Santykiniai saulės ir mėnulio atstumai nuo Žemės ir jų santykiniai dydžiai yra vienas iš labiausiai atsitiktinių astronomijos sutapimų.
Taip atsitinka, kad matomi saulės ir mėnulio diskai, žiūrint iš Žemės, yra beveik vienodo dydžio. Tai leidžia mėnuliui tiesiog uždengti saulę einant tarp saulės ir Žemės, ir kadangi dydžio tikslumas yra toks tikslus, žmonės Žemėje gali pamatyti saulės vainiką. Tikimybė, kad tai įvyksta, yra astronominė.
Kai mėnulis praeina priešais saulę, žmonės Žemėje patiria užtemimą, tačiau ne visi užtemimai yra visiški. Kartais mėnulis nėra lygus vienodai su saule, ir vietoj visiško užtemimo žmonės mato, kaip saulės šviesa tik neryški.
Ir kartais mėnulis yra per toli nuo Žemės savo orbitoje, kad visiškai uždengtų saulę, net kai jis praeina tiesiai priešais jį. Tai žiedinis užtemimas. Tai būtų visiškas Saulės užtemimas, jei mėnulis būtų arčiau.
„Sezonas... užtemimui
Saulės užtemimai įvyksta per jaunus mėnulius. Ir atvirkščiai, mėnulio užtemimas įvyksta, kai mėnulis yra pilnas, o Žemė juda tarp jo ir saulės.
Jei mėnulio orbita būtų toje pačioje plokštumoje kaip ir Žemės orbita aplink saulę, kiekvieną mėnesį matytume Saulės ir Mėnulio užtemimą, tačiau taip nėra. Mėnulio orbitos plokštuma 5,1 laipsnio kampu pasvirusi į Žemės orbitos plokštumą. Tai prideda papildomą sąlygą užtemimui įvykti. Mėnulis turi būti ne tik jaunas ar pilnatis, bet ir pakankamai arti Žemės orbitos plokštumos, kad užblokuotų dalį saulės.
Kiekvieną mėnesį mėnulis du kartus kerta Žemės orbitos plokštumą, vieną kartą eidamas į pietus, o kitą kartą po dviejų savaičių, eidamas šiaurės link. Šios perėjos vadinamos mazgais, o tam, kad užtemimas įvyktų, saulė turi būti 17 laipsnių kampu nuo vieno iš mazgų. Tai įvyksta du kartus per metus. Saulė per dieną nuvažiuoja 0,99 laipsnių, todėl mazgo šalia būna apie 34 dienas. Šis 34 dienų laikotarpis vadinamas užtemimo sezonu.
Tam tikro užtemimo sezono metu yra vienas Saulės užtemimas ir vienas Mėnulio užtemimas. Vis dėlto užtemimų sezonas yra ilgesnis nei mėnuo, todėl per vieną sezoną gali įvykti du saulės ar du mėnulio užtemimai.
Keturi Saulės užtemimų tipai
Visiški Saulės užtemimai matomi gana siauru keliu Žemės paviršiuje, tačiau daliniai užtemimai matomi daug platesnėje srityje. Žmonių matomo užtemimo tipas priklauso nuo trijų veiksnių:
- Saulės atskyrimas nuo mėnulio mazgo.
- Žemės atstumas nuo saulės.
- Mėnulio atstumas nuo Žemės.
Keturi galimi užtemimų tipai yra šie:
Iš viso: Tai yra klasikinis Saulės užtemimas, kurio metu mėnulis visiškai uždengia saulę, o žiūrovai, esantys Mėnulio umbra, gali pamatyti saulės vainiką. Tai gali pasireikšti tik tuo atveju, jei saulė yra per kelis laipsnius nuo mėnulio mazgo. Tuo pačiu metu saulė turi būti pakankamai toli nuo Žemės, kad jos diskas būtų pakankamai mažas, kad jį padengtų mėnulis. Mėnulis savo ruožtu turi būti pakankamai arti Žemės, kad turėtų pakankamai didelį diską, kad uždengtų saulę.
