O eclipsă de Soare are loc atunci când Luna se interpune între Pământ și Soare, iar Luna aruncă o umbră peste Pământ. O eclipsă de soare poate avea loc doar în faza de lună nouă, când luna trece direct între Soare și Pământ, iar umbra ei cade pe suprafața Pământului. Dar dacă alinierea produce o eclipsă solară totală, o eclipsă solară parțială sau o eclipsă solară inelară depinde de mai mulți factori, toți explicați mai jos.
Singura eclipsă solară totală din 2020 a uimit observatorii cerului din America de Sud, în ciuda cerului acoperit de nori. Citiți povestea noastră completă și vedeți fotografiile aici!
Faptul că o eclipsă poate avea loc este o întâmplare a mecanicii celeste și a timpului. De când s-a format, în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani, Luna s-a îndepărtat treptat de Pământ (cu aproximativ 1,6 inch, sau 4 centimetri pe an). În acest moment, Luna se află la distanța perfectă pentru a apărea pe cerul nostru exact de aceeași mărime cu Soarele și, prin urmare, pentru a-l bloca. Dar acest lucru nu este întotdeauna adevărat.
Următoarea eclipsă de Soare va fi o eclipsă de Soare inelară pe 10 iunie 2021. O parte din nordul Groenlandei, părți din Golful Baffin din apropiere, estul Golfului Hudson și nord-estul Rusiei se vor afla în calea „inelului de foc”. Această eclipsă va atinge apogeul la ora 6:41 a.m. EDT (1041 GMT).
Tipuri de eclipse solare
Există patru tipuri de eclipse solare: totală, inelară, parțială și hibridă. Iată ce cauzează fiecare tip:
Eclipsele totale de soare
Acestea sunt un accident fericit al naturii. Diametrul de 864.000 de mile al Soarelui este de 400 de ori mai mare decât cel al micuței noastre Luni, care măsoară doar aproximativ 2.160 de mile. Dar se întâmplă, de asemenea, ca luna să fie de aproximativ 400 de ori mai aproape de Pământ decât soarele (raportul variază deoarece ambele orbite sunt eliptice) și, prin urmare, atunci când planurile orbitale se intersectează și distanțele se aliniază favorabil, luna nouă poate părea că șterge complet discul soarelui. În medie, o eclipsă totală are loc undeva pe Pământ cam la fiecare 18 luni.
Există de fapt două tipuri de umbre: umbra este acea parte a umbrei în care toată lumina soarelui este blocată. Umbra ia forma unui con întunecat și subțire. Ea este înconjurată de penumbră, o umbră mai ușoară, în formă de pâlnie, din care lumina solară este parțial ascunsă.
În timpul unei eclipse totale de Soare, Luna își aruncă umbra pe suprafața Pământului; această umbră poate mătura o treime din jurul planetei în doar câteva ore. Cei care sunt suficient de norocoși pentru a fi poziționați în calea directă a umbrei vor vedea discul soarelui diminuându-se într-o semilună în timp ce umbra întunecată a lunii se îndreaptă spre ei prin peisaj.
În timpul scurtei perioade de totalitate, când soarele este complet acoperit, se dezvăluie frumoasa coroană – atmosfera exterioară subțire a soarelui. Totalitatea poate dura până la 7 minute și 31 de secunde, deși majoritatea eclipselor totale sunt, de obicei, mult mai scurte.
Eclipse parțiale de Soare
O eclipsă parțială de Soare are loc atunci când doar penumbra (umbra parțială) trece peste dumneavoastră. În aceste cazuri, o parte a soarelui rămâne întotdeauna la vedere în timpul eclipsei. Cât de mult din soare rămâne la vedere depinde de circumstanțele specifice.
De obicei, penumbra dă doar o lovitură de imagine planetei noastre deasupra regiunilor polare; în astfel de cazuri, locurile îndepărtate de poli, dar aflate totuși în zona penumbrei, s-ar putea să nu vadă mai mult decât o mică scoarță de soare ascunsă de lună. Într-un scenariu diferit, cei care sunt poziționați la câteva mii de kilometri de traiectoria unei eclipse totale vor vedea o eclipsă parțială.
