В субботу, 14 октября, небо станет театром самых удивительных небесных событий для почти миллиарда жителей Северной и Южной Америки. В этот день молодая Луна пройдет орбитой между Солнцем и Землей, создавая красивое природное явление — солнечное затмение.
Это затмение будет особенным, так как оно кольцеобразное. Это означает, что вокруг Луны, которая окажется внутри, будет видно кольцо солнечного света. Однако многие места в Соединенных Штатах увидят лишь частичное солнечное затмение, а не эту захватывающую кольцевую форму.
Во время кольцеобразного затмения Солнце никогда не становится полностью недоступным, как во время полного затмения. Это потому, что Луна в момент зрелища будет находиться на очень большом расстоянии от Земли — 397 037 км. Такое удаленное положение Луны делает ее диск слишком маленьким, чтобы полностью закрыть Солнце. Всего лишь 4,8% солнечного диска будет видимым во время затмения.
Где можно будет увидеть солнечное затмение?
Начиная свое путешествие над Тихим океаном, затмение будет перемещаться на юго-восток. Кольцевую фазу затмения будут наблюдать в девяти американских штатах, от Орегона до Техаса, при этом ширина теневого пути составит 204 км.
Продолжительность кольцеобразной фазы вдоль центра траектории затмения будет увеличиваться от 4 минут 34 секунд на тихоокеанском побережье Орегона до 5 минут 2 секунд на побережье Мексиканского залива в Техасе. После США траектория затмения пересечет мексиканский полуостров Юкатан, пройдет через Центральную Америку, где больше всего затмение произойдет в Карибском море у побережья южной Никарагуа, а затем направится в северную Бразилию, завершая свой путь в открытых водах Южной Атлантики.
Что видно во время солнечных затмений?
Полное солнечное затмение, по сравнению с кольцеобразным, предоставляет астрономам и любителям небесных явлений совсем другой опыт. Во время полного затмения небо становится темнее, появляются эффекты, такие как солнечная корона, хромосфера и теневые полосы. Все эти моменты делают полное затмение очень красивым.
Кольцеобразное затмение, хотя и не такое яркое и не дает таких специфических эффектов, все же остается не менее интересным природным зрелищем. Обычный зритель может не почувствовать на самом деле больших различий, но для энтузиастов и любителей астрономии это событие, ради которого стоит отправиться в далекое путешествие.
Негативная тень Однако наступит день, когда полное солнечное затмение станет невозможным. Это связано с орбитальными характеристиками Луны. Она движется вокруг Земли по эллиптической орбите, и это определяет минимальное и максимальное расстояние до Земли. В перигее расстояние до Земли составляет 356 371 км, а в апогее — 406 720 км. Среднее расстояние от Луны до Земли составляет 384 748 км.
Для того чтобы произошло полное солнечное затмение, темная тень Луны должна упасть на Землю. Обычно эта тень имеет среднюю ширину около 130 км. Однако общая длина конуса лунной тени ограничена и в среднем составляет примерно 378 000 км. Это меньше, чем среднее расстояние от Луны до Земли.
Поэтому важно, чтобы Луна находилась ближе к Земле, чем обычно, чтобы теневой конус достиг Земли и вызвал полное солнечное затмение. Но когда кончик темной тени не сможет установить контакт с Землей, вместо этого создается "негативная тень", известная как антумбра, и именно изнутри этой тени можно будет увидеть зрелище кольцеобразного затмения. Это произойдет 14 октября.
Когда исчезнут затмения? С июля 1969 года по декабрь 1972 года двенадцать астронавтов Apollo оставили на поверхности Луны серию лазерных рефлекторов. С тех пор астрономы на Земле регулярно отражают лазерные импульсы от этих рефлекторов. Измеряя время прохождения лазерных импульсов по кругу, можно с большой точностью измерить расстояние до Луны. Анализ этих измерений показал, что среднее расстояние от Луны до Земли увеличивается на 3,8 см в год.
На движение Луны сильно влияет притяжение Солнца, в меньшей степени — планет и Земли. Из-за приливных влияний Луна медленно удаляется от Земли, закручиваясь по спирали наружу и поднимаясь на более удаленную орбиту. Конечно, с удалением Луны ее видимый размер уменьшается, пока она не достигнет точки, когда ее темный конус тени будет слишком далеко от Земли, что сделает невозможным наступление полного солнечного затмения.
В своей книге More Mathematical Astronomy Morsels астрофизик Жан Меус утверждает, что при нынешней скорости удаления Луны от Земли, составляющей 3,8 м в столетие, затмения стали бы невозможными через 1,21 млрд лет. Однако, если учесть тот факт, что эксцентриситет земной орбиты изменяется быстрее, чем очень медленное, постепенное увеличение расстояния до Луны, нам, вероятно, не придется ждать так долго. По словам Меуса, полные солнечные затмения на Земле станут невозможными уже через 620 млн лет.