Eclipse

редактировать

Астрономическое событие, при котором спрятано одно тело by another Тотальность во время солнечного затмения 1999 года. Солнечные выступы можно увидеть вдоль лимба (красным), а также обширные корональные волокна.

затмение - это астрономическое событие, который возникает, когда астрономический объект или космический корабль временно не виден из-за перехода в тень другого тела или из-за того, что другое тело проходит между ним и наблюдателем. Такое расположение трех небесных объектов известно как сизигия. Помимо сизигии, термин «затмение» также используется, когда космический корабль достигает положения, в котором он может наблюдать два выровненных таким образом небесных тела. Затмение является результатом либо затмения (полностью скрыто), либо транзита (частично скрыто).

Термин «затмение» чаще всего используется для описания либо солнечного затмения, когда тень Луны пересекает поверхность Земли, либо лунного затмения, когда Луна движется. в тень Земли. Однако это также может относиться к таким событиям за пределами системы Земля-Луна: например, планета движется в тень, отбрасываемую одной из ее лун, луна, уходящая в тень, отбрасываемую ее планетой-хозяином, или луна, уходящая в тень другой луны. Система двойная звезда также может производить затмения, если плоскость орбиты составляющих ее звезд пересекает позицию наблюдателя.

В особых случаях солнечных и лунных затмений они происходят только во время «сезона затмений », два раза в году, когда плоскость орбиты Земли вокруг Солнца пересекает плоскость орбиты Луны вокруг Земли. Тип солнечного затмения, которое происходит в течение каждого сезона (полное, кольцевое, гибридное или частичное), зависит от видимых размеров Солнца и Луны. Если бы орбита Земли вокруг Солнца и орбита Луны вокруг Земли находились бы в одной плоскости друг с другом, то затмения происходили бы каждый месяц. Лунное затмение будет при каждом полнолунии и солнечное затмение при каждом новолунии. А если бы обе орбиты были идеально круговыми, то каждое солнечное затмение было бы одного типа каждый месяц. Именно из-за непланарных и некруглых различий затмения не являются обычным явлением. Лунные затмения можно увидеть со всей ночной половины Земли. Но солнечные затмения, особенно полные затмения, происходящие в любой конкретной точке на поверхности Земли, - это очень редкие события, которые могут происходить с интервалом в несколько десятилетий.

Содержание

  • 1 Этимология
  • 2 Умбра, полутень и антумбра
  • 3 Циклы затмений
  • 4 Система Земля – Луна
    • 4.1 Солнечное затмение
    • 4.2 Лунное затмение
    • 4.3 Исторические записи
  • 5 Другие планеты и карликовые планеты
    • 5.1 Газовые гиганты
    • 5.2 Марс
    • 5.3 Плутон
    • 5.4 Меркурий и Венера
  • 6 Затменные двойные системы
  • 7 Типы
  • 8 См. Также
  • 9 Ссылки
  • 10 Внешние ссылки

Этимология

На этом гравюре изображены парижане, наблюдающие солнечное затмение 28 июля 1851 г.

Термин происходит от древнегреческого существительного ἔκλειψις ( ékleipsis), что означает «оставление», «падение» или «затемнение небесного тела», которое происходит от глагола ἐκλείπω (ekleípō), что означает «покинуть», «затемнить» или «затмить». прекратить существование, "комбинация префикса ἐκ- (ek-), от предлога ἐκ (ek)," out "и глагола λείπω (leípō)," отсутствовать ".

Umbra, penumbra и антумбра

Умбра, полутень и антумбра, отбрасываемые непрозрачным объектом, заслоняющим более крупный источник света

Для любого два объекта в космосе, линия может быть продолжена от первого до второго. Последний объект будет блокировать некоторое количество света, излучаемого первым, создавая область тени вокруг оси линии. Обычно эти объекты движутся относительно друг друга и своего окружения, поэтому результирующая тень будет проходить через область пространства, проходя только через любое конкретное место в этой области в течение фиксированного интервала времени. Если смотреть с такого места, это событие затенения известно как затмение.

