При каких условиях возникают солнечные и лунные затмения какое свойство
Солнечное затмение
Определение 1
Солнечное затмение – так именуется событие, во время которого Луна полностью или частично закрывает Солнце на земном небе.
Отмечается, что солнечное затмение возможно лишь во время новолуния. Такая особенность связана с тем, что в это время сторона Луны, обращенная к нашей планете, не является освещенной, и в результате этого Луны не бывает видно.
Следующим условием солнечного затмения является то, что новолуние происходит во время нахождения светил близко от одного из двух лунных узлов.
Замечание 1
При этом под лунными узлами понимаются точки, в которых пересекаются видимые орбиты Луны и Солнца.
Солнечное затмение начинается в западной части неба при восходе нашего светила, а заканчивается уже в восточной при закате Солнца.
Полное солнечное затмение.
Полным солнечным затмением называется явление, когда Луна полностью закрыта Солнцем. Отметим, что в случае такого затмения, возможно, наблюдать такое явление как солнечную корону. По времени полное солнечное затмение длится недолго, всего лишь пару минут.
Готовые работы на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Стоит сказать, что самое длительное по продолжительности солнечное затмение будет происходить в конце двадцать второго века, а точнее 16 июля 2186 года. И будет длиться оно целых 7 минут и 29 секунд.
Рисунок 1. Полное солнечное затмение. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Кольцеобразное солнечное затмение.
Такое затмение бывает возможным при выполнении следующих условий. В таком случает угловой диаметр диска Луны (около 0,5°) становится немного меньше углового диаметра диска Солнца (около 0,5°).
В итоге в ходе максимальной фазы затмения люди могут видеть, что от Солнца осталось лишь кольцо, яркое и узкое.
Рисунок 2. Кольцеобразное солнечное затмение. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Частное солнечное затмение.
Так называется явление в результате, которого наше Солнце не бывает полностью скрыто за земным спутником Луной. Это происходит из – за того, что центры Луны и Солнца не совпадают на небосклоне.
Рисунок 3. Частное солнечное затмение. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Периодичность солнечных затмений.
Статистические данные и наблюдения говорят о том, что солнечные затмения происходят в год от двух до пяти раз. А если же брать среднее количество солнечных затмений за столетие, то получается 237 таких явлений. В это число входят 160 частных солнечных затмений, а также 63 полных и 14 кольцеобразных.
Отметим, что солнечные затмения в большой фазе, в какой-то отдельно взятой точке на Земле происходят весьма редко.
Так, согласно наблюдениям и расчетам на территории Москвы с одиннадцатого по восемнадцатый век можно было увидеть 159 затмений Солнца. При этом лишь три из них были полными. Но в тоже время бывают и исключения. Так, в районе Горно –Алтайска в период с 1952 по 2008 было возможно увидеть сразу три полных затмения Солнца.
Затмения в исторических документах.
Анализ затмений помогает также вести исследования историкам. Пользуясь записями о затмениях в прошлом из тех или иных источников, мы можем сопоставить эти данные с астрономическими знаниями и выстроить уже более ясный хронологический ряд событий в прошлом.
Следует сказать, что в далеком прошлом не было привычной нам линейной хронологии. Мы ведем летоисчисление от конкретной точки отсчета. Так, в европейской христианской культуре такой точкой отсчета стало рождение Христа, в мусульманской – исход пророка Мухаммеда из Мекки. До этого самой распространенной была система отсчета, где летоисчисление шло по временам правления очередного императора, царя или фараона. И такие отрывочные даты затрудняют составлению единой хронологической сетки в далеком прошлом. Сверка же расчетных и летописных данных об астрономических явлениях в тот или иной период, помогает исследователям уточнить дату определенного события в далеком прошлом.
Явления во время солнечных затмений
Теневые волны или бегущие тени – так именуется особое оптическое и атмосферное явление. Оно может возникать до начала фазы полного солнечного затмения или после завершения полной фазы данного затмения.
Такие явления возникают, когда происходит освещение серпом Солнца атмосферы Земли за небольшую долю времени, а точнее за одну или две минуты до начала и после завершения фазы затмения Солнца.
Чётки Бейли
Это явление в ходе которого появляется последовательность ярких пятен, которые идут вдоль так называемого лунного лимба.