Dalinis: Kai įvyksta užtemimo sezonas, tačiau saulė yra toli nuo pilnaties mazgo, kai kurie žmonės Žemėje gali matyti, kad mėnulis blokuoja tik dalį saulės. Tai dalinis užtemimas. Dangus šiek tiek patamsėja, nes dalis saulės disko yra uždengta.
Žiedinė: Žiedinis užtemimas įvyksta, kai saulė yra pakankamai arti mazgo, kad įvyktų visiškas užtemimas, tačiau taip yra arba per arti Žemės, arba mėnulis yra per toli nuo Žemės, kad mėnulio diskas visiškai neužsiblokuotų saulė. Kambaryje esantys žiūrovai priešais saulę mato visą mėnulio diską su jį supančiu ryškiu saulės spindulių žiedu.
Hibridas: Hibridinis užtemimas yra retas atvejis. Jis įvyksta tada, kai saulė ir mėnulis yra išdėstyti žiediniam užtemimui sukurti, tačiau kai umbra juda per visą Žemės paviršių, Žemės kreivumas sumažina atstumą iki mėnulio tiek, kad mėnulio diskas būtų pakankamai didelis, kad visiškai užstotų saulę ir sukurtų visišką užtemimą. trumpą laiką.
Kas yra žiedinis užtemimas?
Žemė ir mėnulis skrieja elipsės formos. Tarp Žemės afelio arba didžiausio atstumo nuo saulės ir jo perihelio arba mažiausio atstumo nuo saulės yra beveik 5 milijonų kilometrų atstumas. Tai lemia maždaug 1 lanko minutės skirtumą.
Mėnulio atstumo nuo Žemės apogėjuje (didžiausias atstumas) ir perigėjos (mažiausias atstumas) skirtumas yra apie 50 000 kilometrų, todėl matomo dydžio skirtumas yra 4 lanko minutės, arba maždaug 13 procentų jo vidurkio dydžio. Mėnulio santykinis dydis keičiasi labiau nei saulė, todėl jis labiau veikia žmonių matomo užtemimo tipą.
Kad užtemimas būtų žiedinis, mėnulis turi pasirodyti mažesnis už saulę. Tai neabejotinai įvyksta, kai Žemė yra arčiausiai saulės, kuris įvyksta sausio mėnesį, o mėnulis yra toliausiai.
Tačiau Žemės orbita yra labai arti apskritimo, todėl tariamas saulės dydis tiek nesikeičia. Taigi žiedinis užtemimas taip pat gali įvykti liepą, jei mėnulis yra apogėjuje. Jei užtemimas įvyksta mėnuliui atsidūrus perigėjuje ir jam pasibaigus, jis rodomas kaip „mėnulio mėnuo“, žiedinio užtemimo tikrai nepamatysite, nesvarbu, koks metų laikas tai būtų.
Kai įvyksta žiedinis užtemimas, mėnulis visiškai praeina priešais saulę, tačiau saulė ne visai užtemsta. Užtat aplink mėnulio šešėlio kraštus matomas ugnies žiedas, ir ši saulės šviesa iš dalies apšviečia dangų, sukurdama savotišką vaiduoklišką prieblandą. Kadangi žiedinio užtemimo metu saulė vis dar matoma, žiūrėti tiesiai į užtemimą yra dar pavojingiau nei žiūrėti į visišką užtemimą.
Iš viso Žiedinis užtemimas
Kai pamatysite viso Saulės užtemimo schemą, pamatysite mėnulio šešėlį arba umbra, pavaizduotą kaip kūgį, siaurėjantį iki taško Žemės paviršiuje. Kambario viduje esantis plotas yra apie 100 mylių skersmens, ir visi jame esantys žmonės mato visišką užtemimą. Bendras mėnulio judėjimas ir Žemės sukimasis priverčia umbra judėti a būdingas kelias palei Žemės paviršių greičiu nuo 1 000 iki 3 000 mylių per valandą, atsižvelgiant į tai platuma.
Išnagrinėję žiedinę užtemimo schemą, pamatysite, kad umbra atsiduria židinyje tam tikru atstumu virš Žemės paviršiaus. Į žemę nukreipti žiūrovai, esantys už šio židinio taško, nėra nustumti į visišką šešėlį, kaip yra visiško užtemimo metu. Šviesa iš išorinio saulės žiedo - iš kur kilęs pavadinimas „žiedinis“ - tęsiasi už umbros židinio taško ir apšviečia anapus esantį regioną. Saulės šviesa yra sumažinta, bet neužgesinama, sukuriant efektą, panašų į sunkų debesuotumą.
