Затъмнение на слънцето и луната

Слънчевото затъмнение е астрономическо явление, което се състои в това, че Луната затваря (затъмнява) Слънцето напълно или частично от наблюдател на Земята. Слънчево затъмнение е възможно само при нови луни, когато страната на Луната, обърната към Земята, не е осветена и самата Луна не се вижда. Затъмненията са възможни само ако новолунието се случи близо до един от двата лунни възела (точката на пресичане на видимите орбити на Луната и Слънцето), на не повече от около 12 градуса от един от тях. Сянката на луната върху земната повърхност не надвишава 270 км в диаметър, така че слънчевото затъмнение се наблюдава само в тясна ивица по пътя на сянката. Тъй като Луната се върти в елиптична орбита, разстоянието между Земята и Луната по време на затъмнение може да бъде различно, съответно диаметърът на петното на лунната сянка на повърхността на Земята може да варира в широки граници от максимум до нула (когато върхът на конуса на лунната сянка не достига земната повърхност). Ако наблюдателят е в лентата на сянката, той вижда пълно слънчево затъмнение, при което Луната напълно скрива Слънцето, небето потъмнява и на него могат да се появят планети и ярки звезди.

Около слънчевия диск, скрит от Луната, може да се наблюдава слънчевата корона, която не се вижда при обичайната ярка светлина на Слънцето. Когато затъмнението се наблюдава от стационарен наземен наблюдател, общата фаза продължава не повече от няколко минути. Минималната скорост на лунната сянка върху земната повърхност е малко над 1 km/s. По време на пълно слънчево затъмнение астронавтите в орбита могат да наблюдават движещата се сянка на Луната върху земната повърхност.

Наблюдатели близо до пълното затъмнение може да го видят като частично слънчево затъмнение. По време на частично затъмнение на Лунатапреминава през диска на Слънцето не точно в центъра, скривайки само част от него. В този случай небето потъмнява много по-слабо, отколкото по време на пълно затъмнение, звездите не се появяват. Частично затъмнение може да се наблюдава на разстояние около две хиляди километра от зоната на пълно затъмнение.

Пълното слънчево затъмнение също се изразява чрез фазата Ф. Максималната фаза на частично затъмнение обикновено се изразява в стотни от единица, където 1 е пълната фаза на затъмнението. Общата фаза може да бъде по-голяма от единица, например 1,01, ако диаметърът на видимия лунен диск е по-голям от диаметъра на видимия слънчев диск. Частичните фази имат стойност по-малка от 1. На ръба на лунната полусянка фазата е 0.

Моментът, в който предният / заден ръб на лунния диск докосне ръба на Слънцето, се нарича тъчдаун. Първият контакт е моментът на навлизане на Луната в диска на Слънцето (началото на затъмнението, неговата частична фаза). Последното докосване (четвъртото в случай на пълно затъмнение) е последният момент от затъмнението, когато луната напусне диска на Слънцето. В случай на пълно затъмнение, второто докосване е моментът, когато предната част на Луната, преминала през цялото Слънце, започва да излиза от диска. Между второто и третото докосване настъпва пълно слънчево затъмнение.

Според астрономическата класификация, ако едно затъмнение поне някъде на повърхността на Земята може да се наблюдава като пълно, то се нарича пълно. Ако затъмнението може да се наблюдава само като частично затъмнение (това се случва, когато конусът на лунната сянка минава близо до земната повърхност, но не я докосва), затъмнението се класифицира като частично. Когато наблюдател е в сянката на Луната, той наблюдава пълно слънчево затъмнение. Когато е в полусянката, той може да наблюдава частично слънчево затъмнение. В допълнение към пълното и частичното слънчево затъмнение има пръстеновидни затъмнения. Пръстеновидно затъмнение настъпва, когато луната есе намира на по-голямо разстояние от Земята, отколкото при пълно затъмнение, а конусът на сянката преминава над земната повърхност, без да я достига. Визуално, по време на пръстеновидно затъмнение, Луната минава над диска на Слънцето, но се оказва, че е по-малък от Слънцето в диаметър и не може напълно да го скрие. В максималната фаза на затъмнението Слънцето е покрито от Луната, но около Луната се вижда ярък пръстен от непокритата част на слънчевия диск. Небето по време на пръстеновидно затъмнение остава светло, звезди не се появяват, невъзможно е да се наблюдава короната на Слънцето. Едно и също затъмнение може да се види в различни части на лентата на затъмнението като пълно или пръстеновидно. Такова затъмнение понякога се нарича пълно пръстеновидно (или хибридно) затъмнение.

