что такое затмение солнца и луны
ЗАТМЕ́НИЯ
Том 10. Москва, 2008, стр. 288-291
Скопировать библиографическую ссылку:
ЗАТМЕ́НИЯ, астрономич. явления, при которых одни небесные объекты экранируются другими, более близкими к наблюдателю. З. обусловлены движением небесных тел в пространстве и могут быть полными или частными, в зависимости от соотношения угловых размеров объектов. З. Луны и спутников др. планет возникают вследствие падения на них тени планеты. На ряде планет наблюдаются полные З. Солнца, вызываемые прохождением тени спутника по диску соответствующей планеты. Такое З. на Земле вызывает Луна, на Юпитере – четыре крупнейших спутника, на Сатурне – Титан, на Уране – разл. спутники (угловой размер даже малых спутников Урана превышает угловой размер видимого диска Солнца). На Марсе полных З. Солнца не бывает, т. к. тени от Фобоса и Деймоса не достигают поверхности планеты. Частичное экранирование Солнца внутр. планетами (Меркурием и Венерой) называют прохождениями планеты по диску Солнца. Экранирование звёзд или планет диском Луны называется покрытием звёзд или планет Луной. Планеты также могут экранировать др. планету или звезду. В системах двойных и кратных звёзд происходит экранирование одной звезды другой, что вызывает ослабление их общего блеска. Из перечисленных явлений для наблюдений с Земли невооружённым глазом доступны лишь лунные (З. Луны Землёй) и солнечные (З. Солнца Луной) затмения.
В чем причина солнечных и лунных затмений: характеристика явлений и их возможная опасность для человека
В чем причина солнечных и лунных затмений, когда и как их можно увидеть – вопросы, которыми задается каждый, кто неравнодушен к «танцу» небесных тел. Затмение – это природное явление, при котором один астрономический объект заслоняет свет от другого. Подобное происходит довольно часто, однако для подавляющего большинства населения нашей планеты затмения кажутся чем-то необычным и редким из-за невозможности увидеть их в силу определенных обстоятельств.
В данной статье мы постарались доступно рассказать о том, что такое затмение, каким оно бывает и как часто его можно увидеть. Благодаря этой информации вы сможете узнать много нового и интересного из жизни космоса!
Причины и особенности полного и частичного солнечного затмения
Солнечное затмение представляет собой природное явление, при котором вся или часть солнечной поверхности скрывается за Луной. Затмение происходит лишь во время новолуния, когда с Земли видна неосвещенная часть спутника, иными словами, для невооруженного глаза Луна остается невидима.
Говоря о том, в чем причина солнечных и лунных затмений, нужно понимать, что подобное явление можно наблюдать, если спутник нашей планеты не освещается Солнцем с видимой нам стороны. Такое развитие событий возможно в растущей фазе, когда Луна оказывается около одного из двух лунных узлов.
Стоит пояснить, что лунным узлом называют точку пересечения солнечной и лунной орбиты. При этом Луна отбрасывает на Землю тень диаметром до 270 км – именно в зоне падения тени люди могут наблюдать затмение. Луна во время движения по орбите сохраняет определенное расстояние до Земли, и в момент затмения эта цифра может быть совершенно разной.
Если вы хотите насладиться подобным явлением, нужно понимать, что тень, отбрасываемая Луной на нашу планету, может менять свой размер и быть от нуля до 270 км в диаметре. Чтобы посмотреть на затмение, человеку необходимо в нужный момент оказаться в тени спутника: небо становится темным, можно различить звезды и даже планеты, а вокруг темной Луны образуется солнечная корона. Подобное зрелище не получится увидеть в привычное время дня, а длится полное затмение всего несколько минут.
Подсчитано, что самое долгое солнечное затмение ожидается в конце XXII века. Если говорить более точно, то оно произойдет 16 июля 2186 года, и наслаждаться зрелищем можно будет в течение 7 минут 29 секунд.
Чтобы подобное продолжительное явление состоялось, должны совпасть несколько условий. Важно, чтобы угловой диаметр диска Луны (около 0,5°) был чуть меньше аналогичного показателя Солнца (около 0,5°). За счет этого во время максимальной фазы затмения люди видят яркое и узкое кольцо.
Кроме того, возможно частичное или частное солнечное затмение. В чем причина подобных солнечных и лунных затмений с позиции астрономии? В подобной ситуации для земного наблюдателя центры Луны и Солнца не совпадают, поэтому светило не полностью прячется за спутником Земли.