Žmonės gali liudyti visumą ne ilgiau kaip 7 1/2 minutes, kol umbra juda į rytus. Patekę už umbros, žiūrovai ilgesnį laiką lieka penumbra arba daliniame šešėlyje. Tai, ką jie mato būdami penumbra, yra mėnulio šešėlis, užstojantis tik dalį saulės disko. Priešingai, žiedinis užtemimas gali trukti iki 12 1/2 minučių. Papildomas laikas yra dėl mažesnio tariamo mėnulio disko dydžio. Dėl mažesnio dydžio jis turi daugiau atstumo, kurį reikia įveikti kelyje per saulės veidą.
Mėnulio užtemimų tipai
Bet kuriuo tamsiu užtemimo sezonu bent vienas mėnulio užtemimas įvyks dvi savaites prieš arba po saulės užtemimo. Atminkite, kad mėnulio užtemimai įvyksta, kai mėnulis yra pilnas - tai yra priešingame savo orbitos gale - ir Žemė praeina tarp jo ir saulės. Mėnulio užtemimai gali būti daliniai arba visiški, bet niekada žiediniai. Žemė yra per didelė mėnulio atžvilgiu, kad tilptų į saulės diską, žiūrint iš mėnulio.
Žemės umbra yra 1,4 milijono km ilgio, o tai daugiau nei tris kartus viršija atstumą tarp Žemės ir Mėnulio. Jei būtum mėnulyje, pamatytum, kaip Žemė blokuoja saulę, bet užuot buvusi visiškoje tamsoje, taptum kažko labai keisto liudininke. Pamatytumėte, kaip Žemė maudosi raudonos šviesos žiede. Tai saulės šviesa, kurią nukreipia Žemės atmosfera. Didesnės energijos saulės šviesa visiškai nukrypsta, tačiau raudona šviesa sugeba prasiskverbti į atmosferą ir lūžta, panašiai kaip šviesa, praeinanti per prizmę.
Šis lūžis yra priežastis, kodėl žmonės Mėnulio užtemimą vadina kraujo mėnuliu. Mėnulio paviršių apšviečianti lūžusi šviesa mėnulį paverčia vaiduokliškai raudona spalva. Kadangi Žemės diskas yra daug didesnis nei mėnulio, visumos periodas Mėnulio užtemimo metu gali trukti net 1 valandą ir 40 minučių. Abipus visumos Saulė dar maždaug valandai dalinai uždengia Žemę. Mėnulio užtemimas gali trukti net šešias valandas nuo to momento, kai Žemės diskas pradeda slėpti mėnulį, iki to momento, kai jis visiškai nutolsta.
Užtemimų ir „Saros“ ciklo numatymas
Sąlygos Žemės paviršiuje gali būti nenuspėjamos, tačiau Žemės ir visų kitų planetų judesiai nėra. Mokslininkai kataloguoja šiuos judesius ir, jei jūsų vietovėje laukia įspūdingas Saulės užtemimas, apie tai sužinosite metus prieš faktinį įvykį.
Nuo Mesopotamijos laikų astronomai pripažino, kad užtemimai vyksta 18 metų (iš tikrųjų 18 metų, 11 dienų, 8 valandų) ciklais, vadinamais Saros ciklais. Vieno „Saros“ pabaigoje saulė užima tą pačią padėtį mėnulio mazgų atžvilgiu, kokią ji turėjo ciklo pradžioje, ir prasideda naujas „Saros“ ciklas. Kiekvieno „Saros“ ciklo užtemimai vyksta pagal tą patį modelį, kaip ir anksčiau, su orbitos sutrikimais ir kitais veiksniais keičiasi nedideli pokyčiai.
Tai, kad Saulės užtemimai nevyksta toje pačioje Žemės paviršiaus dalyje 18 metų intervalais, lemia Žemės sukimasis. Į tai atsižvelgdami, NASA astronomai sukūrė a užtemimų kalendorius geras iki 3000 metų.