zaćmienie Słońca następuje, gdy księżyc znajdzie się pomiędzy Ziemią a Słońcem, a księżyc rzuca cień na Ziemię. Zaćmienie słońca może mieć miejsce tylko w fazie nowiu, kiedy Księżyc przechodzi bezpośrednio między Słońcem a Ziemią, a jego cienie spadają na powierzchnię ziemi. Ale to, czy wyrównanie spowoduje całkowite zaćmienie Słońca, częściowe zaćmienie Słońca lub pierścieniowe zaćmienie Słońca, zależy od kilku czynników, wszystkie wyjaśnione poniżej.
jedyne całkowite zaćmienie Słońca w 2020 roku zachwyciło skywatcherów w Ameryce Południowej pomimo zachmurzenia nieba., Przeczytaj całą naszą historię i zobacz zdjęcia tutaj!
fakt, że zaćmienie może w ogóle nastąpić, jest fuksem niebiańskiej mechaniki i czasu. Ponieważ księżyc uformował się około 4,5 miliarda lat temu, stopniowo oddalał się od ziemi (o około 1,6 cala, czyli 4 centymetry rocznie). W tej chwili Księżyc znajduje się w doskonałej odległości, aby pojawić się na naszym niebie dokładnie tej samej wielkości co słońce, a tym samym zablokować go. Ale to nie zawsze jest prawdą.,
następne zaćmienie Słońca będzie pierścieniowym zaćmieniem słońca 10 czerwca 2021 roku. Część północnej Grenlandii, części pobliskiej Zatoki Baffina, Wschodniej Zatoki Hudsona i północno-wschodniej Rosji zasiądzie na ścieżce ” pierścienia ognia.”To zaćmienie będzie szczytowe o 6: 41 rano EDT (1041 GMT).
rodzaje zaćmień Słońca
istnieją cztery rodzaje zaćmień Słońca: całkowite, pierścieniowe, częściowe i hybrydowe., Oto, co powoduje każdy typ:
całkowite zaćmienie Słońca
to szczęśliwy wypadek natury. Średnica Słońca 864 000 mil jest w pełni 400 razy większa niż średnica naszego słabego księżyca, który mierzy zaledwie około 2160 Mil., Ale Księżyc jest również około 400 razy bliżej Ziemi niż Słońce (stosunek zmienia się, ponieważ obie orbity są eliptyczne), a w rezultacie, gdy płaszczyzny orbitalne przecinają się i odległości wyrównują się korzystnie, Księżyc w nowiu może wydawać się całkowicie wymazać dysk słońca. Przeciętnie całkowite zaćmienie występuje gdzieś na Ziemi co około 18 miesięcy.
istnieją dwa rodzaje cieni: umbra to ta część cienia, w której całe światło słoneczne jest zablokowane. Umbra przybiera kształt ciemnego, smukłego stożka., Otoczona jest penumbrą, lżejszym, lejkowatym cieniem, od którego częściowo zasłania się światło słoneczne.
podczas całkowitego zaćmienia słońca księżyc rzuca swoją umbrę na powierzchnię ziemi; Cień ten może zmieść jedną trzecią drogi wokół planety w ciągu zaledwie kilku godzin. Ci, którzy mają szczęście być umieszczeni na bezpośredniej ścieżce Umbry, zobaczą, że dysk słońca zamienia się w półksiężyc, gdy ciemny cień Księżyca pędzi w ich kierunku przez krajobraz.,
podczas krótkiego okresu totalizmu, kiedy słońce jest całkowicie zakryte, ujawnia się piękna korona — słaba zewnętrzna atmosfera słońca. Całkowite zaćmienie może trwać nawet 7 minut 31 sekund, chociaż większość całkowitych zaćmień jest zwykle znacznie krótsza.