Обычно поперечное сечение объектов, участвующих в астрономическом затмении, имеет примерно форму диска. Область тени объекта во время затмения делится на три части:

  • тень, в пределах которой объект полностью закрывает источник света. Для Солнца этим источником света является фотосфера.
  • Антумбра, простирающаяся за верхушку тени, внутри которой объект находится полностью перед источником света, но слишком мал, чтобы полностью покрывают его.
  • Полутень, в которой объект только частично находится перед источником света.
Конфигурации Солнце-Луна, которые создают общую (A), кольцевую (B) и частичную ( C) солнечное затмение

A полное затмение происходит, когда наблюдатель находится в тени, кольцевое затмение, когда наблюдатель находится в антумбре, и частичное затмение, когда наблюдатель находится в пределах полутени. Во время лунного затмения применимы только тень и полутень, потому что антумбра системы Солнце-Земля лежит далеко за пределами Луны. Аналогично, видимый диаметр Земли с точки зрения Луны почти в четыре раза больше, чем у Солнца, и поэтому не может вызвать кольцевого затмения. Те же термины могут использоваться аналогично при описании других затмений, например, антумбра Деймоса, пересекающего Марс, или Фобоса, входящего в полутень Марса.

Первый контакт происходит, когда диск затмевающего объекта впервые начинает падать на источник света; второй контакт - когда диск полностью перемещается внутри источника света; третий контакт, когда он начинает уходить из света; и четвертый или последний контакт, когда он, наконец, полностью покидает диск источника света.

Для сферических тел, когда затеняющий объект меньше звезды, длина (L) конусообразной тени тени определяется как:

L = r ⋅ R o R s - R o {\ displaystyle L \ = \ {\ frac {r \ cdot R_ {o}} {R_ {s} -R_ {o}}}}L \ = \ \ frac {r \ cdot R_o} {R_s - R_o}

где R s - радиус звезды, R o - радиус затмевающего объекта, а r - расстояние от звезды до скрывающегося объекта. Для Земли в среднем L равно 1,384 × 10 км, что намного больше, чем большая полуось Луны , равная 3,844 × 10 км. Следовательно, темный конус Земли может полностью охватить Луну во время лунного затмения. Однако, если у затмевающего объекта есть атмосфера, часть светимости звезды может быть преломлена в объеме тени. Это происходит, например, во время затмения Луны Землей, вызывая слабое красноватое освещение Луны даже при полном ее освещении.

На Земле тень, отбрасываемая во время затмения, движется примерно со скоростью 1 км в секунду. Это зависит от местоположения тени на Земле и угла, под которым она движется.

Циклы затмений

цикл затмений происходит, когда затмения в серии разделены определенным промежутком времени. Это происходит, когда орбитальные движения тел образуют повторяющиеся гармонические узоры. Конкретный пример - сарос, который приводит к повторению солнечного или лунного затмения каждые 6 585,3 дня или немногим более 18 лет. Поскольку это не целое число дней, последовательные затмения будут видны из разных частей света.

Система Земля – Луна

Символическая орбитальная диаграмма с Земли в центре с Солнце и Луна проецируются на небесную сферу, показывая два узла Луны, где могут происходить затмения.

Затмение с участием Солнца, Земли и Луны может произойти только тогда, когда они находятся почти на прямой линии, позволяя одному спрятаться за другим, если смотреть с третьего. Поскольку плоскость орбиты Луны наклонена относительно плоскости орбиты Земли (эклиптика ), затмения могут происходить только тогда, когда Луна находится близко к пересечению этих двух плоскости (узлы ). Солнце, Земля и узлы выравниваются дважды в год (в течение сезона затмений ), и примерно в это время затмения могут происходить в течение примерно двух месяцев. В календарном году может быть от четырех до семи затмений, которые повторяются в соответствии с различными циклами затмений, такими как сарос.

. Между 1901 и 2100 годами максимальное количество затмений составляет семь:

  • четыре (полутеневых) лунных и три солнечных затмения: 1908, 2038.
  • четыре солнечных и три лунных затмения: 1918, 1973,, 2094.
  • пять солнечных и два лунных затмения: 1934 год.

Исключая полутеневые лунные затмения, максимум семь затмений:

  • 1591, 1656, 1787, 1805, 1918, 1935, 1982 и 2094.

Солнечное затмение

Развитие солнечного затмения 1 августа 2008 г., вид из Новосибирска, Россия. Время между выстрелами составляет три минуты.

По наблюдениям с Земли, солнечное затмение происходит, когда Луна проходит перед Солнцем. Тип солнечного затмения зависит от расстояния Луны до Земли во время этого события. Полное солнечное затмение происходит, когда Земля пересекает область тени Луны. Когда тень не достигает поверхности Земли, Солнце закрывается лишь частично, что приводит к кольцевому затмению. Частичные солнечные затмения происходят, когда наблюдатель находится внутри полутени.

Каждый значок показывает вид из центра своего черного пятна, представляющего Луну (не в масштабе)

величина затмения - это доля диаметра Солнца, покрытая Луной. Для полного затмения это значение всегда больше или равно единице. Как в кольцевых, так и в полных затмениях величина затмения представляет собой отношение угловых размеров Луны и Солнца.

