За счет чего происходит солнечное затмение. Солнечные и лунные затмения. Виды солнечных затмений

Как вы знаете, 11 августа 2018 года произойдет частное (частичное) солнечное затмение — и многим в свете этого события должно быть интересно — а чем суть солнечного затмения, почему оно происходит?

Почему происходит солнечное затмение

Как известно, планеты и их спутники не стоят на месте. Земля вращается вокруг Солнца, а Луна вращается вокруг Земли. И время от времени возникают такие моменты, когда Луна в своем движении полностью или частично заслоняет Солнце.

Рисунок 1. Схема солнечного затмения Солнечное затмение — это тень Луны на поверхности Земли. Эта тень в диаметре составляет около 200 км, что во много раз меньше диаметра Земли. Поэтому солнечное затмение можно наблюдать одновременно только в узкой полосе на пути лунной тени:

Лунная тень на поверхности Земли во время солнечного затмения Если наблюдатель находится в полосе тени, он видит полное солнечное затмение, при котором Луна полностью скрывает Солнце. При этом небо темнеет, и на нём могут стать видны звёзды. Становится немного прохладней. Птицы резко замолкают, напуганные внезапной темнотой, и стараются укрыться. Животные начинают проявлять беспокойство. Некоторые растения сворачивают листья.

Фаза полного солнечного затмения Наблюдатели, которые находятся вблизи полосы полного затмения, могут видеть частное солнечное затмение . При частном затмении Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, а скрывает только часть этого диска. При этом небо темнеет гораздо слабее, чем при полном затмении, звёзды на нем не видны. Частное затмение можно наблюдать на расстоянии порядка 2 тысяч километров от зоны полного затмения.

Частное солнечное затмение Солнечное затмение всегда случается в новолуние. В это время Луна на Земле не видна, потому что та сторона Луны, которая обращена к Земле, не освещена Солнцем (см. рисунок 1). Из-за этого кажется, что во время затмения Солнце закрывает черное пятно, взявшееся неизвестно откуда.

Тень, которую Луна отбрасывает в сторону Земли, выглядит как резко сходящийся конус. Острие этого конуса находится чуть дальше нашей планеты (см. рисунки 1 и 2). Поэтому, когда тень попадает на поверхность Земли, она представляет собой не точку, а сравнительно небольшое (150–270 км в поперечнике) черное пятно. Вслед за Луной это пятно перемещается по поверхности нашей планеты со скоростью около 1 километра в секунду:

Схема солнечного затмения 11 августа 2018 с сайта NASA Следовательно, тень Луны с большой скоростью движется по земной поверхности и не может надолго закрыть какое-то одно место на земном шаре. Максимально возможная длительность полной фазы — всего 7,5 мин. Частное затмение длится около двух часов.

Солнечные затмения на Земле — поистине уникальное явление. Оно возможно потому, что на небесной сфере диаметры Луны и Солнца почти совпадают, несмотря на то, что диаметр Солнца почти в 400 раз превышает диаметр Луны. А происходит это потому, что Солнце примерно в 400 раз дальше от Земли, чем Луна.

Но орбита Луны не круглая, а эллиптическая. Поэтому в моменты, благоприятные для наступления затмений, лунный диск может быть больше солнечного, равен ему или меньше него. В первом случае наступает полное затмение. Во втором случае тоже возникает полное затмение, но длится оно всего мгновение. А в третьем случае происходит кольцеобразное затмение: вокруг темного диска Луны видно сияющее кольцо поверхности Солнца. Такое затмение может продолжаться до 12 минут.

Как будет происходить частное солнечное затмение 11.08.2018

11 августа 2018 года произойдет новолуние и частное затмение Солнца (макс фаза 0,74) с видимостью на севере и востоке России . Область наилучшей его видимости попадает в приполярные широты северного полушария.

В 11:40 мск полутень Луны вступит на территорию России , двигаясь от Мурманской области на юго-восток. В область видимости затмения попадет большинство территории нашей страны, кроме юго-западных районов, где Луна пройдет на небе мимо Солнца, и полуостров Чукотка и Камчатка, где Солнце успеет зайти за горизонт.

Максимума затмение достигает в точке с координатами 70.4° северной широты, 174.5° восточной долготы. Максимальная фаза затмения на Земле равная 0,74 наступит в 12:46 мск на заходе Солнца вблизи острова Врангеля, а также на Чукотке (0,736). Но даже при такой достаточно большой фазе не будет видно потемнения неба.

В момент затмения Солнце будет находиться в созвездии Лев.

Это третье частное затмение Солнца в 2018 году. 2018 год подарил нам три затмения Солнца – 15 февраля, 13 июля и 11 августа. Все солнечные затмения частные. Наблюдались эти частные затмения Солнца только в приполярных областях южного (15.02 и 13.07) и северного (11.08) полушарий Земли.

Солнечные затмения происходят только тогда, когда Луна находится между Землёй и Солнцем (фаза новолуния). В течение года может произойти от двух до пяти солнечных затмений.

Затмение Солнца при котором земную поверхность пересекает только лунная полутень (конус тени и его продолжение не пересекают земную поверхность) называется частным .

Ось лунной тени 11 августа 2018 года проходит около северного полюса, не пересекая поверхность Земли, минимальное расстояние от центра Земли до оси конуса лунной тени составляет 7319 километров.

Каким бывает полное солнечное затмение

Во время полного солнечного затмения можно наблюдать солнечную корону — внешние слои атмосферы Солнца. Земля, так же, как и другие планеты, находятся внутри короны. Она состоит из разреженного газа, имеющего температуру около миллиона градусов.

