Zaćmienie Słońca występuje, gdy Księżyc znajdzie się między Ziemią a Słońcem, a Księżyc rzuca cień na Ziemię. Zaćmienie Słońca może mieć miejsce tylko w fazie nowiu, kiedy Księżyc przechodzi bezpośrednio między Słońcem a Ziemią, a jego cień pada na powierzchnię Ziemi. Ale to, czy wyrównanie spowoduje całkowite zaćmienie Słońca, częściowe zaćmienie Słońca lub pierścieniowe zaćmienie Słońca, zależy od kilku czynników, wszystkie wyjaśnione poniżej.
Jedyne całkowite zaćmienie Słońca w 2020 roku zachwyciło obserwatorów nieba w Ameryce Południowej pomimo zachmurzonego nieba. Przeczytaj naszą pełną historię i zobacz zdjęcia tutaj!
Fakt, że zaćmienie może w ogóle wystąpić, jest przypadkiem mechaniki niebieskiej i czasu. Odkąd Księżyc uformował się około 4,5 miliarda lat temu, stopniowo oddala się od Ziemi (o około 1,6 cala, czyli 4 centymetry rocznie). W tej chwili Księżyc znajduje się w idealnej odległości, aby pojawić się na naszym niebie dokładnie w tym samym rozmiarze co Słońce, a więc zablokować je. Ale to nie zawsze jest prawdą.
Następne zaćmienie Słońca będzie zaćmieniem obrączkowym 10 czerwca 2021 roku. Część północnej Grenlandii, część pobliskiej Zatoki Baffina, wschodnia część Zatoki Hudsona i północno-wschodnia Rosja znajdą się na ścieżce „pierścienia ognia”. To zaćmienie osiągnie szczyt o 6:41 EDT (1041 GMT).
Typy zaćmień Słońca
Istnieją cztery typy zaćmień Słońca: całkowite, obrączkowe, częściowe i hybrydowe. Oto, co powoduje każdy typ:
Totalne zaćmienia Słońca
Są one szczęśliwym wypadkiem natury. Średnica Słońca wynosząca 864 000 mil jest 400 razy większa niż średnica naszego maleńkiego Księżyca, który mierzy zaledwie 2 160 mil. Ale tak się składa, że Księżyc jest również około 400 razy bliżej Ziemi niż Słońce (stosunek ten jest różny, gdyż obie orbity są eliptyczne), a w rezultacie, gdy płaszczyzny orbitalne przecinają się, a odległości wyrównują się korzystnie, Księżyc w nowiu może pojawić się, by całkowicie przesłonić tarczę Słońca. Średnio całkowite zaćmienie występuje gdzieś na Ziemi mniej więcej co 18 miesięcy.
Właściwie istnieją dwa rodzaje cieni: umbra jest tą częścią cienia, w której całe światło słoneczne jest zablokowane. Umbra przybiera kształt ciemnego, smukłego stożka. Jest ona otoczona przez penumbrę, jaśniejszy, lejkowaty cień, z którego światło słoneczne jest częściowo zasłonięte.
Podczas całkowitego zaćmienia Słońca, Księżyc rzuca swoją umbrę na powierzchnię Ziemi; cień ten może omiatać jedną trzecią drogi dookoła planety w ciągu zaledwie kilku godzin. Ci, którzy mają szczęście być umieszczeni w bezpośredniej ścieżce umbry, zobaczą, jak dysk słoneczny zmniejsza się do półksiężyca, gdy ciemny cień księżyca pędzi w ich kierunku przez krajobraz.
Podczas krótkiego okresu całkowitości, gdy słońce jest całkowicie zakryte, piękna korona – delikatna zewnętrzna atmosfera słońca – zostaje ujawniona. Całkowitość może trwać aż 7 minut 31 sekund, choć większość całkowitych zaćmień jest zwykle znacznie krótsza.
Częściowe zaćmienia Słońca
Częściowe zaćmienie Słońca występuje, gdy tylko penumbra (częściowy cień) przechodzi nad tobą. W tych przypadkach część Słońca zawsze pozostaje w polu widzenia podczas zaćmienia. Jak dużo słońca pozostaje w polu widzenia zależy od konkretnych okoliczności.
