Солнечное затмение — это момент, когда Луна проходит между Землей и Солнцем и временно закрывает Солнце для части наблюдателей. Проще говоря, солнечное затмение видно там, куда падает тень спутника и где меняется привычный вид дневного неба.
Ниже разберем, почему солнечное затмение не случается каждый месяц, как устроены разные затмения и в каких условиях их можно безопасно наблюдать. Отдельно посмотрим, где видны разные фазы, почему затмения в разных точках выглядят неодинаково и какие даты года особенно важны для читателя.
Что такое солнечное затмение и почему оно возникает?
Как выстраиваются планеты на одной линии?
С точки зрения астрономии солнечное затмение возникает, когда Солнце, Луна и Земля почти выстраиваются на одной линии. В этот момент Луна оказывается между Землей и Солнцем, и солнечное затмение становится возможным только для части поверхности Земли. Если орбита спутника совпадает с плоскостью обращения нашей планеты, такие затмения происходят на Земле заметно чаще.
На практике точное выравнивание случается не всегда, но иногда лунной тени хватает, чтобы дойти до поверхности. В узкой полосе возможно полное или кольцеобразное явление, а по краям чаще видно частное закрытие. Для наблюдателя это выглядит так: Луна медленно заходит на Солнце и меняет его видимый край. Такое солнечное затмение хорошо показывает, как важны расстояния и положение тел.
Важно и то, что Солнце и Луна кажутся нам близкими по размеру только из-за расстояний. На самом деле диаметр Солнца намного больше, но оно гораздо дальше. Благодаря совпадению видимых диаметров солнца возможно полное перекрытие. Здесь важен и видимый диаметр луны, который немного меняется, поэтому одно солнечное затмение не всегда похоже на другое. В этом редком случае планеты в самом процессе не участвуют.
Почему событие возможно только в определённый момент цикла?
Хотя фаза новолуния повторяется каждый месяц, солнечное затмение видно не в каждое новолуние. Причина в наклоне орбиты: чаще всего Луна проходит чуть выше или ниже нужной линии. Чтобы понять, как затмения происходят, надо учесть, что Луна должна быть возле узлов орбиты.
Наклон лунной орбиты к плоскости движения Земли составляет около 5°. Поэтому при большинстве новолуний Луна проходит выше или ниже диска звезды. Тогда солнечный диск закрыт Луной, а след лунной тени виден на Земле. Такие периоды называют сезонами затмения: тогда Солнце, Луна и Земля могут выстроиться почти в одну линию.
Именно поэтому солнечных и лунных затмений в течение года бывает ограниченное число. В один сезон возможны и солнечное затмение, и лунное затмение, если Луна проходит нужные точки цикла в подходящее время. В разные годы таких сезонов обычно два, и даты года рассчитываются заранее. Для наблюдателя это означает простую вещь: при каждом новолуния нужного совпадения чаще нет, чем есть.
Еще один важный момент связан с расстоянием от Луны до Земли. Орбита не круговая, поэтому Луна то немного ближе, то немного дальше. Когда ее размер на небе меньше, чем диаметр солнца, полного перекрытия не выходит. Тогда даже при хорошем выравнивании полной фазы не будет. Так и происходят разные затмения одного типа по механике, но с разной картиной для наблюдателя. В течение года такие различия хорошо видны в календарях.
Чем различаются основные сценарии прохождения тени?
Главное различие зависит от того, какая часть тени достигает поверхности и насколько велик размер Луны на небе. Если центральная часть тени полностью закрывает светило, наблюдается полное явление. В полосе полного затмения Солнце исчезает, небо темнеет, а вокруг черного круга становится заметна корона. Эта фаза длится недолго.
Если Луна видна чуть меньше и не может закрыть весь светящийся круг, возникает кольцеобразное явление. Тогда по краю остается яркое кольцо. Кольцеобразное затмение требует такого же точного выравнивания, но выглядит иначе. Наконец, частное событие наблюдается там, где Луна закрывает только часть светила или где проходит внешняя область лунной тени. Такое частное закрытие видно на гораздо большей территории.
Для удобства можно запомнить три признака:
-
Полная фаза видна в узкой центральной полосе;
-
Частное закрытие заметно на более широкой территории;
-
Кольцеобразное возникает, когда Луна дальше и кажется меньше.
Именно из-за геометрии тени одно и то же солнечное затмение в разных местах выглядит неодинаково. Где-то люди видят полную фазу, где-то только частное, а где-то явление вообще не заметно. Поэтому в описаниях всегда указывают область видимости, время и тип фазы. Такие затмения происходят каждый год, но путь тени всякий раз новый.
