Obsah
- Je to sezóna ... na zatmenie
- Štyri typy zatmení Slnka
- Čo je to Annular Eclipse?
- Celkom verzus Annular Eclipse
- Druhy zatmení Mesiaca
- Predpovedanie zatmení a cyklu Saros
Relatívne vzdialenosti Slnka a Mesiaca od Zeme a ich relatívne veľkosti sú zodpovedné za jednu z najšťastnejších náhod v astronómii.
Stáva sa to tak, že zdanlivé disky Slnka a Mesiaca sú pri pohľade zo Zeme takmer rovnako veľké. To umožňuje Mesiacu iba zakrývať slnko, keď prechádza medzi Slnkom a Zemou, a pretože veľkosť zápasu je tak presná, ľudia na Zemi môžu vidieť slnečnú korónu. Šance, že k tomu dôjde, sú dobre astronomické.
Keď Mesiac prechádza pred Slnkom, ľudia na Zemi zažívajú zatmenie, ale nie všetky zatmenia sú úplné. Niekedy mesiac presne nesedí so slnkom a namiesto úplného zatemnenia ľudia vidia, ako slnko stmieva.
A niekedy je Mesiac príliš ďaleko od Zeme na svojej obežnej dráhe, aby úplne zakryl Slnko, aj keď prechádza priamo pred ním. Toto je kruhové zatmenie. Keby bol mesiac bližšie, bolo by to úplné zatmenie Slnka.
Je to sezóna ... na zatmenie
Počas nových mesiacov dochádza k zatmeniu Slnka. Naopak, zatmenie Mesiaca nastane, keď je Mesiac plný a Zem sa pohybuje medzi ním a Slnkom.
Keby bola obežná dráha mesiacov na tej istej rovine ako obežná dráha Zeme okolo Slnka, každý mesiac by sme videli zatmenie Slnka a Mesiaca, ale to tak nie je. Rovina obežnej dráhy mesiaca je naklonená vo výške 5,1 stupňa k rovine obežnej dráhy Zeme. Toto pridáva ďalšiu podmienku pre zatmenie. Nielenže musí byť nový alebo spln, ale aj mesiac musí byť dostatočne blízko k rovine obežnej dráhy Zeme, aby blokoval časť slnka.
Mesiac každý mesiac prechádza cez obežnú dráhu Zeme dvakrát, raz na svojej južnej ceste a inokedy o dva týždne neskôr, keď je na svojej severnej ceste. Tieto prechody sa nazývajú uzly a aby mohlo dôjsť k zatmeniu, musí byť slnko v rozmedzí 17 stupňov od jedného z uzlov. K tomu dochádza dvakrát ročne. Slnko cestuje 0,99 stupňov za deň, takže zostáva v blízkosti uzla asi 34 dní. Toto 34-dňové obdobie sa nazýva zatmenie.
Počas daného obdobia zatmenia je jedno zatmenie Slnka a jedno zatmenie Mesiaca. Obdobie zatmenia je však dlhšie ako mesiac, takže je možné, že počas jednej sezóny nastanú dve zatmenia Slnka alebo dve lunárne.
Štyri typy zatmení Slnka
Úplné zatmenia Slnka sú viditeľné pozdĺž pomerne úzkej cesty na zemskom povrchu, ale čiastočné zatmenia sú viditeľné na oveľa širšej oblasti. Typ zatmenia, ktorý ľudia vidia, závisí od troch faktorov:
Môžu sa vyskytnúť tieto štyri typy zatmení:
celkom: Jedná sa o klasické zatmenie Slnka, počas ktorého Mesiac úplne pokrýva slnko a diváci v umbra Mesiaca sú schopní vidieť slnečnú korónu. Môže k tomu dôjsť iba vtedy, ak je slnko v rozmedzí niekoľkých stupňov od uzla mesiaca. Zároveň musí byť slnko dosť ďaleko od Zeme, aby jeho disk bol dostatočne malý na to, aby bol pokrytý mesiacom. Mesiac musí byť dostatočne blízko k Zemi, aby mal disk dostatočne veľký, aby zakryl slnko.