Лимб – так называется наблюдаемый и видимый нами край диска Луны, Солнца или какой – либо планеты.
Чётки Бейли могут появиться в начале или же в конце максимальной фазы солнечного затмения. Это астрономическое явление достаточно неплохо может быть видно в телескоп или в бинокль. А название этот астрономический эффект получил в честь астронома из Великобритании сделавшего его описание в далеком уже 1836 году.
Рисунок 4. Чётки Бейли. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Бриллиантовое кольцо
Под этим названием скрывается оптическое явление, когда на небе появляется словно бы кольцо со светящимися бриллиантами. Такое явление происходит за секунду до начала полной фазы солнечного затмения или же за секунду после окончания полной фазы. Причиной его являются солнечные лучи которые проходят края лунных долин отчего и возникает такое бриллиантовое кольцо.
Рисунок 5. Бриллиантовое кольцо. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Влияние солнечного затмения.
Солнечное затмение является довольно кратким явлением, а потому не может отрицательно влиять на живые организмы на Земле, в том числе и на человека. Да, животные могут беспокоиться, человек может испытывать неосознаваемое чувство тревоги, птицы могут улечься спать, но эти изменения носят обратимый характер и не несут какой-либо угрозы.
Лунное затмение
Определение 2
Лунным затмением называют астрономическое явление, при котором наш спутник Луна двигаясь по орбите, проходит через конус тени, которую отбрасывает наша Земля.
Луна может быть полностью покрыта тенью Земли. Это возможно поскольку диаметр земной тени составляет согласно расчетам около 2, 6 диаметров нашего спутника.
Полное лунное затмение
Такое затмение происходит, когда Луна во время этого явления полностью входит в тень, которую отбрасывает наша планета. Полное затмение луны имеет максимальную продолжительность в сто восемь минут. Лунное затмение можно наблюдать из любой точки поверхности полушария Земли, которое обращено к Луне. В этом и заключается главное отличие солнечного от лунного затмения.
Частное лунное затмение
Такое затмение происходит в том случае, если луна входит в тень нашей планеты только частично. В таком случае часть Луны, на которую падает земная тень, становится темной.
Рисунок 6. Частное лунное затмение.Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Полутеневое лунное затмение
Полутень – так называется область космического пространства, находясь в которой наша планета лишь частично может заслонить Солнце.
И если наш естественный спутник идет через такую полутень, и при этом не входит в тень, то возникает полутеневое затмение. В результате происходит слабое уменьшение яркости Луны. Такое уменьшение возможно заметить лишь при использовании приборов.
Лишь в случае прохода Луны в полутеневом затмении рядом с конусом полной тени становится возможным заметить небольшое потемнение с одного края Луны.
Рисунок 7. Полутеневое лунное затмение. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Полное полутеневое затмение происходит в случае, когда луна полностью входит область полутени, но при этом не попадает в тень. Такие затмения происходят довольно редко, чем отличаются от частных.
Частное полутеневое лунное затмение случается в том случае, если лишь часть спутника проникает в полутень.
Замечание 2
Наибольшее число лунных затмений за год равняется четырем. Минимальное их количество равняется двум.
Источник
Известно, что Земля вращается вокруг Солнца, а Луна — вокруг Земли. Это значит, что в определённые моменты Солнце, Луна и Земля могут выстроиться на одной прямой. Если Луна окажется между Землёй и Солнцем (фаза новолуния), то лунный диск на время закрывает Солнце, отбрасывая тень на Землю (см. рисунок) — происходит солнечное затмение. Так как Луна не может полностью затенить Землю, солнечное затмение наблюдают жители только той местности, куда падает тень от Луны.
Схема образования солнечного затмения.
В областях полутени, образованной Луной, наблюдатели будут видеть ту часть Солнца, от которой в данную область попадает свет — это частное солнечное затмение.
Ускоренная анимация частного солнечного затмения.
Лунная орбита является эллиптической, в разных точках орбиты спутник находится на разных расстояниях от Земли. Если Луна находится вблизи перигея (наиболее близкой к Земле точке лунной орбиты), то земной наблюдатель в области А (см. рисунок) будет видеть полное солнечное затмение (солнечный диск будет полностью закрываться лунным диском).