Вот на этой картинке очень наглядно видно, в какой момент нам заметна корона. Фотограф наложил друг на друга сделанные последовательно фотографии: с каждым кадром Луна все больше загораживает солнечный диск, пока он не скрывается за силуэтом Луны полностью. В этот момент (а длился он всего около двух минут) вокруг Луны и видна солнечная корона:

За 2-3 секунды до наступления полного затмения, когда Луна уже практически полностью закрыла Солнце, на левом солнечном краю возникают яркие рубиновые точки, разделенные темными промежутками – это чётки Бейли. Это происходит, потому что солнечный диск всё же проглядывает между лунными горами или лунными кратерами, оказавшимися на тот момент на краю лунного диска.

Также при затмении можно наблюдать красные или оранжевые выступы-всполохи — это протуберанцы.

Наверняка, почти все слышали о солнечных затмениях, а и иногда лично наблюдали это явление, которое приводило в ужас людей ещё несколько столетий назад. И хотя астрономы раскрыли тайну этого явления, существует множество интереснейших фактов о солнечных затмениях, и это факты могут удивить даже тех, кто был прилежным учеником на уроках астрономии.

1. Тень Луны

Солнечное затмение происходит, когда Луна проходит перед Солнцем и бросает тень на Землю. Это связано с тем, что расстояние между Солнцем и Землей примерно в 400 раз превышает расстояние Луны от Солнца. Диаметр Солнца также примерно в 400 раз больше, чем у Луны. Благодаря подобному, Солнце и Луна имеют одинаковый размер при наблюдении с Земли. Когда Луна проходит перед Солнцем, она блокирует его свет, видимый с Земли.

2. Частичное, кольцевое и общее

Существует три разных типа солнечного затмения: частичное, кольцевое и общее. Частичное солнечное затмение - это когда Луна «не идеально совпадает» с Солнцем. Кольцевое солнечное затмение - когда Луна и Солнце находятся на одной линии, но либо Луна в данный момент пребывает дальше от Земли, либо Земля находится ближе к Солнцу. В этой ситуации кажущийся размер Луны меньше, чем у Солнца, что приводит к появлению яркого кольца, окружающего темную Луну. Полное затмение - это когда Луна полностью закрывает Солнце.

3. Звезды днём

На дневном небе появляются звезды. Поскольку затмение приводит к тому, что днем становится темнее, на небе будут видны планеты и звезды, обычно скрытые светом Солнца. В первую очередь, стоит искать Марс, Меркурий, Юпитер и Венеру.

4. Защита глаз

Нельзя смотреть на затмение без защиты глаз. Если смотреть прямо на солнце, не защитив при этом глаза, то это очень опасно. Это может даже привести к слепоте.

5. Только в новолуние

Солнечное затмение происходит только во время новолуния. Подобное происходит потому, что Луна должна находиться между Солнцем и Землей, чтобы произошло затмение. Единственная лунная фаза, когда это происходит, это новолуние.

6. Исключение в 5°

Хотя затмения происходят во время новолуний, они встречаются не во время каждого новолуния. Это связано с тем, что орбита Луны наклонена на 5 градусов по отношению к орбите Земли вокруг Солнца. Затмения происходят только тогда, когда пересекаются «пути» Земли, Солнца и Луны (это пересечение называется «узлом»). Обычно Солнце находится выше или ниже «узла», поэтому и не происходит затмения.

7. Блики, тишина и падение температуры

Во время затмения происходят странные вещи. По мере приближения затмения можно столкнуться со странными явлениями. К примеру, по всему горизонту можно увидеть области, более светлые, чем небо вокруг солнца, тени, которые выглядят по-другому. Также перестают щебетать птицы, и наблюдается падение температуры примерно на 1-5 градусов.

8. «Кости оракула»

Китай опубликовал первые известные записи солнечных затмений. Эти данные о солнечных затмениях были запечатлены на кусках кости, которые впоследствии назвали «Костями оракула». Они датируются примерно 1050 г. до н.э.

9. Нет луны - нет затмений

Примерно через миллион лет солнечные затмения не будут заметны.Это случится потому, что Луна медленно отдаляется от Земли.

10. Везунчик Кэмпбелл

Канадский астроном и знаменитый охотник за затмениями Джон Вуд Кэмпбелл путешествовал по миру в течение 50 лет, пытаясь увидеть 12 разных затмений. И каждый раз он сталкивался с пасмурным небом.

Солнечное затмение происходит, когда Солнце, Луна и Земля выстаиваются на одной прямой линии, астрономы называют такое явление сизигия. Во время затмения Луна проходит между Солнцем и Землей, отбрасывая тень на Землю, а с точки зрения земного наблюдателя Луна заслоняет (затмевает) Солнце, частично или полностью. Такое небесное явление может случаться только во время новолуния.

Однако солнечные затмения не происходят на каждое новолуние, потому что орбита Луны наклонена под углом 5 градусов к плоскости орбиты вращения Земли вокруг Солнца (эклиптике). Точки, где две орбиты пересекаются, называются лунными узлами, и затмения Солнца имеют место, когда новолуние происходит вблизи лунного узла. Солнце должно быть близко к узлу, тогда оно может сформировать идеальную или почти идеальную прямую линию с Луной и Землей. Этот период бывает два раза в год и длится в среднем 34,5 дней - так называемый "коридор затмений".

Сколько солнечных затмений в году?

В один календарный год может быть от двух до пяти солнечных затмений, но чаще всего два (один раз в полгода). Пять затмений за один год - редкое явление, последний раз это произошло в 1935, а в следующий раз будет в 2206 году.

Типы солнечных затмений

Согласно астрономической классификации, они могут быть различных типов: полное, кольцеобразное и частное. На фото ниже вы можете увидеть их различия. Есть также редкая гибридная форма, когда затмение начинается как кольцевое, а заканчивается как полное.

Мифы и легенды о затмениях Солнца

На протяжении всей истории человечества с ними были связаны с мифы, легенды и суеверия. В древности они вызывали страх, их рассматривали как недобрые предзнаменования, которые влекут бедствия и разрушения. Поэтому у многих народов был обычай проводить магические ритуалы, чтобы отогнать возможные беды.

