затемнення сонця
Сурдин В.Г.
Державний астрономічний інститут
ім. П.К.Штернберга, Київ.
Навіть серед астрономів, які виявляють в цьому питанні професійний азарт, далеко не всі були свідками повних затемнень Сонця. І справа не в тому, що подія це рідкісне: наведена тут таблиця показує, що повні затемнення, дійсно, трапляються мало не щороку. Головна перешкода для їх спостереження - малий розмір місячної тіні і погана погода на Землі. Втім, спочатку пояснимо, які взагалі бувають затемнення.
При цьому руху світил ніяк не узгоджені між собою, тому в моменти затемнень співвідношення їх видимих діаметрів щоразу виявляється різним. Якщо в момент сонячного затемнення Місяць проходить перигей (найближчу до Землі точку орбіти), то вона завжди полность затьмарює Сонце; в апогеї (найбільш віддаленій точці орбіти) кутовий розмір її диска завжди менше сонячного, тому відбувається кільцеве затемнення. У проміжних випадках тип затемнення залежить від поточного співвідношення видимих діаметрів світил (астрономи за традицією називають зірки, планети і їх супутники "світилами", хоча для Місяця в даному випадку більш підходить "темніло").
Земля, Місяць і Сонце (саме в такому порядку) шикуються в одну лінію в моменти молодиків. Чому ж не кожне молодик знаменується сонячним затемненням? Справа в тому, що орбіта Місяця навколо Землі і орбіта Землі навколо Сонця не лежать в одній площині: вони нахилені один до одного приблизно на 5 градусів. А видимі діаметри Місяця і Сонця, нагадаємо, складають всього 0,5 градуса. Тому накладення Місяця на Сонце може спостерігатися тільки в тому випадку, якщо вони одночасно виявляються поблизу точок перетину місячної орбіти з екліптикою (площина орбіти Землі, вздовж якої ми спостерігаємо річне переміщення Сонця). Ці точки перетину називають вузлами місячної орбіти. Місяць поблизу вузлів буває двічі на місяць, але Сонце - лише двічі на рік. Тому сонячний затемнення зазвичай трапляються два рази в році, причому, як правило, одне з них буває кільцеве і не представляє помітного інтересу ні для публіки, ні для більшості вчених - адже корона не видно!
Настільки ж малоцікавим виявляється потрапляння спостерігача в область місячної півтіні, тобто в ту область на Землі, де спостерігається часткове затемнення Сонця: при цьому диск Місяця закриває лише частину сонячного диска, і корона залишається невидимою. Справедливості заради скажу, що в молодості я кілька разів спостерігав часткове затемнення Сонця з великим інтересом і користю. Було приємно на власні очі переконатися у високій точності астрономічних розрахунків, було цікаво побачити Сонце в формі півмісяця, та й самі спостереження вимагають відомої технічної підготовки і навіть винахідливості.
Місячна тінь ковзає по поверхні Землі із заходу на схід приблизно з такою ж швидкістю, як Місяць рухається по орбіті: близько 1 км / с. Максимальний час, протягом якого тінь Місяця (область повного затемнення Сонця) стосується Землі, складає близько 3,5 годин, а півтінь (область часткового затемнення) затримується на Землі близько 5,5 годин. Максимальний діаметр тіні на поверхні Землі близько 270 км. Тільки жителі, які опинилися на шляху тіні, спостерігають повне затемнення.
Оскільки поверхня Землі обертається в тому ж напрямку, куди рухається місячна тінь, земні спостерігачі як би намагаються наздогнати її, і декому це непогано вдається. Швидкість обертання земної поверхні на екваторі досягає максимального значення 0,46 км / с, тому там місячна тінь біжить по Землі зі швидкістю всього 0,5 км / с, вдвічі повільніше, ніж в полярних районах. В районі екватора повні затемнення можуть тривати до 7 хв 40 сек, а на широті 45 градусів до 6,5 хв. Але ці максимальні значення досягаються рідко; зазвичай повне затемнення триває 2-3 хвилини. Бажаючи продовжити це задоволення і детальніше вивчити корону Сонця, вчені (а в останні роки ще й багаті туристи) користуються надзвуковими літаками, здатними не відставати від місячної тіні годинами!
Якщо очікувати повного затемнення Сонця на одному місці, то можна його і не дочекатися: в кожній точці на Землі повне затемнення відбувається в середньому один раз за 360 років. Тому любителі рідкісних природних явищ і астрономи (вони теж великі любителі) спрямовуються туди, де розрахунки пророкують проходження місячної тіні. Але не часто удача супроводжує непоседлевим спостерігачам. Зазвичай смуга затемнення проходить по океану або недоступним місцях - горам, джунглях. Але навіть якщо місцевість прохідна і доступна для завезення наукової апаратури, необхідно серйозно подумати про погоду: хмарне небо - це провал експедиції. Тому за багаторічними Метеодані професіонали заздалегідь обчислюють ймовірність ясного неба в день і годину затемнення вздовж всієї його смуги і їдуть туди, де ця ймовірність максимальна.