Częściowe zaćmienie Słońca
częściowe zaćmienie Słońca występuje, gdy tylko penumbra (częściowy Cień) przechodzi nad tobą. W takich przypadkach część słońca pozostaje zawsze na widoku podczas zaćmienia. To, ile słońca pozostaje na widoku, zależy od konkretnych okoliczności.,
Zwykle penumbra daje tylko spojrzenie na naszą planetę nad regionami polarnymi; w takich przypadkach, miejsca daleko od biegunów, ale nadal w strefie penumbra może nie zobaczyć znacznie więcej niż mały przegrzebek słońca ukryty przez Księżyc. W innym scenariuszu ci, którzy znajdują się w odległości kilku tysięcy mil od ścieżki całkowitego zaćmienia, zobaczą częściowe zaćmienie.
im bliżej jesteś ścieżki totalności, tym większe zaciemnienie słoneczne., Jeśli, na przykład, jesteś umieszczony tuż poza ścieżką całkowitego zaćmienia, zobaczysz, że słońce słabnie do wąskiego półksiężyca, a następnie zagęścić się ponownie, gdy cień przechodzi obok.
pierścieniowe zaćmienie Słońca
pierścieniowe zaćmienie, choć rzadki i niesamowity widok, znacznie różni się od całkowitego. Niebo się przyciemni …, trochę; coś w rodzaju dziwnego „fałszywego zmierzchu”, ponieważ tak dużo słońca wciąż się pokazuje. Zaćmienie pierścieniowe jest podgatunkiem zaćmienia częściowego, a nie całkowitego. Maksymalny czas trwania zaćmienia pierścieniowego wynosi 12 minut i 30 sekund.
jednak pierścieniowe zaćmienie słońca jest podobne do całkowitego zaćmienia, ponieważ księżyc wydaje się przechodzić centralnie przez słońce. Różnica polega na tym, że Księżyc jest zbyt mały, aby całkowicie pokryć dysk słońca. Ponieważ księżyc okrąża Ziemię po eliptycznej orbicie, jego odległość od Ziemi może wahać się od 221,457 mil do 252,712 Mil., Ale ciemny stożek Umbry księżyca może rozciągać się nie dłużej niż 235,700 mil; to mniej niż średnia odległość księżyca od Ziemi.
Jeśli więc Księżyc znajduje się w większej odległości, wierzchołek Umbry nie dociera do ziemi. Podczas takiego zaćmienia antumbra, teoretyczna kontynuacja Umbry, dociera do ziemi, a każdy, kto się w niej znajduje, może spojrzeć w górę po obu stronach Umbry i zobaczyć pierścień, lub” pierścień ognia ” wokół Księżyca. Dobrą analogią jest umieszczenie grosza na szczycie grosza, grosz to Księżyc, a grosz to słońce.,
Hybrydowe zaćmienia Słońca
są to również zaćmienia pierścieniowo-całkowite („A-T”). Ten specjalny rodzaj zaćmienia występuje, gdy odległość księżyca jest bliska granicy Umbry, aby dotrzeć do ziemi. W większości przypadków zaćmienie A-T zaczyna się jako zaćmienie pierścieniowe, ponieważ końcówka Umbry nie wchodzi w kontakt z ziemią; następnie staje się całkowite, ponieważ okrągłość planety dociera do góry i przechwytuje końcówkę cienia w pobliżu środka ścieżki, a następnie w końcu powraca do pierścieniowego pod koniec ścieżki.,
ponieważ księżyc wydaje się przechodzić bezpośrednio przed słońcem, zaćmienia całkowite, pierścieniowe i hybrydowe są również nazywane zaćmieniami „centralnymi”, aby odróżnić je od zaćmień, które są tylko częściowe.
ze wszystkich zaćmień Słońca około 28% to całkowite, 35% częściowe, 32% pierścieniowe, a zaledwie 5% to hybrydy.
przewidywania zaćmień Słońca
zaćmienia nie zdarzają się oczywiście przy każdym nowiu księżyca. Dzieje się tak dlatego, że orbita Księżyca jest nachylona nieco ponad 5 stopni w stosunku do orbity Ziemi wokół Słońca., Z tego powodu cień Księżyca zwykle przechodzi nad lub pod ziemią, więc zaćmienie Słońca nie występuje.
ale z reguły co najmniej dwa razy w roku (a czasami nawet pięć razy w roku) Księżyc w nowiu ustawia się w taki sposób, aby zaćmić słońce. Ten punkt wyrównania nazywa się węzłem. W zależności od tego, jak blisko Księżyc w nowiu zbliża się do węzła określi, czy dane zaćmienie jest centralne czy częściowe., I oczywiście odległość księżyca od Ziemi-a w mniejszym stopniu odległość Ziemi od słońca – ostatecznie określi, czy Centralne zaćmienie jest całkowite, pierścieniowe czy hybrydowe.
