Sadržaj
- Ovo je sezona ... zbog pomrčine
- Četiri vrste sunčevih pomračenja
- Što je godišnje pomračenje?
- Ukupno prema godišnjem pomračenju
- Vrste Mjesečevih pomrčina
- Predviđanje pomrčina i ciklusa Saros
Relativne udaljenosti Sunca i mjeseca od Zemlje i njihove relativne veličine odgovorne su za jednu od najsretnijih slučajnosti u astronomiji.
Jednostavno se događa da su prividni diskovi sunca i mjeseca, što se vidi sa Zemlje, gotovo iste veličine. To omogućuje mjesecu da samo prekriva sunce dok prolazi između sunca i Zemlje, a zato što je podudaranje veličine tako točno, ljudi na Zemlji mogu vidjeti sunčanu koronu. Šanse da se to događa su, dobro, astronomske.
Kad mjesec prođe ispred sunca, ljudi na Zemlji doživljavaju pomračenje, ali nisu sve pomračenja totalne. Ponekad se mjesec ne podudara točno sa suncem, a umjesto potpunog zatamnjenja, ljudi samo vide kako sunčevo svjetlo postaje prigušeno.
A ponekad je mjesec predaleko od Zemlje u svojoj orbiti da bi u potpunosti prekrio sunce, čak i kad prolazi neposredno ispred njega. Ovo je prstenasta pomrčina. To bi bilo totalno pomračenje Sunca da je mjesec bliži.
Ovo je sezona ... zbog pomrčine
Sunčeve pomračenja nastaju tijekom novih mjeseci. Suprotno tome, pomrčina Mjeseca nastaje kada je mjesec pun i Zemlja se kreće između njega i sunca.
Ako bi se Mjesečeva orbita nalazila u istoj ravnini kao i Zemlja u orbiti oko Sunca, vidjeli bismo pomračenje Sunca i Mjeseca svaki mjesec, ali to nije slučaj. Ravnina Mjesečeve orbite je nagnuta za 5,1 stupanj prema ravnini Zemljine orbite. To dodaje dodatni uvjet za pomračenje. Ne samo da mora biti mlad ili pun mjesec, već i mjesec mora biti dovoljno blizu ravnini Zemljine orbite da blokira dio sunca.
Svaki mjesec, Mjesec dvaput prelazi ravninu Zemljine orbite, jednom na svom putu prema jugu, a drugi put dva tjedna kasnije, kada je na svom putu prema sjeveru. Ti se prijelazi nazivaju čvorovi, a da bi došlo do pomrčine, sunce mora biti unutar 17 stupnjeva od jednog od čvorova. To se događa dva puta godišnje. Sunce dnevno putuje 0,99 stupnjeva, tako da ostaje u blizini čvora oko 34 dana. To razdoblje od 34 dana naziva se sezona pomračenja.
Tijekom određene sezone pomračenja, jedna je pomrčina Sunca i jedna pomrčina Mjeseca. Sezona pomračenja je dulja od mjesec dana, pa su moguće da se tijekom jedne sezone mogu dogoditi dva ili pomrčina Sunca.
Četiri vrste sunčevih pomračenja
Totalne pomračenja Sunca vidljive su duž prilično uske staze na Zemljinoj površini, ali djelomične pomračenja vidljive su na mnogo širem području. Vrsta pomračenja koja ljudi vide ovisi o tri faktora:
Četiri vrste pomračenja koje se mogu dogoditi su sljedeće:
ukupno: Ovo je klasična pomrčina Sunca tijekom koje mjesec u potpunosti prekriva sunce, a gledatelji u mjesečevoj umri mogu vidjeti sunčevu koronu. Do njega može doći samo ako je sunce unutar nekoliko stupnjeva od mjesečevih čvorova. U isto vrijeme, sunce mora biti dovoljno daleko od Zemlje da bi njegov disk bio dovoljno mali da bi ga mogao prekriti mjesec. Mjesec sa svoje strane mora biti dovoljno blizu Zemlje da ima disk dovoljno velik da može pokriti sunce.
djelomična: Kad nastupi sezona pomračenja, ali sunce je daleko od čvora na punom mjesecu, neki ljudi na Zemlji mogu vidjeti da mjesec blokira samo dio sunca. Ovo je djelomična pomrčina. Nebo nešto tamnije dok je dio sunčevog diska zatamnjen.
