ความแตกต่างระหว่างวงแหวนและสุริยุปราคาเต็มดวง

ระยะทางสัมพัทธ์ของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์จากโลกและขนาดสัมพัทธ์เป็นสาเหตุของความบังเอิญที่บังเอิญที่สุดอย่างหนึ่งในทางดาราศาสตร์

มันเกิดขึ้นเพียงว่าจานที่ชัดเจนของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เมื่อมองจากโลกนั้นมีขนาดเกือบเท่ากันทุกประการ นั่นทำให้เป็นไปได้ที่ดวงจันทร์จะบดบังดวงอาทิตย์ในขณะที่มันผ่านระหว่างดวงอาทิตย์กับโลก และเนื่องจากขนาดที่ตรงกันนั้นแม่นยำมาก ผู้คนบนโลกจึงสามารถเห็นโคโรนาของดวงอาทิตย์ได้ อัตราต่อรองของสิ่งนี้จะเกิดขึ้นก็เป็นเรื่องทางดาราศาสตร์

เมื่อดวงจันทร์เคลื่อนผ่านหน้าดวงอาทิตย์ ผู้คนบนโลกจะประสบกับสุริยุปราคา แต่ไม่ใช่สุริยุปราคาทั้งหมด บางครั้งดวงจันทร์ไม่ได้เรียงเป็นแนวเดียวกับดวงอาทิตย์ และแทนที่จะมืดมน ผู้คนกลับมองเห็นแต่แสงอาทิตย์ที่สลัวเท่านั้น

และบางครั้ง ดวงจันทร์อยู่ไกลจากโลกในวงโคจรของมันเกินกว่าจะบดบังดวงอาทิตย์ได้อย่างสมบูรณ์ แม้ว่าจะเคลื่อนผ่านไปข้างหน้าโดยตรงก็ตาม นี่คือสุริยุปราคาวงแหวน มันจะเป็นสุริยุปราคาเต็มดวงถ้าดวงจันทร์อยู่ใกล้

สุริยุปราคาเกิดขึ้นในช่วงดวงจันทร์ใหม่ ตรงกันข้าม จันทรุปราคาเกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์เต็มและโลกเคลื่อนระหว่างมันกับดวงอาทิตย์

หากวงโคจรของดวงจันทร์อยู่บนระนาบเดียวกันกับวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ เราจะเห็นสุริยุปราคาและจันทรุปราคาทุกเดือน แต่นั่นไม่ใช่กรณี ระนาบของวงโคจรของดวงจันทร์เอียง 5.1 องศากับระนาบวงโคจรของโลก ที่เพิ่มเงื่อนไขพิเศษสำหรับสุริยุปราคาที่จะเกิดขึ้น ไม่เพียงแต่จะต้องเป็นวันใหม่หรือพระจันทร์เต็มดวงเท่านั้น แต่ดวงจันทร์ยังต้องอยู่ใกล้กับระนาบวงโคจรของโลกมากพอที่จะปิดกั้นบางส่วนของดวงอาทิตย์

ในแต่ละเดือน ดวงจันทร์จะโคจรผ่านระนาบของวงโคจรโลก 2 ครั้ง โดยครั้งหนึ่งเป็นเส้นทางไปทางทิศใต้ และอีก 2 สัปดาห์ต่อมาเมื่อเคลื่อนไปทางเหนือ จุดตัดเหล่านี้เรียกว่าโหนด และสำหรับสุริยุปราคาที่จะเกิดขึ้น ดวงอาทิตย์ต้องอยู่ภายใน 17 องศาของโหนดใดโหนดหนึ่ง สิ่งนี้เกิดขึ้นปีละสองครั้ง ดวงอาทิตย์เดินทาง 0.99 องศาต่อวัน จึงอยู่ในบริเวณใกล้เคียงโหนดประมาณ 34 วัน ช่วงเวลา 34 วันนี้เรียกว่าฤดูสุริยุปราคา

ในช่วงฤดูสุริยุปราคาจะมีสุริยุปราคาหนึ่งดวงและจันทรุปราคาหนึ่งดวง แม้ว่าฤดูสุริยุปราคาจะนานกว่าหนึ่งเดือน ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่สุริยุปราคาสองดวงหรือสุริยุปราคาสองครั้งจะเกิดขึ้นในฤดูกาลเดียว