i te wyrównania nie zdarzają się przypadkowo, bo po określonym przedziale czasu zaćmienie się powtórzy lub powróci. Okres ten jest znany jako cykl Sarosa i był znany już za czasów wczesnych astronomów chaldejskich około 28 wieków temu., Słowo Saros oznacza „powtarzanie” i jest równe 18 lat, 11⅓ dni (lub dzień mniej lub więcej w zależności od liczby lat przestępnych, które interweniowały). Po tym odstępie względne pozycje słońca i Księżyca względem węzła są prawie takie same jak wcześniej. Ta trzecia dnia w odstępie powoduje, że ścieżka każdego zaćmienia serii jest przesunięta o jedną trzecią drogi wokół Ziemi na zachód w stosunku do jej poprzednika.
na przykład 29 marca 2006 roku całkowite zaćmienie ogarnęła część zachodniej i północnej Afryki, a następnie Południowa Azja., Jedno Saros później, 8 kwietnia 2024 roku, to zaćmienie powtórzy się, z tym że zamiast Afryki i Azji, będzie ono śledzić północny Meksyk, środkowe i wschodnie Stany Zjednoczone oraz morskie prowincje Kanady.
bezpieczeństwo zaćmienia Słońca
gdy zbliża się zaćmienie Słońca, media głównego nurtu często dostarczają rozmaitych ostrzeżeń i porad przed patrzeniem na słońce gołymi oczami, ponieważ ślepota może wyniknąć. To dało większości ludzi pomysł, że zaćmienia są niebezpieczne.
nie tak!
to słońce jest niebezpieczne — cały czas!, Słońce stale emituje niewidzialne promienie podczerwone, które mogą uszkodzić oczy. Zwykle nie mamy powodu, by patrzeć na słońce. Zaćmienie daje nam powód, ale nie powinniśmy.
są jednak bezpieczne sposoby . . .
zdecydowanie najbezpieczniejszym sposobem oglądania zaćmienia słońca jest skonstruowanie „kamery otworkowej.”Otworek lub mały otwór jest używany do tworzenia obrazu słońca na ekranie umieszczonym około 3 stóp (lub około 1 metra) za otworem. Lornetka lub mały teleskop zamontowany na statywie może być również używany do wyświetlania powiększonego obrazu słońca na białej karcie., Im dalej karta, tym większy można skupić obraz. Szukaj plam na słońcu. Zauważ, że słońce wydaje się nieco ciemniejsze wokół jego kończyny lub krawędzi. Ta metoda obserwacji słonecznej jest Bezpieczna tak długo, jak pamiętacie, aby nie patrzeć przez lornetkę lub teleskop, gdy są one skierowane w stronę słońca; mówiąc inaczej, nigdy nie patrz bezpośrednio na słońce, gdy jakakolwiek część jego ślepo jasnej powierzchni jest widoczna.
wariacją na temat pinhole jest „pinhole mirror.”Przykryj kieszonkowe lustro kartką papieru, która ma dziurkowaną ¼ cala., Otwórz okno skierowane na słońce i umieść pokryte lustro na nasłonecznionym parapecie, aby odbijało ono dysk światła na odległej ścianie wewnątrz. Dysk światła jest obrazem twarzy słońca. Im dalej od ściany tym lepiej; obraz będzie miał tylko 1 cal na każde 9 stóp (lub 3 centymetry na każde 3 metry) od lustra. Modelowanie clay działa dobrze, aby utrzymać lustro w miejscu. Eksperymentuj z otworami o różnej wielkości w papierze. Ponownie, duży otwór sprawia, że obraz jest jasny, ale rozmyty, a mały sprawia, że jest ciemny, ale ostry. Przyciemnij pokój tak bardzo, jak to możliwe., Koniecznie wypróbuj to wcześniej, aby upewnić się, że jakość optyczna lustra jest wystarczająco dobra, aby wyświetlać czysty, okrągły obraz. Oczywiście, nie pozwól nikomu patrzeć na słońce w lustrze.
