Затмение

Луна светит отражённым светом Солн­ца; поэтому, когда она попадает в тень Земли (рис. 30), она перестаёт светить — наступает лунное затмение. Строго гово­ря, Луна продолжает светить за счёт того, что часть лучей Солнца, преломляясь в атмосфере Земли, освещает Луну, и мы видим её в виде темно-красного диска. Голубые лучи рас­сеиваются в земной атмосфере, в результате человек видит днём голубое небо и красное Солнце на закате.

Тень Земли имеет форму конуса, диаметр сечения которо­го на расстоянии Луны в 2,5 раза больше диаметра Луны, по­этому лунное затмение продолжается довольно долго. Макси­мальная продолжительность полного лунного затмения 1 ч 45 мин. Затмение видно на всем ночном полушарии Земли. Затмение может быть полным, если Луна входит в тень пол­ностью, или частным, если в тень попадает только часть Луны.

Когда тень Луны падает на Зем­лю, наступает солнечное затмение (рис. 30). Оно может быть полным там, где падает тень, и частным в области по­лутени. Если в момент затмения Луна оказывается в самой далёкой от Земли точке орбиты, а Земля — в самой близкой к Солнцу, то диск Луны не полностью закрывает диск Солн­ца, и наступает кольцеобразное затмение.

Тень Луны прочерчивает на Земле длинную полосу шири­ной не более 200 км, ширина полутени может составлять не­сколько тысяч километров. Поэтому полные солнечные затме­ния видны в каждой конкретной местности очень редко, в среднем раз в 300 лет. В Москве очередное полное затмение Солнца будет в 2126 г. (предыдущее было в 1887 г.). Макси­мальная продолжительность полного солнечного затмения (на экваторе) 7,5 мин. В местности, далёкой от экватора, затме­ние, как правило, продолжается не более 2—2,5 мин.

Затмение может про­изойти только в полнолуние (лунное) или в новолуние (сол­нечное). На рисунках 31, 32 показаны проекции на небесную сферу дисков Луны и Солнца для моментов трёх последо­вательных новолуний и двух последовательных полнолуний. Угол между эклиптикой и лунной орбитой сильно преуве­личен.

Следует обратить внимание на то, что на рисунке 31 показаны три проекции диска Луны и одна проекция диска Солнца, а на рисунке 32 — по одному положению проекции диска Луны и земной тени.

В первом полнолунии дис­ки земной тени (на расстоянии Луны) и Луны не совмещают­ся (рис. 32). В этом полнолунии затмения нет. В момент следующего полнолуния Луна и тень Земли попадают в узел лунной ор­биты. Происходит полное лунное затмение.

Затмение (полное или частное) обязательно произойдёт, ес­ли в момент полнолуния расстояние между центрами тени и Луны окажется меньше суммы их радиусов. Но это возмож­но только в том случае, если Луна и тень Земли в момент полнолуния окажутся не далее 11° от узла. Участок эклипти­ки в 22° Солнце проходит за 23 дня. Но в этот промежуток времени полнолуния может и не быть (оно повторяется через 29,5 дня), т. е. лунные затмения происходят не каждый раз, когда земная тень, скользя по эклиптике, подходит к узлу. Следовательно, лунных затмений в течение года может не быть вообще. Максимальное число лунных затмений в году — два.

На рисунке 31 изображены види­мые положения диска Солнца для всех наблюдателей на Зем­ле (одинаковые в данный момент времени) и диска Луны для разных наблюдателей (Луна расположена к Земле очень близ­ко, поэтому каждый наблюдатель проецирует её на небесную сферу по-своему). Из рисунка видно, что солнечное затмение происходит тогда, когда Солнце проходит через узел лунной орбиты или находится вблизи него (расстояние от узла состав­ляет не более 16°). Солнце проходит его за 32 дня (16 дней до узла и 16 — после). Но за это время обязательно будет хо­тя бы одно новолуние, а, следовательно, и затмение Солнца. Итак, за год произойдёт не менее двух, но не более пяти сол­нечных затмений; общее число затмений в году (солнечных и лунных) — не более семи.

Последовательность затмений повторяется почти точно через промежуток времени, который называется «сарос». Повторение обусловлено тем, что затме­ние происходит в одной и той же фазе Луны (ново- или пол­нолуние) и на одном и том же расстоянии от узла.

Фазы Луны повторяются через 29,53 сут. (синодический месяц). Возвращение к узлу требует 27,21 сут. (драконический месяц), Солнце возвращается к тому же узлу через 346,53 сут. (драконический год). Оказывается, что 242 драконических месяца = 6585,36 сут., 223 синодических меся­ца = 6585,32 сут. = 18 лет 11 дней 7 ч 42 мин, 19 драконических лет = 6585,78 сут., т. е. через 18 лет 11 дней 7 ч 42 мин затмение повторится, но положение Солнца относи­тельно узла несколько изменится, и зона видимости затмения сместится примерно на 120°. В течение каждого сароса проис­ходит 70 затмений, из них 41 солнечное (примерно 10 пол­ных) и 29 лунных.

В XXI в. в России имеют место только несколь­ко полных солнечных и лунных затмений. Так, полные солнечные затмения произошли 29 марта 2006 г. и 1 августа 2008 г. Следующие пол­ные солнечные затмения можно увидеть только в 2036 и 2063 гг. Причём за это время пройдёт больше трёх саросов, т. е. произойдёт более 30 полных солнечных затмений. Материал с сайта http://wiki-what.com

Прохождение Венеры по диску солнца

Два раза за столетие Венера проходит между Землёй и Солн­цем так, что её диск проецируется на диск Солнца (рис. 9). Такое прохождение, например, было 8 июня 2004 г. в 9 ч 10—20 мин по московскому времени. Продолжалось оно около 6 ч (для каждого места наблюдения вре­мя начала и конца прохождения немного отличается). Наблю­дать прохождение нужно на экране, на который проецирует­ся изображение Солнца. Планета видна как небольшой тёмный кружок, движущийся на фоне диска Солнца. Если диаметр проекции солнечного диска 10 см (что доступно школьному телескопу), то диаметр проекции Венеры 3 мм. Невооружённым глазом (защищённым плотным фильтром) её могут увидеть только люди с очень острым зрением. Очень интересно наблюдать момент, когда планета пересекает край диска Солнца. Именно в такой момент, в 1761 г., М. В. Ло­моносов заметил, что диск Венеры, частично уже пересёкший край диска, был окружён сиянием (рис. 10). Он совершенно правильно заключил, что это результат преломления света Солнца в верхних слоях атмосферы Венеры.