Eclipse- astronomická situácia, pri ktorej jedno nebeské teleso zakrýva svetlo z iného nebeského telesa.

Najslávnejšie lunárny a solárne zatmenie. Existujú aj také javy ako prechod planét (Merkúr a Venuša) cez disk Slnka.

Zatmenie Mesiaca

Zatmenie Mesiaca nastáva, keď Mesiac vstúpi do kužeľa tieňa vrhaného Zemou. Priemer škvrny zemského tieňa vo vzdialenosti 363 000 km (minimálna vzdialenosť Mesiaca od Zeme) je asi 2,5-násobok priemeru Mesiaca, takže môže byť zakrytý celý Mesiac.

Schéma zatmenia Mesiaca

V každom okamihu zatmenia je stupeň pokrytia mesačného kotúča zemským tieňom vyjadrený fázou zatmenia F. Hodnota fázy je určená vzdialenosťou 0 od stredu Mesiaca k stredu tieňa. . V astronomických kalendároch sú hodnoty b a 0 uvedené pre rôzne momenty zatmenia.

Keď Mesiac počas zatmenia úplne vstúpi do tieňa Zeme, hovoria o úplné zatmenie Mesiaca, keď čiastočne - o čiastočné zatmenie. Dve nevyhnutné a postačujúce podmienky pre začiatok zatmenia Mesiaca sú spln a blízkosť Zeme k lunárny uzol.

Ako vidí pozorovateľ na Zemi, na pomyselnej nebeskej sfére Mesiac dvakrát do mesiaca pretína ekliptiku v polohách tzv. uzly. Mesiac v splne môže dopadnúť na takúto polohu, na uzol, vtedy môžete pozorovať zatmenie Mesiaca. (Poznámka: nie v mierke)

Úplné zatmenie

Zatmenie Mesiaca možno pozorovať na polovici územia Zeme (kde je Mesiac v čase zatmenia nad obzorom). Pohľad na zatemnený Mesiac z akéhokoľvek bodu pozorovania je zanedbateľne málo odlišný od iného bodu a je rovnaký. Maximálne teoreticky možné trvanie celkovej fázy zatmenia Mesiaca je 108 minút; také boli napríklad zatmenia Mesiaca z 26. júla 1953, 16. júla 2000. V tomto prípade Mesiac prechádza stredom zemského tieňa; úplné zatmenia Mesiaca tohto typu sa nazývajú centrálny, od necentrálnych sa líšia dlhším trvaním a menšou jasnosťou Mesiaca počas úplnej fázy zatmenia.

Počas zatmenia (aj úplného) Mesiac úplne nezmizne, ale stmavne. Tento fakt sa vysvetľuje tým, že Mesiac aj vo fáze úplného zatmenia je naďalej osvetlený. Slnečné lúče prechádzajúce tangenciálne k zemskému povrchu sú rozptýlené v zemskej atmosfére a vďaka tomuto rozptylu čiastočne dopadajú na Mesiac. Keďže zemská atmosféra je najpriehľadnejšia pre lúče červeno-oranžovej časti spektra, práve tieto lúče sa pri zatmení dostávajú na povrch Mesiaca vo väčšej miere, čo vysvetľuje farbu mesačného kotúča. V skutočnosti ide o rovnaký efekt ako oranžovo-červená žiara oblohy blízko horizontu (úsvitu) pred východom alebo tesne po západe slnka. Na odhad jasnosti zatmenia používame Danjonova stupnica.

Pozorovateľ na Mesiaci v čase úplného (alebo čiastočného, ​​ak je na zatienenej časti Mesiaca) zatmenia Mesiaca, vidí úplné zatmenie Slnka (zatmenie Slnka Zemou).

Danjonova stupnica používa sa na odhad stupňa stmavnutia Mesiaca počas úplného zatmenia Mesiaca. Navrhol astronóm André Danjon ako výsledok štúdie takého javu, ako je popolavý mesačný svit keď je Mesiac osvetlený svetlom prechádzajúcim hornými vrstvami zemskej atmosféry. Jas Mesiaca počas zatmenia závisí aj od toho, ako hlboko sa Mesiac dostal do zemského tieňa.