Jeśli jesteś wokół drzew liściastych, spójrz na cień rzucany przez nie podczas częściowych faz. Co widzisz? Czy warto fotografować? Zobaczysz dziesiątki częściowo zaćmionych słońc rzutowanych przez otworkowe szczeliny między liśćmi. Jest to spowodowane dyfrakcją, właściwością światła., Według Vince ' a Huegele, fizyka optycznego z NASA Marshall Space Flight Center, promienie świetlne nie strzelają prosto przez krawędź szczeliny lub otworu, ale wyginają się wokół krawędzi. Ten efekt fali tworzy wzór pierścieni, który przypomina oko byka.
Niektórzy sprzedawcy astronomii noszą Mylarowy materiał filtracyjny specjalnie zaprojektowany do obserwacji słonecznych. Dopuszczalne jest również szkło shade 14 Arc-welder ' s, dostępne za kilka dolarów w sklepach spawalniczych. Oczywiście zawsze dobrym pomysłem jest przetestowanie filtrów i / lub technik obserwacyjnych przed dniem zaćmienia.,
do filtrów niedopuszczalnych należą okulary przeciwsłoneczne, stare negatywy z folii kolorowej, czarno-biała folia niezawierająca srebra, fotograficzne filtry o neutralnej gęstości i filtry polaryzacyjne. Chociaż materiały te mają bardzo niski poziom przepuszczalności światła widzialnego, przenoszą niedopuszczalnie wysoki poziom promieniowania bliskiej podczerwieni, który może powodować termiczne oparzenie siatkówki. Fakt, że słońce wydaje się słabe, lub że nie czujesz dyskomfortu patrząc na słońce przez tego typu filtry, nie jest gwarancją, że Twoje oczy są bezpieczne.,
jest jeden raz, kiedy można bezpiecznie patrzeć bezpośrednio na słońce: podczas całkowitego zaćmienia, gdy dysk słońca jest całkowicie zakryty. Podczas tych kilku cennych sekund lub minut, wspaniała Korona świeci w całej swej chwale, otaczając przyciemnione słońce; cudowne frędzle perłowo białego światła. Różni się wielkością, odcieniami i wzorami od zaćmienia do zaćmienia. Jest zawsze słaby i delikatny, z połyskiem jak blada aurora. Ma zmienny wygląd. Czasami ma miękki ciągły wygląd, innym razem długie promienie wystrzeliwują w trzech lub czterech kierunkach., Może wyróżniać się z dysku w płatkach foliowych i serpentynach. Ale kiedy słońce zaczyna ponownie pojawiać się na widoku, Korona szybko znika i będziesz musiał ponownie chronić oczy.
zaćmienia w historii starożytnej
jak najlepiej możemy określić, najwcześniejszy zapis zaćmienia Słońca miał miejsce ponad cztery tysiące lat temu., W Chinach wierzono, że stopniowe wymazywanie słońca było spowodowane przez smoka, który próbował pożreć słońce, a obowiązkiem nadwornych astronomów było strzelanie strzałkami, bicie bębnów i podnoszenie wszelkich kakofonii, które mogą odstraszyć Smoka.
w starożytnym chińskim shujing (lub Księga dokumentów) jest relacja Hsi i Ho, dwóch nadwornych astronomów, którzy zostali przyłapani całkowicie nieświadomi przez zaćmienie Słońca, po upił się tuż przed rozpoczęciem wydarzenia., Po tym wydarzeniu Zhong Kang, czwarty cesarz z dynastii Xia, nakazał ukarać Hsi i Ho, odcinając im głowy. Zaćmienie, o którym mowa, było tym z października. 22 W roku 2134 pne
w Biblii, w Księdze Amosa 8: 9, są słowa, ” sprawię, że słońce zajdzie w południe, I przyciemnię Ziemię w jasny dzień.”Uczeni biblijni uważają, że jest to odniesienie do obchodzonego zaćmienia obserwowanego w Niniwie w starożytnej Asyrii 15 czerwca 763 r. p. n. e.asyryjska tablica również poświadcza to wydarzenie.
