ZAĆMIENIA Astronomia część I z III

Zaćmienie Słońca

Czym jest zaćmienie Słońca?

Zaćmienie Słońca jest zjawiskiem astronomicznym, które wydarza się cyklicznie podczas nieustannej wędrówki  Słońca Luny oraz Ziemi.  Ciała te muszą znajdować się na jednej linii (rys.1). W związku z tym należy wiedzieć , że wydarza się ono tylko podczas nowiu, kiedy Luna znajduję się pomiędzy Ziemią a Słońcem.

Należy również zauważyć, że gdy Księżyc  rzuca cień na powierzchnie ziemi, i w zależności od położenia obserwatora względem Księżyca, zasłania on część lub całą tarcze Słoneczną. Cień taki składa się z 2 elementów. Ten stożkowy ciemniejszy cień (rys.1), oraz obszar wokół czyli półcień.  Te obszary dają nam możliwość obserwacji zaćmień. Jeśli człowiek – obserwator, znajduje się poza granicami półcienia nie będzie w stanie obserwować tego zjawiska.  Będący w półcieniu zobaczą zaćmienie częściowe, a ci którzy znajdą się w cieniu ujrzą całkowite zaćmienie Słońca.

Można zadać pytanie, na podstawie twierdzenia ruchu ciał : Ziemi , Słońca i Luny, oraz powyższego rysunku świadczącego, że zaćmienie występuje tylko wówczas gdy wszystkie 3 ciała znajdą się na lini prostej, dlaczego zaćmienie nie następuje co miesiąc? Otóż orbita Księżyca jest nachylona względem płaszczyzny orbity Ziemi, co powoduje, że cienie padają obok rys.2)

Jak przebiega zaćmienie?

Księżyc obiega Ziemię w ciągu 27,3 dnia, ten okres nazywamy miesiącem gwiazdowym, a Ziemia Słońce w przeciągu 365,2 dnia. Księżyc natomiast potrzebuje 2,5 dnia aby przejść przez wszystkie swoje fazy (od nowiu do nowiu) i ten okres nazywamy miesiącem synodycznym lub lunacją.

Podczas obiegu Księżyc przecina płaszczyznę orbity Ziemi dwukrotnie. Te punkty przecięcia nazywamy Węzłami Księżycowymi (wstępujący i zstępujący) Księżyc który jest w fazie nowiu znajduje się zazwyczaj ponad lub pod Słońcem. Gdy znów Księżyc jest w pełni omija zwykle cień Ziemi.  Są rzadkie przypadki, że Luna  w pełni bądź nowiu) przemieści się w pobliżu jednego z Węzłów i wówczas może nastąpić zaćmienie.

Gdy Księżyc przecina orbitę Ziemi z południa na północ mówimy wtedy o punkcie tym, że jest węzłem wstępującym (północnym, Głową Smoka), jeśli sytuacja i przecięcie ma miejsce z północy na południe punkt ten nazywamy Węzłem  zstępującym ( południowym, Ogonem Smoka).  Ponieważ Ziemia i Słońce usiłują przeciągnąć Księżyc na swoją stronę, Węzły przemieszczają się ruchem retrogradacyjnym – wstecznym, czyli prościej ujmując cofają się.  Te ruchy powodują, że pełnia i nów przypadają na jednej linii ze Słońcem co 177,3 dnia, a okres ten nazywamy sezonem zaćmień. Dlatego przynajmniej dwa razy do roku przypadają dwa sezony zaćmień, kiedy mogą wystąpić zaćmienia Słońca i Księżyca. Dwa takie sezony w rezultacie dają nam 346,6 dnia i okres ten nazywamy rokiem zaćmieniowym.

Różnica pomiędzy rokiem zaćmieniowym a rokiem kalendarzowym wynosi 18, 6 dnia, i ta różnica powoduje, że czasami zaćmień może zdarzyć się więcej niżeli tylko dwa.  Łączna liczba zaćmień nie przekroczy jednak  siedmiu.  Ostatnie siedem zaćmień miało miejsce w 1982 roku. Natomiast w 2038 będziemy mieli cztery półcieniowe zaćmienia Księżyca, jedno całkowite i dwa obrączkowe zaćmienia Słońca.  Występują one z reguły parami. Zaćmienie Słońca następuje około 15 dni po lub przed zaćmieniem Księżyca.