Cu cât vă aflați mai aproape de traiectoria de totalitate, cu atât mai mare este obscuritatea solară. Dacă, de exemplu, sunteți poziționat chiar în afara traiectoriei eclipsei totale, veți vedea soarele scăzând până la o semilună îngustă, apoi se va îngroșa din nou pe măsură ce umbra trece pe lângă el.
Eclipsele solare inelare
O eclipsă inelară, deși este o priveliște rară și uimitoare, este mult diferită de una totală. Cerul se va întuneca… oarecum; un fel de „crepuscul contrafăcut” ciudat, din moment ce o mare parte din soare încă se vede. Eclipsa inelară este o subspecie de eclipsă parțială, nu totală. Durata maximă pentru o eclipsă inelară este de 12 minute și 30 de secunde.
Cu toate acestea, o eclipsă inelară de soare este similară cu o eclipsă totală prin faptul că luna pare să treacă central peste soare. Diferența este că luna este prea mică pentru a acoperi complet discul solar. Deoarece luna se învârte în jurul Pământului pe o orbită eliptică, distanța sa față de Pământ poate varia de la 221.457 mile la 252.712 mile. Dar conul de umbră întunecată al umbrei lunare nu se poate extinde mai mult de 235.700 mile; aceasta este mai puțin decât distanța medie a lunii față de Pământ.
Așa că, dacă luna se află la o distanță mai mare, vârful umbrei nu ajunge pe Pământ. În timpul unei astfel de eclipse, antumbra, o continuare teoretică a umbrei, ajunge până la sol, iar oricine se află în interiorul ei poate privi în sus, dincolo de fiecare parte a umbrei, și poate vedea un inel sau „inel de foc” în jurul lunii. O bună analogie este aceea de a pune un penny deasupra unei monede de 5 cenți, penny-ul fiind luna, iar moneda de 5 cenți fiind soarele.
Eclipsele solare hibride
Celea se mai numesc și eclipse anulo-totale („A-T”). Acest tip special de eclipsă are loc atunci când distanța Lunii este aproape de limită pentru ca umbra să ajungă pe Pământ. În cele mai multe cazuri, o eclipsă A-T începe ca o eclipsă inelară, deoarece vârful umbrei cade chiar înainte de a intra în contact cu Pământul; apoi devine totală, deoarece rotunjimea planetei ajunge până sus și interceptează vârful umbrei aproape de mijlocul traiectoriei, apoi, în cele din urmă, revine la inelară spre sfârșitul traiectoriei.
Pentru că Luna pare să treacă direct în fața Soarelui, eclipsele totale, inelare și hibride sunt numite și eclipse „centrale” pentru a le deosebi de eclipsele care sunt doar parțiale.
Dintre toate eclipsele de Soare, aproximativ 28% sunt totale; 35% sunt parțiale; 32% sunt inelare; și doar 5% sunt hibride.
Prezentări ale eclipselor de Soare
Eclipsele nu se produc la fiecare lună nouă, bineînțeles. Acest lucru se datorează faptului că orbita Lunii este înclinată cu puțin peste 5 grade în raport cu orbita Pământului în jurul Soarelui. Din acest motiv, umbra lunii trece, de obicei, fie deasupra, fie sub Pământ, astfel încât nu se produce o eclipsă de soare.
Dar, de regulă, cel puțin de două ori pe an (și uneori chiar de cinci ori într-un an), o lună nouă se va alinia în așa fel încât să eclipseze soarele. Acel punct de aliniere se numește nod. În funcție de cât de aproape se apropie luna nouă de un nod, se va determina dacă o anumită eclipsă este centrală sau parțială. Și, bineînțeles, distanța Lunii față de Pământ – și, într-o măsură mai mică, distanța Pământului față de Soare – va determina în cele din urmă dacă o eclipsă centrală este totală, inelară sau hibridă.
