Сияние звезды при свете дня Солнечное затмение (от греч. κλειψις ékleipsis «наслоение, закрытие, угасание») - это астрономическое явление, при котором солнце, если наблюдать за ним с Земли, частично или полностью закрывается Луной. При определённом расположении Луны и Солнца на небе их диаметры кажутся одинаковыми, и поэтому Луна может полностью закрыть Солнце. Основная тень, отбрасываемая Луной на поверхность Земли, не очень большая. Так, при затмении в 1999 году радиус теневого круга в районе Штутгарта составлял почти 55 километров, однако затмение с трудом можно было наблюдать из-за дождливой погоды.
Основные сведения о солнечном и лунном затмениях
Так как Луна движется вблизи плоскости земной орбиты (эклиптика), в определённый момент звёзды располагаются таким образом, что тень Луны падает на Землю (солнечное затмение) или наоборот, тень Земли падает на Луну (лунное затмение). Солнечные затмения наступают только в новолуние, лунные затмения – только в полнолуние. Так как орбита Луны слегка наклонена по отношению к эклиптике, солнечное затмение может произойти только тогда, когда Луна находится в точке, в которой орбита Луны разрезает эклиптику, так называемой узловой точке. Точку, в которой Луна переходит из южного полушария небесной сферы в северное, называют восходящей, обратный переход – заходящей Луной.
Виды солнечных затмений
Foto: Dana RitzmannВ некоторых случаях кажущегося радиуса Луны достаточно для того, чтобы полностью закрыть Солнце, в других случаях он, наоборот, слишком мал, поэтому Солнце можно наблюдать вокруг Луны. Причина в том, что орбита, по которой Земля движется вокруг Солнца, так же как и орбита Луны, по которой она движется вокруг Земли, не круглые, а имеют форму эллипса. Поэтому Луна и Солнце не всегда имеют одинаковый размер, если смотреть на них с Земли, хотя это достаточно трудно заметить. К тому же теневой конус Луны в некоторых случаях падает на Землю не полностью, а лишь касается её. В связи с этим различают 4 вида солнечных затмений.
Частичное солнечное затмение
Если темная область тени Луны (умбра) совсем не падает на Землю, а лишь проходит неподалёку, речь идёт о частичном солнечном затмении. Другими словами, ни в какой точке Земли Луна не закрывает Солнце полностью, а закрывает лишь его часть. Уменьшение интенсивности солнечного света, вызванное частичным затмением, видно лишь при очень высокой степени закрытия Солнца. Все другие затмения, при которых ось лунной тени пересекает Землю, называют также центральными затмениями. Они, в свою очередь, делятся на три вида. Но и этот тип затмений в начальной и конечной фазах, а также в удалённых от центральной линии пунктах можно наблюдать как частичное затмение.
Полное солнечное затмение
Foto: Vitalij PetlewojПри полном солнечном затмении тень Луны достигает Землю, то есть кажущийся диаметр Луны больше диаметра Солнца. В начале и в конце затмения, а также вне зоны полного закрытия это затмение можно наблюдать лишь как частичное затмение. Наблюдение полного солнечного затмения особенно интересно главным образом из-за солнечной короны, которую в обычное время не видно из-за интенсивности солнечного света. Так как кажущийся диаметр Луны даже при удачном расположении звёзд лишь несущественно больше диаметра Солнца, зона полного затмения относительно мала. В самом лучшем случае умбра покрывает зону шириной 273 км. Длительность фазы полного затмения в одной точке определяется не только отношением размеров Солнца и Луны, но и скоростью движения Луны, а также скоростью вращения Земли. При этом полное затмение дольше всего обычно длится в зоне экватора, так как, находясь там, наблюдателю легче всего «догнать» уходящую лунную тень. В настоящее время длительность теоретически возможного затмения составляет 7 минут 32 секунды.
