Солнечное затмение:
Полное затмение Солнца, частное затмение Солнца, кольцевое затмение

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.

> > Солнечное затмение

Солнечное затмение – описание для детей: фазы и условия, схема затмения, положение Луны, Солнца и Земли в космосе, полное, частичное, кольцевое, как наблюдать.

Для самых маленьких следует знать, как же именно происходит это удивительное событие - солнечное затмение. Дети должны не забывать, что все объекты в Солнечной системе двигаются по своей траектории. В определенные даты Луна становится в пространстве между нами и , закрывая своей тенью определенную часть Земли. Конечно, в зависимости от положения тел может быть полное, частичное или кольцевое солнечное затмение. Но все это строится на конкретных факторах, которые нужно объяснить детям. Нижняя схема покажет как формируется затмение и на какое солнечное затмение вы смотрите в конкретном случае.

Родители или учителя в школе должны начать с предыстории. Луна появилась 4.5 миллиардов лет назад. Но изначально она располагалась намного ближе, пока не начала постепенно отдаляться (на 4 см каждый год). Сейчас Луна отошла настолько, что идеально вписывается в очертание Солнца (в небе оба объекта кажутся нам одинаковыми по размеру). Правда, не всегда получается именно так.

Когда будет следующее затмение?

Чтобы дать полное объяснение для детей , было бы хорошо изучить условия солнечного затмения и привести пример предыдущего события – 26 февраля. Его было видно с Аргентины, Южной Атлантики и в некоторых частях Африки. Хотя при современных технологиях, имея компьютер, можно наблюдать за этим в любой земной точке.

Следующее солнечное затмение можно будет разглядеть из Северной Америки 21 августа. Оно будет полным и пройдет по штатам США: от Орегона до Джорджии.

Типы солнечных затмений

Когда люди наблюдают за солнечным затмением, то не всегда понимают, какое именно видят Дети должны запомнить всего четыре разновидности: полное, кольцевое, частичное и гибридное.

Полное

Если честно, то касательно полного солнечного затмения, то нам всего лишь крупно повезло. Солнечный диаметр в 400 раз больше лунного. Но даже для самых маленьких не новость, что земной спутник расположен ближе. Поэтому, когда их орбиты пересекаются, то расстояние выравнивается и Луна может полностью покрыть солнечный диск. Обычно за этим наблюдают раз в 18 месяцев.

Тень делится на два вида. Тень – это та часть, где заблокирован весь солнечный свет (принимает форму темного конуса). Его окружает полутень. Это более светлая тень, в виде воронки, от которой лишь частично блокирован свет.

Когда наступает период полного затмения, Луна отбрасывает тень на поверхность. Следует объяснить детям , что такая тень способна пройти 1/3 земного маршрута всего лишь за пару часов. Если вам повезет попасть под прямое световое излучение, то увидите, как солнечный диск приобретает форму полумесяца.

Есть очень короткий момент, когда Солнце полностью перекрывается. Тогда вы поймаете сияние короны (внешний шар солнечной атмосферы). Этот период длится до 7 минут 31 секунды, хотя большая часть полных затмений чаще всего заканчиваются раньше.

Частичное

Частичное затмение наблюдается, когда над вами образовывается только полутень. В такие моменты определенная часть Солнца всегда остается видимой (какая из них будет зависеть от обстоятельств).

Чаще всего полутень ложится над полярными областями. Другие области рядом с этой зоной наблюдают лишь тонкую солнечную полоску, скрытую за Луной. Если же находиться в самом центре событий, то можно увидеть закрытую тенью часть. Важно объяснить детям , что чем ближе они к эпицентру, тем большим будет казаться событие. Например, если вы оказались вне зоны видимости, то сможете заметить, как Солнце уменьшается до формы полумесяца, а затем постепенно возвращается к привычному виду.

Кольцевое

Кольцевое относят к разновидности частичного затмения, и длится оно 12 минут 30 секунд (максимум). Чтобы дать понятное объяснение для детей , стоит отметить, что это происходит редко и не похоже на полное. Все начинается с того, что небо темнеет, напоминая сумерки, ведь большая часть звезды все еще видна.

Иногда его все же путают с полным, потому что Луна занимает всю центральную солнечную плоскость. Но здесь кроется главная разница. Дело в том, что наш спутник в этот момент недостаточно близко, поэтому кажется маленьким и не покрывает весь диск. Поэтому кончик тени не отмечается на Земле. Если вам повезет оказаться в самом центре, то вы увидите «огненное кольцо», обрамляющее Луну. Родители или учителя в школе могут продемонстрировать это явление, если на светящийся фонарик положить монетку.

