Distanțele relative ale soarelui și lunii de Pământ și dimensiunile lor relative sunt responsabile pentru una dintre cele mai fortuite coincidențe din astronomie.
Se întâmplă că discurile aparente ale soarelui și lunii, așa cum sunt văzute de pe Pământ, au aproape exact aceeași dimensiune. Acest lucru face posibil ca luna să acopere soarele doar când trece între soare și Pământ și, deoarece dimensiunea potrivită este atât de exactă, oamenii de pe Pământ pot vedea coroana soarelui. Șansele ca acest lucru să se întâmple sunt, bine, astronomice.
Când luna trece în fața soarelui, oamenii de pe Pământ experimentează o eclipsă, dar nu toate eclipsele sunt totale. Uneori, luna nu se aliniază exact cu soarele și, în loc de întrerupere totală, oamenii văd doar lumina soarelui slabă.
Și uneori, luna este prea departe de Pământ pe orbita sa pentru a acoperi complet soarele, chiar și atunci când trece direct în fața sa. Aceasta este o eclipsă inelară. Ar fi o eclipsă totală de soare dacă luna ar fi mai aproape.
'Este sezonul... pentru o Eclipsă
Eclipsele solare apar în timpul lunilor noi. În schimb, o eclipsă de lună are loc atunci când luna este plină și Pământul se mișcă între ea și soare.
Dacă orbita lunii ar fi pe același plan ca orbita Pământului în jurul soarelui, am vedea în fiecare lună o eclipsă solară și lunară, dar nu este cazul. Planul orbitei lunii este înclinat la 5,1 grade față de planul orbitei Pământului. Aceasta adaugă o condiție suplimentară pentru ca o eclipsă să apară. Nu numai că trebuie să fie lună nouă sau plină, dar și luna trebuie să fie suficient de aproape de planul orbitei Pământului pentru a bloca o parte a soarelui.
În fiecare lună, luna traversează planul orbitei Pământului de două ori, o dată pe calea spre sud și o altă dată două săptămâni mai târziu, când se află pe calea spre nord. Aceste încrucișări se numesc noduri și, pentru a avea loc o eclipsă, soarele trebuie să se afle la 17 grade de unul dintre noduri. Acest lucru se întâmplă de două ori pe an. Soarele călătorește cu 0,99 grade pe zi, deci rămâne în vecinătatea unui nod aproximativ 34 de zile. Această perioadă de 34 de zile se numește sezon de eclipsă.
În timpul unui anumit sezon de eclipsă, există o eclipsă de soare și o eclipsă de lună. Un sezon de eclipsă este mai lung de o lună, totuși, deci este posibil să apară două eclipse solare sau două lunare într-un singur sezon.
Patru tipuri de eclipse solare
Eclipsele solare totale sunt vizibile de-a lungul unei căi destul de înguste la suprafața Pământului, dar eclipsele parțiale sunt vizibile pe o zonă mult mai largă. Tipul de eclipsă pe care îl văd oamenii depinde de trei factori:
- Separarea soarelui de nodul lunii.
- Distanța Pământului de soare.
- Distanța lunii de Pământ.
Cele patru tipuri de eclipse care pot apărea sunt după cum urmează:
Total: Aceasta este clasica eclipsă de soare în timpul căreia luna acoperă complet soarele, iar spectatorii din umbra lunii pot vedea coroana soarelui. Poate apărea numai dacă soarele se află la câteva grade de nodul lunii. În același timp, soarele trebuie să fie suficient de departe de Pământ pentru ca discul său să fie suficient de mic pentru a fi acoperit de lună. Luna, la rândul său, trebuie să fie suficient de aproape de Pământ pentru a avea un disc suficient de mare pentru a acoperi soarele.
Parțial: Când apare un sezon de eclipsă, dar soarele este departe de un nod la luna plină, unii oameni de pe Pământ pot vedea luna blocând doar o parte a soarelui. Aceasta este o eclipsă parțială. Cerul se întunecă ușor pe măsură ce o porțiune din discul soarelui este ascunsă.
Inelar: O eclipsă inelară apare atunci când soarele este suficient de aproape de un nod pentru a avea loc o eclipsă totală, dar este fie prea aproape de Pământ, fie luna este prea departe de Pământ pentru ca discul lunii să se blocheze complet soarele. Spectatorii din umbra văd discul complet al lunii în fața soarelui, cu un inel strălucitor de soare înconjurător.
Hibrid: O eclipsă hibridă este rară. Apare atunci când soarele și luna sunt poziționate pentru a crea o eclipsă inelară, dar pe măsură ce umbra se deplasează pe fața Pământului, curbura reduce distanța față de lună suficient de mult pentru a face discul lunii suficient de mare pentru a bloca complet soarele și a crea o eclipsă totală pentru o timp scurt.
Ce este o eclipsă anulară?
Atât Pământul, cât și luna au orbite eliptice. Există o distanță de aproape 5 milioane de kilometri între afelul Pământului sau distanța maximă față de soare și periheliul său sau distanța minimă față de soare. Aceasta face o diferență de aproximativ 1 minut de arc în dimensiunea aparentă.
Diferența dintre distanța lunii față de Pământ la apogeu (distanță maximă) și perigeu (distanță minimă) este aproximativ 50.000 de kilometri, creând o diferență în dimensiunea aparentă de 4 minute arc, sau aproximativ 13 la sută din media sa mărimea. Luna se schimbă mai mult ca dimensiune relativă decât soarele, deci are un efect mai mare asupra tipului de eclipsă pe care o văd oamenii.
Pentru ca o eclipsă să fie inelară, luna trebuie să pară mai mică decât soarele. Acest lucru se întâmplă cu siguranță atunci când Pământul se află la cea mai apropiată apropiere de soare, ceea ce se întâmplă în ianuarie, iar luna se află la cea mai îndepărtată distanță.