Dve úplné zatmenia Mesiaca. Zodpovedá 2 (vľavo) a 4 (vpravo) na Danjonovej stupnici

Popolové svetlo mesiaca - jav, keď vidíme celý mesiac, hoci len jeho časť je osvetlená slnkom. Zároveň časť povrchu Mesiaca, ktorá nie je osvetlená priamym slnečným žiarením, má charakteristickú popolovú farbu.

Popolové svetlo mesiaca

Pozoruje sa krátko pred a krátko po novom mesiaci (na začiatku prvej štvrtiny a na konci poslednej štvrtiny fáz mesiaca).

Žiaru mesačného povrchu, ktorá nie je osvetlená priamym slnečným žiarením, tvorí slnečné svetlo rozptýlené Zemou a následne sekundárne odrazené Mesiacom na Zem. Cesta fotónov popolavého svetla Mesiaca je teda: Slnko → Zem → Mesiac → pozorovateľ na Zemi.

Dráha fotónov pri pozorovaní popolavého svetla: Slnko → Zem → Mesiac → Zem

Dôvod tohto javu je odvtedy dobre známy Leonardo da Vinci a Michail Mestlin,

Údajný autoportrét Leonarda da Vinciho

Michael Möstlin

učiteľov Kepler, ktorý po prvý raz podal správne vysvetlenie popolavého svetla.

Johannes Kepler

Polmesiac s jaseňom, ktorý nakreslil Leonardo da Vinci v Codex Leicester

Prvýkrát inštrumentálne porovnania jasnosti popolavého svetla a polmesiaca urobili v roku 1850 francúzski astronómovia. Arago a Klamať.

Dominique Francois Jean Arago

Jasný polmesiac je časť, ktorá je priamo osvetlená Slnkom. Zvyšok Mesiaca je osvetlený svetlom odrazeným od Zeme.

Fotografické štúdie popolavého svitu mesiaca na observatóriu Pulkovo, ktoré vykonali G. A. Tikhov, ho priviedlo k záveru, že Zem z Mesiaca by mala vyzerať ako modrastý kotúč, čo sa potvrdilo v roku 1969, keď na Mesiaci pristál človek.

Gavriil Adrianovič Tikhov

Za dôležité považoval systematické pozorovania popolavého svetla. Pozorovania popolavého svetla Mesiaca nám umožňujú posúdiť zmenu zemskej klímy. Intenzita farby popola závisí do určitej miery od množstva oblačnosti na aktuálne osvetlenej strane Zeme; pre európsku časť Ruska jasné popolavé svetlo, ktoré sa odráža od silnej cyklónovej aktivity v Atlantiku, predpovedá zrážky za 7-10 dní.

čiastočné zatmenie

Ak Mesiac spadne do úplného tieňa Zeme len čiastočne, je čiastočné zatmenie. Pri nej je časť Mesiaca tmavá a časť aj v maximálnej fáze zostáva v polotieni a je osvetlená slnečnými lúčmi.

Pohľad na Mesiac počas zatmenia Mesiaca

polotieňové zatmenie

Okolo kužeľa zemského tieňa sa nachádza polotieň - oblasť vesmíru, v ktorej Zem zakrýva Slnko len čiastočne. Ak Mesiac prejde polotieňom, ale nevstúpi do tieňa, polotieňové zatmenie. S ním jas Mesiaca klesá, ale len mierne: takýto pokles je voľným okom takmer nepostrehnuteľný a zaznamenávajú ho iba prístroje. Až keď Mesiac v polotieňovom zatmení prejde blízko kužeľa úplného tieňa, na jasnej oblohe si možno všimnúť mierne stmavnutie od jedného okraja mesačného kotúča.