Гибриды

Их еще называют кольцеобразными (А-Т) затмениями. Подобное случается, когда Луна достигает своего предела в расстоянии, позволяя тени коснуться нашей поверхности. В большинстве случаев, начало напоминает кольцевой тип, потому что теневой кончик еще не достигает Земли. Затем оно становится полным, так как в самой средине тень падает на земную округлость, после чего снова возвращается к кольцевому типу.

Так как создается впечатление, что спутник пересекает солнечную черту, то полное, кольцевое и гибридное затмения называют «центральными», чтобы не путать их с частичными. Если брать в процентном соотношении, то получим: полное – 28%, частичное – 35%, кольцевое – 32% и гибридное – 5%.

Прогнозы на затмения

Конечно, для самых маленьких важно понять, что затмения не будут происходить с каждым новолунием. Лунная тень чаще всего проходит выше или ниже земного уровня, потому что орбита спутника наклонена на 5 градусов. Но 2 раза в год (может быть и 5) новолуние становится в правильную точку, позволяющую заслонить Солнце. Эту точку называют узлом. Частичность или центральность будут зависеть от приближения спутника к этому узлу. А вот на образование полного, кольцеобразного или гибридного затмения повлияет дистанция между Землей и Луной, а также планетой и Солнцем.

Родители должны напомнить, что эти события не происходят случайно и их можно высчитать, благодаря чему люди получают возможность подготовиться. Есть определенный интервал, называемый циклом Сароса. Дети удивятся, но его умудрились высчитать еще 28 столетий назад ранние халдейские астрономы. Само слово «saros» обозначало процесс повторения и приравнивалось к 18 годам и 11⅓ дням (конечно, в високосный год количество дней меняется). По окончанию интервала Солнце и Луна выравниваются в прежнее расположение. Что же означает треть? Это путь каждого затмения, которое с каждым новым разом перемещается ближе к западу по отношению к долготе. Например, полное затмение 29 марта 2006 года прошлось по западной и северной Африке, а потом перешло на южную Азию. 8 апреля 2024 года оно повторится, но уже будет охватывать северную Мексику, центральные и восточные регионы США, а также приморские канадские провинции.

Безопасное наблюдение

Чем ближе событие, тем активнее в новостях стараются рассказать о самых главных мерах предосторожности касательно наблюдения за затмением. Они запрещают смотреть прямым взглядом, так как можно ослепнуть. Из-за этого многие стали относиться к затмениям, как к чему-то опасному. Как бы не так!

Если говорить в общем смысле, то Солнце никогда не теряет своей опасности. Каждую секунду оно одаривает нашу планету невидимыми инфракрасными лучами, которые могут повредить зрение. Дети наверняка это проверяли на себе, когда долго засматривались на обычное Солнце. Конечно, в большинстве случаев мы этого не делаем, но вот затмение заставляет взглянуть вверх.

Но есть и безопасные методы…

Максимальную безопасность гарантируют «камеры-обскуры». Подойдет также бинокль или небольшой телескоп на штативе. С его помощью можно найти пятна, а также заметить, что Солнце будет темнее на краях. В иных случаях никогда нельзя смотреть прямо на Солнце без защитных средств.

Есть также зеркало со специальными отверстиями. Его можно сделать самостоятельно. Для этого возьмите бумагу с небольшим отверстием и накройте ею зеркальце (не больше ладони). Откройте окно с солнечной стороны, и положите зеркало на освещенный лучами подоконник. Разместить его нужно так, чтобы отражательная сторона отбивала солнечный свет на стену внутри дома. Вы увидите проявление диска – это солнечное лицо. Чем больше расстояние от стены, тем лучше видимость. Каждые три метра изображение проявляется всего на 3 см. Нужно поэкспериментировать с размером отверстия, так как большое придаст изображению яркости за счет потери четкости. А вот маленькое сделает его темнее, но резким. Не забудьте закрыть шторами остальные окна и не включайте свет. Лучше всего организовать максимальную мрачность в комнате. Не забывайте также, что зеркало должно быть ровным и не смотрите на само отражение.

Стоит отказаться от негативов старой пленки для камеры, а также черно-белой пленки (в ней нет серебра), солнцезащитных очков, фотографических фильтров нейтральной плотности и поляризационных фильтров. Конечно, они не сильно пропускают солнечный свет, но дети должны понять, что им не удается защитить глаза от попадания огромного количества ближнего инфракрасного излучения, которое может привести к ретинальному ожогу. И не думайте, что отсутствие дискомфорта делает наблюдение безопасным.

