4. Затмения
Двигаясь по орбите вокруг Земли, Луна иногда оказывается точно между Землей и Солнцем, закрывая собой солнечный диск. Такое явление называется солнечным затмением. Кроме того, Луна может оказаться и в тени Земли. Тогда происходит лунное затмение.
Эти явления пугали людей в древности, и пугаться было чего: средь бела дня гаснет Солнце или Луна, спокойно сияющая в ночи, начинает покрываться серой тенью, а потом становится похожей на тлеющий уголь… Сколько раз затмения оставались в хрониках и летописях как «знамения» — иногда радостные, но чаще зловещие.
В наши дни тоже приходится слышать о «дурном» или «благоприятном» влиянии затмений — от астрологов. Однако с точки зрения науки вообще и астрономии в частности, затмения не оказывают никакого влияния на жизнь Земли за исключением кратковременных метеорологических явлений во время полного солнечного затмения.
Как происходит полное солнечное затмение?
Солнечные затмения происходят в новолуние, но не каждое новолуние годится для этого. Поскольку плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости орбиты Земли на 5 градусов, в момент новолуния Луна проходит то выше плоскости орбиты Земли, то ниже. И лишь иногда в момент новолуния Луна точно пересекает плоскость земной орбиты. Тогда и случаются солнечные затмения. Точки пересечения плоскостей земной и лунных орбит называются узлами лунной орбиты, и солнечное затмение может случиться, когда Луна находится не далее чем в 12 градусах от одного из них.
Тень Луны, бегущая по земной поверхности, не превышает в диаметре 270 км. Если наблюдатель находится в полосе тени, он видит полное солнечное затмение, при котором Луна полностью скрывает Солнце, небо темнеет, и на нём могут появиться планеты и яркие звёзды. Полная фаза длится всего несколько минут. Лунная тень бежит по земной поверхности со скоростью около 1 км/с. Космонавты с орбиты могут наблюдать на поверхности Земли бегущую тень от Луны. В Интернете доступны снимки лунной тени с геостационарных спутников.
Вокруг темного пятна тени Луны располагается область полутени. Из местностей, которые попадают в эту область, наблюдаются частные (частичные) фазы затмения. Луна закрывает лишь часть солнечного диска.
Если затмение хотя бы где-то на поверхности Земли может наблюдаться как полное, оно называется полным. Если затмение может наблюдаться только как частное (такое бывает, когда конус тени Луны проходит вблизи земной поверхности, но не касается её), затмение классифицируется как частное. Если Луна во время затмения находится вблизи апогея своей орбиты, то есть дальше от Земли, чем в среднем, она может не закрыть полностью солнечный диск, который выглядывает из-за нее, как кольцо. Такое затмение называют кольцеобразным. В этом случае не темнеет небо, не видны солнечная корона и звезды.
Благодаря удачному совпадению, в настоящее время видимые диаметры Солнца и Луны при наблюдении их с Земли почти равны (около 30 угловых минут). Это позволяет Луне закрывать яркий диск Солнца целиком, в то же время оставляя открытыми внешние слои солнечной атмосферы — хромосферу и корону, которые делают зрелище особенно эффектным.
Под действием приливных сил Луна постепенно отдаляется от Земли. Через 600 миллионов лет она настолько удалится от нашей планеты, что полное солнечное затмение станет невозможно, но пока мы можем наблюдать эти захватывающие астрономические явления.
Человек, который находится в полосе лунной тени, видит примерно следующее:
Первое касание. Едва заметная выщербинка появляется на западной стороне Солнца. Начинаются частные (частичные) фазы затмения. Простым глазом еще незаметно никакой разницы в освещении.
Спустя примерно полчаса, когда Солнце закрывается наполовину, голубизна неба немного тускнеет. Освещение приобретает стальной оттенок.
Примерно за 15 минут до наступления полной фазы затмения небо к западу от Солнца становится темнее, чем к востоку. Так проявляется близкая тень Луны, бегущая по земной поверхности.
Солнце, имеющее вид узкого полумесяца, все еще очень яркое, но голубизна неба, постепенно насыщаясь, переходит в синевато-серый или фиолетовый цвет.
Пять минут до полного затмения. Полумесяц Солнца становится искрящейся белой узкой полоской.
Минуты переходят в секунды. Края яркой полосы Солнца разбиваются на отдельные пятна ослепительно белого света — последние лучи Солнца, пробивающиеся сквозь глубокие лунные долины. Справа от полумесяца может угадываться круглый силуэт луны, обрамленный опалово-белым свечением, который создает ореол вокруг потемневшего Солнца.
Затем остается лишь одна ярка точка, как бриллиант. Этот момент получил название «бриллиантового кольца». Точка стремительно уменьшается и гаснет.
Наступило полное затмение! На месте Солнца виден черный диск. Он окружен жемчужно-белым свечением короны, яркость которой примерно в два раза меньше, чем у полной Луны. По краям черного диска — красноватые протуберанцы, выбросы газы и плазмы над поверхностью Солнца.
Становится достаточно темно для того, чтобы увидеть Венеру, Меркурий и другие яркие планеты и звезды (примерно до 2 величины). По всему горизонту видно заревое кольцо — желтая полоска светлого неба — свидетельство того, что там находятся области, где затмение неполное.
Полная фаза подходит к завершению. На западе светлеет, в то время как на востоке темнота сгущается и убывает в сторону горизонта. В западной части Луны появляются выступы. Кромка Луны светлеет.
Неожиданно вновь вспыхивает бриллиантовое кольцо, потом светящихся точек становится несколько, затем Солнце опять становится полумесяцем, который быстро растет… Темная тень Луны пропадает на востоке.
Наблюдение солнечного затмения
При съемке солнечного затмения актуальны все те же меры предосторожности, что и при обычных наблюдениях и фотографировании Солнца. Нужно помнить, что даже 1 % солнечной поверхности, которая все еще видна из-за края лунного диска, светит в 10 000 раз ярче полной Луны. Длительное наблюдение в таких обстоятельствах способно непоправимо повредить сетчатку глаза. Никогда не смотрите на Солнце без надежных светофильтров вне фазы полного солнечного затмения!