Prstenasti: Prstenasta pomračenje nastaje kada je sunce dovoljno blizu čvoru da bi se moglo dogoditi potpuno pomračenje, ali ono je ili preblizu Zemlji ili je mjesec predaleko od Zemlje da bi Mjesečev disk mogao u potpunosti blokirati sunce. Gledatelji u umbi vide potpuni disk mjeseca ispred sunca s jarkim prstenom sunčeve svjetlosti koji ga okružuje.
Hibrid: Hibridna pomrčina je rijetka. To se događa kada su sunce i mjesec postavljeni da stvaraju prstenastu pomračenje, ali kako se umbra kreće po licu Zemlje, zakrivljenost Zemlje smanjuje udaljenost do mjeseca upravo toliko da mjesečevi disk bude dovoljno velik da u potpunosti blokira sunce i stvoriti totalno pomračenje za kratko vrijeme.
Što je godišnje pomračenje?
I Zemlja i Mjesec imaju eliptične orbite. Između Zemljinog afilija ili maksimalne udaljenosti od sunca i njegovog periheliju ili minimalne udaljenosti od Sunca postoji udaljenost od gotovo 5 milijuna kilometara. To čini razliku od oko 1 lučni minut u prividnoj veličini.
Razlika u udaljenosti od Mjeseca od Zemlje u apogeju (najveća udaljenost) i perigeju (minimalna udaljenost) je oko 50 000 kilometara, što stvara razliku u prividnoj veličini od 4 lučna minuta ili oko 13 posto njegove prosječne veličine. Mjesec se mijenja više u relativnoj veličini od sunca, tako da ima više utjecaja na vrstu pomračenja koji ljudi vide.
Da bi pomračenje bilo prstenasto, mjesec mora biti manji od sunca. To se definitivno događa kada je Zemlja najbliže suncu, što se događa u siječnju, a mjesec je na svojoj najvećoj udaljenosti.
Međutim, orbita Zemlje vrlo je blizu kružne, pa se prividna veličina sunca ne mijenja toliko. Prema tome, prstenasta pomrčina mogla bi se dogoditi i u srpnju, ako je mjesec u svom apogeju. Ako se pomračenje dogodi kad je mjesec u perigeju i pojavi se kao "supermosec" kada bude pun, definitivno nećete vidjeti prstenastu pomračenje, bez obzira na doba godine.
Kada se dogodi prstenasta pomrčina, mjesec prođe potpuno ispred sunca, ali sunce ne potamni u potpunosti. Umjesto toga, oko rubova mjesečeve sjene vidljiv je vatreni prsten, a ta sunčeva svjetlost djelomično osvjetljava nebo, stvarajući neku vrstu sablasnog sumraka. Budući da je sunce još uvijek vidljivo tijekom prstenaste pomrčine, gledanje izravno u pomračenje još je opasnije od gledanja u potpuni pomračenje.
Ukupno prema godišnjem pomračenju
Kad vidite dijagram potpunog pomračenja Sunca, vidite mjesečevu sjenu ili umbru, prikazanu kao stožac koji se sužava na točku na Zemljinoj površini. Područje unutar umbre promjera je oko 100 milja, i bilo tko u njoj vidi potpuno pomračenje. Kombinirano kretanje Mjeseca i rotacija Zemlje uzrokuju da se umbra kreće u karakterističnom putu duž Zemljine brzine brzinom između 1.000 i 3.000 mph, ovisno o zemljopisnoj širini.
Ako proučite prstenasti dijagram pomračenja, vidjet ćete da se umbra nalazi u fokusu na nekoj udaljenosti iznad Zemljine površine. Zemaljski gledatelji, koji su izvan ove žarišta, ne bivaju gurnuti u potpunu sjenu kao što su tijekom potpunog pomračenja. Svjetlost iz vanjskog prstena Sunca - odakle potječe naziv „prstenasti“ - proteže se izvan žarišta umbre i osvjetljava područje izvan. Sunčeva svjetlost se smanjuje, ali ne gasi, stvarajući učinak sličan oblaku teškog oblaka.