Правда, есть один момент, когда можно без страха смотреть на Солнце – полное затмение. В это время солнечный диск перекрывается. Но это длится всего лишь несколько секунд или минут, зато появляется возможность полюбоваться восхитительным сиянием короны жемчужно-белого цвета. С каждым затмением она будет менять оттенки и свой размер. Иногда кажется мягкой, а бывает так, что от звезды как бы расходится несколько длинных лучей. Но как только появляется Солнце, нужно быстро воспользоваться защитой.

Затмения в древности

Объяснение для детей будет неполным, если не упомянуть исторические события. Самые ранние записи появились 4000 лет назад. Китайцы считали, что это гигантский дракон, пытающийся проглотить Солнце. При дворе императора даже были специальные астрономы, которые во время события пускали в небо стрелы, были в барабаны и шумели, чтобы напугать чудовище.

Это отображено в книге древнего Китая Шуджинг (Книга документов). В ней рассказывается о двух астрономах при дворе: Си и Хо. Их поймали пьяными до того, как началось затмение. Император так разозлился, что отдал приказ отрубить им головы. Это событие произошло 22 октября 2134 года до н.э.

О затмениях упоминается и в Библии. Например, в книге Амоса 8:9: «произведу закат солнца в полдень и омрачу землю среди светлого дня». Ученые говорят, что речь идет о затмении в Ниневии 15 июня 763 года до н.э.

Солнечное затмение может остановить войну

Геродот рассказывал, что лидийцы и мидяни вели 5-летнюю войну. Когда она должна была растянуться еще на один год, Фалес Милетский (греческий мудрец) сказал, что скоро наступит момент, когда день станет ночью. И это случилось 17 мая 603 года до н.э. Воины подумали, что это предупредительный знак от богов и примирились.

Наверняка, дети могли слышать выражение «испугаться до смерти». Так вот у этого есть реальная отсылка к сыну Карла Великого императору Луи Баварскому. 5 мая 840 года н.э. он заметил полное затмение, которое растянулось на целых 5 минут. Но как только Солнце появилось из тени, Луи был так поражен, что скончался от ужаса!

Современные исследования

Астрономы долго изучали нашу систему, стараясь разобраться, что же представляет собою затмение. И хотя тогда было очень сложно добывать информацию (люди не могли выйти в космос), но к 18 веку было собрано много полезных знаний.

Чтобы проследить за полным солнечным затмением 27 октября 1780 года, гарвардский профессор Самуэль Уильямс организовал поездку в Панебскот-Бей (Мэн). Это было опасно, так как в то время эта территория находился во вражеской зоне (Война за независимость). Но англичане оценили важность для науки и пропустили без претензий на политические разногласия.

Но все это оказалось напрасным. Уильямс сделал серьезную ошибку в расчетах, поэтому разместил людей в Исльсборо, а это находилось прямо за пределами события. Он с разочарованием смотрел, как полумесяц скользнул вокруг темного края луны и начал набирать силу.

В период полного цикла можно заметить вокруг черного диска спутника несколько ярких красных пятен. Это солнечные протуберанцы – раскаленный водород, вырывающийся на поверхность звезды. Явление удалось отследить Пьеру Янссену (астроном из Франции) 18 августа 1868 года. Благодаря этому он открыл новый элемент, который позже другие астрономы (Дж. Норман Локьер и Эдвард Франкленд) прозвали гелием (греческое слово «гелиос» означало «Солнце»). Его идентифицировали только в 1895 году.

Полное затмение интересно и тем, что в этот момент блокируется солнечный свет, поэтому окружающие звезды намного легче наблюдать. Именно в этих условиях астрономам удается испытать общую теорию относительности, которая предсказывала, что звездный свет пройдет за чертой Солнца и сойдет с прямого пути. Для этого сравнили два снимка одних и тех же звезд, снятые в период полного затмения 29 мая 1919 года и днем.

Современные технологии могут обходиться и без затмений, чтобы отследить другие звезды. Но полное затмение навсегда останется долгожданным и удивительным событием, которое должен увидеть каждый. Вы изучили описание и условия создания солнечного затмения. Используйте наши фото, видео, рисунки и подвижные модели онлайн, чтобы лучше разобраться в описании и характеристике звезды. Кроме того, на сайте есть онлайн телескопы, наблюдающие за Солнцем в режиме реального времени, и 3D-модель Солнечной системы со всеми планетами, картой Солнца и видом на поверхность. Обязательно посетите страницы с календарями, чтобы узнать, когда будет следующее солнечного затмение.