Rodzaje zaćmień Słońca

• zaćmienie częściowe – występuje, gdy obserwator nie znajduje się wystarczająco blisko przedłużenia linii łączącej Słońce i Księżyc, by znaleźć się całkowicie w cieniu Księżyca, lecz na tyle blisko, że znajduje się w półcieniu.
• zaćmienie całkowite – występuje, gdy obserwator znajduje się w cieniu Księżyca. W takim przypadku widoczna staje się korona słoneczna. Jest to możliwe dzięki temu, że obserwowane rozmiary kątowe Księżyca są tylko nieznacznie większe od rozmiarów kątowych Słońca i w przypadku zaćmienia całkowitego, Księżyc przysłania całkowicie powierzchnię Słońca, ale nie przysłania korony słonecznej. Na kilka chwil przed całkowitym przesłonięciem Słońca przez Księżyc powstaje przepiękne zjawisko nazywane poetycko „pierścień z diamentem”.
• zaćmienie obrączkowe – zwane również zaćmieniem pierścieniowym występuje wtedy, gdy, podobnie jak w przypadku zaćmienia całkowitego, obserwator znajduje się bardzo blisko przedłużenia linii łączącej Słońce i Księżyc. W odróżnieniu jednak od zaćmienia całkowitego, w przypadku zaćmienia pierścieniowego rozmiary kątowe Księżyca są mniejsze niż rozmiary kątowe Słońca. Dzieje się tak wtedy, gdy zaćmienie ma miejsce w czasie, gdy Księżyc znajduje się w pobliżu apogeum swojej orbity, czyli w pozycji najbardziej oddalonej od Ziemi.
• zaćmienie hybrydowe – zachodzi wówczas, gdy w pewnych miejscach Ziemi to samo zaćmienie jest całkowite, a w innych obrączkowe. Tylko około 5% wszystkich zaćmień jest hybrydowych.

W przypadku zaćmienia centralnego (całkowite, obrączkowe lub hybrydowe) obserwator nieznajdujący się w centrum, czyli nie w cieniu, ale w półcieniu obserwuje jedynie zaćmienie częściowe.

Przebieg zaćmienia Słońca

„Dokładne momenty   najważniejszych zjawisk zachodzących podczas zaćmienia Słońca nazywane są kontaktami i określane numerami : 1,2,3,4. Zaćmienie Słońca dla danego miejsca obserwacji zaczyna się w momencie pierwszego kontaktu, gdy Księżyc zaczyna się nasuwać na tarczę Słońca. Ten punkt jest oznaczony P1, czyli „pierwszy kontakt półcienia”. Proszę nie zapominać, że w fazie zaćmienia częściowego znajdujemy się w półcieniu Księżyca; obserwatorzy nie zobaczą cienia Księżyca aż do momentu zaćmienia całkowitego. Drugi kontakt, oznaczający początek centralnego zaćmienia, będzie obserwowany tylko w obrębie pasa zaćmienia całkowitego. Jest to moment, gdy wschodnia krawędź Księżyca (lewy brzeg, gdy patrzymy z północnej półkuli) dotyka wschodniej krawędzi Słońca (także lewego brzegu, gdy patrzymy z północnej półkuli) . Oznacza on początek zaćmienia całkowitego lub obrączkowego. Ten kontakt oznaczany jest U1, czyli „pierwszy kontakt cienia” .( z łac. Umbra – cień). Zaćmienie całkowite lub obrączkowe kończy się wtedy, gdy zachodni  prawy brzeg) Księżyca opuszcza zachodni ( prawy) brzeg Słońca. Ten punkt oznaczamy jako U2. Środek między U1 i U2 jest punktem maksymalnej fazy zaćmienia. Ostatni kontakt P2 oznacza koniec zaćmienia częściowego.

Całkowite zaćmienia Słońca z Warszawy :

Dane zgodnie z: NASA World Atlas of Solar Eclipse Paths

Data

10.02.1286 p.n.e.

29.04.1011 p.n.e.

24.06.894 p.n.e.

06.08.700 p.n.e.

19.02.348 p.n.e.

13.07.364 p.n.e.

19.10.183 p.n.e.

28.05.64 p.n.e.

01.06.113 n.e.

09.10.348 n.e.

29.11.878 n.e.

04.09.1187 n.e.

07.06.1415 n.e.

26.06.1424 n.e.

28.07.1851 n.e.

08.06.2681 n.e.

15.08.2911 n.e.

Uwaga: Dane dotyczące odległych czasowo zjawisk astronomicznych mogą być niedokładne.

 

BIBLIOGRAFIA: Seria OXFORD Astronomia Simon i Jacqueline Mitton, Zaćmienie! Philip S. Harrington & Wikipedia

 

 

Tekst na russkom yazyke

solnechnoye zatmeniye

Chto takoye solnechnoye zatmeniye ?