Схема образования полного, кольцеобразного и частного солнечных затмений.
Если Луна будет находиться вблизи апогея (наиболее удалённой точки орбиты), то диск Луны окажется слишком маленьким, чтобы полностью закрыть собой Солнце. В этом случае наблюдатель в точке В сможет увидеть кольцеобразное солнечное затмение.
Фотография последовательных этапов кольцеобразного солнечного затмения.
Наблюдатель С, находящийся в области полутени, будет наблюдать частное солнечное затмение.
Тень от Луны на поверхности нашей планеты не превышает в диаметре 270 км. Поэтому солнечное затмение может наблюдаться лишь в узкой полосе на пути тени. Путь лунной тени по земной поверхности называется полосой полного солнечного затмения.
Полоса полного солнечного затмения 1 августа 2008 года.
Ежегодно на нашей планете можно наблюдать от 2 до 5 солнечных затмений. Однако в одном и том же месте Земли полное солнечное затмение, как правило, наблюдается очень редко — примерно раз в 200 лет. Так, например, в окрестностях Москвы последний раз полное солнечное затмение наблюдалось 19 августа 1887 года. В следующий раз это произойдёт лишь в 2126. Но бывают и исключения, например, в районе города Бийска (Алтайский край) в период с 1981 по 2008 год наблюдалось три полных солнечных затмения.
А самое длительное кольцеобразное солнечное затмение произошло 15 января 2010 года в тропической Африке и Юго-Восточной Азии. Длилось оно более 11 мин.
Из-за малой длительности солнечных затмений астрономы тщательно готовятся к наблюдениям, чтобы в течение этого малого промежутка времени успеть изучить внешние разрежённые оболочки Солнца (солнечную корону), что в обычных условиях крайне затруднено.
Полное солнечное затмение. Мадрас, штат Орегон.
Так, например, во время полного солнечного затмения в Индии 18 августа 1868 года французский учёный Пьер Жансен впервые исследовал хромосферу Солнца и получил спектр нового химического элемента, который назвали гелий в честь Солнца (Гелиос).
Пьер Жюль Сезар Жансен — французский астроном.
Иногда, в моменты полнолуний, когда земная тень направлена в сторону, противоположную Солнцу, Луна полностью или частично попадает в тень Земли — происходит лунное затмение.
При полном лунном затмении мы, чаще всего, можем наблюдать Луну бурого или красно-тёмного цвета. Объясняется это тем, что солнечный свет, преломляясь в атмосфере Земли, освещает Луну преимущественно красными лучами, которые в меньшей степени подвержены рассеиванию в земной атмосфере.
Полоса полного солнечного затмения 1 августа 2008 года.
Схема образования лунного затмения.
Вокруг конуса тени Земли, как и в случае с Луной, имеется полутень. Если Луна, при своём движении, будет проходить эту область, то на Земле можно будет наблюдать полутеневое затмение. Его особенность в том, что яркость освещения лунного диска меняется совсем незначительно. Поэтому невооружённый человеческий глаз его практически не замечает. Лишь когда Луна в полутеневом затмении проходит вблизи конуса полной тени, при ясном небе можно заметить незначительное потемнение с одного края лунного диска. На анимационном изображении показано положения и время пребывания Луны в областях полутени и полной тени Земли при полном лунном затмении 31 января 2018 года.
Как правило, ежегодно на нашей планете можно наблюдать 1 — 2 лунных затмения. Однако бывают годы, когда лунные затмения не наблюдаются вовсе. А максимальное число лунных затмений за год — 4, по четыре лунных затмения будут наблюдаться в 2020 и 2038 годах.
Лунные затмения видны со всего ночного полушария Земли, где в это время Луна находится над горизонтом. Поэтому в каждой данной местности они наблюдаются чаще солнечных затмений, хотя происходят в среднем в полтора раза реже. Максимальная продолжительность лунного затмения достигает 1ч 47 мин
Ещё в VI веке до нашей эры вавилонскими астрономами было замечено, что примерно каждые 18 лет 11 суток и 8 часов (то есть каждые 223 синодических месяца) все затмения Луны и Солнца приблизительно повторяются в прежнем порядке. Этот период между затмениями назвали саросом. Во время сароса в среднем происходит 70 — 71 затмение. Из них примерно 42 — 43солнечных (14 полных, 13 — 14 кольцеобразных и 15 частных) и 28 лунных.
