, khedif) (Persia - tuan, berdaulat) - gelar wakil sultan Mesir, yang ada selama periode ketergantungan Mesir pada Turki (1867-1914). Gelar ini disandang oleh Ismail, Taufik dan Abbas II.

Taufik Pasya

Peran gerhana dalam budaya dan ilmu pengetahuan umat manusia

Sejak zaman kuno, gerhana matahari dan bulan, serta fenomena astronomi langka lainnya, seperti kemunculan komet, telah dianggap sebagai peristiwa negatif. Orang-orang sangat takut dengan gerhana, karena jarang terjadi dan merupakan fenomena alam yang tidak biasa dan menakutkan. Dalam banyak budaya, gerhana dianggap sebagai pertanda kemalangan dan malapetaka (ini terutama berlaku untuk gerhana bulan, tampaknya karena warna merah Bulan yang dibayangi, terkait dengan darah). Dalam mitologi, gerhana dikaitkan dengan perjuangan kekuatan yang lebih tinggi, yang salah satunya ingin mengganggu tatanan yang sudah mapan di dunia ("memadamkan" atau "memakan" Matahari, "membunuh" atau "mendarahi" Bulan), dan yang lainnya ingin menyimpannya. Keyakinan beberapa orang menuntut keheningan total dan kelambanan selama gerhana, sementara yang lain, sebaliknya, menuntut ilmu sihir aktif untuk membantu "kekuatan cahaya". Sampai batas tertentu, sikap terhadap gerhana ini bertahan sampai zaman modern, meskipun faktanya mekanisme gerhana telah lama dipelajari dan diketahui.

Gerhana telah menyediakan bahan yang kaya untuk sains. Pada zaman kuno, pengamatan gerhana membantu mempelajari mekanika langit dan memahami struktur tata surya. Pengamatan bayangan Bumi di Bulan memberikan bukti "kosmik" pertama tentang fakta bahwa planet kita bulat. Aristoteles pertama kali menunjukkan bahwa bentuk bayangan bumi selama gerhana bulan selalu bulat, yang membuktikan kebulatan Bumi. Gerhana matahari memungkinkan untuk mulai mempelajari korona Matahari, yang tidak dapat diamati pada waktu normal. Selama gerhana matahari, fenomena kelengkungan gravitasi jalur sinar cahaya di dekat massa yang signifikan dicatat untuk pertama kalinya, yang menjadi salah satu bukti eksperimental pertama dari kesimpulan teori relativitas umum. Peran penting dalam studi planet-planet bagian dalam tata surya dimainkan oleh pengamatan perjalanan mereka melalui piringan matahari. Jadi, Lomonosov, mengamati perjalanan Venus melintasi piringan matahari pada tahun 1761, untuk pertama kalinya (30 tahun sebelum Schroeter dan Herschel) menemukan atmosfer Venus, menemukan pembiasan sinar matahari selama masuk dan keluarnya Venus dari matahari. disk.

Gerhana matahari dengan bantuan Universitas Negeri Moskow

Gerhana matahari oleh Saturnus pada 15 September 2006. Foto stasiun antarplanet Cassini dari jarak 2,2 juta km