Затемнення
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Зате́мнення (також затьма́рення) — астрономічна ситуація, при якій одне небесне тіло загороджує світло від іншого небесного тіла.
Найбільш відомі місячні й сонячні затемнення. Також існують такі явища, як проходження планет (Меркурія й Венери) по диску Сонця.
Зміст |
[ред.] Місячні затемнення
Детальніші відомості з цієї теми Ви можете знайти в статті Місячні затемнення.
Місячне затьмарення наступає, коли Місяць входить у конус тіні, яку відкидає Земля. Діаметр плями тіні Землі на відстані 360000 км (радіус орбіти Місяця) становить близько 2,5 діаметрів Місяця, тому Місяць може бути затінено цілком.
У кожен момент затьмарення ступінь покриття диска Місяця земною тінню виражається фазою затьмарення Ф. Величина фази визначається відстанню від центру Місяця від центра тіні. В астрономічних календарях приводяться величини Ф и 0 для різних моментів затемнення.
Коли Місяць під час затьмарення повністю входить у тінь Землі, говорять про повне місячне затемнення, коли частково - про часткове затемнення.
[ред.] Напівтіньове затемнення
Навколо конуса тіні Землі є область простору, у якій Земля заслоняє Сонце лише частково (півтінь). Якщо Місяць проходить область півтіні, але не входить у тінь, відбувається напівтіньове затемнення. При ньому яскравість Місяця зменшується, але незначно, таке зменшення непомітно неозброєним оком і фіксується тільки приладами. Лише коли Місяць у напівтіньовому затьмаренні проходить поблизу конуса повної тіні, при яснім небі можна помітити незначне потемніння з одного краю місячного диска.
[ред.] Повне затемнення
Місячне затемнення спостерігається на половині території Землі (там, де на момент затемнення ніч). Вид затіненого Місяця з будь-якої точки спостереження однаковий. Повна фаза місячного затемнення може тривати більше півтори годин.
Під час затемнення (навіть повного) Місяць не зникає повністю, а стає темно-червоним. Цей факт пояснюється тим, що Місяць навіть у фазі повного затемнення продовжує бути освітлюваним. Сонячні промені, що проходять по дотичній до земної поверхні, розсіюються в атмосфері Землі й за рахунок цього розсіювання частково досягають Місяця. Оскільки земна атмосфера найбільш прозора для променів червоно-жовтогарячої частини спектра, саме ці промені в більшій мері досягають поверхні Місяця при затемненні, що й пояснює фарбування місячного диска.
[ред.] Сонячні затемнення
Детальніші відомості з цієї теми Ви можете знайти в статті Сонячні затемнення.
Сонячне затемнення відбувається, коли Місяць попадає між спостерігачем й Сонцем, і загороджує (затьмарює) його. Оскільки Місяць світить відбитим світлом, і перед затемненням звернена до нас неосвітленою стороною, то безпосередньо перед затемненням завжди має місце молодик, тобто Місяць не видний. Створюється враження, що Сонце закривається чорнотою невідомої природи. Під час сонячного затемнення космонавти, що перебувають на орбіті можуть спостерігати на поверхні Землі тінь від Місяця. Ті, хто на Землі попадають у цю тінь - спостерігають сонячне затемнення.
Конус тіні Місяця, природно, у діаметрі набагато менше Землі, тому сонячне затемнення спостерігається тільки на території, по якій проходить під час затемнення місячна тінь. Оскільки орбіта Місяця еліптична, відстань між Землею й Місяцем у момент затемнення може бути різним, відповідно, різним буває й діаметр плями місячної тіні на поверхні Землі. При досить близькому положенні Місяця й підходящому взаємному розташуванні Землі, Місяця й Сонця конус місячної тіні досягає земної поверхні. Таке затемнення називається повним сонячним затемненням. Наземний спостерігач, що перебуває в смузі проходження тіні, буде бачити, що Місяць приховує Сонце повністю, небо темніє, на ньому стають видні зірки. Навколо схованого Місяцем сонячного диска можна спостерігати сонячну корону, що при звичайному яскравому світлі Сонця не видно. При спостереженні затемнення нерухомим наземним спостерігачем повна фаза триває не більше декількох хвилин. Мінімальна швидкість руху місячної тіні по земній поверхні становить ледве більше 1 км/с.
Смуга повного затемнення може досягати завширшки біля двохсот кілометрів. Спостерігачі, що перебувають поблизу смуги повного затемнення, можуть бачити його як часткове сонячне затемнення. При частковому затьмаренні Місяць проходить по диску Сонця не точно по центру, приховуючи тільки його частину. При цьому небо темніє набагато слабкіше, ніж при повнім затьмаренні, зірки не з'являються. Часткове затемнення може спостерігатися неозброєним оком на відстані порядку двох тисяч кілометрів від зони повного затемнення.