Солнечные затмения - это относительно короткие события, которые можно наблюдать только на относительно узкой траектории. При самых благоприятных обстоятельствах полное солнечное затмение может длиться 7 минут 31 секунду, и его можно наблюдать по трассе шириной до 250 км. Однако область, где можно наблюдать частичное затмение, намного больше. Туманность Луны будет продвигаться на восток со скоростью 1700 км / ч, пока не перестанет пересекать поверхность Земли.

Геометрия полного солнечного затмения (не в масштабе)

Во время солнечного затмения Луна может иногда полностью закрывать Солнце, потому что ее видимый размер почти такой же, как у Солнца, если смотреть с Земли. Полное солнечное затмение на самом деле является затмением, а кольцевое солнечное затмение - транзитом.

При наблюдении в точках в космосе, отличных от поверхности Земли, Солнце может быть затмено другими телами. чем Луна. Два примера: когда экипаж Аполлона-12 наблюдал Землю, затмевающую Солнце в 1969 году, и когда зонд Кассини наблюдал Сатурн затмит Солнце в 2006 году.

Прохождение лунного затмения справа налево. Целостность показана на первых двух изображениях. Для этого требовалось более длительное время выдержки , чтобы детали были видны.

Лунное затмение

Лунное затмение происходит, когда Луна проходит сквозь тень Земли. Это происходит только во время полнолуния, когда Луна находится на обратной стороне Земли от Солнца. В отличие от солнечного затмения, лунное затмение можно наблюдать практически со всего полушария. По этой причине гораздо чаще наблюдать лунное затмение из определенного места. Лунное затмение длится дольше, на его завершение уходит несколько часов, а само полное затмение обычно составляет от 30 минут до более часа.

Есть три типа лунных затмений: полутеневые, когда Луна пересекает только Землю. полутень; частичный, когда Луна частично входит в тень Земли; и всего, когда Луна полностью входит в тень Земли. Полные лунные затмения проходят все три фазы. Однако даже во время полного лунного затмения Луна не совсем темная. Солнечный свет, преломленный через атмосферу Земли, попадает в тень и дает слабое освещение. Как и на закате, атмосфера имеет тенденцию сильнее рассеивать свет с более короткими длинами волн, поэтому освещение Луны преломленным светом имеет красный оттенок, поэтому фраза «Кровавая Луна» часто встречается в описаниях таких лунных событий. назад, когда записываются затмения.

Исторические записи

Записи о солнечных затмениях велись с древних времен. Даты затмений могут использоваться для хронологической датировки исторических записей. На сирийской глиняной табличке на угаритском языке записано солнечное затмение, которое произошло 5 марта 1223 г. до н.э., а Пол Гриффин утверждает, что камень в Ирландии зафиксировал затмение 30 ноября 3340 г. до н.э. Постановка того, что астрономы классической эпохи использовали записи вавилонских затмений в основном из 13 века до нашей эры, дает возможное и математически последовательное объяснение того, что греки нашли все три средних движения Луны (синодическое, аномальное, драконическое) с точностью примерно до одной миллионной доли. или лучше. Китайские исторические записи о солнечных затмениях датируются более 3000 лет и использовались для измерения изменений скорости вращения Земли.

К 1600-м годам европейские астрономы публиковали книги с диаграммами, объясняющими, как происходили лунные и солнечные затмения. Чтобы распространить эту информацию среди более широкой аудитории и уменьшить страх перед последствиями затмений, продавцы книг напечатали плакаты, объясняющие это событие либо с помощью науки, либо с помощью астрологии.

Другие планеты и карликовые планеты

Газовые гиганты

Фотография Юпитера и его спутника Ио, сделанная Хабблом. Черное пятно - тень Ио. Сатурн закрывает Солнце, как видно с космического зонда Кассини-Гюйгенс

У планет газовых гигантов много спутников, и поэтому часто показывают затмения. Наиболее ярким из них является Юпитер, который имеет четыре больших луны и низкий наклон оси, что делает затмения более частыми, поскольку эти тела проходят сквозь тень большей планеты. Транзиты происходят с одинаковой частотой. Часто можно увидеть, как большие луны отбрасывают круглые тени на облака Юпитера.

Затмения галилеевых спутников Юпитером стали точно предсказуемыми, когда стали известны их орбитальные элементы. В течение 1670-х годов было обнаружено, что эти события происходили примерно на 17 минут позже, чем ожидалось, когда Юпитер находился на обратной стороне Солнца. Оле Рёмер пришел к выводу, что задержка была вызвана временем, необходимым свету, чтобы пройти от Юпитера до Земли. Это было использовано для получения первой оценки скорости света.