Древние люди пытались понять, почему небесное светило иногда исчезает с неба, поэтому придумывали различные объяснения этого явления. Так возникли мифы и легенды:

В древней Индии полагали, что чудовищный дракон Раху периодически пожирает Солнце. Согласно индийской мифологии, Раху похитил и пытался выпить напиток богов - амброзию, за это был обезглавлен. Его голова улетела на небо и проглотила солнечный диск, так что наступила тьма.

Во Вьетнаме люди верили, что Солнце пожирает гигантская лягушка, а у викингов было поверье, что его съедают волки.

В корейском фольклоре есть сказание о мифических собаках, которые хотели украсть Солнце.

В древнекитайском мифе небесный дракон поедал Солнце на обед.

Чтобы избавиться от прожорливого демона, у многих древних народов во время солнечного затмения был обычай собираться, бить в горшки и кастрюли, производя громкий шум. Считалось, что шум отпугнет демона, и он вернет небесное светило на место.

Древние греки рассматривали затмение как проявление гнева богов и были убеждены, что после него должны последовать стихийные бедствия и войны.

В Древнем Китае эти небесные явления ассоциировались с успехом и здоровьем императора и не предвещали, что он подвергнется какой-либо опасности.

В Вавилоне верили, что затмения Солнца - плохой знак для правителя. Но вавилоняне мастерски умели их предсказывать, и, с целью обезопасить царствующую особу, на некоторый период выбирался заместитель. Он занимал царский трон и принимал почести, но длилось его правление недолго. Делалось это для лишь того, чтобы временный царь принял на себя гнев богов, а не реальный правитель страны.

Современные поверья

Боязнь солнечных затмений сохранилась до сих пор, и даже в наше время многие считают их дурным знаком. В некоторых странах есть поверье, что они опасны для детей и беременных женщин, поэтому им нужно оставаться в помещении во время затмения и не смотреть на небо.

Во многих частях Индии люди в день затмения соблюдают пост из-за убеждения, что любая приготовленная пища будет нечистой.

Но не всегда народные верования приписывают им недобрую славу. Например, в Италии считается, что посаженные во время солнечного затмения цветы будут ярче и красивее, чем цветы, посаженные в любой другой день.

Затме́ние — астрономическая ситуация, при которой одно небесное тело заслоняет свет от другого небесного тела.

Наиболее известны лунные и солнечные затмения. Также существуют такие явления, как прохождения планет (Меркурия и Венеры) по диску Солнца.

Лунное затмение

Лунное затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 000 км (минимальное расстояние Луны от Земли) составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком.

Схема лунного затмения

В каждый момент затмения степень покрытия диска Луны земной тенью выражается фазой затмения Ф. Величина фазы определяется расстоянием 0 от центра Луны до центра тени. В астрономических календарях приводятся величины Ф и 0 для разных моментов затмения.

Когда Луна во время затмения полностью входит в тень Земли, говорят о полном лунном затмении , когда частично — о частном затмении . Двумя необходимыми и достаточными условиями наступления лунного затмения являются полнолуние и близость Земли к лунному узлу.

Как видно для наблюдателя на Земле, на мнимой небесной сфере Луна пересекает эклиптику два раза в месяц в позициях называемых узлы . Полнолуние может прийтись на такую позицию, на узел, тогда можно наблюдать лунное затмение. (Примечание: не соблюдается масштаб)

Полное затмение

Лунное затмение может наблюдаться на половине территории Земли (там, где на момент затмения Луна находится над горизонтом). Вид затемнённой Луны с любой точки наблюдения пренебрежимо мало отличается от другой точки, и одинаков. Максимальная теоретически возможная продолжительность полной фазы лунного затмения составляет 108 минут; такими были, например, лунные затмения 26 июля 1953 года, 16 июля 2000 года. При этом Луна проходит через центр земной тени; полные лунные затмения такого типа называют центральными , они отличаются от нецентральных большей продолжительностью и меньшей яркостью Луны во время полной фазы затмения.

Во время затмения (даже полного) Луна не исчезает полностью, а становится тёмно-красной. Этот факт объясняется тем, что Луна даже в фазе полного затмения продолжает освещаться. Солнечные лучи, проходящие по касательной к земной поверхности, рассеиваются в атмосфере Земли и за счёт этого рассеяния частично достигают Луны. Поскольку земная атмосфера наиболее прозрачна для лучей красно-оранжевой части спектра, именно эти лучи в большей мере достигают поверхности Луны при затмении, что и объясняет окраску лунного диска. По сути, это тот же эффект, что и оранжево-красное свечение неба у горизонта (заря) перед восходом или сразу после заката. Для оценки яркости затмения используется шкала Данжона.

Наблюдатель, находящийся на Луне, в момент полного (или частичного, если он находится на затенённой части Луны) лунного затмения видит полное солнечное затмение (затмение Солнца Землёй).

Шкала Данжона используется для оценки степени потемнения Луны во время полного лунного затмения. Предложена астрономом Андре Данжоном в результате исследования такого явления, как пепельный свет Луны , когда Луна освещена светом, проходящим через верхние слои земной атмосферы. Яркость Луны во время затмения зависит и от того, насколько глубоко Луна вошла в тень Земли.

Два полных лунных затмения. Соответствуют 2 (слева) и 4 (справа) по шкале Данжона

Пепельный свет Луны — явление, когда мы видим Луну целиком, хотя Солнцем освещена только её часть. При этом неосвещённая прямым солнечным светом часть поверхности Луны имеет характерный пепельный цвет.

Пепельный свет Луны

Наблюдается незадолго до и вскоре после новолуния (в начале первой четверти и в конце последней четверти фаз Луны).

Свечение неосвещённой прямым солнечным светом поверхности Луны образуется солнечным светом, рассеянным Землёй, а затем вторично отражённым Луной на Землю. Таким образом, маршрут фотонов пепельного света Луны таков: Солнце → Земля → Луна → наблюдатель на Земле.

