Астрономические условия
наступления затмений

(из книги �Дракон, пожирающий Солнце�)

Одним из самых замечательных совпадений, существующих в природе, является совпадение видимых размеров Луны и Солнца.

Луна � это маленькое, холодное, темное небесное тело всего лишь 3500 км в диаметре, тогда как Солнце � это светящийся газообразный гигант диаметром 1.400.000 км. Кажущееся же совпадение их размеров происходит из-за того, что Солнце хотя и в 400 раз больше Луны, но оно и в 400 раз дальше от Земли. Поэтому во время полного солнечного затмения Луна покрывает Солнце с удивительной точностью.

Освещаемая Солнцем Луна отбрасывает в пространство сходящийся конус тени и вокруг него � расходящийся конус полутени. Когда лунная тень и полутень падают на земную поверхность, то человек, случайно оказавшийся в лунной тени, будет видеть полное солнечное затмение � Луна полностью закроет солнечный диск.

В этом случае солнечная корона видна как гало вокруг Луны, на окружа�ющий пейзаж опускаются сумерки, на потемневшем небе появляются самые яркие звезды и планеты.

Наблюдатель, попавший в полутень, обнаружит, что Луна закрыла только часть солнечного диска, происходит частное затмение Солнца.

Степень покрытия Солнца Луной называется фазой солнечного затмения. Это отношение закрытой части диаметра солнечного диска ко всему его диаметру. В зоне лунной полутени, где происходит частное затмение, фаза затмения всегда меньше единицы и она уменьшается от единицы на границе тени до нуля на внешней границе полутени.

Ниже будет дано определение кольцеобразного затмения. Его фаза тоже меньше единицы и равна отношению диаметра Луны к диаметру Солнца. Это соотношение не может быть меньше 0, 95. Также определяется и фаза полного затмения, но ее значение заключено от 1,00 до 1,03.

Фактически фаза затмения зависит от взаимного расположения Земли, Солнца и Луны. Чем больше фаза, тем больше размер тени на земной поверхности и тем больше продолжительность полного солнечного затмения. Тень Луны во время затмения движется с запада на восток со скоростью порядка 0, 6 км/сек. Поэтому при максимально возможной фазе и диаметре тени до 270 км продолжительность затмения в одной точке на земной поверхности может достигать 7 мин 31 сек.

След тени на земной поверхности называется полосой затмения. Чаще всего она имеет ширину около 100 км, а полутень достигает 7000 км.

Рекордным по продолжительности в нашем веке затмение было 30 июня 1973 года, продолжавшееся в Африке 7 мин 10 сек.

Кольцеобразная фаза затмения может продолжаться до 12 мин, а частные фазы � до 3, 5 часов, хотя чаще и того меньше.

В наше время есть способ продлить удовольствие от наблюдения затмения. Желающие садятся в реактивный самолет и устремляются вдогонку за лунной тенью, что уже неоднократно проделывалось учеными.

Один из парадоксов астрономии (для жителей северного полушария) заключается в том, что когда Земля находится в перигелии, т.е. ближе всего к Солнцу, нам холоднее всего, т.к. это происходит каждый год в начале января. В июле же мы дальше всего от Солнца. Разность между этими положениями составляет всего 3%, на столько же изменяется видимый радиус Солнца � от 976" до 944", невооруженным глазом эту разницу заметить невозможно.

Эллиптичность лунной орбиты в 4 раза больше. Луна может находиться на расстоянии 406740 км от центра Земли в апогее, и на 356410 км � в перигее. Это изменение расстояния на 12% изменяет видимый радиус Луны от 882" до 1006". Получается, что во время полного солнечного затмения видимый диаметр Луны может превышать солнечный на 124" (или 2 угловых минуты), что составляет 7%. Это случается когда Луна вблизи перигелия, а Земля в афелии. Конус лунной тени достигает Землю и уходит еще на 23.500 км дальше центра нашей планеты.

И наоборот, Луна может оказаться на 188" или 3 угловых минуты меньше Солнца (на 10%). Это случается когда Луна в апогее, а Земля в перигелии, тогда конус лунной тени не доходит на 39400 км до центра Земли. В этом случае наблюдатель, находящийся в центральной части затмения, увидит Луну полностью на фоне яркой солнечной фотосферы, которая как бы охватит Луну светящимся кольцом. Такое затмение называется кольцеобразным.

Крайние положения лунной тени показаны на рис. 1. В первом случае происходит полное солнечное затмение и конус лунной тени может иметь максимальный диаметр 273 км. Если стороны конуса тени во втором случае продлить, он образует на земной поверхности отрицательную тень или антитень, диаметр которой может достигать 313 км.

В редких случаях конус тени может достигать земную поверхность, но не доходить до центра Земли, и тогда затмение будет полным только в средней части полосы, а на ее концах (или одном конце) наблюдается частное затмение. Примеры таких смешанных затмений � 3 октября 1986 г. и 30 марта 1987 г.

Во всех случаях, когда конус тени касается земной поверхности, затмение называется центральным.