Атмосферные явления во время солнечных затмений
Затмения сопровождаются особым оптическим и атмосферным явлением, которое известно как теневые волны или бегущие тени. Его можно наблюдать до начала солнечного затмения либо после завершения его полной фазы. В этот короткий период, который длится не более двух минут, серп Солнца освещает атмосферу нашей планеты.
Четки Бейли.
Данный астрономический эффект назван в честь британского ученого, описавшего его еще в 1836 году. Речь идет о череде ярких пятен, вспыхивающих вдоль лунного лимба. Лимбом принято называть видимый край диска Луны, Солнца или иного небесного тела.
Четки Бейли можно хорошо разглядеть в телескоп или в бинокль в начале и в конце максимальной фазы затмения.
Бриллиантовое кольцо.
Данное оптическое явление и правда напоминает ювелирное украшение со светящимся бриллиантом – его можно увидеть за секунду до начала полной фазы затмения или через секунду после ее завершения. Дело в том, что лучи Солнца проходят по краям лунных долин, формируя для земного наблюдателя столь необычную картину.
Характеристики полного, частичного и полутеневого лунного затмения
Причины наступления солнечных и лунных затмений одинаковы: одно небесное тело отбрасывает тень и заслоняет другое. Лунное затмение предполагает, что спутник оказывается в тени Земли. Однако, как и в случае с солнечными затмениями, здесь возможны разные варианты развития событий. Иначе говоря, Луна может быть закрыта тенью полностью или частично.
Полное затмение спутника можно наблюдать в тех районах, где он расположился над горизонтом.
Луна находится в тени Земли, но полностью не скрывается из вида, скорее, она немного затеняется, из-за чего кажется более темной и даже красноватой. Дело в том, что, будучи полностью в тени нашей планеты, она все еще освещается Солнцем, лучи которого проходят через земную атмосферу.
При частичном лунном затмении лишь некоторая доля Луны попадает в тень Земли. Поэтому одна половина планеты затеняется, а вторая хорошо видна, так как все еще освещается Солнцем.
Наиболее зрелищным считается полутеневое затмение, ведь оно имеет значительные отличия от иных астрономических явлений.
Эта разновидность не похожа по своей природе на частичное затмение. Дело в том, что на поверхности нашей планеты есть области, которые не могут давать тень, так как там не происходит полного заслонения солнечных лучей. Однако в них не наблюдается и прохождения прямых солнечных лучей – это зона полутени. Когда спутник попадает в подобное место и оказывается в полутени Земли, люди могут увидеть полутеневое затмение.
Если говорить не о причинах наступления солнечных и лунных затмений, а об их виде, то в полутеневой области диск Луны утрачивает обычную яркость, становясь темнее. Но нужно понимать, что заметить подобное явление без специального оборудования не представляется возможным. Иногда затемнение бывает более ярко выражено с одного края лунного диска.
Основная причина лунного затмения
Плоскость лунной орбиты образует большой круг, известный как лунный путь. Тогда как плоскость орбиты нашей планеты пересекается с небесной сферой по эклиптике. Луна совершает один оборот вокруг Земли за 27 суток 7 часов 43 минуты.
Эклиптика и лунный путь пересекаются между собой по прямой линии – ее называют линией узлов. Точки пересечения линии узлов с эклиптикой являются восходящим и нисходящим узлами лунной орбиты. Лунные узлы не остаются на месте, они все время перемещаются к Западу или навстречу движению Луны. На один полный оборот у них уходит 18,6 года. А каждый год долгота восходящего узла сокращается в среднем на 20°.
Во время новолуния или полнолуния Луна может располагаться далеко от плоскости эклиптики, тогда ее диск проходит выше или ниже Солнца, не приводя к затмению. В чем причина солнечного и лунного затмения? Если кратко, то для этого явления необходимо, чтобы Луна во время новолуния или полнолуния оказалась рядом с восходящим или нисходящим узлом собственной орбиты.
Интересно, что современная астрономия пользуется многими знаками, созданными еще в древности. Например, символом восходящего узла является голова дракона Раху, который, согласно индийским легендам, набрасывается на Солнце, из-за чего оно ненадолго исчезает с небосвода.
Частота и сарос солнечного и лунного затмений
Может показаться невероятным, но затмения Солнца происходят чаще лунных, несмотря на то, что диаметр Луны меньше земного. Так как мы уже знаем, в чем причина солнечных и лунных затмений, легко решить, что тень от большего объекта скорее перекроет меньший, поэтому Земля должна часто заслонять свой спутник. Но статистка говорит об обратном: на семь затмений приходится четыре солнечных и три лунных.