สุริยุปราคาเต็มดวงสามารถมองเห็นได้บนเส้นทางที่ค่อนข้างแคบบนพื้นผิวโลก แต่สุริยุปราคาบางส่วนสามารถมองเห็นได้ในพื้นที่กว้างกว่ามาก ประเภทของสุริยุปราคาที่ผู้คนเห็นขึ้นอยู่กับปัจจัยสามประการ:

• การแยกดวงอาทิตย์ออกจากโหนดของดวงจันทร์
• ระยะทางของโลกจากดวงอาทิตย์
• ระยะห่างของดวงจันทร์จากโลก

สุริยุปราคาสี่ประเภทที่สามารถเกิดขึ้นได้มีดังนี้:

รวม: นี่คือสุริยุปราคาแบบคลาสสิกที่ดวงจันทร์บดบังดวงอาทิตย์อย่างสมบูรณ์ และผู้ชมในเงาของดวงจันทร์สามารถเห็นโคโรนาของดวงอาทิตย์ได้ อาจเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ภายในรัศมีไม่กี่องศาจากโหนดของดวงจันทร์ ในเวลาเดียวกัน ดวงอาทิตย์ต้องอยู่ห่างจากโลกมากพอที่จานจะเล็กพอที่จะบดบังดวงจันทร์ได้ ในส่วนของดวงจันทร์จะต้องอยู่ใกล้โลกมากพอที่จะมีจานที่ใหญ่พอที่จะบดบังดวงอาทิตย์ได้

บางส่วน: เมื่อถึงฤดูคราส แต่ดวงอาทิตย์อยู่ไกลจากโหนดเมื่อพระจันทร์เต็มดวง บางคนบนโลกอาจเห็นดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์เพียงบางส่วนเท่านั้น นี่คือสุริยุปราคาบางส่วน ท้องฟ้ามืดลงเล็กน้อยเนื่องจากส่วนหนึ่งของจานดวงอาทิตย์ถูกบดบัง

วงแหวน: สุริยุปราคาวงแหวนเกิดขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ใกล้โหนดมากพอจนเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงได้ ใกล้โลกเกินไปหรือดวงจันทร์อยู่ไกลจากโลกเกินกว่าที่ดิสก์ของดวงจันทร์จะปิดกั้นได้หมด ดวงอาทิตย์. ผู้ชมในเงามืดจะเห็นจานของดวงจันทร์เต็มดวงอยู่ตรงหน้าดวงอาทิตย์โดยมีวงแหวนของแสงอาทิตย์ที่สว่างไสวอยู่ล้อมรอบ

ไฮบริด: สุริยุปราคาแบบไฮบริดนั้นหายาก มันเกิดขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์และดวงจันทร์อยู่ในตำแหน่งที่จะสร้างสุริยุปราคาวงแหวน แต่เมื่อเงาเคลื่อนผ่านพื้นผิวโลก ความโค้งลดระยะห่างจากดวงจันทร์ลงมากพอที่จะทำให้จานของดวงจันทร์ใหญ่พอที่จะบังดวงอาทิตย์จนหมด และสร้างสุริยุปราคาเต็มดวง ระยะเวลาอันสั้น.

ทั้งโลกและดวงจันทร์มีวงโคจรเป็นวงรี มีระยะทางเกือบ 5 ล้านกิโลเมตรระหว่างเอฟีไลออนของโลก หรือระยะห่างสูงสุดจากดวงอาทิตย์ กับจุดสิ้นสุดของโลก หรือระยะห่างขั้นต่ำจากดวงอาทิตย์ นั่นทำให้เกิดความแตกต่างประมาณ 1 อาร์คนาทีในขนาดที่เห็นได้ชัด

ระยะห่างของดวงจันทร์จากโลกที่จุดสุดยอด (ระยะทางสูงสุด) และเส้นรอบวง (ระยะทางต่ำสุด) คือ ประมาณ 50,000 กิโลเมตร สร้างความแตกต่างในขนาดที่เห็นได้ชัดเจนคือ 4 arc นาที หรือประมาณ 13 เปอร์เซ็นต์ของค่าเฉลี่ย ขนาด. ดวงจันทร์มีการเปลี่ยนแปลงขนาดสัมพัทธ์มากกว่าดวงอาทิตย์ ดังนั้นจึงมีผลกระทบต่อประเภทของสุริยุปราคามากกว่าที่คนเห็น

สุริยุปราคาจะเป็นวงแหวน ดวงจันทร์ต้องมีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์ สิ่งนี้จะเกิดขึ้นแน่นอนเมื่อโลกเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ซึ่งเกิดขึ้นในเดือนมกราคม และดวงจันทร์อยู่ในระยะที่ไกลที่สุด

