Eclipse- uma situação astronômica em que um corpo celeste obscurece a luz de outro corpo celeste.

Mais famoso lunar e solar eclipse. Existem também fenômenos como a passagem de planetas (Mercúrio e Vênus) através do disco do Sol.

Eclipse lunar

Um eclipse lunar ocorre quando a Lua entra no cone de sombra lançado pela Terra. O diâmetro da mancha da sombra da Terra a uma distância de 363.000 km (a distância mínima da Lua da Terra) é cerca de 2,5 vezes o diâmetro da Lua, então toda a Lua pode ser obscurecida.

Diagrama de um eclipse lunar

A cada momento do eclipse, o grau de cobertura do disco da Lua pela sombra da Terra é expresso pela fase do eclipse F. O valor da fase é determinado pela distância 0 do centro da Lua ao centro da sombra . Nos calendários astronômicos, os valores de e 0 são dados para diferentes momentos do eclipse.

Quando a Lua durante um eclipse entra completamente na sombra da Terra, eles falam sobre eclipse lunar total, quando parcialmente - aproximadamente eclipse parcial. As duas condições necessárias e suficientes para o início de um eclipse lunar são a lua cheia e a proximidade da Terra com nó lunar.

Como visto por um observador na Terra, na esfera celeste imaginária, a Lua cruza a eclíptica duas vezes por mês em posições chamadas nós. A lua cheia pode cair em tal posição, no nó, então você pode observar um eclipse lunar. (Nota: sem escala)

Eclipse completo

Um eclipse lunar pode ser observado em metade do território da Terra (onde a Lua está acima do horizonte no momento do eclipse). A visão da Lua escurecida de qualquer ponto de observação é insignificantemente diferente de outro ponto, e é a mesma. A duração máxima teoricamente possível da fase total de um eclipse lunar é de 108 minutos; tais foram, por exemplo, os eclipses lunares de 26 de julho de 1953, 16 de julho de 2000. Neste caso, a Lua passa pelo centro da sombra da Terra; eclipses lunares totais deste tipo são chamados central, eles diferem dos não centrais em maior duração e menor brilho da Lua durante a fase total do eclipse.

Durante um eclipse (mesmo total), a Lua não desaparece completamente, mas fica vermelha escura. Este fato é explicado pelo fato de que a Lua, mesmo na fase de um eclipse total, continua iluminada. Os raios do sol que passam tangencialmente à superfície da Terra são dispersos na atmosfera terrestre e devido a este espalhamento atingem parcialmente a lua. Como a atmosfera da Terra é mais transparente aos raios da parte vermelho-alaranjada do espectro, são esses raios que atingem a superfície da lua durante um eclipse em maior extensão, o que explica a cor do disco lunar. Na verdade, este é o mesmo efeito que o brilho vermelho-alaranjado do céu perto do horizonte (amanhecer) antes do nascer do sol ou logo após o pôr do sol. Para estimar o brilho de um eclipse, usamos Escala Danjon.

Um observador na Lua, no momento de um eclipse lunar total (ou parcial, se estiver na parte sombreada da Lua), vê um eclipse solar total (um eclipse do Sol pela Terra).

Escala Danjon usado para estimar o grau de escurecimento da lua durante um eclipse lunar total. Proposto pelo astrônomo André Danjon como resultado de um estudo de um fenômeno como luar cinza quando a lua é iluminada pela luz que passa pelas camadas superiores da atmosfera terrestre. O brilho da Lua durante um eclipse também depende de quão profundamente a Lua entrou na sombra da Terra.

Dois eclipses lunares totais. Corresponde a 2 (esquerda) e 4 (direita) na escala Danjon

Cinza luz da lua - um fenômeno quando vemos a lua inteira, embora apenas parte dela seja iluminada pelo sol. Ao mesmo tempo, a parte da superfície da Lua que não é iluminada pela luz solar direta tem uma cor acinzentada característica.

Cinza luz da lua

É observado pouco antes e logo após a lua nova (no início do primeiro quarto e no final do último quarto das fases da lua).

O brilho da superfície da lua, que não é iluminado pela luz solar direta, é formado pela luz do sol espalhada pela Terra e depois refletida secundariamente pela Lua para a Terra. Assim, a rota dos fótons de luz cinzenta da Lua é: Sol → Terra → Lua → observador na Terra.