čiastočné: Keď dôjde k zatmeniu, ale slnko nie je ani zďaleka za splnu, niektorí ľudia na Zemi môžu vidieť, že mesiac blokuje iba časť slnka. Toto je čiastočné zatmenie. Keď je časť slnečného disku zakrytá, obloha mierne stmavne.
prstencová: Prstencové zatmenie nastane, keď je slnko dosť blízko uzla, aby mohlo dôjsť k úplnému zatmeniu, ale jeho príliš blízko k Zemi alebo mesiac je príliš ďaleko od Zeme, aby disk mesiaca nemohol úplne blokovať slnko. Diváci v umbra vidia pred slnkom celý disk mesiaca s okolitým jasným kruhom slnečného žiarenia.
Hybrid: Hybridné zatmenie je zriedkavé. Vyskytuje sa, keď sú Slnko a Mesiac umiestnené tak, aby vytvorili prstencové zatmenie, ale keď sa umbra pohybuje po tvári Zeme, zakrivenie Zeme redukuje vzdialenosť k Mesiacu len natoľko, aby disk s mesiacmi bol dostatočne veľký na úplné blokovanie Slnka a vytvorte úplné zatmenie na krátku dobu.
Čo je to Annular Eclipse?
Zem aj mesiac majú eliptické obežné dráhy. Medzi prílivom Zeme alebo vzdialenosťou od Slnka a jeho perihelionom alebo minimálnou vzdialenosťou od Slnka je vzdialenosť takmer 5 miliónov kilometrov. To spôsobuje rozdiel v zdanlivej veľkosti asi 1 oblúkovú minútu.
Rozdiel vo vzdialenosti mesiacov od Zeme pri apogee (maximálna vzdialenosť) a perigee (minimálna vzdialenosť) je asi 50 000 km, čo vytvára rozdiel v zjavnej veľkosti 4 oblúkových minút alebo asi 13 percent jeho priemernej veľkosti. Mesiac sa mení relatívnej veľkosti viac ako slnko, takže má väčší vplyv na typ zatmenia, ktorý ľudia vidia.
Aby bolo zatmenie prstenca, musí sa mesiac javiť ako menší ako slnko. Určite k tomu dôjde, keď je Zem najbližšie k Slnku, čo sa stane v januári a Mesiac je v najvzdialenejšej vzdialenosti.
Avšak obežná dráha Zeme je veľmi blízka kruhovému tvaru, takže zdanlivá veľkosť Slnka sa toľko nemení. V dôsledku toho by sa mohlo vyskytnúť aj kruhové zatmenie v júli, ak je mesiac na svojom vrchole. Ak sa zatmenie objaví, keď je Mesiac v perigee, a keď je plný, objaví sa ako „supermoon“, určite nezmeníte prstencové zatmenie, bez ohľadu na to, v akom ročnom období.
Keď nastane kruhové zatmenie, mesiac prechádza úplne pred slnkom, ale slnko úplne nestmavne. Namiesto toho je okolo okrajov tieňového mesiaca viditeľný ohnivý kruh a toto slnečné svetlo čiastočne osvieti oblohu a vytvorí tak strašidelný súmrak. Pretože slnko je počas prstencového zatmenia stále viditeľné, je priamy pohľad na zatmenie ešte nebezpečnejší než pohľad na úplné zatmenie.
Celkom verzus Annular Eclipse
Keď vidíte schému úplného zatmenia Slnka, uvidíte tieň Mesiaca alebo Umbra, zobrazený ako kužeľ, ktorý sa zužuje k bodu na povrchu Zeme. Oblasť vnútri umbra má priemer asi 100 kilometrov a každý v nej vidí úplné zatmenie. Kombinovaný pohyb Mesiaca a rotácia Zeme spôsobujú, že sa umbra pohybuje charakteristickou cestou pozdĺž zemského povrchu rýchlosťou 1 000 až 3 000 mph, v závislosti od zemepisnej šírky.
Ak preskúmate diagram prstencového zatmenia, uvidíte, ako sa umbra zaostruje v určitej vzdialenosti nad zemským povrchom. Pozemskí diváci, ktorí sú za týmto ohniskom, nie sú vrhnutí do úplného tieňa, ako sú počas úplného zatmenia. Svetlo z vonkajšieho prstenca slnka - odkiaľ pochádza názov „prstencový“ - presahuje za ohniskový bod umbra a osvetľuje oblasť za ňou. Slnečné svetlo je znížené, ale nezhasne, čím sa vytvára efekt podobný silnému oblaku.