Маршрут фотонов при наблюдении пепельного света: Солнце → Земля → Луна → Земля

Причина этого явления хорошо известна со времен Леонардо да Винчи и Михаила Местлина ,

Предполагаемый Автопортрет Леонардо да Винчи

Михаэль Мёстлин

учителя Кеплера, впервые давших верное объяснение пепельному свету.

Ио́ганн Ке́плер

Серп Луны с пепельным светом, нарисованный Леонардо да Винчи в Лестерском кодексе

Впервые инструментальные сравнения яркости пепельного света и серпа Луны были произведены в 1850 году французскими астрономами Араго и Ложье.

Доминик Франсуа Жан Араго

Яркий серп — часть, напрямую освещённая Солнцем. Остальная часть Луны освещена светом, отражённым от Земли

Фотографические исследования пепельного света Луны в Пулковской обсерватории, выполненные Г. А. Тиховым, привели его к выводу, что Земля с Луны должна выглядеть как диск голубоватого цвета, что и подтвердилось в 1969 году, когда человек высадился на Луну.

Гавриил Адрианович Ти́хов

Он считал важным вести систематические наблюдения пепельного света. Наблюдения за пепельным светом Луны позволяют судить об изменении климата Земли. Интенсивность пепельного цвета в некоторой степени зависит от количества облачности на освещенной в данный момент стороне Земли; для европейской части России яркий пепельный свет, отраженный от мощной циклонической деятельности в Атлантике, предсказывает выпадение осадков через 7-10 дней.

Частное затмение

Если Луна попадает в полную тень Земли только частично, наблюдается частное затмение . При нём часть Луны является тёмной, а часть, даже в максимальной фазе, остаётся в полутени и освещается солнечными лучами.

Вид Луны при лунном затмении

Полутеневое затмение

Вокруг конуса тени Земли имеется полутень — область пространства, в которой Земля заслоняет Солнце лишь частично. Если Луна проходит область полутени, но не входит в тень, происходит полутеневое затмение . При нём яркость Луны уменьшается, но незначительно: такое уменьшение практически незаметно невооружённым глазом и фиксируется только приборами. Лишь когда Луна в полутеневом затмении проходит вблизи конуса полной тени, при ясном небе можно заметить незначительное потемнение с одного края лунного диска.

Периодичность

В связи с несовпадением плоскостей лунной и земной орбит, далеко не каждое полнолуние сопровождается лунным затмением, и далеко не каждое лунное затмение - полное. Максимальное количество лунных затмений за год - 3, но в некоторые годы не происходит ни одного лунного затмения. Затмения повторяются в прежнем порядке каждые 6585⅓ дней (или 18 лет 11 дней и ~8 часов — период, называемый сарос ); зная, где и когда наблюдалось полное лунное затмение, можно точно определить время последующих и предыдущих затмений, хорошо просматриваемых в этой местности. Эта цикличность часто помогает точно датировать события, описываемые в исторических летописях.

Са́рос или дракони́ческий период , состоящий из 223 синодических месяцев (в среднем приблизительно 6585,3213 дня или 18,03 тропического года), по прошествии которых затмения Луны и Солнца приблизительно повторяются в прежнем порядке.

Синодический (от др.-греч. σύνοδος «соединение, сближение») месяц — промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми фазами Луны (например, новолуниями). Продолжительность непостоянна; среднее значение составляет 29,53058812 средних солнечных суток (29 суток 12 часов 44 минуты 2,8 секунды), действительная длительность синодического месяца отличается от среднего в пределах 13 часов.

Аномалистический месяц - промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Луны через перигей в её движении вокруг Земли. Продолжительность вначале 1900 года составляла 27,554551 средних солнечных суток (27 суток 13 часов 18 минут 33,16 секунд), убывает на 0,095 сек за 100 лет.

Этот период является следствием того, что 223 синодических месяца Луны (18 календарных лет и 10⅓ или 11⅓ дня, в зависимости от количества високосных лет в данном периоде) почти равны 242 драконическим месяцам (6585,36 дня), то есть через 6585⅓ дня Луна возвращается к той же сизигии и к узлу орбиты. К тому же узлу возвращается второе важное для наступления затмения светило — Солнце — поскольку проходит почти целое число драконических лет (19, или 6585,78 дня) — периодов прохождения Солнца через один и тот же узел орбиты Луны. Кроме того, 239 аномалистических месяцев Луны равны 6585,54 дня, так что соответствующие затмения в каждом саросе наступают при одинаковом удалении Луны от Земли и имеют одну и ту же длительность. В течение одного сароса в среднем происходит 41 солнечное затмение (из них примерно 10 — полные) и 29 лунных затмений. Впервые предсказывать лунные затмения с помощью сароса научились в древнем Вавилоне. Лучшие возможности для предсказания затмений предоставляет период, равный тройному саросу — экселигмос , содержащий целое число дней, который использовался в Антикитерском механизме.

Бероз саросом называет календарный период в 3600 лет; меньшие периоды носили названия: нерос в 600 лет и соссос в 60 лет.

Солнечное затмение

Самое длительное солнечное затмение произошло 15 января 2010 года в Юго-Восточной Азии и длилось более 11 минут.

Солнечное затмение — астрономическое явление, которое заключается в том, что Луна закрывает (затмевает) полностью или частично Солнце от наблюдателя на Земле. Солнечное затмение возможно только в новолуние, когда сторона Луны, обращенная к Земле, не освещена, и сама Луна не видна. Затмения возможны, только если новолуние происходит вблизи одного из двух лунных узлов (точки пересечения видимых орбит Луны и Солнца), не далее чем примерно в 12 градусах от одного из них.