Zwykle penumbra daje tylko uderzenie spojrzenia w naszą planetę nad regionami polarnymi; w takich przypadkach, miejsca z dala od biegunów, ale wciąż w strefie penumbry mogą nie zobaczyć dużo więcej niż mały skrawek słońca ukryty przez księżyc. W innym scenariuszu, ci którzy są ustawieni w obrębie kilku tysięcy mil od ścieżki całkowitego zaćmienia zobaczą częściowe zaćmienie.
Im bliżej jesteś ścieżki całkowitości, tym większe jest zaćmienie Słońca. Jeśli, na przykład, jesteś umieszczony tuż poza ścieżką całkowitego zaćmienia, zobaczysz, jak Słońce słabnie do wąskiego półksiężyca, a następnie zagęszcza się ponownie, gdy cień przechodzi obok.
Rocznicowe zaćmienia Słońca
Rocznicowe zaćmienie, choć rzadkie i niesamowite, różni się znacznie od całkowitego. The niebo ciemnieć … nieco; rodzaj dziwny „fałszywy zmierzch” ponieważ w ten sposób dużo the słońce wciąż pokazywać. Zaćmienie obrączkowe jest podgatunkiem zaćmienia częściowego, nie całkowitego. The maksymalny czas trwania dla annular zaćmienie być 12 minuta 30 sekunda.
Jednakże, annular słoneczny zaćmienie być podobny całkowity zaćmienie w ten księżyc pojawiać się centralnie przez the słońce. The różnica być, the księżyc być zbyt mały the dysk the słońce całkowicie. Ponieważ Księżyc okrąża Ziemię po eliptycznej orbicie, jego odległość od Ziemi może wahać się od 221 457 mil do 252 712 mil. Jednak stożek ciemnego cienia umbry Księżyca może rozciągać się na odległość nie większą niż 235 700 mil; to mniej niż średnia odległość Księżyca od Ziemi.
Jeśli więc Księżyc znajduje się w większej odległości, czubek umbry nie dosięga Ziemi. Podczas takiego zaćmienia antumbra, teoretyczna kontynuacja umbry, sięga ziemi, a każdy, kto się w niej znajduje, może spojrzeć w górę za umbrę i zobaczyć pierścień, czyli „pierścień ognia” wokół Księżyca. Dobrą analogią jest umieszczenie grosza na szczycie niklu, przy czym grosz jest Księżycem, a nikel Słońcem.
Hybrydowe zaćmienia Słońca
Nazywane są one również zaćmieniami pierścieniowo-całkowitymi („A-T”). Ten specjalny rodzaj zaćmienia występuje, gdy odległość Księżyca jest bliska granicy, przy której umbra może dotrzeć do Ziemi. W większości przypadków zaćmienie A-T zaczyna się jako zaćmienie obrączkowe, ponieważ wierzchołek umbry jest tuż przed zetknięciem się z Ziemią; następnie staje się całkowite, ponieważ okrągła część planety sięga w górę i przechwytuje wierzchołek cienia w pobliżu środka ścieżki, a następnie powraca do zaćmienia obrączkowego pod koniec ścieżki.
Ponieważ Księżyc wydaje się przechodzić bezpośrednio przed Słońcem, zaćmienia całkowite, obrączkowe i hybrydowe są również nazywane zaćmieniami „centralnymi”, aby odróżnić je od zaćmień, które są tylko częściowe.
Wśród wszystkich zaćmień Słońca, około 28% są całkowite; 35% są częściowe; 32% pierścieniowe; i tylko 5% są hybrydowe.
Przewidywania zaćmień Słońca
Zaćmienia nie zdarzają się przy każdym nowiu Księżyca, oczywiście. To jest ponieważ the księżyc orbita być przechylać właśnie nad 5 stopień względny Ziemia orbita wokoło the słońce. Z tego powodu cień Księżyca zazwyczaj przechodzi albo nad albo pod Ziemią, więc zaćmienie Słońca nie występuje.
Ale co do zasady, przynajmniej dwa razy każdego roku (a czasami aż pięć razy w roku), nów Księżyca ustawi się w taki właśnie sposób, aby zaćmić Słońce. Ten wyrównanie punkt dzwonić węzeł. W zależności od tego, jak blisko nów Księżyca zbliży się do węzła, określa się, czy dane zaćmienie jest centralne czy częściowe. I oczywiście, odległość Księżyca od Ziemi – i w mniejszym stopniu, odległość Ziemi od Słońca – ostatecznie określi czy zaćmienie centralne jest całkowite, obrączkowe czy hybrydowe.