Казалось бы, затмения должны происходит при каждом обороте Луны во время её новолуния и полнолуния. Но такого не происходит потому, что плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости эклиптики примерно на 5 градусов, поэтому во время новолуния или полнолуния Луна может оказаться далеко от плоскости эклиптики. Это приводит к тому, что во время новолуния тень от Луны пройдёт выше или ниже Земли, а во время полнолуния сама Луна может пройти ниже или выше земной тени (положения 1 и 3 на рисунке).
Поэтому затмения смогут наступить лишь тогда, когда Луна находится вблизи точек пересечения лунной орбиты с эклиптикой (положения 2 и 4)
По ссылке видео: затмение в Пекине и проход меркурия перед солнцем ,а также чёрная дыра.
Источник
Затме́ние — астрономическая ситуация, при которой одно небесное тело заслоняет свет от другого небесного тела.
Наиболее известны лунные и солнечные затмения. Также существуют такие явления, как прохождения планет (Меркурия и Венеры) по диску Солнца.
Лунное затмение[править | править код]
Лунное затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 000 км (минимальное расстояние Луны от Земли) составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком.
Солнечное затмение[править | править код]
Солнечное затмение происходит, когда Луна попадает между наблюдателем и Солнцем, и загораживает его. Поскольку Луна перед затмением обращена к нам неосвещённой стороной, то перед затмением всегда бывает новолуние, то есть Луна не видна. Создаётся впечатление, что Солнце закрывается чёрным диском; наблюдающий с Земли видит это явление как солнечное затмение. Самое длительное солнечное затмение произошло 15 января 2010 года в Юго-Восточной Азии и длилось более 11 минут.[1]
Частота лунных и солнечных затмений[править | править код]
Основная статья: Сарос
В настоящее время существуют математические модели, достаточно точно описывающие движение Луны, Земли и планет. С помощью компьютеров расположение любых наблюдаемых объектов на небе может быть вычислено с высокой точностью на тысячи лет в прошлое и в будущее. Но и до появления современных вычислительных средств и математических моделей учёные умели предсказывать солнечные и лунные затмения. По историческим сведениям, ближневосточные и китайские учёные ещё несколько тысяч лет назад делали это. Успешно предсказывали затмения и во времена античности.
Если бы орбита Луны лежала в плоскости эклиптики, каждый месяц (строго говоря — каждые 29,5 суток) на Земле наблюдалось бы одно лунное (в полнолуние) и одно солнечное (в новолуние) затмение. Но наклон лунной орбиты составляет около 5 градусов, поэтому для затмения необходимо, чтобы Луна во время новолуния или полнолуния проходила вблизи одного из узлов орбиты (то есть вблизи точки пересечения орбиты и эклиптики). Такие совпадения происходят нечасто, хотя и регулярно, что и является причиной сравнительной редкости затмений. Многолетние наблюдения и фиксирование затмений показали, что лунные и солнечные затмения происходят с циклом, длина которого составляет 6585,3 суток, или 18 лет, 11 дней и чуть менее 8 часов. Этот период называется сарос. За один сарос происходит 28 — 29 лунных и 41 — 43 солнечных затмения (из солнечных — 15 — 17 частных, 15 кольцеобразных и 13 полных). Вопреки широко распространённому заблуждению, в целом лунные затмения происходят реже солнечных. Однако лунное (полное или частное) затмение наблюдается на половине земного шара, частичное солнечное не более чем на четверти земного шара, полное солнечное — только в полосе не шире 250 км. Из-за того, что сарос не кратен суткам, полоса затмения в следующий период проходит не там, где она проходила в предыдущий. В результате в одной местности полные солнечные затмения действительно повторяются редко: в среднем один раз за триста лет. Именно поэтому наблюдатель, проживающий в одном месте, может видеть за свою жизнь множество лунных затмений и ни одного солнечного. Так, например, в Москве за исторический период зафиксировано пять полных солнечных затмений: 11 августа 1124 года (наблюдалось к юго-западу от Москвы), 20 марта 1140 года, 7 июня 1415 года, 25 февраля 1476 года и 19 августа 1887 года (наблюдалось к северу от Москвы), а следующее, продолжительностью 4 минуты, будет наблюдаться 16 октября 2126 года[2].