Și aceste alinieri nu se întâmplă la întâmplare, căci după un anumit interval de timp, o eclipsă se va repeta sau va reveni. Acest interval este cunoscut sub numele de ciclul Saros și era cunoscut încă de pe vremea primilor astronomi caldeeni, în urmă cu aproximativ 28 de secole. Cuvântul Saros înseamnă „repetiție” și este egal cu 18 ani, 11⅓ zile (sau cu o zi mai puțin sau mai mult, în funcție de numărul de ani bisecți care au intervenit). După acest interval, pozițiile relative ale Soarelui și ale Lunii în raport cu un nod sunt aproape la fel ca înainte. Acea treime de zi din interval face ca traiectoria fiecărei eclipse dintr-o serie să fie deplasată în longitudine cu o treime în jurul Pământului spre vest față de precedenta.
De exemplu, pe 29 martie 2006, o eclipsă totală a străbătut părți din vestul și nordul Africii și apoi sudul Asiei. Un saros mai târziu, pe 8 aprilie 2024, această eclipsă se va repeta, cu excepția faptului că, în loc de Africa și Asia, va traversa nordul Mexicului, centrul și estul Statelor Unite și provinciile maritime ale Canadei.
Siguranța eclipsei solare
În timp ce se apropie o eclipsă de Soare, mass-media mainstream va oferi adesea o varietate de avertismente și sfaturi împotriva privitului la Soare cu ochii goi, deoarece ar putea urma orbirea. Acest lucru a dat celor mai mulți oameni ideea că eclipsele sunt periculoase.
Nu este așa!
Este soarele cel care este periculos – tot timpul! Soarele emite în mod constant raze infraroșii invizibile care vă pot afecta ochii. În mod normal, nu avem niciun motiv să ne uităm la soare. O eclipsă ne dă un motiv, dar nu ar trebui să nu o facem.
Există totuși modalități sigure…
De departe, cel mai sigur mod de a vedea o eclipsă de soare este să construiți o „cameră cu orificiu de prindere”. O gaură de ac de ac sau o mică deschidere este folosită pentru a forma o imagine a soarelui pe un ecran plasat la aproximativ 3 picioare (sau aproximativ 1 metru) în spatele deschiderii. Un binoclu sau un telescop mic montat pe un trepied poate fi, de asemenea, folosit pentru a proiecta o imagine mărită a soarelui pe un carton alb. Cu cât cardul este mai îndepărtat, cu atât mai mare puteți focaliza imaginea. Căutați pete solare. Observați că soarele pare oarecum mai întunecat în jurul limbului sau marginii sale. Această metodă de observare a Soarelui este sigură atâta timp cât vă amintiți să nu priviți prin binoclu sau telescop atunci când acestea sunt îndreptate spre Soare; altfel spus, nu vă uitați niciodată direct la Soare atunci când este vizibilă orice parte a suprafeței sale orbitor de luminoase.
O variație pe tema găurii de acvariu este „oglinda de acvariu”. Acoperiți o oglindă de buzunar cu o bucată de hârtie care are o gaură de ¼ de inch perforată în ea. Deschideți o fereastră orientată spre soare și așezați oglinda acoperită pe pervazul însorit, astfel încât să reflecte un disc de lumină pe peretele îndepărtat din interior. Discul de lumină este o imagine a feței soarelui. Cu cât este mai departe de perete, cu atât mai bine; imaginea va avea un diametru de numai 2,5 cm pentru fiecare 9 picioare (sau 3 centimetri pentru fiecare 3 metri) de la oglindă. Plastilina funcționează bine pentru a ține oglinda la locul ei. Experimentați cu găuri de dimensiuni diferite în hârtie. Din nou, o gaură mare face ca imaginea să fie luminoasă, dar neclară, iar una mică o face slabă, dar clară. Întunecați camera cât mai mult posibil. Asigurați-vă că încercați acest lucru în prealabil pentru a vă asigura că calitatea optică a oglinzii este suficient de bună pentru a proiecta o imagine curată și rotundă. Bineînțeles, nu lăsați pe nimeni să se uite la soare în oglindă.