อย่างไรก็ตาม วงโคจรของโลกใกล้เคียงกับทรงกลมมาก ดังนั้นขนาดที่ชัดเจนของดวงอาทิตย์จึงไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก ดังนั้น สุริยุปราคาวงแหวนก็อาจเกิดขึ้นในเดือนกรกฎาคมเช่นกัน หากดวงจันทร์อยู่ที่จุดสูงสุด หากสุริยุปราคาเกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์ใกล้ถึงจุดสิ้นสุดและปรากฏเป็น "ซูเปอร์มูน" เมื่อเต็มดวง คุณจะไม่เห็นสุริยุปราคาวงแหวนแน่นอน ไม่ว่ามันจะเป็นช่วงเวลาใดของปี

เมื่อเกิดสุริยุปราคาวงแหวน ดวงจันทร์จะผ่านหน้าดวงอาทิตย์ไปโดยสมบูรณ์ แต่ดวงอาทิตย์ไม่ได้มืดลงจนหมด ในทางกลับกัน วงแหวนแห่งไฟจะมองเห็นได้รอบๆ ขอบเงาของดวงจันทร์ และแสงแดดนี้จะส่องแสงสว่างบางส่วนบนท้องฟ้า ทำให้เกิดแสงพลบค่ำแบบน่ากลัว เนื่องจากดวงอาทิตย์ยังคงมองเห็นได้ในช่วงสุริยุปราคาวงแหวน การมองตรงไปยังสุริยุปราคาจึงอันตรายกว่าการดูสุริยุปราคาเต็มดวง

เมื่อคุณเห็นไดอะแกรมของสุริยุปราคาเต็มดวง คุณจะเห็นเงาของดวงจันทร์หรือเงามืด ซึ่งแสดงเป็นรูปทรงกรวยที่เรียวไปยังจุดบนพื้นผิวโลก พื้นที่ภายในร่มเงามีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100 ไมล์ และใครก็ตามที่อยู่ภายในนั้นเห็นสุริยุปราคาเต็มดวง การเคลื่อนที่รวมกันของดวงจันทร์และการหมุนของโลกทำให้อัมบราเคลื่อนตัวใน a เส้นทางลักษณะเฉพาะตามพื้นผิวโลกด้วยความเร็วระหว่าง 1,000 ถึง 3,000 ไมล์ต่อชั่วโมง ขึ้นอยู่กับ ละติจูด.

หากคุณตรวจสอบแผนภาพสุริยุปราคาวงแหวน คุณจะเห็นเงามืดมาโฟกัสที่ระยะห่างจากพื้นผิวโลก ผู้ชมที่ยึดติดกับพื้นโลกซึ่งอยู่นอกจุดโฟกัสนี้ จะไม่ถูกผลักเข้าไปในเงามืดสนิทเหมือนอยู่ในระหว่างเกิดสุริยุปราคาเต็มดวง แสงจากวงแหวนรอบนอกของดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของชื่อ "วงแหวน" แผ่ขยายออกไปเกินจุดโฟกัสของเงามืดและส่องสว่างบริเวณนั้นออกไป แสงแดดลดน้อยลงแต่ไม่ดับ สร้างเอฟเฟกต์คล้ายกับเมฆที่ปกคลุมหนาทึบ

ผู้คนสามารถเห็นจำนวนรวมได้ไม่เกิน 7 1/2 นาทีก่อนที่อัมบราจะเคลื่อนไปทางตะวันออก เมื่ออยู่นอกร่มเงา ผู้ชมจะยังคงอยู่ในเงามัวหรือเงาบางส่วนเป็นระยะเวลานานขึ้น สิ่งที่พวกเขาเห็นขณะอยู่ในเงามัวคือเงาของดวงจันทร์ที่ปิดกั้นดิสก์ของดวงอาทิตย์เพียงบางส่วน ในทางตรงกันข้าม สุริยุปราคาวงแหวนสามารถอยู่ได้นานถึง 12 1/2 นาที เวลาที่เพิ่มขึ้นนั้นเกิดจากดิสก์ของดวงจันทร์มีขนาดเล็กลงอย่างเห็นได้ชัด โดยอาศัยขนาดที่เล็กกว่า จึงมีระยะห่างมากกว่าที่จะครอบคลุมเส้นทางผ่านหน้าดวงอาทิตย์