I te wyrównania nie zdarzają się przypadkowo, ponieważ po określonym odstępie czasu, zaćmienie powtórzy się lub powróci. Ten interwał znany jest jako cykl Saros i był znany już w czasach wczesnych astronomów chaldejskich około 28 wieków temu. Słowo Saros oznacza „powtórzenie” i jest równe 18 lat, 11⅓ dni (lub o jeden dzień mniej lub więcej w zależności od liczby lat przestępnych, które miały miejsce). Po tym odstępie czasu, względne pozycje słońca i księżyca względem węzła są prawie takie same jak przedtem. Że tercja dzień w the interwał powodować the ścieżka każdy zaćmienie seria przesuwać w longitude tercja the sposób wokoło Ziemia the zachód w odniesieniu do swój poprzednik.
Na przykład, na Marzec 29, 2006, całkowity zaćmienie zamiatać przez część zachodni i północny Afryka i wtedy przez południowy Azja. Jeden Saros później, na 8 kwietnia 2024, to zaćmienie będzie się powtarzać, z wyjątkiem zamiast Afryki i Azji, będzie śledzić przez północny Meksyk, środkowe i wschodnie Stany Zjednoczone oraz prowincje morskie Kanady.
Bezpieczeństwo zaćmienia
Jak zaćmienie słońca zbliża się, media głównego nurtu często będą dostarczać różnych ostrzeżeń i zaleceń przed patrzeniem na słońce z gołymi oczami, jak ślepota może nastąpić. To dało większości ludzi pomysł, że zaćmienia są niebezpieczne.
Nie tak!
To słońce jest niebezpieczne – przez cały czas! Słońce stale emituje niewidzialne promienie podczerwone, które mogą uszkodzić Twoje oczy. Zazwyczaj nie mamy powodu, aby patrzeć na słońce. Zaćmienie daje nam powód, ale nie powinniśmy.
Są jednak bezpieczne sposoby…
Do tej pory najbezpieczniejszym sposobem oglądania zaćmienia Słońca jest skonstruowanie „kamery otworkowej”. Otwornica lub mały otwór jest używany do tworzenia obrazu słońca na ekranie umieszczonym około 3 stóp (lub około 1 metra) za otworem. Lornetka lub mały teleskop zamontowany na statywie może być również użyty do wyświetlenia powiększonego obrazu Słońca na białej kartce. Im dalej od kartki, tym większy obraz można uzyskać. Poszukaj plam słonecznych. Zauważ, że Słońce wydaje się nieco ciemniejsze wokół swojej krawędzi. Ta metoda oglądania Słońca jest bezpieczna tak długo, jak długo pamiętasz, aby nie patrzeć przez lornetkę lub teleskop, gdy są one skierowane w stronę Słońca; inaczej mówiąc, nigdy nie patrz bezpośrednio na Słońce, gdy widoczna jest jakakolwiek część jego oślepiająco jasnej powierzchni.
Odmianą tematu otworkowego jest „lusterko otworkowe”. Pokryć pocket-mirror z kawałkiem papieru, który ma ¼-calowy otwór wybity w nim. Otwórz okno wychodzące na słońce i umieść zakryte lusterko na słonecznym parapecie tak, aby odbijało dysk światła na dalszą ścianę wewnątrz. Dysk światła jest obrazem tarczy słonecznej. Im dalej od ściany, tym lepiej; obraz będzie miał tylko 1 cal średnicy na każde 9 stóp (lub 3 centymetry na każde 3 metry) od lustra. Glinka modelarska dobrze nadaje się do utrzymania lustra w miejscu. Eksperymentuj z różnymi rozmiarami otworów w papierze. Ponownie, duży otwór sprawia, że obraz jest jasny, ale rozmyty, a mały – że jest niewyraźny, ale ostry. Zaciemnij pomieszczenie tak bardzo, jak to możliwe. Upewnij się, że jakość optyczna lustra jest wystarczająco dobra, aby wyświetlać czysty, okrągły obraz. Oczywiście, nie pozwól nikomu patrzeć na słońce w lustrze.