Повнота сонячного затемнення також виражається фазою Φ. Максимальна фаза часткового затемнення звичайно виражається в сотих частках від одиниці, де 1 - повна фаза затемнення. Повна фаза може бути й більше одиниці, наприклад 1,01, якщо діаметр видимого місячного диска більше діаметра видимого сонячного диска. Приватні фази мають позначення 0,90, 0,85 і т.п. На краю місячної півтіні фаза дорівнює 0, тобто Ф=0.
За астрономічною класифікацією, якщо затемнення хоча б десь на поверхні Землі може спостерігатися як повне, воно називається повним. Якщо затемнення може спостерігатися тільки як частка (таке буває, коли конус тіні Місяця проходить поблизу земної поверхні, але не стосується її), затемнення класифікується як часткове. Крім повних і часткових сонячних затьмарень, бувають кільцеподібні затемнення. Кільцеподібне затемнення має місце, коли в момент затемнення Місяць перебуває на великому видаленні від Землі й конус тіні проходить над земною поверхнею, не досягаючи неї. Візуально при кільцеподібному затьмаренні Місяць проходить по диску Сонця, але виявляється менше Сонця в діаметрі, і не може сховати його повністю. У максимальній фазі затемнення Сонце закривається Місяцем, але навколо Місяця видно яскраве кільце незакритої частини сонячного диска. Небо при кільцеподібному затьмаренні залишається світлим, зірки не з'являються, спостерігати корону Сонця неможливо.
Коли ми спостерігаємо сонячне затемнення, то жителі Місяця могли б бачити "земне" затемнення: наша планета, що світить блакитним світлом, у цей момент для них темніє, оскільки на неї падає тінь від Місяця. Правда, тінь від Місяця невелика і тому Земний диск для місячного спостерігача темніє незначно.
[ред.] Чорний День
Непояснене явище "Чорний День" відбулося 19 травня 1780 року в 13.25 годин за місцевим часом коли сонце померкло від незрозуміло чого на території Північної Америки в той час, коли місяць в 150 градусах від сонця спостерігали видом "як кров" на території Англії
- Біблія син.: Откр.6:12; Марко 13:24
- "Повний тлумачний словник Вебстера"
- газета "Бостон Індепендент Кроникл" від 22.05.1780
[ред.] Частота місячних і сонячних затемнень. Сарос
У цей час існують математичні моделі, що досить точно описують рух Місяця, Землі й планет. Завдяки їм за допомогою комп'ютерів розташування будь-яких спостережуваних об'єктів на небі може бути обчислене з високою точністю на тисячі років у минуле й у майбутнє. Але й до появи сучасних обчислювальних засобів і математичних моделей учені вміли пророкувати сонячні й місячні затемнення. За історичними відомостями близькосхідні й китайські вчені ще кілька тисяч років тому робили це. Успішно пророкували затемнення й у часи античності.
Якби орбіта Місяця лежала в площині екліптики, щомісяця (строго говорячи - кожні 29,5 доби) на Землі спостерігалося б одне місячне (у повню) і одне сонячне (у молодика) затемнення. Але нахил місячної орбіти становить близько 5 градусів, тому для затемнення необхідно, щоб Місяць під час молодику або повнолуння проходив поблизу одного з вузлів орбіти (тобто поблизу точки перетину орбіти й екліптики). Такі збіги відбуваються нечасто й нерегулярно, що і є причиною порівняної рідкості затьмарень. Багаторічні спостереження й фіксування затьмарень показали, що місячні й сонячні затемнення відбуваються із циклом, довжина якого становить 6585,3 доби, або 18 років, 11 днів і ледве менш 8 годин. Цей період називається cарос. За один сарос відбувається 28 місячних й 43 сонячні затемнення (із сонячних - 15 часткових, 15 кільцеподібних й 13 повних). Всупереч широко розповсюдженій омані, у цілому місячні затемнення відбуваються рідше сонячних. Однак місячне затемнення спостерігається на половині земної кулі, сонячне ж - тільки у вузькій смузі. Через те, що сарос не кратний добі, смуга затемнення в наступний період проходить не там, де вона проходила в попередній. У результаті в одній місцевості повні сонячні затемнення дійсно повторюються рідко: у середньому один раз за триста років. Саме тому спостерігач, що проживає в одному місці, може бачити за своє життя безліч місячних затьмарень і жодного сонячного. Так, наприклад, у Москві за історичний період зафіксовано чотири повних сонячних затемнення: в 1140, 1450, 1476 й 1887 роках, а наступне буде спостерігатися в 2126 році.
