Условия наступления солнечного затмения
Если бы орбиты Земли и Луны лежали в одной плоскости, то солнечное затмение происходило бы при каждом новолунии, но в действительности лунная орбита наклонена по отношению к земной орбите, а, значит, к эклиптике, по углом примерно равным 5°, поэтому в большинстве случаев новая Луна проходит невидимой под Солнцем или над ним. Чтобы произошло затмение, новая Луна должна находится очень близко к узлу, точке, где её орбита пересекает плоскость эклиптики.
Насколько близко к узлу лунной орбиты должна находится Луна в момент новолуния? Чтобы произошло частное затмение необходимо видимое касание солнечного и лунного дисков, диаметры которых близки к 0,50, и следовательно угловое расстояние между центрами диском должно быть 0,50. Учитывая параллактическое смещение Луны, расчеты показывают, частные солнечные затмения могут произойти при новолуниях, наступающих не далее 18˚ от лунных узлов, а при расстояниях менее 16˚солнечные затмения происходят обязательно (рис. 9).
Рис.9. Новолуние. Если в это время угловое расстояние Солнца до узла лунной орбиты меньше 16,50, земной наблюдатель увидит, как диск Луны проскользнет по диску Солнца
Представим себе на небе эклиптику, пересекающийся с нею в лунных узлах лунный путь (рис.10). Отметим положения Солнца и Луны в различные новолуния.
Рис. 10. Эклиптика и лунный путь, на котором указаны положения Луны в новолуния
|
|
|
При новолуниях, происходящих вдали от лунных узлов (1, 5, 6, 7, 8, 12) солнечные затмения невозможны – Луна проходит на небе ниже (южнее) или выше (севернее) Солнца. И только при новолуниях вблизи лунных узлов наступают частные (2, 4, 9, 11) и полные или кольцеобразные солнечные затмения. (3, 10)
Дуга эклиптики, в пределах которой происходят солнечные затмения, имеет протяженность в 32˚–36˚ и называется зоной солнечных затмений.
Солнце, ежесуточно смещаясь по эклиптике на 1˚, проходит эту зону за 32–36 суток. За этот период обязательно наступает хотя бы одно новолуние, а иногда два (вблизи краев зоны), так как они чередуются через синодический месяц 29,53 суток.
Зоны солнечных затмений диаметрально противоположны, и Солнце, выйдя из одного лунного узла, должно подойти к другому ровно через полгода, 183 дня. Но из-за отступления лунных узлов сами зоны затмений смещаются за полгода навстречу Солнцу на 10˚, а Луна движется в прямом направлении, и поэтому солнечные затмения происходят на 5 дней раньше, т. е. через 178 суток. Таким образом, ежегодно происходят обязательно 2 солнечных затмения любого вида, а в очень редкие годы – до пяти солнечных затмений с малыми фазами.
Условия наблюдения лунных затмений
|
|
|
Лунные затмения можно наблюдать, когда Луна в фазе полнолуния. Во время полного лунного затмения Луна полностью уходит в тень Земли. Полная фаза лунного затмения продолжается гораздо дольше, нежели полная фаза солнечного затмения. Время полного лунного затмения может длиться 2 часа, а с частными фазами вдвое больше. Наблюдать его можно из любой точки, где в эту ночь видно Луна. Форма края земной тени при лунных затмениях послужила древнегреческому философу и ученому Аристотелю одним из веских доказательств шарообразности Земли. Лунные затмения бывают полные и частные. В момент полного лунного затмения наблюдатель на Луне будет наблюдать полное солнечное затмение.
В отличие от солнечных лунные затмения представляют собой физическое явление прохождения Луны сквозь земную тень (рис. 11).
Рис. 11. Схема наблюдения лунного затмения
Тень Земли как бы делится на две области: внутренний темный конус (область тени) и более широкий и менее темный конус (область полутени). Затмение Луны, возникающее при прохождении ею области полутени (1), менее интересно, поскольку при этом Луна лишь слегка тускнеет, едва заметно меняя яркость. Частное лунное затмение, когда часть Луны проходит область тени (2, 4). Наибольший интерес представляет полное лунное затмение; оно наступает, когда Луна полностью погружается в тень Земли. Полное лунное затмение достигает максимальной продолжительности (1 ч 42 мин), когда Луна пересекает тень Земли по её центру (рис.12).
|
|
|
Рис.12 Прохождение Луны через земную тень
Вследствие рефракции земная атмосфера действует как фокусирующая линза, преломляя солнечные лучи и частично направляя их в область тени; поэтому во время затмения Луна обычно бывает видна. Так как синий цвет сильнее рассеивается и поглощается атмосферой, чем красный, то в область земной тени в основном проникают красные лучи и поэтому луна во время затмений окрашена в темно-красный цвет (рис 13 – рисунок 01030501 из «Открытой астрономии 2.6).
Рис. 13 Красный цвет Луны во время лунного затмения.
Но иногда Луна становится очень темной или совсем исчезает. Степень яркости и окраска Луны во время затмения определяются свойствами верхних слоев земной атмосферы, которые в свою очередь зависят от многих факторов.
Коль скоро Луна реально погружается в земную тень, лунные затмения видны со всего ночного полушария Земли, где Луна находится над горизонтом, значит наблюдать их удобнее, чем солнечные.
Наблюдение лунного затмения на модели 1.11 «Лунные затмения» из «Открытой астрономии 2.6»
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 135; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!