» Доклады для младших классов » Когда происходит солнечное затмение?

Солнечное затмение может произойти только в новолуние, т.е. когда Луна не видна вообще. В это время та сторона Луны, которая обращена к Земле, не освещена Солнцем. Поэтому и складывается впечатление, что во время затмения какое-то черное пятно закрывает Солнце.

Как часто происходят солнечные затмения?

Так как новолуние бывает каждые 29,5 дней, ты можешь подумать, что и солнечные затмения случаются раз в месяц. Однако это совсем не так! Если бы Луна и Земля вращались по одной орбите, то солнечные затмения действительно можно было бы наблюдать ежемесячно. Но периоды вращения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг нашей планеты не совпадают. Именно поэтому и солнечные затмения случаются не так часто. Особенно это касается полных затмений, которые можно наблюдать с одной и той же точки Земли лишь один раз в 200-300 лет.

Какими бывают солнечные затмения?

Солнечные затмения бывают полными и частными . Солнечное затмение, при котором Луна полностью закрывает Солнце, считается полным. Во время него вокруг солнечного диска можно увидеть так называемую солнечную корону, которая не видна при прочих обстоятельствах. Наблюдать полное солнечное затмение можно в течение 6-8 мин. Нельзя сказать, что на это время все погружается во тьму, однако становится значительно темнее. Более того, температура может упасть на несколько градусов.

Редко какие природные или астрономические явления по силе своего драматизма и воздействия на человека могут превзойти солнечное затмение. Понимание его внутренних процессов и скрытых механизмов позволит расширить кругозор, сделать шаг в мир науки о звездах.

Солнечные затмения в прошлом и настоящем

Древнейшими письменными источниками, рассказывающими о внезапном наступлении ночи среди ясного дня, были написанные более 2 тыс. лет назад китайские рукописи. Они, как и более поздние источники из других стран, повествуют о чрезвычайном волнении и страхе населения при внезапном исчезновении Солнца.

Многие тысячи лет человеческой истории затмения считались исключительно предвестниками больших несчастий и катастроф. Но времена менялись, знания множились, и за ничтожный в исторической перспективе срок из предвестника катастроф кратковременные исчезновения солнца превратились для людей в грандиозное шоу, устраиваемое самой природой.

Предсказание точного времени начала астрономических событий тоже было когда-то уделом посвященных жрецов. К слову, использовавших это знание, исходя из соображений выгод и утверждения своего могущества в обществе.

Ученые наших дней, наоборот, охотно делятся такой информацией. На десятилетия вперед известны годы солнечных затмений, места в которых они будут наблюдаться. Ведь чем больше людей участвуют в наблюдениях - тем больше информации стекается в астрономические центры.

Ниже приведен график солнечных затмений на ближайшее время:

• Сентябрь, 01, 2016 . Наблюдаться будет в Индийском океане, на Мадагаскаре, частично в Африке.
• Февраль, 26, 2017 . Южная часть Африки, Антарктика, Чили и Аргентина.
• Август, 21, 2017 . Большинство штатов США, северная часть Европы, Португалия.
• Февраль, 15, 2018 . Антарктика, Чили и Аргентина.
• Июль, 13, 2018 . Южный берег австралийского континента, п-ов Тасмания, часть Индийского океана.
• Август, 11, 2018 . Большинство стран Северного полушария, в т.ч. территория России, Арктика, часть Северной Азии.

Понимание причин тех или иных природных процессов и системные научные знания позволили естественной человеческой любознательности взять верх над иррациональными страхами, осмыслить механизм того или иного происходящего события во Вселенной. В наши дни не только профессиональные астрономы, но и многие любители готовы преодолевать многие тысячи километров, чтобы вновь и вновь наблюдать это явление.

Условия и причины солнечных затмений

В бесконечном пространстве Вселенной со скоростью 250 километров в секунду движутся Солнце и окружающие его планеты системы. В свою очередь внутри этой системы происходит движение всех составляющих ее небесных тел вокруг центрального светила, по разным траекториям (орбитам) и с различной скоростью.

Большинство из этих планет имеет собственные планеты-сателлиты, называемые спутниками. Наличием спутников, постоянным движением их вокруг своих планет и существованием определенных закономерностей в соотношениях размеров указанных небесных тел и расстояний между ними объясняются причины солнечных затмений.