Сарос був відомий ще астрономам древнього Єгипту й Вавилону. Завдяки саросу древні астрономи досить точно пророкували затемнення, не маючи ні чіткого уявлення про небесну механіку, ні обчислювальних пристроїв. Дійсно, для того, щоб пророчити дату й час затемнення, досить мати перелік останніх затьмарень, що відбувалися, і додати до дати й часу кожного з них ціле число саросів. Пророкування місячних затьмарень взагалі не представляє складності. Із сонячними затемненнями все трохи складніше, оскільки потрібно враховувати, що при повторенні затемнення через сарос його смуга пройде в іншому місці, і вміти розраховувати це місце. Для полегшення обчислювань сонячних затьмарень древні вчені користувалися потрійним саросом - періодом, рівним 19755,9 доби, що істотно менше розходиться із цілим числом діб.
Пророкування затьмарень за саросом дають прийнятну точність у межах плюс-мінус 300 років, у більш віддалені часи починаються збої, викликані нагромадженням помилок.
[ред.] Інші типи затемнень
Крім місячних і сонячних затьмарень, на небі постійно відбуваються сотні маленьких затьмарень інших тел. Наприклад, планети можуть затьмарювати зірки, коли виявляються на шляху світла від них до нас. Багато зірок є подвійними й кратними, тобто є зірками, що обертаються друг навколо друга. Роздільна здатність телескопів може бути недостатньою, щоб побачити зірки окремо, але їхнє затемнення одне одним спостерігаються як варіації блиску затемненних змінних зірок.
[ред.] Роль затемнень у культурі і науці
З найдавніших часів сонячні й місячні затемнення, як й інші рідкі астрономічні явища, такі як поява комет, сприймалися як події негативні. Люди дуже боялися затьмарень, тому що вони відбуваються рідко і являють собою незвичні й лякаючі явища природи. У багатьох культурах затемнення вважалися провісниками нещасть і катастроф (особливо це стосувалося місячних затемнень, мабуть, через червоний колір затіненого Місяця, що асоціювалося із кров'ю). У міфології затемнення зв'язувалися з боротьбою вищих сил, одна йз яких бажає порушити сталий порядок у світі ("погасити" або "з'їсти" Сонце, "убити" або "залити кров'ю" Місяць), а інша - зберегти його. Повір'я одних народів вимагали повної тиші й бездіяльності під час затемнень, інших, навпаки, активних чаклунських дій для допомоги "світлим силам". Якоюсь мірою таке відношення до затемнень зберігалося аж до нових часів, незважаючи на те, що механізм затемнень був уже давно вивчений і загальновідомий.
Затемнення дали багатий матеріал науці. У давнину спостереження затемнень допомагали вивчати небесну механіку й розбиратися в будові Сонячної системи. Спостереження тіні Землі на Місяці дало перше "космічне" доказ факту кулястості нашої планети. Аристотель уперше вказав на те, що форма земної тіні при місячних затемненнях завжди округла, що доводить кулястість Землі. Сонячні затемнення дозволили приступитися до вивчення корони Сонця, що неможливо спостерігати у звичайний час. Під час сонячних затьмарень уперше були зафіксовані явища гравітаційного скривлення ходу світлових променів поблизу значної маси, що стало одним з перших експериментальних доказів висновків загальної теорії відносності. Велику роль у вивченні внутрішніх планет Сонячної системи зіграли спостереження їхніх проходжень по сонячному диску. Так, М. Ломоносов, спостерігаючи проходження в 1761 році Венери по диску Сонця, уперше (за 30 років до Шретера й Гершеля) відкрив атмосферу на цій планеті, виявивши переломлення сонячних променів при входженні й виході Венери із сонячного диска.
[ред.] Найближчі затемнення
- 19 березня 2007 - часткове сонячне затемнення, видно на території Росії.
- 28 серпня 2007- повне місячне затемнення (Америка)
- 11 вересня 2007 часткове сонячне затемнення
- 7 лютого 2008 кільцеве затемнення Сонця
- 21 лютого 2008 повне місячне затемнення
- 1 серпня 2008 - повне сонячне затемнення, видиме в Західному Сибіру
- 16 серпня 2008 - часткове місячне затемненя
[ред.] Затемнення в Кіно
- затьмаренню на іншій планеті присвячений фільм "Чорна Тьма" ("Pіtch Black"), перейменований у російському прокаті заради голосної назви в "Чорну Діру"
- Книга Стівена Кінга "Долорес Клейборн" описує вбивство під час сонячного затемнення. По книзі поставлений однойменний фільм.
[ред.] Джерела і посилання
- Сонячні і місячні затемнення. Рух Сонця і Місяця
- Затемнення Місяця в 2000-2010 роках(рос.)
- Затемнення Сонця в 2006 році
- Використано матеріали зі статті в російській вікіпедії