Хотя солнечные затмения происходят чаще лунных, в одной местности они повторяются только через 300 лет. Говоря об одной местности, нужно понимать, что речь идет о полосе шириной примерно 40–100 км. Тогда как свидетелем полного лунного затмения человек может стать несколько раз за свою жизнь. Правда, для этого он не должен никуда переезжать либо может использовать современные технологии, чтобы вовремя узнать о грядущем затмении и успеть добраться до нужной точки.
Люди, хотя бы раз наблюдавшие лунное затмение, вряд ли откажутся от возможности снова насладиться этим зрелищем из-за сотни километров пути. Поэтому если вы вдруг узнали о приближении подобного природного явления, не пожалейте времени и денег, чтобы добраться до места максимальной видимости.
По статистике, за год происходит от двух до пяти солнечных затмений, а за сто лет их накапливается 237. Сюда относятся 160 частных солнечных затмений, 63 полных и 14 кольцеобразных.
Нужно понимать, что солнечные затмения в большой фазе проходят достаточно редко в какой-то отдельной точке нашей планеты. Известно, что на территории Москвы за XI–XVIII произошло 159 затмений Солнца, и всего три были полными. Однако и из этого правила есть свои исключения: в районе Горно-Алтайска за небольшой отрезок времени с 1952 по 2008 гг. можно было наблюдать три полных затмения Солнца.
Понимая причины наступления солнечных и лунных затмений, можно смело предположить, что если бы плоскости орбиты нашей планеты и ее спутника совпадали, каждое новолуние у нас была бы возможность наслаждаться лунным затмением. Но реальность такова, что орбита Луны наклонена на 5° относительно плоскости околосолнечной орбиты Земли. Из-за этого небольшого угла в новолуние спутник часто проходит чуть выше или ниже Солнца, а в полнолуние его не закрывает тень Земли. Затмения происходят, лишь когда в полнолуние Солнце, Земля и Луна формируют единую линию.
Древние рассчитали отрезок времени, который проходит между последовательностью затмений – его принято называть саросом. Сарос длится 18 лет 11 дней и примерно 8 часов. Пока длится сарос, случается 43 солнечных и 28 лунных затмений, 15 из которых являются частными, а 13 – полными. Получается, что на год приходится не меньше пары затмений Луны, но не более трех. Правда, стоит оговориться, что в некоторые годы в принципе не бывает подобных природных событий.
Возможные риски затмений
Когда известны причины наступления солнечных и лунных затмений, важно понимать, к чему приводят подобные явления. Они воздействуют на всех людей, вне зависимости от их акцентированности в натальной карте. Однако если индивид появился на свет во время подобного явления либо в его гороскопе каким-то образом затрагиваются точки затмения, каждое происходящее затмение оказывает на него особенно сильное влияние.
Затмение наиболее сильно отражается на жизни личности, если его градус приходится на планету или иное важное небесное тело натальной карты. Когда затмение относится к важной точке гороскопа, это является признаком грядущих перемен и важных событий. Сначала изменения в жизни могут показаться малозначительными, но постепенно станет очевидно, какой сильный след они оставили в судьбе натива. Если планеты или прочие точки гороскопа попали в негативные аспекты к градусу затмения, то не избежать резких, радикальных перемен. Человека вполне могут ждать кризисы, конфликтные ситуации, осложнение отношений, часто приводящее к разрыву, проблемы в делах и со здоровьем.
И, наоборот, при попадании планет и иных важных точек в благоприятные аспекты с градусом затмения, перемены не станут причиной сильных потрясений. Высока вероятность, что подобные события принесут нативу пользу.
Получается, что, несмотря на схожие причины наступления солнечных и лунных затмений, они происходят по разным принципам и отличаются своими особенностями. Чтобы иметь более полное представление о мире, каждому человеку необходимо понимать некоторые детали этих явлений.
Современные люди многое знают благодаря развитию науки и техники, поэтому резко потемневшее светило на небосводе уже не кажется опасным. Однако это не мешает такому явлению оставаться манящим и загадочным. Сегодня точно известна природа лунных и солнечных затмений, и понятно, чего от них ожидать. Поэтому пусть интерес к ним будет исключительно познавательного характера, ведь это – редкое событие, которое здорово хотя бы раз в жизни увидеть воочию.
Солнечные и лунные затмения
Затмение происходит, когда один объект в пространстве блокирует наблюдателя от видения другого в космосе. С Земли можно увидеть два основных типа затмений: солнечные и лунные.
Затмение часто считали знаками богов. В древности некоторые люди даже думали, что на Солнце нападал огромный дракон, который хотел съесть небесное светило. Больше о истории солнечных затмений в разных странах читайте в учебнике по астрономии за 11 класс В.Д. Сиротюка.