Ľudia sú svedkami totality najviac 7 1/2 minúty predtým, ako sa umbra presunie na východ. Akonáhle sa ocitnete mimo pupku, diváci zostávajú dlhšie v penumbre alebo čiastočnom tieni. To, čo vidia, zatiaľ čo v penumbre, je tieň mesiaca blokujúci iba časť slnečného disku. Naproti tomu prstencové zatmenie môže trvať až 12 1/2 minúty. Čas navyše je spôsobený menšou zdanlivou veľkosťou disku mesiaca. Vďaka svojej menšej veľkosti má väčšiu vzdialenosť, aby zakryl svoju cestu naproti Slnku.
Druhy zatmení Mesiaca
V ktoromkoľvek danom období zatmenia nastane najmenej jedno zatmenie Mesiaca buď dva týždne pred alebo po zatmení Slnka. Pamätajte, že zatmenie Mesiaca nastáva, keď je Mesiac plný - to znamená, že je na opačnom konci svojej obežnej dráhy - a Zem prechádza medzi ním a Slnkom. Mesačné zatmenia môžu byť čiastočné alebo úplné, ale nikdy prstencové. Zem je príliš veľká v porovnaní s mesiacom, aby sa zmestila do slnečného disku, ako je vidieť z mesiaca.
Umbra Zeme je dlhá 1,4 milióna km, čo je viac ako trojnásobok vzdialenosti medzi Zemou a Mesiacom. Keby ste boli na Mesiaci, videli by ste, že Zem blokuje slnko, ale namiesto toho, aby ste boli v úplnej tme, boli by ste svedkami niečoho veľmi zvláštneho. Mali by ste vidieť, ako sa Zem kúpala v kruhu červeného svetla. Toto je slnečné svetlo odklonené zemskou atmosférou. Vysokoenergetické slnečné svetlo je úplne odklonené, ale červené svetlo je schopné preniknúť do atmosféry a je lomené, podobne ako svetlo prechádzajúce hranolom.
Toto lomenie je dôvodom, prečo ľudia označujú zatmenie Mesiaca ako krvný mesiac. Refrakčné svetlo, ktoré osvetľuje lunárny povrch, zmení mesiac na strašidelnú červenú farbu. Pretože Zemský disk je omnoho väčší ako Mesiac, obdobie totality počas zatmenia Mesiaca môže trvať až 1 hodinu a 40 minút. Na oboch stranách totality je Slnko čiastočne uzavreté Zemou asi tak hodinu. Mesačné zatmenie môže trvať až šesť hodín od okamihu, keď zemský disk začne schovávať mesiac do okamihu, keď sa úplne pohne.
Predpovedanie zatmení a cyklu Saros
Podmienky na povrchu Zeme môžu byť nepredvídateľné, ale pohyby Zeme a všetkých ostatných planét nie sú. Vedci katalógujú tieto pohyby a ak je vaša oblasť spôsobená veľkolepým zatmením Slnka, budete o tom vedieť roky pred skutočnou udalosťou.
Od mezopotámie zaznamenali astronómovia, že sa zatmenia vyskytujú v 18-ročných cykloch (v skutočnosti 18 rokov, 11 dní, 8 hodín) nazývaných Sarosove cykly. Na konci jedného Sarosu zaujme slnko rovnakú polohu vzhľadom na uzly mesiacov ako na začiatku cyklu a začne nový Sarosov cyklus. Zatmenie v každom cykle Saros prebieha podľa rovnakého vzoru ako v predchádzajúcom, s malými zmenami spôsobenými poruchami na obežnej dráhe a inými faktormi.
Skutočnosť, že sa zatmenia Slnka nevyskytujú na tej istej časti zemského povrchu v 18-ročných intervaloch, je spôsobená rotáciou Zeme. Keď to vezmeme do úvahy, astronómovia NASA vytvorili dobrý kalendár zatmení až do roku 3000.