Кольцеобразное солнечное затмение
В случае, если видимые размеры радиусов Солнца и Луны ни в одной точке Земли не позволяют произойти полному закрытию, так как орбиты имеют форму эллипса, тень Луны не достигает поверхности Земли. В этом случае даже в центральной линии затмения остаётся виден внешний край Солнца. Как и при частичном затмении, солнечная корона при кольцеобразном затмении остаётся не видна, так как она освещается прямым светом оставшегося кольца фотосферы. Фаза кольцеобразного затмения может длиться дольше, чем фаза полного затмения. Причиной этого является то, что при кольцеобразном затмении «меньшая» по размеру Луна должна проделать более длинный путь, чтобы пройти мимо солнечного диска. Длительность фазы кольцеобразного затмения может составлять более 12 минут.
Затмение смешанного типа
Foto: Dana RitzmannЗатмение смешанного типа, также называемое кольцеобразно-полным затмением, всегда начинается и заканчивается как кольцеобразное затмение; только в середине оно становится полным. В том месте, где фаза кольцеобразного затмения переходит в фазу полного затмения, на короткое время наступает полное солнечное затмение. Незадолго до этого оно в течение очень короткого промежутка времени является кольцеобразным, после этого длительность полной фазы постепенно увеличивается до максимума. Такой вид солнечного затмения является очень редким и составляет лишь 1 % всех случаев в многолетнем цикле. Подобное затмение смешанного типа произошло 8 апреля 2005 года. Начало и конец затмения в центральной линии были кольцеобразными, в промежутке же затмение было полным. Зона полного затмения, находившаяся в восточной части Тихого океана перед Коста-Рикой и Панамой, составляла лишь 27 км, фаза полного затмения составила 42 секунды. В следующий раз затмение подобного рода произойдёт лишь в 2013 году. Такая смена кольцеобразной, полной и вновь кольцеобразной фаз затмения происходит во время движения тени потому, что расстояние от Луны до поверхности Земли относительно точно соответствует длине теневого конуса Луны. Луна только-только покрывает Солнце. Это происходит потому, что Земля имеет форму шара. И это происходит не во время всего процесса – тип затмения и меняется. Соответственно фаза полного затмения в этом случае является такой короткой.
Феномены во время солнечного затмения
Наблюдать за солнечным затмением и за солнцем вообще следует с особой осторожностью. Нельзя смотреть на солнце незащищенными глазами или через подзорную трубу или телескоп, не оснащенный фильтром. Это может привести к нарушениям зрения вплоть до слепоты. Во время частичного затмения, когда Луна закрывает Солнце не полностью, солнечный фильтр обязателен. При наблюдении невооруженным глазом рекомендуется надевать специальные очки. Только в короткие минуты полного затмения следует удалить фильтр с оптического прибора, чтобы осуществить наблюдение.
Особенно привлекательно наблюдать за полным солнечным затмением. Затмение является одним из самых интересных явлений не только из-за редкости данного явления над определенной местностью, но и из-за впечатляющих световых эффектов. Сила света уменьшается до 1/10000 или даже до 1/100000 нормального солнечного света, что соответствует 50- или 5-кратному освещению во время полнолуния. Воспринимаемое изменение освещенности при этом в течение 10 секунд до и после фазы полного затмения самое сильное (измеряемая освещенность, напротив, изменяется быстрее всего при закрытии Солнца наполовину во время частичной фазы). Воспринимаемую освещенность примерно можно представить логарифмом действительной освещенности. Примерно за минуту до того, как Луна полностью закроет Солнце, узкий, все еще скользяще светлый серп Солнца все больше и больше будет сливаться. В этот момент – в зависимости от погодных условий – можно наблюдать «летающие тени», порожденные мерцающим воздухом блики и полосы, скользящие над землей. Зачастую поднимается шквальный ветер, делающий момент сразу перед фазой полного затмения более ощутимым. Температура опускается на несколько градусов. Еще до того, как наступила фаза полного затмения, глаз может различить внутреннюю солнечную корону. Когда за горами Луны гаснет последний луч солнечного света, это называется эффектом бриллианта (англ. Baily‘s beads) или бриллиантовой цепью. И только после того, как этот эффект исчезнет, солнечная корона проявится во всей красе вокруг темного диска Луны. В зависимости от солнечной активности, корона может иметь равномерную (максимум) или вытянутую (минимум) форму. По краю Луны во время фазы полного затмения, которую можно/нужно наблюдать без защитного фильтра, видны красноватого цвета протуберанцы. За несколько мгновений до начала или сразу после завершения фазы полного затмения можно увидеть красноватую полоску хромосферы.