Periodicita

V dôsledku nesúladu medzi rovinami obežnej dráhy Mesiaca a Zeme nie každý spln sprevádza zatmenie Mesiaca a nie každé zatmenie Mesiaca je úplné. Maximálny počet zatmení Mesiaca za rok sú 3, ale v niektorých rokoch nie je ani jedno zatmenie Mesiaca. Zatmenia sa opakujú v rovnakom poradí každých 6585⅓ dní (alebo 18 rokov 11 dní a ~8 hodín – obdobie tzv. saros); s vedomím, kde a kedy bolo pozorované úplné zatmenie Mesiaca, je možné presne určiť čas nasledujúcich a predchádzajúcich zatmení, ktoré sú v tejto oblasti jasne viditeľné. Táto cyklickosť často pomáha presne datovať udalosti opísané v historických análoch.

Saros alebo drakonické obdobie v zložení 223 synodické mesiace(v priemere približne 6585,3213 dní alebo 18,03 tropických rokov), po ktorých sa zatmenia Mesiaca a Slnka opakujú približne v rovnakom poradí.

synodický(z iného gréckeho σύνοδος "spojenie, zblíženie") mesiac- časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi identickými fázami mesiaca (napríklad nové mesiace). Trvanie nie je konštantné; priemerná hodnota je 29,53058812 stredných slnečných dní (29 dní 12 hodín 44 minút 2,8 sekundy), skutočné trvanie synodického mesiaca sa líši od priemeru o 13 hodín.

anomalistický mesiac- časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi prechodmi Mesiaca perigeom pri jeho pohybe okolo Zeme. Trvanie na začiatku roku 1900 bolo 27,554551 priemerných slnečných dní (27 dní 13 hodín 18 minút 33,16 sekúnd), pričom sa za 100 rokov znížilo o 0,095 sekundy.

Toto obdobie je dôsledkom skutočnosti, že 223 synodických mesiacov Mesiaca (18 kalendárnych rokov a 10⅓ alebo 11⅓ dní v závislosti od počtu priestupných rokov v danom období) sa takmer rovná 242 drakonickým mesiacom (6585,36 ​​dňa), tj. je, že po 6585⅓ dňoch sa Mesiac vráti do rovnakej syzygy a do uzla obežnej dráhy. Druhé svietidlo, dôležité pre začiatok zatmenia, sa vracia do rovnakého uzla - Slnka - pretože uplynie takmer celé číslo drakonických rokov (19, alebo 6585,78 dňa), periód prechodu Slnka cez ten istý uzol obežnej dráhy Mesiaca. Okrem toho 239 anomálne mesiace Mesiace sa rovnajú 6585,54 dňom, takže zodpovedajúce zatmenia v každom sarose sa vyskytujú v rovnakej vzdialenosti Mesiaca od Zeme a majú rovnaké trvanie. Počas jedného sarosu nastane v priemere 41 zatmení Slnka (z toho asi 10 úplných) a 29 zatmení Mesiaca. Prvýkrát sa naučili predpovedať zatmenie Mesiaca pomocou saros v starovekom Babylone. Najlepšiu príležitosť na predpovedanie zatmení poskytuje obdobie rovnajúce sa trojitému sarosu - exligmos A obsahujúce celočíselný počet dní, ktorý sa používal v mechanizme Antikythera.

Beroz nazýva kalendárne obdobie 3600 rokov saros; boli pomenované menšie obdobia: neros vo veku 600 rokov a sossos vo veku 60 rokov.

Zatmenie Slnka

Najdlhšie zatmenie Slnka nastalo 15. januára 2010 v juhovýchodnej Ázii a trvalo vyše 11 minút.

Zatmenie Slnka je astronomický jav, pri ktorom Mesiac úplne alebo čiastočne zakrýva Slnko pred pozorovateľom na Zemi. Zatmenie Slnka je možné iba na novom mesiaci, keď strana Mesiaca privrátená k Zemi nie je osvetlená a samotný Mesiac nie je viditeľný. Zatmenie je možné iba vtedy, ak sa nový mesiac vyskytne v blízkosti jedného z dvoch mesačných uzlov (priesečník viditeľných dráh Mesiaca a Slnka), nie viac ako 12 stupňov od jedného z nich.