A rota dos fótons ao observar a luz cinzenta: Sol → Terra → Lua → Terra

A razão para este fenômeno é bem conhecida desde Leonardo da Vinci e Mikhail Mestlin,

Auto-retrato alegado de Leonardo da Vinci

Michael Möstlin

professores Kepler, que pela primeira vez deu uma explicação correta da luz cinzenta.

Johannes Kepler

Lua crescente com ashlight, desenhada por Leonardo da Vinci no Codex Leicester

Pela primeira vez, comparações instrumentais do brilho da luz cinzenta e do crescente da lua foram feitas em 1850 por astrônomos franceses. Aragão e Mentira.

Dominique François Jean Arago

O crescente brilhante é a parte que é diretamente iluminada pelo Sol. O resto da Lua é iluminado pela luz refletida da Terra.

Estudos fotográficos da luz cinzenta da lua no observatório Pulkovo, realizados por G. A. Tikhov, o levou à conclusão de que a Terra vista da lua deveria parecer um disco azulado, o que foi confirmado em 1969 quando um homem pousou na lua.

Gavriil Adrianovich Tikhov

Ele considerou importante fazer observações sistemáticas da luz cinzenta. Observações da luz cinzenta da lua nos permitem julgar a mudança no clima da Terra. A intensidade da cor cinza depende até certo ponto da quantidade de cobertura de nuvens no lado atualmente iluminado da Terra; para a parte européia da Rússia, a luz cinzenta brilhante, refletida pela poderosa atividade ciclônica no Atlântico, prevê precipitação em 7-10 dias.

eclipse parcial

Se a Lua cair na sombra total da Terra apenas parcialmente, há eclipse parcial. Com ele, parte da Lua fica escura, e parte, mesmo na fase máxima, fica na sombra parcial e é iluminada pelos raios do sol.

Vista da lua durante um eclipse lunar

eclipse penumbral

Ao redor do cone da sombra da Terra há uma penumbra - uma região do espaço em que a Terra obscurece o Sol apenas parcialmente. Se a Lua passa pela penumbra, mas não entra na sombra, eclipse penumbral. Com ele, o brilho da Lua diminui, mas apenas ligeiramente: tal diminuição é quase imperceptível a olho nu e é registrada apenas por instrumentos. Somente quando a Lua em um eclipse penumbral passa perto do cone de sombra total, em um céu claro, pode-se notar um leve escurecimento de uma borda do disco lunar.

Periodicidade

Devido à discrepância entre os planos das órbitas lunar e terrestre, nem toda lua cheia é acompanhada por um eclipse lunar, e nem todo eclipse lunar é completo. O número máximo de eclipses lunares por ano é 3, mas em alguns anos não há um único eclipse lunar. Os eclipses se repetem na mesma ordem a cada 6585⅓ dias (ou 18 anos 11 dias e ~8 horas - um período chamado saros); sabendo onde e quando um eclipse lunar total foi observado, pode-se determinar com precisão a hora dos eclipses subsequentes e anteriores que são claramente visíveis nesta área. Essa ciclicidade muitas vezes ajuda a datar com precisão os eventos descritos nos anais históricos.

Saros ou período draconiano, composto por 223 meses sinódicos(uma média de aproximadamente 6585,3213 dias ou 18,03 anos tropicais), após os quais os eclipses da Lua e do Sol se repetem aproximadamente na mesma ordem.

sinódico(de outro grego σύνοδος "conexão, reaproximação") mês- o intervalo de tempo entre duas fases idênticas sucessivas da lua (por exemplo, luas novas). A duração não é constante; o valor médio é 29,53058812 dias solares médios (29 dias 12 horas 44 minutos 2,8 segundos), a duração real do mês sinódico difere da média dentro de 13 horas.

mês anomalístico- o intervalo de tempo entre duas passagens sucessivas da Lua pelo perigeu em seu movimento ao redor da Terra. A duração no início de 1900 era de 27,554551 dias solares médios (27 dias 13 horas 18 minutos 33,16 segundos), diminuindo 0,095 segundos em 100 anos.