Каждое из небесных тел, входящих в нашу систему, освещается солнечными лучами и ежесекундно отбрасывает длинную тень в окружающее пространство. Такую же тень конусовидной формы отбрасывает Луна на поверхность нашей планеты, когда при движении по своей орбите оказывается между Землей и Солнцем. В месте, куда падает лунная тень, наступает затмение.

В нормальных условиях видимые диаметры Солнца и Луны практически одинаковы. Находясь на расстоянии в 400 раз меньшем, чем расстояние от Земли до единственной звезды нашей системы, Луна при этом по своим размерам в 400 раз меньше Солнца. Благодаря такому, удивительно точному соотношению, человечество имеет возможность периодически наблюдать полное солнечное затмение.

Это событие может происходить только в периоды, когда соблюдается несколько условий одновременно:

1. Новолуние - Луна обращена «лицом» к Солнцу.
2. Луна находится на линии узлов: так называется воображаемая линия пересечения лунной и земной орбит.
3. Луна находится на достаточно близком к Земле расстоянии.
4. Линия узлов направлена на Солнце.

На протяжении одного календарного года может быть два таких периода, т.е. минимум 2 затмения в 365 дней. Причем, в течении каждого периода подобных явлений может быть несколько, но не больше 5 в год, в разных местах земного шара.

Механизм и время солнечного затмения

Описания того, как происходит солнечное затмение, в целом не изменялись за всю документально зафиксированную историю наблюдений. На краю Солнца появляется темное пятно наползающего справа лунного диска, которое постепенно увеличивается в размерах, становится все темнее и четче.

Чем большая поверхность светила покрывается Луной, тем темнее становится небо, на котором появляются яркие звезды. Тени теряют привычные очертания, становятся расплывчатыми.

Воздух значительно холодеет. Его температура, в зависимости от географической широты, по которой проходит полоса затмения, может снижаться на величину до 5 градусов Цельсия. Животные в это время становятся тревожными, часто мечутся в поисках убежища. Птицы смолкают, некоторые укладываются спать.

Темный диск Луны все больше наползает на Солнце, оставляя от него все более истончающийся серп. Наконец, Солнце исчезает полностью. Вокруг закрывшего его черного кружка видно солнечную корону - серебристое сияние с размытыми краями. Некоторое освещение придает вспыхивающая на всем протяжении горизонта вокруг наблюдателя заря, необычного лимонно-оранжевого оттенка.

Момент полного исчезновения солнечного диска длится обычно не более трех-четырех минут. Максимально возможное время солнечного затмения, рассчитанное по специальной формуле, исходя из соотношения величин угловых диаметров Солнца и Луны, составляет 481 секунду (немногим менее 8 минут).

Затем черный лунный диск смещается далее влево, обнажая слепящую кромку Солнца. В этот момент исчезает солнечная корона и заревное кольцо, небо светлеет, звезды гаснут. Постепенно освобождающееся Солнце отдает все больше света и тепла, природа возвращается к своему обычному виду.

Важно отметить, что в северном полушарии Луна движется по солнечному диску справа налево, а в южном полушарии наоборот - слева направо.

Основные разновидности солнечных затмений

Площадь земного шара, на которой может наблюдаться описанное выше полное солнечное затмение , всегда ограничена узкой и длинной полосой, формирующейся на пути конусовидной тени Луны, несущейся по земной поверхности со скоростью более 1 километра в секунду. Ширина полосы обычно не бывает больше 260-270 километров, в длину может достигать 10-15 тысяч километров.

Орбиты движения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли представляют собой эллипс, поэтому расстояния между этими небесными телами не являются постоянными величинами и могут колебаться в некоторых пределах. Благодаря этому принципу природной механики солнечные затмения бывают разными.

На значительно большем удалении от полосы полного затмения можно наблюдать частное солнечное затмение , которое в просторечии нередко называют также частичным. В этом случае для находящегося в месте вне полосы тени наблюдателя орбиты ночного и дневного светил пересекаются таким образом, что солнечный диск закрывается лишь частично. Наблюдаются такие явления намного чаще и на гораздо большей территории, при этом область солнечного затмения может составлять несколько миллионов квадратных километров.

Частные затмения происходят ежегодно практически в каждой точке земного шара, но для большинства людей, не входящих в профессиональное астрономическое сообщество, они остаются незамеченными. Редко глядящий на небо человек увидит такое явление только в случае, когда Луна закроет Солнце наполовину, т.е. если значение его фазы будет приближаться к 0,5.