Mesačný tieň na zemskom povrchu nepresahuje priemer 270 km, takže zatmenie Slnka je pozorované len v úzkom páse pozdĺž dráhy tieňa. Keďže Mesiac obieha po eliptickej obežnej dráhe, vzdialenosť medzi Zemou a Mesiacom v čase zatmenia môže byť odlišná, respektíve priemer mesačného tieňového bodu na zemskom povrchu sa môže značne meniť od maxima po nulu (keď vrchol kužeľa mesačného tieňa nedosahuje zemský povrch). Ak je pozorovateľ v páse tieňa, vidí úplné zatmenie Slnka v ktorom Mesiac úplne ukryje Slnko, obloha stmavne a môžu sa na ňom objaviť planéty a jasné hviezdy. Okolo slnečného disku skrytého Mesiacom možno pozorovať slnečná koruna, ktorý nie je viditeľný pri normálnom jasnom svetle slnka.

Predĺžený tvar koróny počas úplného zatmenia Slnka 1. augusta 2008 (takmer minima medzi slnečnými cyklami 23 a 24)

Keď zatmenie pozoruje stacionárny pozemný pozorovateľ, celková fáza netrvá dlhšie ako niekoľko minút. Minimálna rýchlosť mesačného tieňa na zemskom povrchu je niečo cez 1 km/s. Počas úplného zatmenia Slnka môžu astronauti na obežnej dráhe pozorovať pohybujúci sa tieň Mesiaca na povrchu Zeme.

Pozorovatelia blízko úplného zatmenia to môžu vidieť ako čiastočné zatmenie Slnka. Počas čiastočného zatmenia Mesiac prechádza cez kotúč Slnka nie presne v strede a skrýva len jeho časť. V tomto prípade obloha stmavne oveľa slabšie ako pri úplnom zatmení, hviezdy sa nezobrazia. Čiastočné zatmenie možno pozorovať vo vzdialenosti asi dvetisíc kilometrov od zóny úplného zatmenia.

Úplnosť zatmenia Slnka vyjadruje aj fáza Φ . Maximálna fáza čiastočného zatmenia sa zvyčajne vyjadruje v stotinách jednotky, kde 1 je úplná fáza zatmenia. Celková fáza môže byť väčšia ako jedna, napríklad 1,01, ak je priemer viditeľného lunárneho disku väčší ako priemer viditeľného slnečného disku. Čiastkové fázy majú hodnotu menšiu ako 1. Na okraji lunárnej penumbry je fáza 0.

Okamih, keď sa nábežná / zadná hrana mesačného disku dotkne okraja Slnka, sa nazýva dotyk. Prvý kontakt je moment, keď Mesiac vstúpi do disku Slnka (začiatok zatmenia, jeho čiastočná fáza). Posledný dotyk (štvrtý v prípade úplného zatmenia) je posledným momentom zatmenia, keď Mesiac opustí kotúč Slnka. V prípade úplného zatmenia je druhým dotykom moment, keď predná časť Mesiaca po prechode cez celé Slnko začne opúšťať disk. Medzi druhým a tretím dotykom nastáva úplné zatmenie Slnka. Za 600 miliónov rokov prílivový odpor odtlačí Mesiac od Zeme natoľko, že znemožní úplné zatmenie Slnka.

Astronomická klasifikácia zatmení Slnka

Ak možno podľa astronomickej klasifikácie pozorovať zatmenie aspoň niekde na povrchu Zeme ako úplné, ide o tzv. kompletný.

Schéma úplného zatmenia Slnka

Ak je možné zatmenie pozorovať len ako čiastočné zatmenie (to sa stane, keď kužeľ mesačného tieňa prejde blízko zemského povrchu, ale nedotkne sa ho), zatmenie je klasifikované ako súkromné. Keď je pozorovateľ v tieni Mesiaca, pozoruje úplné zatmenie Slnka. Keď je v penumbre, môže pozorovať čiastočné zatmenie Slnka. Okrem úplného a čiastočného zatmenia Slnka existujú prstencové zatmenia.