Dacă vă aflați în preajma unor copaci cu frunze, priviți umbra proiectată de aceștia în timpul fazelor parțiale. Ce vedeți? Merită o fotografie? Veți vedea zeci de sori parțial eclipsați, proiectați prin golurile cu găuri de ac de șnițel dintre frunze. Acest lucru este cauzat de difracție, o proprietate a luminii. Potrivit lui Vince Huegele, fizician optician la NASA Marshall Space Flight Center, razele de lumină nu trec drept pe lângă marginea golurilor, sau a unui orificiu de ac de ac, ci se îndoaie în jurul marginii. Acest efect de undă creează un model de inele care seamănă cu un ochi de taur.
Filtrele acceptabile pentru observații solare vizuale fără ajutor includ Mylar aluminizat. Unii comercianți de produse astronomice au în comerț material de filtrare Mylar special conceput pentru observarea solară. De asemenea, este acceptabilă și sticla de sudură cu arc de umbră 14, disponibilă pentru doar câțiva dolari la magazinele de materiale de sudură. Desigur, este întotdeauna o idee bună să vă testați filtrele și/sau tehnicile de observare înainte de ziua eclipsei.
Filtrele inacceptabile includ ochelarii de soare, negativele vechi de film color, filmul alb-negru care nu conține argint, filtrele fotografice de densitate neutră și filtrele polarizante. Deși aceste materiale au niveluri foarte scăzute de transmisie a luminii vizibile, ele transmit un nivel inacceptabil de ridicat de radiații în infraroșu apropiat, care pot provoca o arsură termică a retinei. Faptul că soarele pare întunecat sau că nu simțiți niciun disconfort atunci când priviți soarele prin aceste tipuri de filtre nu reprezintă o garanție că ochii dumneavoastră sunt în siguranță.
Există un moment în care vă puteți uita în siguranță direct la soare: în timpul unei eclipse totale, când discul solar este acoperit în întregime. În timpul acelor câteva secunde sau minute prețioase, coroana magnifică strălucește în toată splendoarea ei, înconjurând soarele întunecat; o franjură minunată de lumină albă perlată. Aceasta diferă ca mărime, nuanțe și modele de la o eclipsă la alta. Este întotdeauna slabă și delicată, cu o strălucire asemănătoare unei aurore palide. Are un aspect variabil. Uneori are un aspect moale și continuu; alteori, raze lungi de lumină ies în trei sau patru direcții. Se poate desprinde de pe disc sub formă de petale și serpentine peliculare. Dar când soarele începe să iasă din nou la vedere, coroana dispare rapid și va trebui să vă protejați din nou ochii.
Eclipsele în istoria antică
Din câte se poate determina, cea mai veche înregistrare a unei eclipse de soare a avut loc cu peste patru milenii în urmă. În China, se credea că ștergerea treptată a soarelui era cauzată de un dragon care încerca să devoreze soarele, iar datoria astronomilor de la curte era să tragă săgeți, să bată tobele și să ridice orice cacofonie pe care o puteau pentru a speria dragonul.
În vechiul clasic chinezesc Shujing (sau Cartea Documentelor) se află relatarea lui Hsi și Ho, doi astronomi de la curte care au fost prinși complet nepregătiți de o eclipsă de soare, după ce s-au îmbătat chiar înainte ca evenimentul să înceapă. În consecință, Zhong Kang, cel de-al patrulea împărat al dinastiei Xia, a ordonat ca Hsi și Ho să fie pedepsiți prin tăierea capetelor lor. Eclipsa în cauză a fost cea din 22 octombrie din anul 2134 î.Hr.
În Biblie, în cartea Amos 8:9, se găsesc cuvintele: „Voi face ca soarele să apună la amiază și voi întuneca Pământul în ziua senină”. Cercetătorii biblici cred că aceasta este o referire la o eclipsă celebră observată la Ninive, în vechea Asirie, pe 15 iunie 763 î.Hr. O tăbliță asiriană atestă, de asemenea, evenimentul.
O eclipsă de soare a oprit chiar și un război.