ในฤดูสุริยุปราคาใดก็ตาม อย่างน้อยหนึ่งจันทรุปราคาจะเกิดขึ้นสองสัปดาห์ก่อนหรือหลังสุริยุปราคา โปรดจำไว้ว่า จันทรุปราคาเกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์เต็ม กล่าวคือ อยู่ตรงปลายด้านตรงข้ามของวงโคจร และโลกเคลื่อนผ่านระหว่างมันกับดวงอาทิตย์ จันทรุปราคาอาจเป็นบางส่วนหรือทั้งหมด แต่จะไม่เป็นวงแหวน โลกมีขนาดใหญ่เกินไปเมื่อเทียบกับดวงจันทร์ที่จะใส่เข้าไปในจานของดวงอาทิตย์เมื่อมองจากดวงจันทร์

ร่มเงาของโลกมีความยาว 1.4 ล้านกม. ซึ่งมากกว่าระยะห่างระหว่างโลกกับดวงจันทร์มากกว่าสามเท่า หากคุณอยู่บนดวงจันทร์ คุณจะเห็นว่าโลกบังดวงอาทิตย์ แต่แทนที่จะอยู่ในความมืดมิด คุณจะเห็นบางสิ่งที่แปลกมาก คุณจะเห็นโลกอาบแสงสีแดงเป็นวงแหวน นี่คือแสงแดดที่เบี่ยงเบนจากชั้นบรรยากาศของโลก แสงแดดที่มีพลังงานสูงเบี่ยงเบนไปโดยสิ้นเชิง แต่แสงสีแดงสามารถทะลุผ่านชั้นบรรยากาศและหักเหได้ เหมือนกับแสงที่ลอดผ่านปริซึม

การหักเหนี้เป็นสาเหตุที่ผู้คนเรียกจันทรุปราคาว่าเป็นพระจันทร์สีเลือด แสงหักเหที่ส่องสว่างบนพื้นผิวดวงจันทร์ทำให้ดวงจันทร์เป็นสีแดงน่ากลัว เนื่องจากดิสก์ของโลกมีขนาดใหญ่กว่าดวงจันทร์มาก ช่วงเวลารวมระหว่างจันทรุปราคาสามารถอยู่ได้นานถึง 1 ชั่วโมง 40 นาที ด้านใดด้านหนึ่งของโลก ดวงอาทิตย์ถูกบดบังบางส่วนโดยโลกเป็นเวลาอีกหนึ่งชั่วโมงหรือมากกว่านั้น จันทรุปราคาสามารถอยู่ได้นานถึงหกชั่วโมงนับจากช่วงเวลาที่ดิสก์ของโลกเริ่มซ่อนดวงจันทร์จนถึงช่วงเวลาที่มันเคลื่อนออกไปโดยสมบูรณ์

สภาพบนพื้นผิวโลกอาจคาดเดาไม่ได้ แต่การเคลื่อนที่ของโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่นทั้งหมดไม่เป็นเช่นนั้น นักวิทยาศาสตร์จัดทำรายการการเคลื่อนไหวเหล่านี้ และหากพื้นที่ของคุณมีกำหนดเกิดสุริยุปราคาที่น่าตื่นตาตื่นใจ คุณจะรู้เกี่ยวกับมันก่อนเหตุการณ์จริงหลายปี

ตั้งแต่สมัยเมโสโปเตเมีย นักดาราศาสตร์ได้ตระหนักว่าสุริยุปราคาเกิดขึ้นในวัฏจักร 18 ปี (อันที่จริงคือ 18 ปี 11 วัน 8 ชั่วโมง) เรียกว่าวัฏจักรซารอส ในตอนท้ายของ Saros ดวงอาทิตย์จะถือว่าอยู่ในตำแหน่งเดียวกันกับโหนดของดวงจันทร์ที่มันมีที่จุดเริ่มต้นของวัฏจักร และวงจร Saros ใหม่เริ่มต้นขึ้น สุริยุปราคาในแต่ละวัฏจักร Saros เป็นไปตามรูปแบบเดียวกับก่อนหน้านี้ โดยมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเนื่องจากการรบกวนของวงโคจรและปัจจัยอื่นๆ

ความจริงที่ว่าสุริยุปราคาไม่ได้เกิดขึ้นที่ส่วนเดียวกันของพื้นผิวโลกในช่วงเวลา 18 ปีอันเนื่องมาจากการหมุนของโลก เมื่อพิจารณาปัจจัยนั้นแล้ว นักดาราศาสตร์ของ NASA ได้สร้าง a ปฏิทินสุริยุปราคา ดีถึงปี 3000.