На Земята могат да се случат от 2 до 5 слънчеви затъмнения годишно, от които не повече от две са пълни или пръстеновидни. Средно за сто години се случват 237 слънчеви затъмнения, от които 160 са частични, 63 са пълни и 14 са пръстеновидни. В определена точка от земната повърхност затъмненията в голяма фаза се случват доста рядко, а пълните слънчеви затъмнения са още по-редки.

Лунно затъмнение

Лунното затъмнение е затъмнение, което настъпва, когато Луната навлезе в конуса на сянката, хвърлена от Земята. Диаметърът на петното от земната сянка на разстояние 363 000 km (минималното разстояние на Луната от Земята) е около 2,5 пъти диаметъра на Луната, така че цялата Луна може да бъде скрита. Във всеки момент от затъмнението степента на покритие на лунния диск от земната сянка се изразява чрез фазата на затъмнението F. Големината на фазата се определя от разстоянието 0 от центъра на Луната до центъра на сянката. В астрономическите календари стойностите на и 0 са дадени за различни моменти на затъмнението.

При затъмнение (дори пълно) Луната не изчезва напълно, а става тъмночервена. Този факт се обяснява с факта, че Луната, дори във фазата на пълнозатъмнението продължава да бъде осветено. Слънчевите лъчи, преминаващи тангенциално към земната повърхност, се разпръскват в земната атмосфера и благодарение на това разсейване достигат частично до Луната. Тъй като земната атмосфера е най-прозрачна за лъчите от червено-оранжевата част на спектъра, именно тези лъчи достигат в по-голяма степен повърхността на Луната по време на затъмнение, което обяснява цвета на лунния диск. Всъщност това е същият ефект като оранжево-червеното сияние на небето близо до хоризонта (зората) преди изгрев или непосредствено след залез. Скалата на Danjon се използва за оценка на яркостта на затъмнение.

Фази на лунно затъмнение

Наблюдател на Луната вижда пълно слънчево затъмнение (затъмнение на Слънцето от Земята) по време на пълно (или частично, ако е в сенчестата част на Луната) лунно затъмнение.

Ако Луната само частично попадне в пълната сянка на Земята, се наблюдава частично затъмнение. При него част от Луната е тъмна, а част дори в максимална фаза остава в полусянка и се огрява от слънчевите лъчи.

Гледки на Луната по време на лунно затъмнение

Около конуса на земната сянка има полусянка - област от пространството, в която Земята закрива Слънцето само частично. Ако Луната премине през полусянката, но не влезе в сянката, настъпва полусянка. При него яркостта на Луната намалява, но съвсем леко: подобно намаляване е почти незабележимо с невъоръжено око и се регистрира само от инструменти. Само когато Луната в полусенково затъмнение минава близо до конуса на пълната сянка, при ясно небе, може да се забележи леко потъмняване от единия край на лунния диск.

Всяка година има поне две лунни затъмнения, но поради несъответствието на равнините на лунната и земната орбита техните фази се различават. Затъмненията се повтарят в същия ред на всеки 6585 дни (или 18 години, 11 дни и 8часове - период, наречен сарос); знаейки къде и кога е наблюдавано пълно лунно затъмнение, можете точно да определите времето на следващите и предишни затъмнения, които са ясно видими в тази област. Тази цикличност често помага за точното датиране на събитията, описани в историческите анали.