Animované prstencové zatmenie

Schéma prstencového zatmenia Slnka

Prstencové zatmenie nastáva vtedy, keď je Mesiac v čase zatmenia vo väčšej vzdialenosti od Zeme ako pri úplnom zatmení a kužeľ tieňa prechádza nad zemským povrchom bez toho, aby ho dosiahol. Vizuálne, počas prstencového zatmenia Mesiac prechádza cez disk Slnka, ale ukáže sa, že je menší ako priemer Slnka a nemôže ho úplne skryť. V maximálnej fáze zatmenia je Slnko zakryté Mesiacom, no okolo Mesiaca je viditeľný jasný prstenec odkrytej časti slnečného disku. Obloha počas prstencového zatmenia zostáva jasná, hviezdy sa nezobrazujú, nie je možné pozorovať korónu Slnka. Rovnaké zatmenie možno vidieť v rôznych častiach pásu zatmenia ako úplné alebo prstencové. Takéto zatmenie sa niekedy nazýva úplné prstencové (alebo hybridné) zatmenie.

Tieň Mesiaca na Zemi počas zatmenia, fotografia z ISS. Na fotografii je Cyprus a Turecko

Frekvencia zatmení Slnka

Ročne sa na Zemi môže vyskytnúť 2 až 5 zatmení Slnka, z ktorých nie viac ako dve sú úplné alebo prstencové. V priemere za sto rokov nastane 237 zatmení Slnka, z toho 160 čiastočných, 63 úplných a 14 prstencových. V určitom bode zemského povrchu sa zatmenia v hlavnej fáze vyskytujú pomerne zriedkavo a úplné zatmenia Slnka sú ešte zriedkavejšie. Na území Moskvy tak od 11. do 18. storočia bolo možné pozorovať 159 zatmení Slnka s fázou väčšou ako 0,5, z toho len 3 úplné (11. augusta 1124, 20. marca 1140 a 7. júna 1415 ). Ďalšie úplné zatmenie Slnka nastalo 19. augusta 1887. V Moskve bolo možné 26. apríla 1827 pozorovať prstencové zatmenie. Veľmi silné zatmenie s fázou 0,96 nastalo 9. júla 1945. Ďalšie úplné zatmenie Slnka sa v Moskve očakáva až 16. októbra 2126.

Zmienka o zatmeniach v historických dokumentoch

V starovekých prameňoch sa často spomínajú zatmenia Slnka. Ešte väčší počet datovaných opisov obsahujú západoeurópske stredoveké kroniky a letopisy. Napríklad zatmenie Slnka sa spomína v Letopisoch sv. Maximin z Trieru: "538 16. februára od prvej do tretej hodiny bolo zatmenie Slnka." Veľké množstvo opisov zatmení Slnka z dávnych čias je tiež obsiahnuté v kronikách východnej Ázie, predovšetkým v Dynastických dejinách Číny, v arabských kronikách a ruských kronikách.

Zmienky o zatmeniach Slnka v historických prameňoch zvyčajne poskytujú príležitosť na nezávislé overenie či objasnenie chronologickej súvislosti udalostí v nich opísaných. Ak je zatmenie opísané v zdroji nedostatočne podrobne, bez uvedenia miesta pozorovania, kalendárneho dátumu, času a fázy, je takáto identifikácia často nejednoznačná. V takýchto prípadoch, ignorujúc časový odkaz prameňa počas celého historického intervalu, je často možné vybrať niekoľko možných „kandidátov“ na úlohu historického zatmenia, čo niektorí autori pseudohistorických teórií aktívne využívajú.

Objavy zatmenia Slnka

Úplné zatmenia Slnka umožňujú pozorovať korónu a bezprostredné okolie Slnka, čo je za normálnych podmienok mimoriadne náročné (hoci od roku 1996 môžu astronómovia vďaka práci neustále skúmať okolie našej hviezdy SOHO satelit(Angličtina) Solárneaheliosférickýobservatórium slnečné a heliosférické observatórium).

SOHO - kozmická loď na pozorovanie Slnka

Francúzsky vedec Pierre Jansen počas úplného zatmenia Slnka v Indii 18. augusta 1868 prvýkrát preskúmal chromosféru Slnka a získal spektrum nového chemického prvku

Pierre Jules Cesar Jansen

(Pravda, ako sa neskôr ukázalo, toto spektrum bolo možné získať aj bez čakania na zatmenie Slnka, ktoré o dva mesiace neskôr urobil anglický astronóm Norman Lockyer). Tento prvok je pomenovaný po slnku. hélium.