Сарос был известен ещё астрономам древнего Египта и Вавилона. Благодаря саросу древние астрономы достаточно точно предсказывали затмения, не имея ни чёткого представления о небесной механике, ни вычислительных устройств. Действительно, для того, чтобы предсказать дату и время затмения, достаточно иметь перечень последних происходивших затмений и прибавить к дате и времени каждого из них целое число саросов. Предсказание лунных затмений вообще не представляет сложности. С солнечными затмениями всё несколько сложнее, поскольку нужно учитывать, что при повторении затмения через сарос его полоса пройдёт в другом месте, и уметь рассчитывать это место. Для облегчения расчётов солнечных затмений древние учёные пользовались тройным саросом или экселигмосом — периодом, равным 19 755,9 суток, который существенно меньше расходится с целым числом суток.
Предсказания затмений по саросу дают приемлемую точность в пределах плюс-минус 300 лет, в более удалённые времена начинаются сбои, вызванные накоплением ошибок.
Другие типы затмений[править | править код]
Кроме лунных и солнечных затмений, на небе происходят затмения других тел. Например, планеты могут затмевать звёзды. Подобные явления называются покрытиями.
Искусственные солнечные затмения получали в космосе, когда космический аппарат закрывал солнце, например эксперимент 1975 года во время полёта Союз — Аполлон.[источник не указан 1827 дней]
Роль затмений в культуре и науке человечества[править | править код]
Лунное затмение над Токио, 8 октября 2014 года
С древнейших времён солнечные и лунные затмения, как и другие редкие астрономические явления, такие как появление комет, воспринимались как события негативные. Люди очень боялись затмений, так как они происходят редко и представляют собой непривычные и пугающие явления природы. Во многих культурах затмения считались предвестниками несчастий и катастроф (особенно это касалось лунных затмений, очевидно, из-за красного цвета затенённой Луны, ассоциировавшегося с кровью). В мифологии затмения связывались с борьбой высших сил, одна из которых желает нарушить установившийся порядок в мире («погасить» или «съесть» Солнце, «убить» или «залить кровью» Луну), а другая — сохранить его. Поверья одних народов требовали полной тишины и бездействия во время затмений, других, наоборот, активных колдовских действий для помощи «светлым силам». В какой-то мере такое отношение к затмениям сохранялось вплоть до новых времён, несмотря на то, что механизм затмений был уже давно изучен и общеизвестен.
Затмения дали богатый материал науке. В древности наблюдения затмений помогали изучать небесную механику и разбираться в строении Солнечной системы. Наблюдение тени Земли на Луне дало первое «космическое» доказательство факта шарообразности нашей планеты. Аристотель впервые указал на то, что форма земной тени при лунных затмениях всегда округлая, что доказывает шарообразность Земли. Солнечные затмения позволили приступить к изучению короны Солнца, которую невозможно наблюдать в обычное время. Во время солнечных затмений впервые были зафиксированы явления гравитационного искривления хода световых лучей вблизи значительной массы, что стало одним из первых экспериментальных доказательств выводов общей теории относительности. Большую роль в изучении внутренних планет Солнечной системы сыграли наблюдения их прохождений по солнечному диску. Так, Ломоносов, наблюдая прохождение в 1761 году Венеры по диску Солнца, впервые (за 30 лет до Шретера и Гершеля) открыл венерианскую атмосферу, обнаружив преломление солнечных лучей при вхождении и выходе Венеры с солнечного диска.
Затмения в кино[править | править код]
- Дни затмения (фильм).
- Затмению на другой планете посвящён фильм «Pitch Black» («Кромешная тьма»), называющийся в российском прокате «Чёрная дыра».
- Благодаря полному солнечному затмению спасся от смерти на жертвенном камне ацтекской пирамиды герой фильма Мэла Гибсона Апокалипсис.
- Книга Стивена Кинга «Долорес Клэйборн» описывает убийство во время полного солнечного затмения. По книге поставлен одноимённый фильм.
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Затмения // Казахстан. Национальная энциклопедия. — Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005. — Т. II. — ISBN 9965-9746-3-2.
Ссылки[править | править код]
- Солнечные затмения
Источник