Тень Луны на земной поверхности не превышает в диаметре 270 км, поэтому солнечное затмение наблюдается только в узкой полосе на пути тени. Поскольку Луна обращается по эллиптической орбите, расстояние между Землёй и Луной в момент затмения может быть различным, соответственно, диаметр пятна лунной тени на поверхности Земли может варьироваться в широких пределах от максимального до нуля (когда вершина конуса лунной тени не достигает поверхности Земли). Если наблюдатель находится в полосе тени, он видит полное солнечное затмение при котором Луна полностью скрывает Солнце, небо темнеет, и на нём могут появиться планеты и яркие звёзды. Вокруг скрытого Луной солнечного диска можно наблюдать солнечную корону, которая при обычном ярком свете Солнца не видна.

Вытянутая форма короны во время полного солнечного затмения 1 августа 2008 года (близко к минимуму между 23-м и 24-м циклами солнечной активности)

При наблюдении затмения неподвижным наземным наблюдателем полная фаза длится не более нескольких минут. Минимальная скорость движения лунной тени по земной поверхности составляет чуть более 1 км/с. Во время полного солнечного затмения космонавты, находящиеся на орбите, могут наблюдать на поверхности Земли бегущую тень от Луны.

Наблюдатели, находящиеся вблизи полосы полного затмения, могут видеть его как частное солнечное затмение . При частном затмении Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, скрывая только его часть. При этом небо темнеет гораздо слабее, чем при полном затмении, звёзды не появляются. Частное затмение может наблюдаться на расстоянии порядка двух тысяч километров от зоны полного затмения.

Полнота солнечного затмения также выражается фазой Φ . Максимальная фаза частного затмения обычно выражается в сотых долях от единицы, где 1 — полная фаза затмения. Полная фаза может быть и больше единицы, например 1,01, если диаметр видимого лунного диска больше диаметра видимого солнечного диска. Частные фазы имеют значение меньше 1. На краю лунной полутени фаза равна 0.

Момент, когда передний/задний край диска Луны касается края Солнца, называется касанием . Первое касание — момент, когда Луна вступает на диск Солнца (начало затмения, его частной фазы). Последнее касание (четвертое в случае полного затмения) — это последний момент затмения, когда Луна сходит с диска Солнца. В случае полного затмения, второе касание — момент, когда передняя часть Луны, пройдя по всему Солнцу, начинает выходить с диска. Полное солнечное затмение происходит между вторым и третьим касаниями. Через 600 миллионов лет приливное торможение отдалит Луну от Земли настолько, что полное солнечное затмение станет невозможно.

Астрономическая классификация солнечных затмений

По астрономической классификации, если затмение хотя бы где-то на поверхности Земли может наблюдаться как полное, оно называется полным.

Схема полного солнечного затмения

Если затмение может наблюдаться только как частное (такое бывает, когда конус тени Луны проходит вблизи земной поверхности, но не касается её), затмение классифицируется как частное . Когда наблюдатель находится в тени от Луны, он наблюдает полное солнечное затмение. Когда он находится в области полутени, он может наблюдать частное солнечное затмение. Помимо полных и частных солнечных затмений, бывают кольцеобразные затмения.

Анимированное кольцевое затмение

Схема кольцеобразного солнечного затмения

Кольцеобразное затмение происходит, когда в момент затмения Луна находится на большем удалении от Земли, чем во время полного затмения, и конус тени проходит над земной поверхностью, не достигая её. Визуально при кольцеобразном затмении Луна проходит по диску Солнца, но оказывается меньше Солнца в диаметре, и не может скрыть его полностью. В максимальной фазе затмения Солнце закрывается Луной, но вокруг Луны видно яркое кольцо незакрытой части солнечного диска. Небо при кольцеобразном затмении остаётся светлым, звёзды не появляются, наблюдать корону Солнца невозможно. Одно и то же затмение может быть видно в разных частях полосы затмения как полное или кольцеобразное. Такое затмение иногда называют полным кольцеобразным (или гибридным).

Тень от Луны на Земле во время затмения, фотография с МКС. На фото видны Кипр и Турция

Частота солнечных затмений

В год на Земле может происходить от 2 до 5 солнечных затмений, из которых не более двух — полные или кольцеобразные. В среднем за сто лет происходит 237 солнечных затмений, из которых 160 — частные, 63 — полные, 14 — кольцеобразные. В определённой точке земной поверхности затмения в большой фазе происходят достаточно редко, ещё реже наблюдаются полные солнечные затмения. Так, на территории Москвы с XI по XVIII века можно было наблюдать 159 солнечных затмений с фазой больше 0,5, из которых всего 3 полных (11 августа 1124, 20 марта 1140 и 7 июня 1415). Ещё одно полное солнечное затмение произошло 19 августа 1887 года. Кольцеобразное затмение можно было наблюдать в Москве 26 апреля 1827 года. Очень сильное затмение с фазой 0,96 произошло 9 июля 1945 года. Следующее полное солнечное затмение ожидается в Москве лишь 16 октября 2126 года.

Упоминание затмений в исторических документах

Солнечные затмения часто упоминаются в античных источниках. Еще большее число датированных описаний содержится в западно-европейских средневековых хрониках и анналах. Например, солнечное затмение упомянуто в Анналах св. Максимина Трирского: «538 г. 16 февраля, с первого до третьего часа было солнечное затмение». Большое число описаний солнечных затмений с древнейших времен содержится также в хрониках Восточной Азии, прежде всего в Династийных историях Китая, в арабских хрониках и русских летописях.

Упоминания солнечных затмений в исторических источниках даёт обычно возможность независимой проверки или уточнения хронологической привязки описанных в них событий. Если затмение описано в источнике недостаточно подробно, без указания места наблюдения, календарной даты, времени и фазы, такая идентификация зачастую неоднозначна. В таких случаях при игнорировании временной привязки источника на всем историческом интервале зачастую можно подобрать несколько возможных «кандидатов» на роль исторического затмения, чем активно пользуются некоторые авторы псевдоисторических теорий.