Este período é consequência do fato de que 223 meses sinódicos da Lua (18 anos civis e 10⅓ ou 11⅓ dias, dependendo do número de anos bissextos em um determinado período) são quase iguais a 242 meses draconianos (6585,36 ​​dias), que ou seja, após 6585⅓ dias a Lua retorna à mesma sizígia e ao nodo da órbita. A segunda luminária, importante para o início do eclipse, retorna ao mesmo nodo - o Sol - pois passa quase um número inteiro de anos draconianos (19, ou 6.585,78 dias) - períodos da passagem do Sol pelo mesmo nodo de a órbita da Lua. Além disso, 239 meses anômalos As luas são iguais a 6.585,54 dias, de modo que os eclipses correspondentes em cada saros ocorrem à mesma distância da Lua da Terra e têm a mesma duração. Durante um saros, em média, ocorrem 41 eclipses solares (dos quais cerca de 10 são totais) e 29 eclipses lunares. Pela primeira vez, eles aprenderam a prever eclipses lunares com a ajuda de saros na antiga Babilônia. A melhor oportunidade para prever eclipses é fornecida por um período igual ao triplo saros - exeligmos A contendo um número inteiro de dias que foi usado no Mecanismo Antikythera.

Beroz chama o período do calendário de 3600 anos de saros; períodos menores foram nomeados: neros aos 600 anos e sossos aos 60 anos.

Eclipse solar

O eclipse solar mais longo ocorreu em 15 de janeiro de 2010 no sudeste da Ásia e durou mais de 11 minutos.

Um eclipse solar é um fenômeno astronômico em que a Lua obscurece total ou parcialmente o Sol de um observador na Terra. Um eclipse solar só é possível em uma lua nova, quando o lado da lua voltado para a Terra não está iluminado e a própria lua não é visível. Os eclipses são possíveis apenas se a lua nova ocorrer perto de um dos dois nodos lunares (o ponto de interseção das órbitas visíveis da Lua e do Sol), não mais do que cerca de 12 graus de um deles.

A sombra da lua na superfície da Terra não excede 270 km de diâmetro, então um eclipse solar é observado apenas em uma faixa estreita ao longo do caminho da sombra. Como a Lua gira em uma órbita elíptica, a distância entre a Terra e a Lua no momento de um eclipse pode ser diferente, respectivamente, o diâmetro do ponto de sombra lunar na superfície da Terra pode variar muito de máximo a zero (quando o topo do cone da sombra lunar não atinge a superfície da Terra). Se o observador está na faixa de sombra, ele vê Eclipse solar total em que a Lua esconde completamente o Sol, o céu escurece e planetas e estrelas brilhantes podem aparecer nele. Ao redor do disco solar escondido pela Lua, pode-se observar coroa do sol, que não é visível sob a luz brilhante normal do Sol.

A forma alongada da coroa durante o eclipse solar total de 1º de agosto de 2008 (perto de um mínimo entre os ciclos solares 23 e 24)

Quando o eclipse é observado por um observador terrestre estacionário, a fase total não dura mais do que alguns minutos. A velocidade mínima da sombra lunar na superfície da Terra é de pouco mais de 1 km/s. Durante um eclipse solar total, os astronautas em órbita podem observar a sombra em movimento da Lua na superfície da Terra.

Observadores próximos ao eclipse total podem vê-lo como eclipse solar parcial. Durante um eclipse parcial, a Lua passa pelo disco do Sol não exatamente no centro, escondendo apenas parte dele. Neste caso, o céu escurece muito mais fraco do que durante um eclipse total, as estrelas não aparecem. Um eclipse parcial pode ser observado a uma distância de cerca de dois mil quilômetros da zona do eclipse total.

A totalidade de um eclipse solar também é expressa pela fase Φ . A fase máxima de um eclipse parcial é geralmente expressa em centésimos de unidade, onde 1 é a fase total do eclipse. A fase total pode ser maior que a unidade, por exemplo 1,01, se o diâmetro do disco lunar visível for maior que o diâmetro do disco solar visível. As fases parciais têm um valor menor que 1. Na borda da penumbra lunar, a fase é 0.

O momento em que a borda dianteira / traseira do disco da Lua toca a borda do Sol é chamado tocar. O primeiro contato é o momento em que a Lua entra no disco do Sol (o início do eclipse, sua fase parcial). O último toque (o quarto no caso de um eclipse total) é o último momento do eclipse, quando a Lua deixa o disco do Sol. No caso de um eclipse total, o segundo toque é o momento em que a frente da Lua, tendo passado por todo o Sol, começa a sair do disco. Um eclipse solar total ocorre entre o segundo e o terceiro toque. Em 600 milhões de anos, o arrasto das marés afastará a Lua da Terra o suficiente para tornar impossível um eclipse solar total.