Вычисление фазы солнечного затмения в астрономии может производиться по формулам разной степени сложности. В самом простом варианте она определяется через отношение диаметров закрытой Луной части и общего диаметра солнечного диска. Значение фазы выражается всегда только в виде десятичной дроби.

Иногда Луна проходит от Земли на расстоянии, чуть большем обычного, и ее угловой (видимый) размер меньше видимого размера солнечного диска. В таком случае имеет место кольцевое или кольцеобразное затмение : сверкающее кольцо Солнца вокруг черного круга Луны. При этом наблюдение солнечной короны, звезд и зари невозможно, так как небо практически не темнеет.

Ширина полосы наблюдения при аналогичной длине существенно выше - до 350 километров. Ширина полутени также больше - до 7340 километров в диаметре. Если при полном затмении фаза равняется единице или может быть даже больше, то при кольцевом значение фазы всегда будет больше 0,95, но меньше 1.

Стоит отметить любопытный факт, что наблюдаемое разнообразие затмений приходится как раз на период существования человеческой цивилизации. С момента формирования Земли и Луны как небесных тел расстояние между ними медленно, но непрерывно увеличивается. При изменении расстояний схема солнечного затмения в целом остается прежней, аналогичной описанной выше.

Более миллиарда лет назад расстояние между нашей планетой и ее спутником было меньшим, чем сейчас. Соответственно, видимый размер лунного диска был намного больше размера солнечного. Происходили только полные затмения с намного более широкой полосой тени, наблюдение короны было практически невозможным, как и образование кольцевидных затмений.

В далеком будущем, через миллионы лет, расстояние между Землей и Луной станет еще большим. Далеким потомкам современного человечества будут доступны для наблюдения исключительно кольцеобразные затмения.

Научные опыты для любителей

Наблюдение затмений Солнца в свое время помогло совершить ряд значимых открытий. К примеру, еще во времена древних греков тогдашние мудрецы сделали выводы о возможном движении небесных тел, их шарообразной форме.

Со временем методы и инструменты исследований позволили сделать заключения о химическом составе нашей звезды, о протекающих в ней физических процессах. Всем известный химический элемент гелий также был открыт в период затмения, наблюдаемого французским ученым Жансеном в Индии, в 1868 году.

Солнечные затмения - одно из немногих астрономических явлений, доступных для наблюдения любителями. И не только для наблюдений: внести посильный вклад в науку и зафиксировать обстоятельства редкого природного явления по силам любому.

Что можно сделать астроному-любителю:

• Отметить моменты контакта солнечного и лунного дисков;
• Зафиксировать длительность происходящего;
• Зарисовать или сфотографировать солнечную корону;
• Поучаствовать в эксперименте по уточнению данных о диаметре Солнца;
• В некоторых случаях или при использовании приборов можно увидеть протуберанцы;
• Сфотографировать круговое зарево на линии горизонта;
• Произвести простейшие наблюдения за изменениями окружающей среды.

Как любой научный опыт, наблюдение затмений требует соблюдения ряда правил, которые помогут сделать процесс одним из самых запоминающихся событий в жизни и обезопасить наблюдателя от вполне реального вреда здоровью. Прежде всего, от возможного теплового поражения сетчатки глаза, вероятность получить которое повышается практически до 100% при незащищенном использовании оптических приборов.

Отсюда главное правило наблюдения солнца: обязательно применять защиту для глаз. Таковой могут послужить специальные светофильтры для телескопов и биноклей, маски-хамелеоны для сварочных работ. На самый крайний случай подойдет простое закопченное стекло.

Как выглядит солнечное затмение - смотрите на видео:

Относительно безопасно можно наблюдать лишь короткий промежуток, только несколько минут, пока длится полное затмение. Особую осторожность соблюдайте в начальной и конечной фазах, когда яркость солнечного диска близка к максимальной. Рекомендуется делать перерывы в наблюдении.

Как вы знаете, 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.

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:

Рисунок 2. 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.

Рисунок 3. 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.

Рисунок 4.

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:

Рисунок 5.
Схема солнечного затмения 22 июля 2009 года 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.

Во время полного солнечного затмения можно наблюдать солнечную корону - внешние слои атмосферы Солнца, которая при обычном свете Солнца не видна. Это потрясающе красивое зрелище:

Рисунок 6. Солнечное затмение 11 августа 1999 года