Своеобразны и световые изменения в природе во время полного затмения. Даже при сильном частичном затмении свет принимает неестественный свинцовый тон. Контуры теней становятся более четкими, а на земле в тени деревьев и кустарников благодаря так называемому эффекту камеры-обскуры появляются сотни маленьких солнечных серпов и кружочков (летающие или танцующие тени). С наступлением фазы полного затмения горизонт в течение полминуты окрашивается оранжево-желтым, затем красноватым цветом, в то время как основная тень окрашивает небо в близи зенита в темно-синий цвет. Если повезет, то вокруг затененного Солнца можно увидеть планеты и звезды. Температура во время полного солнечного затмения опускается на несколько градусов. Из-за резкого падения температуры затянутое облаками небо часто проясняется на несколько мгновений. Животные также реагируют на внезапно наступившую темноту. Птицы умолкают, а летучие мыши покидают свои укрытия. Во время кольцеобразного солнечного затмения солнечную корону не видно. Такое затмение следует наблюдать только через фильтр.
Солнечное затмение 1 августа 2008 года
Foto: Vitalij PetlewojПолное солнечное затмение 1 августа 2008 года можно будет наблюдать в основном в малонаселенных районах на севере Канады и Европы, а также в Западной Сибири. Зона полного затемнения начнется в районе поселения Кеймбридж-Бей, пересечет острова канадской Арктики, которые относятся к территории Нунавут. На этой огромной территории хоть и находятся несколько поселений, но основная тень коснется только на 1,37 м поселка Гриз Фьерд, расположенного на юге острова Элисмир, и насчитывающего 160 жителей, и соседнего, ныне пустующего Крейг-Харбор. Резолут-Бей тень обойдет стороной. Спустя несколько минут Черное Солнце появится над канадской военной базой Аллерт, чтобы затем двинуться в сторону необитаемого севера Гренландии и Северного ледовитого океана. При этом затмение затронет российскую Новую землю и, тем самым, коснется самой северо-восточной части Европы. На материке тень окажется только по другую сторону Урала, в азиатской части России. Максимальное затемнение, продолжительностью 2 минуты 27 секунд и покрытием 104% (диск Луны больше видимого на небе Солнца), будет отмечено в 10.21 по мировому времени на 65° 39‘ северной широты и 72° 16‘ восточной долготы над малонаселенными районами Северо-западной Сибири. Примерно через 25 минут, во второй половине дня по местному времени основная тень накроет на 2 минуты 19 секунд город Новосибирск. После того, как и другие города на юге Сибири станут свидетелями редкого небесного представления, основная тень пройдет по обе стороны монгольско-китайской границы в сторону юго-запада. К вечеру Черное Солнце достигнет области вокруг исторического Шелкового пути и Великой Китайской стены. Затмение завершится в районе между городами Сиань и Чжэнчжоу.
Солнечное затмение 1 августа 2008 года частично можно будет наблюдать на северо-западе Канады, в Гренландии и Исландии, в Европе севернее Средиземного моря и почти на всей территории Азии. Высокий уровень затемнения, при котором значительно ослабнет сила солнечного света, будет отмечен в большей части Арктики, в Северной и Северо-восточной Европе, Сибири, Центральной Азии, Непале, Северной Индии и Китае.
Текст из справочника участника немецко-русского проекта "Солнечное затмение-2008"