Classificação astronômica dos eclipses solares

De acordo com a classificação astronômica, se um eclipse pelo menos em algum lugar da superfície da Terra pode ser observado como total, é chamado completo.

Diagrama de um eclipse solar total

Se o eclipse só pode ser observado como um eclipse parcial (isso acontece quando o cone da sombra da lua passa perto da superfície da Terra, mas não a toca), o eclipse é classificado como privado. Quando um observador está na sombra da lua, ele observa um eclipse solar total. Quando está na penumbra, pode observar um eclipse solar parcial. Além dos eclipses solares totais e parciais, existem eclipses anulares.

Eclipse anular animado

Diagrama de um eclipse solar anular

Um eclipse anular ocorre quando, no momento do eclipse, a Lua está a uma distância maior da Terra do que durante um eclipse total, e o cone de sombra passa sobre a superfície da Terra sem alcançá-la. Visualmente, durante um eclipse anular, a Lua passa sobre o disco do Sol, mas acaba sendo menor que o Sol em diâmetro e não pode escondê-lo completamente. Na fase máxima do eclipse, o Sol é coberto pela Lua, mas um anel brilhante da parte descoberta do disco solar é visível ao redor da Lua. O céu durante um eclipse anular permanece brilhante, as estrelas não aparecem, é impossível observar a coroa do Sol. O mesmo eclipse pode ser visto em diferentes partes da banda do eclipse como total ou anular. Tal eclipse às vezes é chamado de eclipse total anular (ou híbrido).

A sombra da Lua na Terra durante um eclipse, fotografia da ISS. A foto mostra Chipre e Turquia

Frequência dos eclipses solares

De 2 a 5 eclipses solares podem ocorrer na Terra por ano, dos quais não mais que dois são totais ou anulares. Em média, ocorrem 237 eclipses solares em cem anos, dos quais 160 são parciais, 63 são totais e 14 são anulares. Em certo ponto da superfície da Terra, os eclipses na fase principal ocorrem muito raramente, e os eclipses solares totais são ainda mais raros. Assim, no território de Moscou, dos séculos 11 a 18, puderam ser observados 159 eclipses solares com fase superior a 0,5, dos quais apenas 3 foram totais (11 de agosto de 1124, 20 de março de 1140 e 7 de junho de 1415 ). Outro eclipse solar total ocorreu em 19 de agosto de 1887. Um eclipse anular pode ser observado em Moscou em 26 de abril de 1827. Um eclipse muito forte com uma fase de 0,96 ocorreu em 9 de julho de 1945. O próximo eclipse solar total é esperado em Moscou apenas em 16 de outubro de 2126.

Menção de eclipses em documentos históricos

Eclipses solares são frequentemente mencionados em fontes antigas. Um número ainda maior de descrições datadas está contido em crônicas e anais medievais da Europa Ocidental. Por exemplo, um eclipse solar é mencionado nos Anais de St. Maximin de Trier: "538 em 16 de fevereiro, da primeira à terceira hora houve um eclipse solar." Um grande número de descrições de eclipses solares dos tempos antigos também estão contidos nas crônicas do leste da Ásia, principalmente nas Histórias Dinásticas da China, nas crônicas árabes e nas crônicas russas.

Menções de eclipses solares em fontes históricas geralmente oferecem uma oportunidade para verificação independente ou esclarecimento da conexão cronológica dos eventos descritos nelas. Se o eclipse for descrito na fonte com detalhes insuficientes, sem indicar o local de observação, data do calendário, hora e fase, tal identificação é muitas vezes ambígua. Nesses casos, ignorando a referência temporal da fonte ao longo de todo o intervalo histórico, muitas vezes é possível selecionar vários possíveis "candidatos" para o papel de um eclipse histórico, que é usado ativamente por alguns autores de teorias pseudo-históricas.

Descobertas do eclipse solar

Os eclipses solares totais tornam possível observar a coroa e a vizinhança imediata do Sol, o que é extremamente difícil em condições normais (embora desde 1996, os astrônomos possam pesquisar constantemente a vizinhança de nossa estrela graças ao trabalho Satélite SOHO(Inglês) Solareheliosféricoobservatório observatório solar e heliosférico).