Jeśli jesteś w pobliżu drzew liściastych, spójrz na cień rzucany przez nie podczas faz częściowych. Co widzisz? Czy warto to sfotografować? Ty widzieć punktacja częściowo zaćmiony słońce projektować przez pinhole przerwa między the liść. Jest to spowodowane dyfrakcją, właściwością światła. Według Vince’a Huegele, fizyka optycznego z NASA Marshall Space Flight Center, promienie świetlne nie biegną prosto przez brzegi szczelin, czy też otworki, ale zaginają się wokół krawędzi. Ten efekt fali tworzy wzór pierścieni, który przypomina oko byka.
Akceptowalne filtry do obserwacji Słońca bez pomocy wzroku zawierają aluminizowany Mylar. Niektórzy dealerzy astronomiczni posiadają materiał filtracyjny Mylar specjalnie zaprojektowany do obserwacji Słońca. Dopuszczalne jest również szkło spawalnicze o odcieniu 14, dostępne za kilka dolarów w sklepach z artykułami spawalniczymi. Oczywiście, zawsze warto przetestować swoje filtry i/lub techniki obserwacyjne przed dniem zaćmienia.
Niedopuszczalne filtry to okulary przeciwsłoneczne, stare negatywy filmów kolorowych, czarno-biały film, który nie zawiera srebra, fotograficzne filtry o neutralnej gęstości i filtry polaryzacyjne. Chociaż materiały te mają bardzo niski poziom przepuszczalności światła widzialnego, przepuszczają one niedopuszczalnie wysoki poziom promieniowania bliskiej podczerwieni, które może spowodować termiczne oparzenie siatkówki. Fakt, że słońce wydaje się przyciemnione, lub że nie odczuwasz dyskomfortu patrząc na słońce przez tego typu filtry, nie jest gwarancją, że Twoje oczy są bezpieczne.
Jest jeden czas, kiedy możesz bezpiecznie patrzeć bezpośrednio na słońce: podczas całkowitego zaćmienia, kiedy tarcza słoneczna jest całkowicie zakryta. Podczas tych kilku cennych sekund lub minut, wspaniała korona świeci w całej swej okazałości otaczając zaciemnione Słońce; cudowna grzywka perłowobiałego światła. Różni się ona wielkością, odcieniami i wzorami od zaćmienia do zaćmienia. Ono być zawsze nikły i delikatny, z połysk jak blady zorza. Ma zmienny wygląd. Czasem ma miękki ciągły wygląd; innym razem długie promienie wystrzeliwują w trzech lub czterech kierunkach. Ono móc od the dysk w foliowy płatek i streamer. Ale kiedy Słońce zaczyna ponownie wyłaniać się na widoku, korona szybko znika i trzeba ponownie chronić oczy.
Zaćmienia w historii starożytnej
As best as we can determine, the earliest record of a solar eclipse occurred over four millennia ago. W Chinach wierzono, że stopniowe zaćmienie słońca było spowodowane przez smoka, który próbował pożreć słońce i obowiązkiem nadwornych astronomów było strzelanie strzałami, bicie w bębny i podnoszenie jakiejkolwiek kakofonii, którą mogliby wystraszyć smoka.
W starożytnym chińskim klasyku Shujing (lub Księga Dokumentów) jest konto Hsi i Ho, dwóch nadwornych astronomów, którzy zostali złapani zupełnie nieświadomi przez zaćmienie słońca, upiwszy się tuż przed rozpoczęciem wydarzenia. W następstwie tego Zhong Kang, czwarty cesarz dynastii Xia, nakazał ukarać Hsi i Ho odcięciem głowy. The zaćmienie w pytanie być ten Październik 22 w the rok 2134 B.C.
W the Biblia, w the książka Amos 8:9, być the słowo, „I powodować the słońce puszek przy południe, i I ciemnić the Ziemia w the jasny dzień.” Bibliści wierzą, że jest to odniesienie do sławnego zaćmienia obserwowanego w Niniwie w starożytnej Asyrii 15 czerwca 763 r. p.n.e. Asyryjska tabliczka również świadczy o tym wydarzeniu.
Zaćmienie słońca nawet zatrzymało wojnę.
