Разлика између прстенасте и потпуне помрачења

Релативне удаљености сунца и месеца од Земље и њихове релативне величине одговорне су за једну од најсретнијих случајности у астрономији.

Случајно се чини да су видљиви сунчеви и месечеви дискови, гледано са Земље, готово потпуно исте величине. То омогућава месецу да само прекрива сунце док пролази између сунца и Земље, а будући да је подударање величине тако тачно, људи на Земљи могу видети сунчеву корону. Изгледи да се ово догоди су, па, астрономски.

Када месец прође испред сунца, људи на Земљи доживе помрачење, али нису сва помрачења укупан број. Понекад се месец не поклапа тачно са сунцем, а уместо потпуног затамњења, људи виде само како сунчева светлост постаје пригушена.

А понекад је и Месец предалеко од Земље у својој орбити да би у потпуности могао покрити Сунце, чак и када пролази директно испред њега. Ово је прстенасто помрачење. Било би потпуно помрачење Сунца да је месец ближи.

Помрачења Сунца се дешавају током млађака. Супротно томе, помрачење Месеца се дешава када је месец пун и Земља се креће између њега и Сунца.

Да је месечева орбита на истој равни као и Земљина око Сунца, видели бисмо помрачење Сунца и Месеца сваког месеца, али то није случај. Равнина месечеве орбите нагнута је за 5,1 степени у односу на раван Земљине орбите. То додаје додатни услов да се догоди помрачење. Не само да то мора бити нови или пуни месец, већ и месец мора бити довољно близу равни Земљине орбите да блокира део сунца.

Месец сваког месеца два пута пређе раван Земљине орбите, једном на јужној путањи, а други пут две недеље касније када је на северној путањи. Ови прелази се називају чворови, а да би дошло до помрачења, сунце мора бити унутар 17 степени од једног од чворова. То се дешава два пута годишње. Сунце путује 0,99 степени дневно, тако да се задржава у близини чвора око 34 дана. Овај 34-дневни период назива се сезона помрачења.

Током дате сезоне помрачења постоји једно помрачење Сунца и једно помрачење Месеца. Међутим, сезона помрачења је дужа од месец дана, па је могуће да се током једне сезоне догоде два помрачења Сунца или два месеца.

Потпуна помрачења Сунца су видљива на прилично уском путу на површини Земље, али делимична помрачења су видљива на много ширем подручју. Врста помрачења коју људи виде зависи од три фактора:

• Одвајање сунца од месечевог чвора.
• Удаљеност Земље од сунца.
• Удаљеност Месеца од Земље.

Четири врсте помрачења која се могу догодити су следеће:

Укупно: Ово је класично помрачење Сунца током којег месец у потпуности прекрива сунце, а гледаоци у месечевој умбри могу да виде сунчеву корону. Може се догодити само ако се Сунце налази на неколико степени од месечевог чвора. Истовремено, сунце мора бити довољно удаљено од Земље да би његов диск био довољно мали да га месец може прекрити. Месец са своје стране мора бити довољно близу Земље да има диск довољно велик да покрије сунце.

Делимично: Када се догоди сезона помрачења, али Сунце је далеко од чвора при пуном месецу, неки људи на Земљи могу видети месец како блокира само део сунца. Ово је делимично помрачење. Небо лагано потамни кад се заклони део сунчевог диска.

Прстенасти: Прстенасто помрачење се дешава када је сунце довољно близу чвора да се догоди тотално помрачење, али је или преблизу Земљи или је Месец предалеко од Земље да би Месечев диск могао потпуно да га блокира сунце. Гледаоци у умби виде цео месечев диск испред сунца са светлим прстеном сунчеве светлости који га окружује.

Хибрид: Хибридно помрачење је ретко. Појављује се када су Сунце и Месец постављени тако да стварају прстенасто помрачење, али док се умбра креће по површини Земље, Земљина закривљеност смањује удаљеност до Мјесеца таман толико да Мјесечев диск постане довољно велик да у потпуности блокира Сунце и створи потпуно помрачење за Недуго.

И Земља и Месец имају елиптичне орбите. Удаљеност између Земљиног афела или максимална удаљеност од сунца и његовог перихела, или минимална удаљеност од сунца је скоро 5 милиона километара. То чини разлику од око 1 лучног минута у очигледној величини.

Разлика у удаљености Месеца од Земље у апогеју (максимално растојање) и перигеју (минимално растојање) је око 50.000 километара, стварајући разлику у привидној величини од 4 лука, или око 13 процената његовог просека величина. Месец се мења у релативној величини више од сунца, па има већи утицај на врсту помрачења коју људи виде.

Да би помрачење било прстенасто, месец мора изгледати мањи од сунца. Ово се дефинитивно дешава када је Земља најближе Сунцу, што се дешава у јануару, а месец је на најудаљенијој удаљености.