Тень Луны движется по поверхности Земли, поэтому солнечный диск закрывается в разных местах не одновременно. Вне узкой полосы полного затмения видна лишь часть перекрытия. По положению лунной тени определяют, где Солнце скроется целиком. Карты затмения показывают путь тени и время максимальной фазы для разных районов Земли.
Когда и как наблюдать солнечное затмение?
Где можно наблюдать разные фазы и от чего зависит картина?
Наблюдать солнечное затмение можно только там, где проходит тень Луны или хотя бы ее внешняя область. Если человек находится в полосе полного затмения, он увидит полную фазу; если дальше от центра, то только частное. Поэтому одно и то же солнечное затмение для разных районов выглядит по-разному.
На видимость влияют широта, долгота, высота Солнца над горизонтом и местное время. Иногда Солнце стоит высоко, а иногда находится низко, из-за чего наблюдать сложнее. В центральной части пути можно увидеть все развитие явления, а ближе к краям — лишь частное перекрытие. Если Луна расположена дальше обычного, центральная полоса даст не полное, а кольцеобразное зрелище. В разные годы это особенно заметно на схемах.
Для ориентира полезны такие условия:
-
Лучше выбирать место с открытым горизонтом и без плотной облачности;
-
Заранее проверить местное время начала, максимума и конца;
-
Помнить, что вне центральной полосы полной фазы не будет.
Иногда в момент максимума виден не сплошной круг, а яркое кольцо по краю. Это связано с тем, что размер спутника меньше, чем нужно для полного закрытия, и часть света остается вокруг него. Тогда диск солнца не исчезает целиком, хотя само солнечное затмение остается центральным. Для астрономов здесь важна разница диаметра луны и размера светила.
Как безопасно смотреть на дневное небо?
Главное правило простое: на Солнце нельзя смотреть без защиты ни в обычный день, ни во время частичной фазы. Даже если солнечное затмение уже началось и свет кажется слабее, прямой взгляд опасен для глаз. Безопасно наблюдать только через сертифицированные очки для затмения или через специальные фильтры для оптики.
Если вы хотите наблюдать затмение с биноклем, трубой или камерой, фильтр должен стоять перед объективом. Обычные солнцезащитные очки для этого не подходят. Нельзя использовать закопченное стекло, пленку и другие бытовые заменители.
Без специальных очков солнечный серп во время затмения можно увидеть методом проекции. Для этого:
-
Сделайте небольшое отверстие в плотном картоне.
-
Направьте картон на Солнце, не глядя через отверстие.
-
Разместите за ним белый лист бумаги, чтобы получить изображение.
-
Меняйте расстояние между картоном и листом для настройки размера проекции.
Так можно наблюдать изменение формы диска, не подвергая глаза прямому излучению. Даже ослабленный солнечный свет опасен для зрения. Для телескопа необходим специальный фильтр перед объективом. Положение лунной тени определяет видимость с поверхности Земли. Время затмения уточняют заранее, а Солнце без защиты не рассматривают.
Во время полной фазы в зоне центральной тени некоторые наблюдатели на короткий момент снимают защиту, но только если точно знают время для своей точки. Если уверенности нет, лучше не рисковать.
Какие даты и особенности важны россиянам?
Для России важнее всего не сама дата, а полоса видимости для конкретного ее региона. Одно солнечное затмение может быть хорошо заметно на Дальнем Востоке, но почти не видно в европейской части страны. Поэтому перед тем как наблюдать затмение, стоит проверить прогнозы на конкретные даты года и схему прохождения тени.
Обычно астрономические календари на два-три года вперед указывают, где и когда происходят такие затмения, какова максимальная фаза и можно ли увидеть полное закрытие. В одни годы видно только частное явление, в другие картина выразительнее. Если полоса полного затмения проходит далеко, многие все равно выходят наблюдать частичную фазу, потому что она хорошо показывает движение Луны по солнечному диску.
Полезно помнить и о сопутствующих эффектах. При глубокой фазе дневной свет становится холоднее, тени на земле меняются, а на небе иногда раньше обычного заметны яркие звезды и планеты. Но такие детали зависят от облачности, высоты светила и того, насколько близко место наблюдения к центральной линии. Поэтому лучше заранее выбрать площадку, уточнить время для своего города и решить, будете ли вы просто следить за явлением или попробуете его фотографировать в течение ближайшего года.
