Солнечные затмения

Солнечное затмение - явление довольно редкое и необычное, производящее на человека большое впечатление. Можно представить, что когда какой-нибудь неинформированный человек вдруг начинает видеть, как на глазах Солнце блекнет и становится темно, первой его мыслью будет то, что пришел "конец света". Для астрономов же это захватывающее зрелище, к тому же и редкая возможность для научных исследований.

Геометрия солнечных затмений

В своем движении вокруг Земли Луна заслоняет собой звезды, планеты, а иногда и Солнце. Явление, когда для земного наблюдателя Луна частично или полностью заслоняет собой Солнце, называется солнечным затмением.

Солнечные затмения возможны только при новолуниях, когда Луна проходит между Землей и Солнцем, но далеко не при всех, поскольку Луна может отходить от эклиптики примерно на 5° , а диаметры солнечных и лунных дисков близки к 0.5°

Как известно из курса физики, сферическое тело (Луна) порождает при освещении протяженным источником света (Солнце) сужающуюся тень и расширяющуюся полутень. Наблюдатель, находясь в полутени, видит частично закрытое Солнце, находясь в тени - вообще его не видит. В первом случае говорят, что наблюдается частная фаза затмения (фото слева), во втором - полная (фото справа).

Частное солнечное затмение на фоне облаков.
Фото Flemming R. Ovesen / Torben Taustrup
Полное солнечное затмение 11 августа
1999 г. Фото В. Хондырева, обработка
А. Юферева. Детально проработана
структура солнечной короны.

Полная фаза - зрелище поразительной красоты, чрезвычайно редкое. Яркий диск Солнца закрывается, а вокруг становится видимой солнечная корона - образование, находящееся около самой звезды, это вовсе не эффект земной атмосферы. В обычных условиях на Земле трудно увидеть корону из-за высокой яркости светила и сильного рассеяния света в атмосфере. Редкая возможность изучить корону и получить больше информации об активности Солнца делает наблюдения полной фазы весьма ценными для науки.

Вследствие того, что Луна имеет небольшие размеры относительно Земли, затмение бывает видно только на части освещенного полушария. Тень от Луны в пространстве сходится, но обычно случается, что земная поверхность находится ближе к Луне, чем то место, где тень обращается в точку. Небольшое пятно тени, диаметром 100-300 км, движется, образуя полосу затмения, на территории которой видна полная фаза. Затмение, когда на Земле бывает видна полная фаза, называется полным. Максимальная длительность полной фазы составляет 7.5 мин. В районы прохождения полосы обычно снаряжаются экспедиции.


Схема полного солнечного затмения

Иногда случается, что земная поверхность находится дальше от Луны, чем то место тени, где она обращается в точку. Находясь вблизи линии Солнце-Луна, земной наблюдатель не увидит полного закрытия диска Солнца, поскольку Луна будет иметь меньший видимый угловой диаметр. Вместо короны будет видно кольцо солнечного диска. Такое затмение называется кольцеобразным. Наблюдения последних не представляют высокой научной ценности, тем не менее полосы, где затмение видно как кольцеобразные, расчитываются, и в них также выезжают экспедиции. Максимальная длительность видимости кольца составляет 12 мин. Кольцеобразные затмения более редки, чем полные.

Причина ситуации, когда Луна дальше от наблюдателя, лежит не только в большем расстоянии Земля-Луна на данный момент, но и в том, что полоса затмения может проходить по более далеким от Луны частям земного шара, т.е. по краям освещенного полушария. А если полоса проходит как по удаленным участкам, так и по более близким, то может оказаться так, что в первом случае в полосе затмение кольцеобразное, во втором - полное, причем полоса непрерывна (только меняет свою толщину). Такое затмение называется кольцеобразно-полным и еще более редко, чем вышеописанные виды.

Если при затмении Земля попадает лишь в полутень Луны и полосы просто не существует, то затмение называется частным и на Земле можно будет увидеть лишь частную фазу. Такие затмения бывают довольно часто.

Вообще говоря, средняя частота центральных солнечных затмений на Земле - одно в год. Но ограниченность территории видимости позволяет перенести данное явление в разряд редких. Обычно для одного населенного пункта можно увидеть одно частное затмение в несколько лет, а для полных о средней периодичности и говорить не стоит - между ними могут пройти многие десятилетия или века. Максимальное количество солнечных затмений в году - 5.

Итак, снова перечислим виды затмений:

1) частное - когда на Земле можно увидеть только частную фазу;
2) полное - когда на Земле можно увидеть полную фазу;
3) кольцеобразное - то же, когда можно увидеть затмившееся Солнце только в виде кольца;
4) кольцеобразно-полное - при видимости в разных районах как кольцеобразного и как полного.

Три последних еще называются центральными.

1.2. О ближайших прошлых и будущих солнечных затмениях

Наверняка почти у каждого найдутся родственники или знакомые, видевшие полную фазу солнечного затмения. Поспрашивайте у них об этом. В помощь вам приведена таблица затмений.

Таблица 1. Центральные затмения, видимые на территории СССР с 1941 г. по 2005 г.

Дата Вид затмения Районы прохождения полосы
21 сент. 1941 г. полное юг СССР
9 июля 1945 г. полное европейская часть
12 сент. 1950 г. полное Дальний Восток
25 фев. 1952 г. полное юг азиатской части СССР
30 июня 1954 г. полное европейская часть СССР
15 фев. 1961 г. полное европейская часть, север Сибири
20 мая 1966 г. кольц. юг СССР
22 сент. 1968 г. полное Зап. Сибирь, Казахстан
10 июля 1972 г. полное Дальний Восток
29 апр. 1976 г. кольц. крайний юг СССР
31 июля 1981 г. полное полоса через весь СССР
29 сент. 1987 г. кольц. вост. часть Казахстана
22 июля 1990 г. полное север СССР
9 марта 1997 г. полное юг Сибири, Дальний Восток

Полезно также знать, когда произойдут будущие затмения, хотя бы в течение жизни поколения, какому сейчас принадлежат студенты. Стоит запомнить хотя бы, когда и где будет видно следующее полное затмение (см. таблицу 2).

Таблица 2. Центральные затмения, видимые на территории России с 2006 г. по 2030 г. (кроме двух, видимых только на Крайнем севере и востоке) (по предвычислениям С. Шанова)

Дата Вид затмения Районы прохождения полосы
29 марта 2006 г. полное Казахстан, юг Зап.Сибири
1 авг. 2008 г. полное Зап. Сибирь
10 июня 2021 г. полное Дальний Восток
1 июня 2030 г. полное полоса по всей территории России

См. также: фото 1 фото 2