Солнечное затмение происходит, когда Луна проходит перед Солнцем, вызывая падение тени на определенные участки Земли. Затмение наблюдается не со всех мест на Земле, а только там, где падает тень. С этих мест выходит так, что Солнце потемнело.
В зависимости от того, в какой части тени вы находитесь, существуют четыре вида затмений:
Полное затмение. Солнце полностью покрывается Луной.
Кольцеобразное. Месяц охватывает Солнце, но Солнце можно увидеть по краям Луны. Кольцевое затмение происходит, когда зритель находится в пределах линии, соединяющей Солнце и Луну.
Частичное. Месяц блокирует только часть Солнца. Это происходит, когда наблюдатель находится в пределах полутени.
Кольцеобразно-полное. В некоторых местах Земли наблюдается как полное, а в некоторых – как кольцеобразное.
Следует заметить, что прямо на солнечное затмение нельзя смотреть. Вредные лучи Солнца все еще могут повредить глаза.
Лунное затмение происходит, когда Луна проходит через земную тень. Лунные затмения имеют такую же классификацию, как и солнечные: полное, частичное и полутеневое.
Лунные затмения можно увидеть на значительно большей части Земли, чем солнечные. Их также можно просматривать без специального оборудования для защиты глаз. В течение года бывает два-три лунные затмения.
Лунные затмения не совсем темные. Луна будет отражать некоторый солнечный свет, заломленный земной атмосферой. Свет, который заломляется, имеет красноватый цвет и может привести к появлению Луны темно-коричнево-красной.
Интересные факты о затмениях:
Слово «затмение» происходит от греческого слова «ekleipsis», что означает «покидание» или «падение».
Самая длинная продолжительность солнечного затмения, которая еще произойдет, – семь с половиной минут.
Больше всего солнечных затмений любого типа, которые могут произойти на Земле в течение года, – это пять.
Полное солнечное затмение происходит примерно каждые 1,5 года.
Животные иногда путаются и странно ведут себя во время полного затмения Солнца.
Если вам в школе нужно ответить на вопросы для закрепления материала из учебника, то ищите уже готовые ответы в ГДЗ и решебники по астрономии за 11 класс.
Затмения Солнца и Луны
Урок 9. Астрономия 11 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Затмения Солнца и Луны»
В своём движении Луна очень часто заслоняет (или, как говорят астрономы, покрывает) звёзды зодиакальных созвездий. А иногда происходит покрытие Луной планет и Солнца.
Покрытие Солнца Луной называется солнечным затмением. Происходит оно потому, что угловые размеры дисков Солнца и Луны для наблюдателя с Земли кажутся одинаковыми. Объясняется это тем, что диаметр Луны примерно в 400 раз меньше диаметра Солнца. Но в тоже время она в четыреста 400 раз ближе к Земле. Это приводит к тому, что Луна может полностью покрыть яркую поверхность Солнца, оставив при этом видимой лишь его атмосферу.
Итак, что же происходит при затмениях? Все мы прекрасно знаем, что Земля вращается вокруг Солнца, а Луна — вокруг Земли. Это значит, что в определённые моменты, Солнце, Луна и Земля могут выстроиться на одной прямой. Если Луна окажется между Землёй и Солнцем, то она на время закрывает Солнце, отбрасывая тень на Землю. Но маленькая Луна не может полностью затенить Землю. Поэтому только жители той местности, куда у падёт тень от Луны, окажутся свидетелями полного солнечного затмения. В тех же областях, куда свет будет попадать частично, то есть это области полутени, жители будут видеть ту часть Солнца, от которой в данную область попадает свет — это частное солнечное затмение.
Из-за того, что лунная орбита является эллиптической, может случиться и так, что Луна будет находиться на значительном удалении от Земли. В этом случае диск Луны окажется слишком маленьким, чтобы полностью закрыть собой Солнце. В этом случае наблюдатель в точке А сможет увидеть кольцеобразное солнечное затмение. А наблюдатели В и С, как и в прошлый раз, будут наблюдать частное солнечное затмение.
Как правило, тень от Луны на поверхности нашей планеты не превышает в диаметре 270 километров. Поэтому солнечное затмение может наблюдаться лишь в узкой полосе на пути тени.
Путь лунной тени по земной поверхности называется полосой полного солнечного затмения.
Ежегодно на нашей планете можно наблюдать от 2 до 5 солнечных затмений. Однако в одном и том же месте Земли полное солнечное затмение, как правило, наблюдается очень редко — примерно раз в 200—300 лет.
Так, например, в окрестностях Москвы последний раз полное солнечное затмение наблюдалось 19 августа 1887 года. В следующий раз это произойдёт лишь 16 сентября 2126 года.