Ljudi su u stanju da svjedoče o totalnosti ne više od 7 1/2 minuta prije nego što se umbra pomakne na istok. Jednom izvan umbre, gledatelji duže vrijeme ostaju u penumbri ili djelomičnoj sjeni. Ono što vide dok su u penumbri, je mjesečeva sjena koja blokira samo dio sunčevog diska. Suprotno tome, prstenasta pomrčina može trajati i do 12 1/2 minute. Dodatno vrijeme se događa zbog manje prividne veličine mjesečevog diska. Zahvaljujući svojoj manjoj veličini, ima više udaljenosti koje treba prijeći na svom suncu.
Vrste Mjesečevih pomrčina
U bilo kojoj sezoni pomračenja, barem će se pomračiti Mjesec dva tjedna prije ili nakon pomračenja Sunca. Zapamtite, mjesečevi pomračenja događaju se kad je mjesec pun - to jest, na suprotnom kraju svoje orbite - a Zemlja prolazi između njega i sunca. Lunarni pomračenja mogu biti djelomični ili potpuni, ali nikad prstenasti. Zemlja je prevelika u odnosu na mjesec da bi se mogla uklopiti unutar sunčevog diska, kao što se vidi s mjeseca.
Zemaljska umbra duga je 1,4 milijuna km, što je više od tri puta veće udaljenosti između Zemlje i Mjeseca. Da ste bili na mjesecu, vidjeli biste kako Zemlja blokira sunce, ali umjesto da ste u potpunom mraku, bili biste svjedoci nečeg vrlo čudnog. Vidjeli biste Zemlju okupanu u prstenu crvenog svjetla. Ovo sunčevo svjetlo odbija Zemaljska atmosfera. Sunčeva svjetlost više energije potpuno se odbija, ali crvena svjetlost može prodrijeti u atmosferu i prevlada, poput svjetla koja prolazi kroz prizmu.
Ovo lomljenje je razlog zašto ljudi pomrače Mjesečev pomračenje kao krvni mjesec. Refrakcijska svjetlost koja osvjetljava mjesečevu površinu pretvara mjesec u sablasno crvenu boju. Budući da je Zemljin disk toliko veći od mjesečevog, razdoblje totalnosti za vrijeme pomrčine Mjeseca može trajati čak 1 sat i 40 minuta. S obje strane totaliteta, Sunce je djelomično začepljeno Zemljom još sat vremena. Mjesečeva pomračenje može trajati čak šest sati od trenutka kada Zemljin disk počne skrivati mjesec do trenutka kada se u potpunosti odmakne.
Predviđanje pomrčina i ciklusa Saros
Uvjeti na Zemljinoj površini mogu biti nepredvidljivi, ali kretanja Zemlje i svih ostalih planeta nisu. Znanstvenici katalogiziraju ta kretanja, a ako je zbog vašeg područja spektakularno pomračenje Sunca, to ćete znati godinama prije stvarnog događaja.
Još od mezopotamijskih vremena astronomi su prepoznali da se pomračenja događaju u 18-godišnjim ciklusima (zapravo, 18 godina, 11 dana, 8 sati) nazvanim Saros ciklusima. Na kraju jednog Sarosa sunce zauzima isti položaj u odnosu na mjesečeve čvorove koje je imao na početku ciklusa i započinje novi Saros ciklus. Pomračenja u svakom Sarosovom ciklusu slijede isti obrazac kao u onom prije, s malim promjenama zbog orbitalnih poremećaja i drugih čimbenika.
Činjenica da se pomračenja Sunca ne događaju na istom dijelu Zemlje u razmacima od 18 godina, posljedica je rotacije Zemlje. Kada su to u obzir uzeli, NASA-ini astronomi stvorili su kalendar pomračenja dobar do 3000. godine.