Zgodnie z historykiem Herodotem, była pięcioletnia wojna, która szalała między Lidyjczykami i Medami. Gdy the wojna być o ruszać się w swój szósty rok, Grecki mędrzec, Thales Miletus przepowiadać the Ionians że the czas być wkrótce zbliżać się gdy dzień obracać noc. Na Maj 17, 603 B.C. the słońce zamierać daleko od właśnie gdy Thales aluded że ono być. Tak wierząc, że był to znak z góry, bojowników nazwie rozejm, który został scementowany przez podwójne małżeństwo, dla, jak Herodot napisał: „Bez niektórych silnych więzi, nie ma niewiele bezpieczeństwa, aby być znalezione w przymierza mężczyzn.”
And giving new meaning to the term, „Scared to death,” is the timid emperor Louis of Bavaria, the son of Charlemagne, who witnessed an unusually long total eclipse of the sun on May 5, A.D. 840, which lasted for over five minutes. Ale gdy tylko Słońce zaczęło wyłaniać się z powrotem na widnokrąg, Ludwik był tak przytłoczony tym, co właśnie zobaczył, że umarł z przerażenia.
Nowoczesne badania zaćmień
Astronomowie nauczyli się wiele dzięki badaniom zaćmień i w XVIII wieku obserwacje zaćmień Słońca były uznawane za dostarczające prawdziwych skarbnic informacji astronomicznych, choć czasami uzyskanie tych informacji nie było łatwe.
Samuel Williams, profesor na Harvardzie, poprowadził ekspedycję do Zatoki Penobscot w stanie Maine, aby zaobserwować całkowite zaćmienie Słońca 27 października 1780 roku. Jak się okazało, zaćmienie to miało miejsce podczas wojny rewolucyjnej, a Zatoka Penobscot leżała za liniami wroga. Na szczęście Brytyjczycy przyznali ekspedycji bezpieczne przejście, powołując się na zainteresowanie nauką ponad różnicami politycznymi.
A jednak w końcu, to wszystko było na nic.
Williams najwyraźniej popełnił kluczowy błąd w swoich obliczeniach i nieumyślnie umieścił swoich ludzi w Islesboro – tuż poza ścieżką całkowitego zaćmienia – prawdopodobnie odkrywając to z ciężkim sercem, gdy zwężający się półksiężyc światła słonecznego przesunął się całkowicie wokół ciemnej krawędzi Księżyca, a następnie zaczął się zagęszczać!
Podczas całkowitego zaćmienia Słońca, kilka rubinowo-czerwonych plam może wydawać się unosić wokół czarnego jak smoła dysku Księżyca. Są to prominencje słoneczne, języki żarzącego się gazu wodorowego wznoszące się ponad powierzchnię Słońca. Podczas całkowitego zaćmienia 18 sierpnia 1868 r. francuski astronom Pierre Janssen wycelował swój spektroskop w prominencje i odkrył nowy pierwiastek chemiczny. Dwaj angielscy astronomowie, J. Norman Lockyer i Edward Frankland, nazwali go później „helem”, od greckiego helios (słońce). Gaz ten nie został zidentyfikowany na Ziemi aż do 1895 roku.
A ponieważ światło słoneczne jest blokowane podczas całkowitego zaćmienia, niektóre z jaśniejszych gwiazd i planet mogą być obserwowane na zaciemnionym niebie. W takich warunkach astronomowie byli w stanie przetestować część słynnej już ogólnej teorii względności Einsteina. Teoria ta przewidywała, że światło pochodzące od gwiazd pozasłonecznych będzie odchylać się od prostej ścieżki w określony sposób, gdy będzie mijało Słońce. Pozycje gwiazd sfotografowanych w pobliżu krawędzi Słońca podczas całkowitego zaćmienia 29 maja 1919 roku zostały porównane z fotografiami tego samego regionu nieba wykonanymi w nocy; wyniki silnie wspierały teorię Einsteina.
Nasza nowoczesna technologia pozwala obecnie astronomom na wykonanie większości obserwacji, które kiedyś musiały czekać na zaćmienie. Jednak całkowite zaćmienie Słońca zawsze pozostanie jednym z najbardziej imponujących spektakli natury i jest widokiem, który na zawsze pozostanie w pamięci. Pamiętaj, aby umieścić go na swojej liście wiaderek; nie będziesz rozczarowany.
Dodatkowe zasoby
- Mr. Eclipse.com zapewnia zasoby dla fotografii zaćmienia.
- Track down wiele informacji z Eclipse Chasers.
- NASA’s Eclipse Website ma kalendarze, mapy i informacje o przeszłych i przyszłych zaćmieniach Słońca i Księżyca.
.