Но бывают и исключения. Например, в районе города Бийска (Алтайский край), в период с 1981 года по 2008 наблюдалось целых три полных солнечных затмения: 31 июля 1981 года, 29 марта 2006 года и 1 августа 2008 года.
Продолжительность затмения обычно не превышает 7 мин 31 с. А самое длительное кольцеобразное солнечное затмение произошло 15 января 2010 года в тропической Африке и Юго-Восточной Азии. Длилось оно более 11 минут.
Из-за малой длительности солнечных затмений астрономы тщательно готовятся их к наблюдениям, чтобы в течение этого малого промежутка времени успеть изучить внешние разреженные оболочки Солнца, что в обычных условиях крайне затруднено. Так, например, во время полного солнечного затмения в Индии 18 августа 1868 года французский учёный Пьер Жансен впервые исследовал хромосферу Солнца и получил спектр нового химического элемента, который назвали в честь Солнца — гелием.
А 17 мая 1882 года во время солнечного затмения наблюдателями из Египта была замечена комета, пролетающая вблизи Солнца. Она получила название Кометы затмения.
Иногда, в моменты полнолуний, когда земная тень направлена в сторону, противоположную Солнцу, может случиться и так, что Луна полностью или частично попадёт в тень Земли — происходит Лунное затмение.
При частичном погружении Луны в земную тень лунное затмение называется частным теневым, а при полном погружении — полным теневым затмением.
При полном лунном затмении мы, чаще всего, можем наблюдать Луну бурого или красно-тёмного цвета. Объясняется это тем, что солнечный свет, преломляясь в атмосфере Земли, освещает Луну преимущественно красными лучами, которые в меньшей степени подвержены рассеиванию и ослаблению земной атмосферы.
Вокруг конуса тени Земли, как и в случае с Луной, имеется полутень. Если Луна, при своём движении, будет проходить эту область, то на Земле можно будет наблюдать полутеневое затмение. Его особенность в том, что яркость освещения лунного диска меняется совсем незначительно. Поэтому невооружённый человеческий глаз его практически не замечает. Лишь когда Луна в полутеневом затмении проходит вблизи конуса полной тени, при ясном небе можно заметить незначительное потемнение с одного края лунного диска.
Как правило, ежегодно на нашей планете можно наблюдать 1—2 лунных затмения. Однако бывают годы, когда лунные затмения не наблюдаются вовсе. А максимальное число лунных затмений за год — 4. Например, это произойдёт в 2020 и 2038 годах.
Лунные затмения видны со всего ночного полушария Земли, где в это время Луна находится над горизонтом. Поэтому в каждой данной местности они наблюдаются чаще солнечных затмений, хотя происходят в среднем в полтора раза реже. Максимальная продолжительность лунного затмения достигает 1 ч 47 мин.
Ещё в VI веке до нашей эры вавилонскими астрономами было замечено, что примерно каждые 18 лет 11 суток и 8 часов (то есть каждые 223 синодических месяца) все затмения Луны и Солнца приблизительно повторяются в прежнем порядке. Этот период между затмениями назвали саросом.
Во время сароса в среднем происходит 70—71 затмение. Из них примерно 42—43 — солнечных (14 полных, 13—14 кольцеобразных и 15 частных) и 28 лунных.
Однако возникает вопрос: почему солнечные и лунные затмения происходят не каждый месяц? Ведь, казалось бы, затмения должны происходит при каждом обороте Луны во время её новолуния и полнолуния. Но такого не происходит. Вспомните, что видимая орбита Луны на небесной сфере — это большой круг, который наклонён к плоскости эклиптики всего на 05 о 09’. Но этого хватает для того, чтобы во время новолуния или полнолуния Луна оказалась далеко от плоскости эклиптики. А это приводит к тому, что во время новолуния тень от Луны пройдёт выше Земли. А во время полнолуния сама Луна может пройти ниже земной тени.
Поэтому затмения смогут наступить лишь тогда, когда Луна находится вблизи точек пересечения лунной орбиты с эклиптикой (вблизи узлов).
— Интересно, а можно ли наблюдать солнечные затмения, находясь на Луне?
Конечно можно. Происходит это тогда, когда Солнце Земля и Луна выстраиваются на одной прямой, и при этом наша планета располагается между Луной и Солнцем. Проще говоря, солнечные затмения на Луне происходят так же часто, как на Земле лунные.
При этом продолжительность полной фазы солнечного затмения, видимого с Луны, при центральном затмении может достигать почти трёх часов. Полное солнечное затмение на Луне можно наблюдать на всей её дневной стороне, в отличие от Земли.