Међутим, орбита Земље је врло близу кружној, па се очигледна величина сунца не мења толико. Сходно томе, прстенасто помрачење такође би могло да се догоди у јулу ако је месец у свом апогеју. Ако се помрачење догоди када је месец у перигеју и кад се напуни појави се као „супер месец“, дефинитивно нећете видети прстенасто помрачење, без обзира које доба године је.

Када се догоди прстенасто помрачење, месец потпуно пролази испред сунца, али сунце не потамни у потпуности. Уместо тога, око ивица месечеве сенке видљив је ватрени прстен, а ова сунчева светлост делимично осветљава небо, стварајући неку врсту сабласног сумрака. Будући да је сунце и даље видљиво током прстенастог помрачења, поглед директно у помрачење је чак опаснији од гледања у потпуно помрачење.

Када видите дијаграм потпуног помрачења Сунца, видите месечеву сенку или умбру, приказану као конус који се сужава до тачке на површини Земље. Подручје унутар умбре има пречник око 100 миља и свако ко у њему види потпуно помрачење. Комбиновано кретање месеца и ротација Земље доводи до кретања умбре у карактеристичан пут дуж Земљине површине брзином између 1.000 и 3.000 мпх у зависности од ширина.

Ако проучите дијаграм прстенастог помрачења, видећете да се умбра фокусира на одређеној удаљености изнад површине Земље. Гледаоци везани за земљу, који су изван ове жаришне тачке, нису бачени у потпуну сенку као током потпуног помрачења. Светлост из спољног сунчевог прстена - одакле потиче назив „прстенасти“ - шири се даље од жаришне тачке умбре и осветљава регион даље. Сунчева светлост се смањује, али се не гаси, стварајући ефекат сличан јаком наоблачењу.

Људи су у стању да посведоче тоталитет не више од 7 1/2 минута пре него што се умбра помери према истоку. Када се нађу изван умбре, гледаоци остају у пенумбри или делимичној сенци дуже време. Оно што виде док су у пенумбри је месечева сенка која блокира само део сунчевог диска. Супротно томе, прстенасто помрачење може трајати до 12 1/2 минута. Додатно време је због мање привидне величине месечевог диска. Захваљујући својој мањој величини, има већу удаљеност да пређе на путу преко сунчевог лица.

У било којој сезони помрачења догодиће се најмање једно помрачење Месеца, било две недеље пре или после помрачења Сунца. Запамтите, помрачења Месеца се дешавају када је месец пун - то јест, налази се на супротном крају своје орбите - и Земља пролази између њега и Сунца. Помрачења Месеца могу бити делимична или потпуна, али никада прстенаста. Земља је превелика у односу на Месец да би се уклопила у сунчев диск, као што се види са Месеца.

Земљина умбра дуга је 1,4 милиона км, што је више него троструко удаљеност између Земље и Месеца. Да сте на Месецу, видели бисте Земљу како блокира сунце, али уместо да се налазите у потпуном мраку, били бисте сведоци нечег врло чудног. Видели бисте Земљу окупану прстеном црвене светлости. Ово је сунчева светлост коју Земљина атмосфера одбија. Сунчева светлост више енергије је потпуно одбијена, али црвена светлост може продрети у атмосферу и прелама се, слично као светлост која пролази кроз призму.

Ово преламање је разлог зашто људи помрачење Месеца називају крвавим месецом. Преломљена светлост која осветљава месечеву површину претвара месец у сабласно црвену боју. Будући да је Земљин диск толико већи од месечевог, период укупности током помрачења Месеца може трајати чак 1 сат и 40 минута. С било које стране укупности, Земља је делимично зачепљена сунцем још око сат времена. Помрачење Месеца може трајати чак шест сати од тренутка када Земљин диск почне да скрива месец до тренутка када се потпуно одмакне.

Услови на површини Земље могу бити непредвидиви, али кретања Земље и свих осталих планета нису. Научници каталогизирају ова кретања, а ако је за ваше подручје потребно спектакуларно помрачење Сунца, знаћете о томе годинама пре стварног догађаја.

Од мезопотамских времена астрономи су препознали да се помрачења дешавају у 18-годишњим циклусима (заправо 18 година, 11 дана, 8 сати) који се називају Саросови циклуси. На крају једног Сароса, Сунце заузима исти положај у односу на месечеве чворове које је имало на почетку циклуса и започиње нови Саросов циклус. Помрачења у сваком Саросовом циклусу следе исти образац као у претходном, са малим променама услед поремећаја орбите и других фактора.

Чињеница да се помрачења Сунца не дешавају на истом делу Земљине површине у интервалима од 18 година резултат је Земљине ротације. Када су то узели у обзир, НАСА-ини астрономи створили су календар помрачења добро до 3000. године.