Открытия, сделанные благодаря солнечным затмениям

Полные солнечные затмения позволяют наблюдать корону и ближайшие окрестности Солнца, что в обычных условиях крайне затруднено (хотя с 1996 года астрономы получили возможность постоянно обозревать окрестности нашей звезды благодаря работе спутника SOHO (англ. Solar and Heliospheric Observatory — солнечная и гелиосферная обсерватория).

SOHO — космический аппарат для наблюдения за Солнцем

Французский учёный Пьер Жансен во время полного солнечного затмения в Индии 18 августа 1868 года впервые исследовал хромосферу Солнца и получил спектр нового химического элемента

Пьер Жюль Сезар Жансен

(правда, как потом выяснилось, этот спектр можно было получить и не дожидаясь солнечного затмения, что и сделал двумя месяцами позже английский астроном Норман Локьер). Этот элемент назвали в честь Солнца — гелием.

В 1882 году, 17 мая, во время солнечного затмения наблюдателями из Египта была замечена комета, пролетающая вблизи Солнца. Она получила название Кометы затмения , хотя у неё есть ещё одно название — комета Тевфика (в честь хедива Египта того времени).

Комета затмения 1882 года (современное официальное обозначение: X/1882 K1 ) — комета, которая была обнаружена наблюдателями в Египте во время солнечного затмения 1882 года. Её появление было полным сюрпризом, и она наблюдалась во время затмения в первый и последний раз. Она является членом семейства околосолнечных комет Крейца (Kreutz Sungrazers), и на 4 месяца опередила появление другого члена этого семейства — большой сентябрьской кометы 1882 года. Иногда её называют кометой Тевфика в честь хедива Египта того времени Тевфика.

Хедив (хедива, хедиф) (перс. — господин, государь) — титул вице-султана Египта, существовавший в период зависимости Египта от Турции (1867—1914). Этот титул носили Исмаил, Тауфик и Аббас II.

Тауфик-паша

Роль затмений в культуре и науке человечества

С древнейших времён солнечные и лунные затмения, как и другие редкие астрономические явления, такие как появление комет, воспринимались как события негативные. Люди очень боялись затмений, так как они происходят редко и представляют собой непривычные и пугающие явления природы. Во многих культурах затмения считались предвестниками несчастий и катастроф (особенно это касалось лунных затмений, очевидно, из-за красного цвета затенённой Луны, ассоциировавшегося с кровью). В мифологии затмения связывались с борьбой высших сил, одна из которых желает нарушить установившийся порядок в мире («погасить» или «съесть» Солнце, «убить» или «залить кровью» Луну), а другая — сохранить его. Поверья одних народов требовали полной тишины и бездействия во время затмений, других, наоборот, активных колдовских действий для помощи «светлым силам». В какой-то мере такое отношение к затмениям сохранялось вплоть до новых времён, несмотря на то, что механизм затмений был уже давно изучен и общеизвестен.

Затмения дали богатый материал науке. В древности наблюдения затмений помогали изучать небесную механику и разбираться в строении Солнечной системы. Наблюдение тени Земли на Луне дало первое «космическое» доказательство факта шарообразности нашей планеты. Аристотель впервые указал на то, что форма земной тени при лунных затмениях всегда округлая, что доказывает шарообразность Земли. Солнечные затмения позволили приступить к изучению короны Солнца, которую невозможно наблюдать в обычное время. Во время солнечных затмений впервые были зафиксированы явления гравитационного искривления хода световых лучей вблизи значительной массы, что стало одним из первых экспериментальных доказательств выводов общей теории относительности. Большую роль в изучении внутренних планет Солнечной системы сыграли наблюдения их прохождений по солнечному диску. Так, Ломоносов, наблюдая прохождение в 1761 году Венеры по диску Солнца, впервые (за 30 лет до Шретера и Гершеля) открыл венерианскую атмосферу, обнаружив преломление солнечных лучей при вхождении и выходе Венеры с солнечного диска.

Солнечное затмение с помощью МГУ

Затмение Солнца Сатурном 15 сентября 2006 года. Фото межпланетной станции Кассини с расстояния 2,2 млн. км

В последнее время астрономия перестала быть обязательным предметом в школе, на эту публикацию возлагаются надежды на возможность восполнения вынужденных пробелов просвещения с помощью интернета...

Прежде всего обратимся к Большой Советской Энциклопедии, чтобы воспользоваться проверенным временем и, несомненно, выдающимися учеными определением предмета нашего разговора: "Затмение - астрономические явление, заключающееся в том, что земному наблюдателю Солнце, Луна, планета, спутник планеты или звезда перестают быть видимыми полностью или частично.
Затмения происходят вследствие того, что либо одно небесное тело закрывает другое, либо тень одного несамосветящегося тела падает на другое такое же тело. Затмение Солнца наблюдается тогда, когда его закрывает (заслоняет) Луна". Солнечные затмения всегда происходят в Новолуние .

Солнечное затмение - каждый раз уникальное явление.
Какие бывают затмения?

Мы так привыкли к нашей луне, что даже не подозреваем как нам с ней повезло! А повезло нам с ней дважды. Первое, наша Луна не какой-нибудь бесформенный булыжник наподобие Фобоса или Деймоса, а аккуратненькая кругленькая мини-планета! Второе: Луна теперь достаточно далеко от Земли и нет ежедневных землетрясений и огромных волн, когда-то в прошлом вызываемых приливными силами Луны (в наше время Луна удаляется от Земли со скоростью 4 см в год - в ранние эпохи это происходило быстрее). Луна теперь настолько далеко, что ее видимый угловой размер близок к угловому размеру еще более далекого Солнца. А когда-то Луна была настолько близко к Земле что солнечные затмения случались каждое новолуние, правда смотреть на них в то время было еще некому...

Каждое солнечное затмение по-своему уникально, как именно затмение будет выглядеть для земного наблюдателя определяется 3 факторами (помимо погодных): видимыми из точки наблюдения угловыми диаметрами (размерами) Солнца α и Луны β и траекторией движения Луны относительно Солнца и звезд (Рис.2).

Рис. 2. Видимые с поверхности Земли угловые диаметры Солнца (α ) и Луны (β ), траетория перемещения Луны по звездному небу (пунктир).

Вследствие того, что Луна и Земля движутся по эллиптическим орбитам (Луна то ближе, то дальше от Земли, а Земля, в свою очередь, то ближе, то дальше от Солнца), видимый угловой диаметр Луны в зависимости от орбитального положения может меняться от 29,43" до 33,3" (угловые минуты), а видимый угловой диаметр Солнца от 31,6" до 32,7". При этом их среднестатистические видимые диаметры, соответственно, составляют у Луны: 31"05" и у Солнца: 31"59".
В зависимости от того, проходит ли видимая траекторий движения Луны, через центр Солнца, или пересекает его видимую область в произвольном месте, а так же различных сочетаний видимых угловых размеров Луны и Солнца, традиционно различают три вида солнечных затмений: частное, полное и кольцеобразное затмения.

Частное солнечное затмение

Если наблюдаемая траектория движения Луны не проходит через центр Солнца, то Луна, как правило не может полностью заслонить собой Солнце (рис. 3) - затмение при котором Луна закрывает собой солнце не полностью называют частным (частное от слова "часть" со смыслом "частичное затмение"). Такое затмение может происходить при любых возможных сочетаниях видимых угловых диаметров Луны и Солнца.

Большинство происходящих на Земле солнечных затмений - это частные затмения (примерно 68%).

Полное солнечное затмение

Если в какой-либо точке поверхности Земли наблюдатели могут увидеть, что Луна закрывает Солнце полностью, то такое затмение называется полным солнечным затмением. Такое затмение происходит, когда видимая траектория движения Луны проходит через центр Солнца или очень близко к нему и при при этом видимый диаметр Луны β должен быть больше или хотя бы равен видимому диаметру Солнца α (рис.4).

Рис. 4. Полное солнечное затмение, 20 марта 2015 года в 12:46 наблюдалось вблизи Северного полюса.

Полное Солнечное затмение можно наблюдать в пределах очень небольших участков поверхности земли, как правило, это полоса шириной до 270 км, очерчиваемая тенью Луны, - наблюдатели на прилегающих к затененной территориях видят лишь частное солнечное затмение (Рис 5).

Рис. 5. Полное солнечное затмение, тень от Луны на поверхности Земли, темным пунктиром обозначена траекторий движения области тени

Для каждой конкретной местности полное солнечное затмение - большая редкость. В Москве, например, полное солнечное затмение последний раз было в августе 1887 года (19.08.1887), а следующее ожидается 16.10.2126 года. Так что, сиднем просидев на одном месте, можно ни разу в жизни не увидеть полного солнечного затмения (правда, в августе 1887 года москвичи его все-равно не увидели из-за плохой погоды ). Поэтому: "Если хочешь пережить событие, делай все возможное, чтоб оно случилось!" /Лозунг Энтузиастов/
Слава богу, в целом на поверхности Земли полные затмения случаются не так уж редко в среднем раз в полтора года и составляют почти 27% от всех вариантов затмений.

Кольцеобразное солнечное затмение

Если траектория движение Луны проходит рядом с центром Солнца, но видимый угловой диаметр Луны меньше солнечного β < α , то в момент совмещения центров Луна не может заслонить Солнце полностью и вокруг нее создается свечение в виде кольца, такое затмение называют кольцеобразным (рис. 6), но в устной речи, традиционно стремящейся выразить смысл максимально кратко установилось выражение кольцевое затмение, т.е. "кольцеобразное солнечное затмение" - это термин, а "кольцевое затмение" - пока только жаргон...

Рис. 6. Кольцеобразное солнечное затмение, когда-нибудь...

Кольцеобразные (кольцевые) солнечные затмения - в настоящее время, самый редкий вид затмений, на их долю приходится всего 5%. Но, как мы знаем, Луна постепенно отдаляется от Земли и кольцевые затмения будут случаться все чаще и чаще.

Почему солнечные затмения случаются совсем нечасто

Главная причина того, что солнечные затмения в наше время не происходят каждое новолуние, заключается в том что плоскость орбиты Луны не совпадает с плоскостью эклиптики (плоскостью орбиты Земли) и наклонена к ней под углом 5,145 градусов (рис. 7, поз.1). На этом рисунке, как, впрочем и на всех других, размеры углов и соотношения масштбов объектов утрированы для наглядности изображений.

Рис. 7.

Работа над статьей "Солнечные затмения" продолжается.

Sergey Ov (Seosnews9 )

Солнечные затмения 2019 года:
январь 2019 - Частное солнечное затмение ;
июль 2019 - Полное солнечное затмение ;
декабрь 2019 - (наблюдается на территории России)

06.01.2019 04:28 - Новолуние .
В это новолуние произойдет частное солнечное затмение 6 января 2019 в 04:41 MSK , затмение можно будет наблюдать в восточной части Монголии северо-восточной части Китая, Корее и Японии , в России - на юге Восточной Сибири, Дальнем Востоке, Камчатке, Курильских островах и Сахалине .

02.07.2019 22:16 - Новолуние .
В это новолуние случится полное солнечное затмение , фаза максимума затмения наступит 2 июля 2019 в 22:26 MSK , частное затмение Солнца можно будет наблюдать только на юге Тихого океана, Центральной и Южной Америке (Чили, Аргентина), увы: в России наблюдаться не будет...