zaćmienie Słońca przerwało nawet wojnę.,
według historyka Herodota, toczyła się wojna pięcioletnia, która szalała między Lydianami a Medami. Gdy wojna miała się rozpocząć w szóstym roku, Grecki mędrzec, Thales z Miletu przepowiedział Ionianom, że wkrótce nadejdzie czas, kiedy dzień zamieni się w noc. 17 maja 603 r. p. n. e. słońce zniknęło, tak jak Thales wspomniał, że tak będzie. Wierząc więc, że jest to znak z góry, kombatanci zwołali rozejm, który został ugruntowany przez podwójne małżeństwo, ponieważ, jak pisał Herodot: „bez jakiejś silnej więzi, niewiele jest bezpieczeństwa w Przymierzach mężczyzn.,”
i nadając nowe znaczenie terminowi „przestraszony na śmierć”, jest nieśmiały cesarz Ludwik Bawarski, syn Karola Wielkiego, który był świadkiem niezwykle długiego całkowitego zaćmienia Słońca 5 maja 840 roku, które trwało ponad pięć minut. Ale gdy słońce zaczęło pojawiać się z powrotem, Louis był tak przytłoczony tym, co właśnie zobaczył, że zmarł ze strachu.,
współczesne badania zaćmień
astronomowie wiele nauczyli się badając zaćmienia i do XVIII wieku obserwacje zaćmień słonecznych były uznawane za prawdziwą skarbnicę informacji astronomicznych, choć czasami uzyskanie tych informacji nie było łatwe.
Samuel Williams, profesor na Harvardzie, poprowadził ekspedycję do Zatoki Penobscot w stanie Maine, aby obserwować całkowite zaćmienie Słońca w październiku. 27, 1780. Jak się okazało, zaćmienie to miało miejsce podczas wojny o niepodległość, a Zatoka Penobscot leżała za liniami wroga., Na szczęście Brytyjczycy przyznali wyprawie bezpieczny przejazd, powołując się na zainteresowanie nauką ponad różnice polityczne.
A jednak w końcu to wszystko było na nic.
Williams najwyraźniej popełnił kluczowy błąd w swoich obliczeniach i przypadkowo ustawił swoich ludzi w Islesboro-tuż poza ścieżką totalności – prawdopodobnie dowiadując się o tym z ciężkim sercem, gdy zwężający się półksiężyc światła słonecznego przesunął się całkowicie wokół ciemnej krawędzi księżyca, a następnie zaczął się zagęszczać!,
podczas całkowitego zaćmienia Słońca kilka rubinowo-czerwonych plam może unosić się wokół czarnego dysku Księżyca. Są to promy słoneczne, języki żarowego gazu wodorowego wznoszącego się nad powierzchnią słońca. Podczas całkowitego zaćmienia sierpnia. 18 czerwca 1868 Francuski astronom Pierre Janssen wytrenował swój spektroskop na wysięgnikach i odkrył nowy pierwiastek chemiczny. Dwaj angielscy astronomowie, J. Norman Lockyer i Edward Frankland, nazwali go później „Hel”, od greckiego helios (słońce). Gaz nie został zidentyfikowany na ziemi aż do 1895 roku.,
a ponieważ światło słoneczne jest zablokowane podczas całkowitego zaćmienia, niektóre z jaśniejszych gwiazd i planet można obserwować na zaciemnionym niebie. W takich warunkach astronomowie byli w stanie przetestować część znanej obecnie ogólnej teorii względności Einsteina. Teoria ta przewidywała, że światło z gwiazd znajdujących się poza słońcem będzie wyginać się z prostej ścieżki w pewien sposób, gdy przejdzie przez słońce., Pozycje gwiazd sfotografowanych w pobliżu krawędzi słońca podczas całkowitego zaćmienia 29 maja 1919 roku porównano ze zdjęciami tego samego obszaru nieba wykonanymi w nocy; wyniki te mocno wspierały teorię Einsteina.
nasza nowoczesna technologia pozwala astronomom na wykonywanie większości obserwacji, które kiedyś musiały czekać na zaćmienie. Ale całkowite zaćmienie Słońca zawsze pozostanie jednym z najbardziej imponujących naturalnych okularów i jest to widok, który na zawsze zostanie zapamiętany. Pamiętaj, aby umieścić go na swojej liście zadań; nie będziesz rozczarowany.,
dodatkowe zasoby
- Mr. Eclipse.com zapewnia zasoby do fotografii zaćmienia.
- strona NASA Eclipse zawiera kalendarze, mapy oraz informacje o przeszłych i przyszłych zaćmieniach słonecznych i księżycowych.