Zatmeniye solnechnoye yavleniye astronomicheskogo tsikla , kotoroye proiskhodit v protsesse nepreryvnogo pokhod VS Luna i Zemlya. Eti organy dolzhny bytʹ na odnoy linii (ris. 1). Takim obrazom, vy dolzhny znatʹ, chto eto proiskhodit tolʹko vo vremya novoluniya , kogda Luna nakhoditsya mezhdu Zemley i Solntsem.

Sleduyet takzhe otmetitʹ, chto , kogda Luna otbrasyvayet tenʹ na poverkhnostʹ zemli , i v zavisimosti ot polozheniya nablyudatelya po otnosheniyu k Lune , ona okhvatyvayet chastʹ ili vesʹ solnechnyy disk. Tenʹ On sostoit iz dvukh chastey. Temnyy konus teni (ris. 1) , i oblastʹ vokrug ili polutenʹ. Eti oblasti dayut nam vozmozhnostʹ nablyudatʹ za zatmeniyem. Yesli chelovek -nablyudatelʹ, nakhodyashchiysya za predelami poluteni ne budet imetʹ vozmozhnostʹ nablyudatʹ eto yavleniye. Buduchi v poluteni chastichnoye zatmeniye uvidyat, i te, kto okazyvayutsya v teni uvidyat polnoye zatmeniye Solntsa.

Vy mozhete zadatʹ vopros, na osnove trebovaniy dvizheniya tel : Zemli, Solntsa i Luny, a takzhe predostavleniye na risunke vyshe , chto zatmeniye proiskhodit tolʹko togda, kogda vse tri tela nakhodyatsya na linii , poetomu zatmeniya proiskhodyat ne kazhdyy mesyats? Nu, orbita Luny naklonena po otnosheniyu k ploskosti orbity Zemli , chto delayet teni padayut ryadom s risunok 2)

Luna vrashchayetsya vokrug Zemli v 27,3 dney, etot period nazyvayetsya mesyatsa zvezd i Zemli Solntse v365,2 dnya. Luna 2,5 dnya i neobkhodimostʹ proyti cherez vse yego fazy ( novoluniya do novoluniya d.) , i etot period nazyvayetsya sinodicheskiy mesyats ili lunnyy .

Vo vremya tsikla Luna peresekayet ploskostʹ orbity Zemli v dva raza. Eti tochki peresecheniya nazyvayut lunnymi uzlami ( voskhodyashchiy i niskhodyashchiy ) Luny, kotoraya nakhoditsya v faze novoy luny , kak pravilo, vyshe ili nizhe Solntsa. Opyatʹ zhe, Luna polnostʹyu obkhodit obychnyye teni Zemli. Yestʹ redkiye sluchai , chto Luna polnoy ili novoy luny ) budet dvigatʹsya vblizi odnogo iz uzlov, i eto mozhet bytʹzatmeniye.

Kogda Luna peresekayet orbitu Zemli s yuga na sever tot moment, kogda my govorim, chto uzelvverkh (na sever, golova drakona ) , yesli situatsiya proiskhodit i na peresechenii s severa na yug razdel nazyvayetsya sverkhu vniz Junction (Yuzhnaya , Dragon Tail ). Tak kak Zemlya i Solntse pytayetsya peretashchitʹ Luny na vash sayt, trafik, prokhodyashchiy retrogradacyjnym uzlov – obratnoye , to yestʹ , poprostu govorya otstupayet. Eti dvizheniya vyzyvayut polnotu i Luna padeniya na linii s Solntsem kazhdyye 177,3 dney, i etot period nazyvayetsya zatmeniye sezona. Tak po krayney mere dva raza v god , padeniye dvukh sezonov zatmeniya, zatmeniya proiskhodyat , kogda Solntse i Luna. Dva takikh sezonov, kak rezulʹtat 346,6 dayet nam denʹ i vremya nazyvayetsya zatmeniya v proshlom godu.

Raznitsa mezhdu proshlym godom i zatmevaya kalendarnyy god sostavlyayet 18, 6 denʹ, i eta raznitsa oznachayet, chto inogda zatmeniye mozhet proizoyti boleye niżeli tolʹko dva. Obshcheye kolichestvo zatmeniy, odnako, ne dolzhno prevyshatʹ semi. Posledniye semʹ zatmeniy proiskhodyat v 1982 godu. Tem ne meneye, v 2038 godu my budem imetʹ chetyre polutonov lunnoye zatmeniye, odin polnyy i dva kolʹtseobraznoye solnechnoye zatmeniye. Oni, kak pravilo, v parakh. Solnechnoye zatmeniye proiskhodit primerno za 15 dney do ili posle zatmeniya Luny.