Cu toate acestea, orbita Pământului este foarte aproape de a fi circulară, astfel încât dimensiunea aparentă a soarelui nu se schimbă atât de mult. În consecință, o eclipsă inelară ar putea apărea și în luna iulie dacă luna se află la apogeu. Dacă o eclipsă apare atunci când luna este în perige și apare ca „supermoon” când este plină, cu siguranță nu veți vedea o eclipsă inelară, indiferent de perioada din an.
Când apare o eclipsă inelară, luna trece complet în fața soarelui, dar soarele nu se întunecă complet. În schimb, un inel de foc este vizibil în jurul marginilor umbrei lunii, iar lumina soarelui luminează parțial cerul, creând un fel de amurg fantomatic. Deoarece soarele este încă vizibil în timpul unei eclipse inelare, privirea directă la eclipsă este chiar mai periculoasă decât privirea la o eclipsă totală.
Total vs. Eclipsa inelara
Când vedeți o diagramă a unei eclipse totale de soare, vedeți umbra lunii, sau umbra, descrisă ca un con care se fixează într-un punct de pe suprafața Pământului. Zona din interiorul umbrei are aproximativ 100 de mile în diametru și oricine din interiorul său vede o eclipsă totală. Mișcarea combinată a lunii și rotația Pământului determină mutarea umbrei într-un cale caracteristică de-a lungul suprafeței Pământului la o viteză cuprinsă între 1.000 și 3.000 mph, în funcție de latitudine.
Dacă examinați o diagramă de eclipsă inelară, veți vedea că umbra se concentrează la o anumită distanță deasupra suprafeței Pământului. Spectatorii legați de Pământ, care se află dincolo de acest punct focal, nu sunt împinși în umbră completă așa cum sunt în timpul unei eclipse totale. Lumina din inelul exterior al soarelui - de unde provine numele „inelar” - se extinde dincolo de punctul focal al umbrei și luminează regiunea de dincolo. Lumina soarelui este redusă, dar nu se stinge, creând un efect similar cu o acoperire puternică de nori.
Oamenii sunt capabili să asiste la totalitate pentru cel mult 7 1/2 minute înainte ca umbra să se deplaseze spre est. Odată ieșiți în umbra, spectatorii rămân în penumbră sau umbră parțială pentru o perioadă mai lungă. Ceea ce văd în penumbra este umbra lunii care blochează doar o porțiune din discul soarelui. În schimb, o eclipsă inelară poate dura până la 12 1/2 minute. Timpul suplimentar se datorează dimensiunii aparente mai mici a discului lunii. Datorită dimensiunilor sale mai mici, are o distanță mai mare de parcurs pe calea sa pe fața soarelui.
Tipuri de eclipse de Lună
În orice anotimp de eclipsă, cel puțin o eclipsă de lună va avea loc fie cu două săptămâni înainte, fie după o eclipsă de soare. Amintiți-vă, eclipsele de Lună se întâmplă atunci când Luna este plină - adică este la capătul opus al orbitei sale - și Pământul trece între ea și soare. Eclipsele de Lună pot fi parțiale sau totale, dar niciodată inelare. Pământul este prea mare în raport cu luna pentru a se încadra în discul soarelui, așa cum se vede din lună.
Umbra Pământului are o lungime de 1,4 milioane de km, care este de peste trei ori distanța dintre Pământ și lună. Dacă ai fi pe lună, ai vedea Pământul blocând soarele, dar în loc să te afli într-un întuneric total, ai fi martor la ceva foarte ciudat. Ai vedea Pământul scăldat într-un inel de lumină roșie. Aceasta este lumina soarelui deviată de atmosfera Pământului. Lumina soarelui cu energie superioară este complet deviată, dar lumina roșie este capabilă să pătrundă în atmosferă și este refractată, la fel ca lumina care trece printr-o prismă.
Această refracție este motivul pentru care oamenii se referă la o eclipsă de Lună ca la o lună de sânge. Lumina refractată care iluminează suprafața lunară transformă luna într-o culoare roșie fantomatică. Deoarece discul Pământului este mult mai mare decât cel al lunii, perioada de totalitate din timpul unei eclipse de Lună poate dura până la 1 oră și 40 de minute. Pe ambele părți ale totalității, soarele este parțial ocluit de Pământ timp de încă o oră. O eclipsă de lună poate dura până la șase ore din momentul în care discul Pământului începe să ascundă luna până în momentul în care se îndepărtează complet.
Prezicerea eclipselor și ciclului Saros
Condițiile de pe suprafața Pământului pot fi imprevizibile, dar mișcările Pământului și ale tuturor celorlalte planete nu sunt. Oamenii de știință catalogează aceste mișcări și, dacă zona dvs. se datorează unei eclipse de soare spectaculoase, veți ști despre ea cu ani înainte de evenimentul real.
Încă din perioada mesopotamiană, astronomii au recunoscut că eclipsele apar în cicluri de 18 ani (de fapt, 18 ani, 11 zile, 8 ore) numite cicluri Saros. La sfârșitul unui Saros, soarele își asumă aceeași poziție față de nodurile lunii pe care o avea la începutul ciclului și începe un nou ciclu Saros. Eclipsele din fiecare ciclu Saros urmează același tipar ca în cel anterior, cu mici modificări datorate perturbațiilor orbitale și altor factori.
Faptul că eclipsele solare nu apar pe aceeași parte a suprafeței Pământului la intervale de 18 ani se datorează rotației Pământului. Analizând acest lucru, astronomii NASA au creat un calendarul eclipselor bine pana in anul 3000.