SOHO - uma nave espacial para observar o Sol

cientista francês Pierre Jansen durante um eclipse solar total na Índia em 18 de agosto de 1868, ele explorou pela primeira vez a cromosfera do Sol e obteve o espectro de um novo elemento químico

Pierre Júlio César Jansen

(É verdade que, como se viu mais tarde, esse espectro poderia ser obtido sem esperar por um eclipse solar, o que foi feito dois meses depois pelo astrônomo inglês Norman Lockyer). Este elemento é nomeado após o sol. hélio.

Em 1882, em 17 de maio, durante um eclipse solar, observadores do Egito viram um cometa voando perto do Sol. Ela tem o nome cometas do eclipse, embora tenha outro nome - Cometa Tevfik(em honra de quediva Egito naquela época).

1882 eclipse cometa(designação oficial moderna: X/1882 K1) é um cometa que foi descoberto por observadores no Egito durante o eclipse solar de 1882.Sua aparição foi uma surpresa completa, e ela foi observada durante o eclipse pela primeira e última vez. Ela é um membro da famíliacometas quase solares Kreutz (Kreutz Sungrazers), e 4 meses antes do aparecimento de outro membro desta família - o grande cometa de setembro de 1882. Às vezes é chamado cometa Tevfik em homenagem ao quediva do Egito naquela época Tevfik.

quediva(khediva, khedif) (persa - senhor, soberano) - o título de vice-sultão do Egito, que existiu durante o período da dependência do Egito da Turquia (1867-1914). Este título foi usado por Ismail, Tawfik e Abbas II.

Taufik Pasha

O papel dos eclipses na cultura e na ciência da humanidade

Desde os tempos antigos, os eclipses solares e lunares, bem como outros fenômenos astronômicos raros, como o aparecimento de cometas, foram percebidos como eventos negativos. As pessoas tinham muito medo de eclipses, pois ocorrem raramente e são fenômenos naturais incomuns e assustadores. Em muitas culturas, os eclipses eram considerados prenúncios de infortúnios e catástrofes (isso era especialmente verdadeiro para os eclipses lunares, aparentemente devido à cor vermelha da Lua sombreada, associada ao sangue). Na mitologia, os eclipses eram associados à luta de poderes superiores, um dos quais quer romper a ordem estabelecida no mundo (“extinguir” ou “comer” o Sol, “matar” ou “sangrar” a Lua) e o outro quer salvá-lo. As crenças de alguns povos exigiam completo silêncio e inação durante os eclipses, enquanto outros, ao contrário, exigiam feitiçaria ativa para ajudar as “forças da luz”. Até certo ponto, essa atitude em relação aos eclipses persistiu até os tempos modernos, apesar de o mecanismo dos eclipses ter sido estudado e bem conhecido há muito tempo.

Os eclipses forneceram um rico material para a ciência. Nos tempos antigos, as observações de eclipses ajudaram a estudar a mecânica celeste e a entender a estrutura do sistema solar. A observação da sombra da Terra na Lua deu a primeira evidência "cósmica" do fato de que nosso planeta é esférico. Aristóteles primeiro apontou que a forma da sombra da Terra durante os eclipses lunares é sempre arredondada, o que prova a esfericidade da Terra. Os eclipses solares permitiram começar a estudar a coroa do Sol, que não pode ser observada em horários normais. Durante os eclipses solares, os fenômenos de curvatura gravitacional do caminho dos raios de luz perto de uma massa significativa foram registrados pela primeira vez, o que se tornou uma das primeiras provas experimentais das conclusões da teoria geral da relatividade. Um papel importante no estudo dos planetas internos do sistema solar foi desempenhado por observações de sua passagem pelo disco solar. Assim, Lomonosov, observando a passagem de Vênus pelo disco solar em 1761, pela primeira vez (30 anos antes de Schroeter e Herschel) descobriu a atmosfera venusiana, descobrindo a refração dos raios do sol durante a entrada e saída de Vênus da órbita solar. disco.

Eclipse solar com a ajuda da Universidade Estatal de Moscou

Eclipse solar por Saturno em 15 de setembro de 2006. Foto da estação interplanetária Cassini a uma distância de 2,2 milhões de km