V roku 1882, 17. mája, počas zatmenia Slnka, pozorovatelia z Egypta videli kométu letieť blízko Slnka. Dostala meno kométy zatmenia, aj keď má iné meno - Kométa Tevfik(na počesť khedive Egypt v tom čase).

1882 kométa zatmenia(moderné oficiálne označenie: X/1882 K1) je kométa, ktorú objavili pozorovatelia v Egypte počas zatmenia Slnka v roku 1882.Jej vzhľad bol úplným prekvapením a počas zatmenia bola pozorovaná prvýkrát a naposledy. Je členkou rodinyblízkoslnečné kométy Kreutz (Kreutz Sungrazers) a 4 mesiace pred objavením sa ďalšieho člena tejto rodiny - veľkej septembrovej kométy z roku 1882. Niekedy je tzv kométa Tevfik na počesť vtedajšieho egyptského Chediva Tevfik.

Khedive(khediva, khedif) (Peržan - pán, panovník) - titul vicesultána Egypta, ktorý existoval v období závislosti Egypta od Turecka (1867-1914). Tento titul nosili Ismail, Tawfik a Abbas II.

Taufik paša

Úloha zatmenia v kultúre a vede ľudstva

Od staroveku boli zatmenia Slnka a Mesiaca, ako aj iné zriedkavé astronomické javy, ako napríklad výskyt komét, vnímané ako negatívne udalosti. Ľudia sa veľmi báli zatmení, pretože sa vyskytujú zriedkavo a sú to nezvyčajné a desivé prírodné javy. V mnohých kultúrach boli zatmenia považované za predzvesti nešťastia a katastrof (to platilo najmä o zatmeniach Mesiaca, zrejme kvôli červenej farbe zatieneného Mesiaca, spojenej s krvou). V mytológii boli zatmenia spojené s bojom vyšších mocností, z ktorých jedna chce narušiť zavedený poriadok vo svete („zhasnúť“ alebo „zjesť“ Slnko, „zabiť“ alebo „vykrvácať“ Mesiac) a druhá chce to zachrániť. Viera niektorých národov vyžadovala úplné ticho a nečinnosť počas zatmenia, zatiaľ čo iní naopak vyžadovali aktívne čarodejníctvo na pomoc „svetelným silám“. Do určitej miery tento postoj k zatmeniam pretrval až do modernej doby, napriek tomu, že mechanizmus zatmení bol už dávno študovaný a dobre známy.

Zatmenia poskytli vedu bohatý materiál. V dávnych dobách pozorovania zatmení pomohli študovať nebeskú mechaniku a pochopiť štruktúru slnečnej sústavy. Pozorovanie zemského tieňa na Mesiaci dalo prvý „kozmický“ dôkaz o tom, že naša planéta je guľová. Aristoteles najskôr poukázal na to, že tvar zemského tieňa pri zatmení Mesiaca je vždy zaoblený, čo dokazuje guľovitosť Zeme. Zatmenie Slnka umožnilo začať študovať korónu Slnka, ktorá sa v normálnych časoch nedá pozorovať. Počas zatmení Slnka boli prvýkrát zaznamenané javy gravitačného zakrivenia dráhy svetelných lúčov v blízkosti významnej hmoty, čo sa stalo jedným z prvých experimentálnych dôkazov záverov všeobecnej teórie relativity. Dôležitú úlohu pri štúdiu vnútorných planét slnečnej sústavy zohrali pozorovania ich prechodu cez slnečný disk. Takže Lomonosov, ktorý v roku 1761 pozoroval prechod Venuše cez slnečný disk, po prvýkrát (30 rokov pred Schroeterom a Herschelom) objavil atmosféru Venuše objavením lomu slnečných lúčov počas vstupu a výstupu Venuše zo Slnka. disk.

Zatmenie Slnka s pomocou Moskovskej štátnej univerzity

Zatmenie Slnka Saturnom 15. septembra 2006. Fotografia medziplanetárnej stanice Cassini zo vzdialenosti 2,2 milióna km