Potrivit istoricului Herodot, a existat un război de cinci ani care a făcut ravagii între lidieni și medieni. Pe când războiul era pe cale să intre în cel de-al șaselea an, un înțelept grec, Thales din Milet, le-a prezis ionienilor că se apropie curând momentul în care ziua se va transforma în noapte. La 17 mai 603 î.Hr. soarele a dispărut exact așa cum Thales făcuse aluzie că se va întâmpla. Astfel, crezând că era un semn de sus, combatanții au decretat un armistițiu, care a fost cimentat printr-o dublă căsătorie, căci, așa cum scria Herodot: „Fără o legătură puternică, nu prea se găsește nimic sigur în legămintele oamenilor.”
Și dând un nou sens termenului „speriat de moarte”, este timidul împărat Ludovic de Bavaria, fiul lui Carol cel Mare, care a asistat la 5 mai 840 d.Hr. la o eclipsă totală de soare neobișnuit de lungă, care a durat peste cinci minute. Dar imediat ce soarele a început să iasă din nou la vedere, Ludovic a fost atât de copleșit de ceea ce tocmai văzuse încât a murit de spaimă.
Studiul modern al eclipselor
Astronomii au învățat multe studiind eclipsele și, până în secolul al XVIII-lea, observațiile eclipselor de soare au fost recunoscute ca oferind adevărate comori de informații astronomice, deși uneori obținerea acestor informații nu era ușoară.
Samuel Williams, profesor la Harvard, a condus o expediție în Golful Penobscot, Maine, pentru a observa eclipsa totală de soare din 27 octombrie 1780. După cum s-a dovedit, această eclipsă a avut loc în timpul Războiului Revoluționar, iar Golful Penobscot se afla în spatele liniilor inamice. Din fericire, britanicii au acordat expediției o trecere sigură, invocând interesul științei mai presus de diferențele politice.
Și totuși, în cele din urmă, totul a fost în zadar.
Williams se pare că a făcut o greșeală crucială în calculele sale și și-a poziționat din greșeală oamenii la Islesboro – chiar în afara traiectoriei totalității – descoperind probabil acest lucru cu inima strânsă atunci când semiluna din ce în ce mai îngustă a soarelui a alunecat complet în jurul marginii întunecate a lunii și apoi a început să se îngroașe!
În timpul unei eclipse totale de soare, câteva pete roșu rubiniu pot părea că plutesc în jurul discului negru ca jetul al lunii. Acestea sunt proeminențe solare, limbi de hidrogen gazos incandescent care se ridică deasupra suprafeței soarelui. În timpul eclipsei totale din 18 august 1868, astronomul francez Pierre Janssen și-a îndreptat spectroscopul spre aceste proeminențe și a descoperit un nou element chimic. Doi astronomi englezi, J. Norman Lockyer și Edward Frankland, l-au numit ulterior „heliu”, de la grecescul helios (soarele). Gazul a fost identificat pe Pământ abia în 1895.
Și pentru că lumina soarelui este blocată în timpul unei eclipse totale, unele dintre stelele și planetele mai strălucitoare pot fi observate pe cerul întunecat. În astfel de condiții, astronomii au putut testa o parte din teoria generală a relativității a lui Einstein, acum celebrată. Această teorie a prezis că lumina provenită de la stelele de dincolo de Soare se va abate de la o traiectorie dreaptă într-un anumit mod atunci când trece pe lângă Soare. Pozițiile stelelor fotografiate în apropierea marginii soarelui în timpul unei eclipse totale din 29 mai 1919 au fost comparate cu fotografii ale aceleiași regiuni a cerului făcute noaptea; rezultatele au susținut puternic teoria lui Einstein.
Tehnologia noastră modernă permite acum astronomilor să facă majoritatea observațiilor care altădată trebuiau să aștepte o eclipsă. Dar o eclipsă totală de soare va rămâne întotdeauna printre cele mai impresionante spectacole naturale și este o priveliște care va rămâne mereu în memorie. Asigurați-vă că o treceți pe lista de dorințe; nu veți fi dezamăgiți.
Resurse suplimentare
- Mr. Eclipse.com oferă resurse pentru fotografierea eclipselor.
- Răspândește o mulțime de informații de la Eclipse Chasers.
- Site-ul Eclipse al NASA are calendare, hărți și informații despre eclipsele solare și lunare trecute și viitoare.