Tipy solnechnykh zatmeniy

chastichnoye zatmeniye – proiskhodit, kogda nablyudatelʹ ne nakhoditsya dostatochno blizko, chtoby prodlitʹ linii, soyedinyayushchey Solntse i Lunu, chtoby nayti sebya polnostʹyu v teni luny, no eto dostatochno blizko, chto ona nakhoditsya v poluteni.
Polnoye zatmeniye – proiskhodit, kogda nablyudatelʹ raspolozhen v teni Luny. V etom sluchaye, stanovitsya ochevidnym, solnechnoy korony. Eto vozmozhno v svyazi s tem, chto nablyudayemyye uglovyye razmery Luny lishʹ nemnogo bolʹshe, chem uglovyye razmery Solntsa i v sluchaye polnogo zatmeniya, Luna polnostʹyu zakryvayet poverkhnostʹ Solntsa, no ne zatmevayet solnechnoy korony. Cherez neskolʹko mgnoveniy, prezhde chem polnostʹyu izmenitʹ Solntsa Luna sformirovalasʹ poeticheski krasivoye yavleniye nazyvayut „kolʹtso s brilliantom”.
kolʹtseobraznoye zatmeniye – takzhe izvestnaya kak kolʹtsevoye zatmeniye proiskhodit, kogda, kak v sluchaye polnogo zatmeniya, nablyudatelʹ nakhoditsya ochenʹ blizko k rasshireniyu linii, soyedinyayushchey Solntse i Lunu. Odnako, v otlichiye ot polnogo zatmeniya, kolʹtseobraznoye zatmeniye Luny uglovyye razmery kotorykh menʹshe uglovykh razmerov Solntsa. Eto proiskhodit, kogda zatmeniye proiskhodit, kogda Luna nakhoditsya vblizi apogeya svoyey orbity, polozheniye naiboleye udalennoy ot Zemli.
gibridnyye zatmeniye – proiskhodit, kogda zemlya v nekotorykh mestakh to zhe samoye zatmeniye obshchem, kolʹtsevyye i drugiye. Lishʹ okolo 5% ot obshchego zatmeniye predstavlyayet soboy gibrid.
Dlya tsentralʹnogo zatmeniya (vsego, kolʹtsevoy ili gibrid) nieznajdujący nablyudatelya v tsentre, kotoryy ne nakhoditsya v teni, no v tusklom svete nablyudayetsya lishʹ chastichnoye zatmeniye.

Probeg solnechnoye zatmeniye

„Tochnyye momenty iz naiboleye vazhnykh yavleniy, proiskhodyashchikh vo vremya solnechnykh zatmeniy nazyvayetsya kontaktov, i opredelili tsifry: 1,2,3,4. Solnechnoye zatmeniye nablyudeniyesayta nachinayetsya v moment pervogo kontakta, kogda Luna nachinayet privodit ikh na solntse. Etot moment otmechen P1, ili «pervyy kontakt poluteni „. Pozhaluysta, ne zabyvayte, chto chastichnaya faza zatmeniya my nakhodimsya v polovine svete luny ; nablyudateli ne uvideli teni do polnogo zatmeniya Luny . Vtoroy kontakt , ukazyvayushchiy na nachalo tsentralʹnogo zatmeniya budet nablyudatʹsya tolʹko v obshchem poyasa zatmeniye. Eto tot moment, kogda vostochnyy kray Luny ( levyy bereg, yesli smotretʹ so storony severnogo polushariya ) kasayetsya vostochnogo kraya Solntsa ( levomu krayu , yesli smotretʹ s severnogo polushariya). Eto oznachayet, chto nachalo zatmeniya, polnoye ili kolʹtsevoy . Etot kontakt otmechen U1, „pervyy kontakt teni „. (Ot lat Umbra – . Teni). Polnoye ili kolʹtseobraznoye zatmeniye zakanchivayetsya, kogda zapadnyye pravyy bereg) Luna ukhodit na Zapad ( pravyy ) kray Solntsa. Eta tochka oboznachena kak U2. Sredneye mezhdu U1 i U2 yavlyayetsya tochkoy maksimalʹnoy fazy zatmeniya. Posledneye P2 kontakta znamenuyet konets chastichnoye zatmeniye.

 

Ssylki: Seriya OXFORD Astronomiya Saymon i Zhaklin Mitton , Eclipse ! Philip S. Harrington & Wikipedia