Одним из невероятных явлений на Земле в настоящее время является то, что два самых известных астрономических объекта - Солнце и Луна - имеют почти одинаковое измерение, видимое на небе.
Хотя диаметр Солнца примерно в 400 раз больше диаметра Луны, он также примерно в 400 раз дальше, так что Солнце и Луна имеют одинаковые угловые размеры - около 1/2 градуса. Следовательно, Луна, видимая с Земли, может показаться, что покрывает Солнце, вызывая одно из самых впечатляющих явлений в природе.
Любой твердый объект в Солнечной системе отбрасывает тень, блокируя свет Солнца. Эта тень в пространстве становится очевидной всякий раз, когда в него движется другой объект.
В общем, солнечное затмение происходит всякий раз, когда одна часть земли или луны попадает в тень другой. Когда самогон падает на землю, люди в этой тени видят солнце, по крайней мере, частично покрытое луной, то есть они наблюдают солнечное затмение. Когда луна переходит в тень земли, люди на ночной стороне Земли видят, что луна «потемнела» в так называемом лунном затмении.
Тени Земли и Луны состоят из двух частей: конуса, где тень самая темная, называется умбра, и более светлой, более диффузной области темноты, называемой полумраком. Как вы можете себе представить, самые зрелищные затмения происходят, когда объект входит в зону пуповины.
Если бы путь Луны в небе был идентичен пути Солнца (затмения), мы могли бы ожидать увидеть затмение Солнца и Луны каждый месяц - когда бы Луна ни оказалась перед Солнцем или в тени Земли. Однако, как мы уже упоминали, орбита Луны наклонена относительно плоскости орбиты Земли вокруг Солнца примерно на 5° (представьте себе два обруча с общим центром, но немного наклонена). В результате, в течение большинства месяцев Луна находится достаточно выше или ниже плоскости затмения, чтобы избежать затмения. Но когда два пути пересекаются (дважды в год), то наступает "сезон затмения" и возможны затмения.
Геометрия солнечного затмения
Очевидные или угловые размеры Солнца и Луны время от времени несколько меняются по мере изменения их расстояния от Земли. Большую часть времени Луна выглядит немного меньше Солнца и не может полностью покрыть его, даже если они идеально выровнены. В этом типе "кольцевого затмения" есть кольцо света вокруг темной сферы Луны.
Однако, если затмение Солнца произойдет, когда Луна окажется несколько ближе, чем на среднем расстоянии, Луна может полностью скрыть Солнце, создав полное солнечное затмение. Другой способ сказать, что полное затмение Солнца происходит в те времена, когда тень Луны достигает поверхности Земли.
Если правильно "выровнять" Солнце и Луну, то самая темная тень Луны пересечет Землю в небольшой точке на её поверхности. Любой человек, находящийся в пределах этой области, в течение нескольких минут не сможет увидеть Солнце и станет свидетелем полного затмения. В то же время наблюдатели на большей площади поверхности Земли, находящиеся в полумраке, увидят лишь часть Солнца, "затменную" Луной: так можно назвать частичное солнечное затмение.
Между вращением Земли и движением Луны на её орбите вершина тени Луны движется на восток со скоростью около 1500 километров в час по тонкой полосе, проходящей по поверхности Земли.
- Небольшая зона по всей Земле, в пределах которой видно полное солнечное затмение (если позволяет погода), называется траекторией затмения.
В пределах региона протяженностью около 3000 километров по обе стороны от траектории затмения видно частичное солнечное затмение. Продолжительность полного цикла может показаться коротким мгновением, не превышая продолжительность в 7 минут.
Полное затмение Солнца настолько захватывающе, что стоит увидеть его, если будет такая возможность. Есть люди, чьим хобби является "погоня за затмением", и которые хвастаются тем, сколько раз они видели это явление в своей жизни. Поскольку большая часть земной поверхности - вода, погоня за затмением может быть связана с длительными морскими прогулками (и часто требует также проезда воздушным транспортом). В результате погоня за затмением редко выходит за рамки бюджета типичного студента.