на трех других газовых гигантах (Сатурн, Уран и Нептун ) затмения происходят только в определенные периоды на орбите планеты из-за их более высокого наклона между орбитами Луны и плоскостью орбиты планеты. Например, спутник Титан имеет орбитальную плоскость, наклоненную примерно на 1,6 ° к экваториальной плоскости Сатурна. Но у Сатурна угол наклона оси почти 27 °. Плоскость орбиты Титана пересекает линию обзора Солнца только в двух точках на орбите Сатурна. Поскольку период обращения Сатурна составляет 29,7 года, затмение возможно только каждые 15 лет.

Время затмений спутника Юпитера также использовалось для вычисления долготы наблюдателя на Земле. Зная ожидаемое время, когда затмение будет наблюдаться на стандартной долготе (например, Гринвич ), разницу во времени можно вычислить, точно соблюдая местное время затмения. Разница во времени дает долготу наблюдателя, потому что каждый час разницы соответствует 15 ° вокруг экватора Земли. Эту технику использовал, например, Джованни Д. Кассини в 1679 году, чтобы повторно отобразить Францию ​​.

Марс

Прохождение Фобоса с Марса, как это было видно с Марса. Марсоход Opportunity (10 марта 2004 г.)

На Марсе возможны только частичные солнечные затмения (транзиты ), потому что ни один из его спутников недостаточно велик, с соответствующими радиусами орбиты, чтобы покрыть диск Солнца, если смотреть с поверхности планеты. Затмения лун Марсом не только возможны, но и обычны, их сотни происходят каждый земной год. Также бывают редкие случаи, когда Деймос затмевает Фобос. Марсианские затмения фотографировали как с поверхности Марса, так и с орбиты.

Плутон

Плутон с его пропорционально большим спутником Харон также является местом многих затмений. Между 1985 и 1990 годами произошла серия таких взаимных затмений. Эти ежедневные события привели к первым точным измерениям физических параметров обоих объектов.

Меркурий и Венера

Затмения невозможны на Меркурий и Венера, у которых нет спутников. Однако оба наблюдались как транзит по поверхности Солнца. В среднем за столетие Меркурий проходит 13 раз. Проходы Венеры происходят парами, разделенными интервалом в восемь лет, но каждая пара событий происходит реже одного раза в столетие. По данным НАСА, следующая пара транзитов произойдет 10 декабря 2117 года и 8 декабря 2125 года. Транзиты по Меркурию гораздо более распространены.

Затменные двойные системы

A двойная звезда система состоит из двух звезды, вращающиеся вокруг своего общего центра масс. Движения обеих звезд лежат в одной плоскости орбиты в космосе. Когда эта плоскость очень близко совмещена с местоположением наблюдателя, можно увидеть, как звезды проходят друг перед другом. Результатом является тип внешней системы переменной звезды, называемый затменной двойной системой.

. Максимальная светимость затменной двойной системы равна сумме вкладов светимости от отдельные звезды. Когда одна звезда проходит впереди другой, видно, что светимость системы уменьшается. Светимость возвращается к норме, когда две звезды больше не находятся в одном ряду.

Первой обнаруженной затменной двойной звездной системой была Алгол, звездная система в созвездии Персей. Обычно эта звездная система имеет визуальную величину , равную 2,1. Однако каждые 2,867 дня величина уменьшается до 3,4 более чем на девять часов. Это вызвано прохождением более тусклого члена пары перед более яркой звездой. Идея о том, что затмение является причиной этих изменений светимости, была введена Джоном Гудриком в 1783 году.

Типы

Солнце - Луна - Земля: Солнечное затмение | кольцевое затмение | гибридное затмение | частичное затмение

Солнце - Земля - ​​Луна: Лунное затмение | полутеневое затмение | частичное лунное затмение | центральное лунное затмение

Солнце - Фобос - Марс: Прохождение Фобоса с Марса | Солнечные затмения на Марсе

Солнце - Деймос - Марс: Прохождение Деймоса с Марса | Солнечные затмения на Марсе

Другие типы: Солнечные затмения на Юпитере | Солнечные затмения на Сатурне | Солнечные затмения на Уране | Солнечные затмения на Нептуне | Солнечные затмения на Плутоне

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Wikimedia У Commons есть материалы, связанные с Eclipse.
Викицитатник содержит цитаты, связанные с: Eclipse
Найдите eclipse в Wiktionary, бесплатный словарь.
Галереи изображений
Последняя правка сделана 2021-05-18 05:52:45
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте