Сонячне затемнення як природне явище

Протягом одного календарного року може бути два таких періоду, тобто мінімум 2 затемнення в 365 днів. Причому, протягом кожного періоду подібних явищ може бути кілька, але не більше 5 на рік, в різних місцях земної кулі.

Механізм і час сонячного затемнення

Описи того, як відбувається сонячне затемнення, в цілому не змінювалися за всю документально зафіксовану історію спостережень. На краю Сонця з`являється темна пляма наповзає справа місячного диска, яке поступово збільшується в розмірах, стає все темніше і чіткіше.

Чим більша поверхня світила покривається Місяцем, тим темніше стає небо, на якому з`являються яскраві зірки. Тіні втрачають звичні обриси, стають розпливчастими.

Повітря значно холоне. Його температура, в залежності від географічної широти, по якій проходить смуга затемнення, може знижуватися на величину до 5 градусів Цельсія. Тварини в цей час стають тривожними, часто кидаються в пошуках притулку. Птахи змовкають, деякі вкладаються спати.

Темний диск Місяця все більше наповзає на Сонце, залишаючи від нього все більше стоншується серп. Нарешті, Сонце зникає повністю. Навколо закрив його чорного гуртка видно сонячну корону - сріблясте сяйво з розмитими краями. Деякий освітлення додає спалахує на всьому протязі горизонту навколо спостерігача зоря, незвичайного лимонно-оранжевого відтінку.

Момент повного зникнення сонячного диска триває зазвичай не більше трьох-чотирьох хвилин. Максимально можливий час сонячного затемнення, розраховане за спеціальною формулою, виходячи зі співвідношення величин кутових діаметрів Сонця і Місяця, складає 481 секунду (трохи менше 8 хвилин).

Потім чорний місячний диск зміщується далі вліво, оголюючи сліпучу кромку Сонця. У цей момент зникає сонячна корона і заревное кільце, небо світлішає, зірки гаснуть. Поступово звільняється Сонце віддає все більше світла і тепла, природа повертається до свого звичайного вигляду.

Основні різновиди сонячних затемнень

Площа земної кулі, на якій може спостерігатися описане вище повне сонячне затемнення, завжди обмежена вузькою і довгою смугою, що формується на шляху конусоподібної тіні Місяця, що мчить по земної поверхні зі швидкістю понад 1 кілометра в секунду. Ширина смуги зазвичай не буває більше 260-270 кілометрів, в довжину може досягати 10-15 тисяч кілометрів.

Орбіти руху Землі навколо Сонця і Місяця навколо Землі є еліпс, тому відстані між цими небесними тілами не є постійними величинами і можуть коливатися в деяких межах. Завдяки цьому принципу природної механіки сонячні затемнення бувають різними.

На значно більшій відстані від смуги повного затемнення можна спостерігати часткове сонячне затемнення, яке в просторіччі нерідко називають також частковим. В цьому випадку для знаходиться в місці поза смуги тіні спостерігача орбіти нічного і денного світил перетинаються таким чином, що сонячний диск закривається лише частково. Спостерігаються такі явища набагато частіше і на набагато більшій території, при цьому область сонячного затемнення може становити кілька мільйонів квадратних кілометрів.

Приватні затемнення відбуваються щорічно практично в кожній точці земної кулі, але для більшості людей, що не входять в професійну астрономічне співтовариство, вони залишаються непоміченими. Рідко дивиться на небо людина побачить таке явище тільки в разі, коли Місяць закриє Сонце наполовину, тобто якщо значення його фази буде наближатися до 0,5.

Обчислення фази сонячного затемнення в астрономії може проводитися за формулами різного ступеня складності. У найпростішому варіанті вона визначається через відношення діаметрів закритою Місяцем частини і загального діаметра сонячного диска. Значення фази виражається завжди тільки у вигляді десяткового дробу.



Іноді Місяць проходить від Землі на відстані, трохи більшому, ніж звичайно, і її кутовий (видимий) розмір менше видимого розміру сонячного диска. У такому випадку має місце кільцеве або кільцеподібне затемнення: Виблискує кільце Сонця навколо чорного кола Місяця. При цьому спостереження сонячної корони, зірок і зорі неможливо, так як небо практично не темніє.

Ширина смуги спостереження при аналогічній довжині істотно вище - до 350 кілометрів. Ширина півтіні також більше - до 7340 кілометрів в діаметрі. Якщо при повному затемненні фаза дорівнює одиниці або може бути навіть більше, то при кільцевому значення фази завжди буде більше 0,95, але менше 1.

Варто відзначити цікавий факт, що спостерігається різноманітність затемнень припадає якраз на період існування людської цивілізації. З моменту формування Землі і Місяця як небесних тіл відстань між ними повільно, але невпинно збільшується. При зміні відстаней схема сонячного затемнення в цілому залишається незмінною, аналогічної описаної вище.

Понад мільярд років тому відстань між нашою планетою і її супутником було меншим, ніж зараз. Відповідно, видимий розмір місячного диска був набагато більшим за розмір сонячного. Відбувалися тільки повні затемнення з набагато більш широкою смугою тіні, спостереження корони було практично неможливим, як і освіту кільцеподібних затемнень.

У далекому майбутньому, через мільйони років, відстань між Землею і Місяцем стане ще більшим. Далеким нащадкам сучасного людства будуть доступні для спостереження виключно кільцеподібні затемнення.

Наукові досліди для любителів

Спостереження затемнень Сонця свого часу допомогло зробити ряд важливих відкриттів. Наприклад, ще за часів стародавніх греків тодішні мудреці зробили висновки про можливий рух небесних тіл, їх кулясту форму.

Згодом методи і інструменти досліджень дозволили зробити висновки про хімічний склад нашої зірки, про що протікають в ній фізичних процесах. Всім відомий хімічний елемент гелій також був відкритий в період затемнення, спостережуваного французьким вченим Жансеном в Індії, в 1868 році.

Сонячні затемнення - одне з небагатьох астрономічних явищ, доступних для спостереження аматорами. І не тільки для спостережень: внести посильний вклад в науку і зафіксувати обставини рідкісного природного явища під силу будь-кому.

Що можна зробити астроному-любителю:

• Відзначити моменти контакту сонячного і місячного дисків;
• Зафіксувати тривалість відбувається;
• Замалювати або сфотографувати сонячну корону;
• Взяти участь в експерименті по уточненню даних про діаметр Сонця;
• У деяких випадках або при використанні приладів можна побачити протуберанці;
• Сфотографувати круговий заграва на лінії горизонту;
• Провести найпростіші спостереження за змінами навколишнього середовища.

Як будь-який науковий досвід, спостереження затемнень вимагає дотримання ряду правил, які допоможуть зробити процес одним з найбільш пам`ятних подій в житті і убезпечити спостерігача від цілком реального шкоди здоров`ю. Перш за все, від можливого теплового ураження сітківки ока, ймовірність отримати яке підвищується практично до 100% при незахищеному використанні оптичних приладів.

Звідси головне правило спостереження сонця: обов`язково застосовувати захист для очей. Такий можуть послужити спеціальні світлофільтри для телескопів і біноклів, маски-хамелеони для зварювальних робіт. На самий крайній випадок підійде просте закопчене скло.

Як виглядає сонячне затемнення - дивіться на відео:


Щодо безпечно можна спостерігати лише короткий проміжок, тільки кілька хвилин, поки триває повне затемнення. Особливу обережність виконуйте в початковій і кінцевій фазах, коли яскравість сонячного диска близька до максимальної. Рекомендується робити перерви в спостереженні.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!