26.12.2019 08:13 - Новолуние .
Это новолуние осчастливит жителей Земли третьим затмением солнца в году - это будет кольцеобразное солнечное затмение (кольцевое), фаза максимума затмения наступит 26 декабря 2019 05:18:53 MSK , кольцевое затмение можно будет наблюдать на востоке Аравийского полуострова, юге Инднии, Шри-Ланке, Суматре, Малазии и Индонезии, частное в Центральной и Юго-Восточной Азии, Австралии и западе Океании, в России затмение будет наблюдаться в Забайкалье и Приморье .

2018 год:
февраль 2018 - Частное солнечное затмение ;
июль 2018 - Частное солнечное затмение ;
август 2018 - Частное солнечное затмение (наблюдается на территории России)

16.02.2018 00:05 - Новолуние
В это новолуние произойдет частное солнечное затмение , фаза максимума затмения наступит 15.02.2018 в 23:52 MSK , частное затмение Солнца можно будет наблюдать только в Антарктиде и юге Южной Америке (Чили, Аргентина) - резюме: в России наблюдаться не будет.

13.07.2018 05:48 - Новолуние ( , {супер новолуние} - вариант перевода с английского слова "supermoon", другой - "Супер-Луна". В новолуние Луна обычно не видна, но в таких случаях бывают очень сильные приливы, может лучшим вариантом перевода будет: "Сильная Луна"?)
Кроме того, в это новолуние произойдет частное солнечное затмение , фаза максимума затмения наступит 13.07.2018 в 06:02 MSK . Затмение можно будет наблюдать, увы, только в Антарктиде на Берегу Бадда, самой южной части Австралии, Тасмании или в акватории Индийского океана между Антарктидой и Австралией - в России затмение наблюдаться не будет .

11.08.2018 12:58 - Новолуние ( , Сильная Луна)
В это новолуние к тому же произойдет частное солнечное затмение , фаза максимума затмения наступит 11 августа 2018 в 12:47 MSK , затмение можно будет наблюдать на севере Канады, Гренландии в Скандинавских странах, в России - на северных и средних широтах Центральной России, по всей Сибири и Дальнему Востоку , северо-восточной части Казахстана, Монголии и Китая.

2017 год: февраль 2017 - Кольцевое солнечное затмение; август 2017 - Полное солнечное затмение

26 февраля 2017 17:58
В это зимнее новолуние произойдет кольцеобразное солнечное затмение . Фаза максимума затмения наступит 26 февраля 2017 в 17:54 MSK . Кольцеобразное затмение Солнца можно будет наблюдать на юге Аргентины и Чили, юго-западе Анголы, а частное на юге Южной Америки, Антарктиде, западной и Южной Африке - в России наблюдаться не будет.

21 августа 2017 21:30 - астрономическое новолуние.
В это летнее новолуние произойдет полное солнечное затмение . Фаза максимума затмения наступит 21 августа 2017 в 21:26 MSK . Полное затмение Солнца можно будет наблюдать, увы, только в Северной Америке на территории США, частное в России - на Чукотке (Луна лишь чуть заденет Солнце); в других странах - в США и Канаде, Гренладнии, Исландии, Ирландии и Великобритании, Португалии (на заходе Солнца), Мексике, странах Центральной Америки, Эквадоре, Перу, Колумбии, Венесуэле, Гайяне, Суринам, Гвинее и Бразилии.

Март 2016 - Полное солнечное затмение + Суперлуние

09 марта 2016 04:54 мск - астрономическое новолуние;
В это новолуние произойдет полное солнечное затмение , фаза максимума затмения наступит 09 марта 2016 в 04:58 MSK, полное затмение Солнца можно будет наблюдать на островах Суматра, Калимантан, Сулавеси и Хальмахера, частное в России - в Приморье, Сахалине, Курильских островах и Камчатке; в других странах в Индии, Китае, Тайланде, Лаосе и Камбодже, Малазии, Индонезии, Папуа-Новой Гвинее, Филиппинах, в США и Канаде (Аляска) ;

01.09.2016 12:03 - астрономическое новолуние;
В это новолуние произойдет кольцеобразное солнечное затмение , фаза максимума затмения наступит 01 сентября 2016 в 12:08 MSK , Кольцеобразное затмение можно будет наблюдать, увы, только в центральной Африке и на Мадагаскаре, а частное во всех странах Африки, в Саудовской Аравии, Йемен и в акватории Индийского океана

Март 2015 - Полное солнечное затмение + Суперлуние

20 марта 2015 12:36 мск - астрономическое новолуние; ;
В это новолуние произойдет полное солнечное затмение, фаза максимума затмения наступит 20 марта 2015 в 12:46:47 MSK, полное затмение Солнца можно будет наблюдать на Фарерских островах, Шпицбергене и на Северном полюсе, частное затмение в России - на всей Европейской части и Западной Сибири; а так же в Гренландии, Европе и Центральной Азии. ;

* Затмения, затмение = З.

З. - астрономические явления, заключающиеся в том, что земному наблюдателю Солнце, Луна, планета, спутник планеты или звезда перестают быть видимыми полностью или частично. З. происходят вследствие того, что либо одно небесное тело закрывает другое, либо тень одного несамосветящегося тела падает на другое такое же тело. Так, З. Солнца наблюдаются тогда, когда его закрывает Луна; З. Луны - когда на неё падает тень Земли; З. спутников планет - когда они попадают в тень планеты; З. в системах двойных звёзд - когда одна звезда закрывает собой другую. К З. относятся также прохождения тени спутника по диску планеты, закрытия Луной звёзд и планет (т. н. покрытия (См. Покрытие)), прохождения внутренних планет - Меркурия и Венеры - по солнечному диску и прохождения спутников по диску планеты. С началом полётов пилотируемых космических кораблей появилась возможность наблюдений с этих кораблей З. Солнца Землёй (см. илл.). Наибольший интерес представляют З. Солнца и Луны, связанные с движением Луны вокруг Земли.

Большая Советская Энциклопедия, 3 изд. 1969 - 1978 г.