ЗАТМЕНИЯ, астрономические явления, заключающиеся в том, что земному наблюдателю Солнце, Луна, планета, спутник планеты или звезда перестают быть видимыми полностью или частично. 3. происходят вследствие того, что либо одно небесное тело закрывает другое, либо тень одного несамосветящегося тела падает на другое такое же тело. Так, 3. Солнца наблюдаются тогда, когда его закрывает Луна; 3. Луны - когда на неё падает тень Земли; 3. спутников планет - когда они попадают в тень планеты; 3. в системах двойных звёзд - когда одна звезда закрывает собой другую. К 3. относятся также прохождения тени спутника по диску планеты, закрытия Луной звёзд и планет (т. н. покрытия), прохождения внутр. планет - Меркурия и Венеры - по солнечному диску и прохождения спутников по диску планеты. С началом полётов пилотируемых космич. кораблей появилась возможность наблюдений с этих кораблей 3. Солнца Землёй (см. вклейку). Наибольший интерес представляют 3. Солнца и Луны, связанные с движением Луны вокруг Земли.
Солнечные 3. Луна отбрасывает в пространство образуемый внеш. касательными к Солнцу и Луне конус тени, вершина к-рого находится от центра Луны на расстоянии от 368 до 380 тыс. км; этот конус может достигать Земли, находящейся на расстоянии от 363 до 406 тыс. км от Луны (рис. 1). Диаметр лунной тени при падении на Землю не превышает 270 км - это макс. размеры области, где в данный момент может происходить полное солнечное 3. В этой области Луна полностью закрывает Солнце. За вершиной конус расширяется, образуя область кольцеобразного 3. При наблюдениях из этой области угловой диаметр Луны меньше диаметра Солнца и Луна закрывает не весь солнечный диск, а лишь его среднюю часть, оставляя открытым край Солнца в виде узкого яркого кольца. Здесь наблюдается кольцеобразное солнечное 3.
Вследствие движения Луны по орбите и вращения Земли вокруг оси лунная тень
скользит по земной поверхности с 3. на В. со скоростью порядка 1 км/сек, прочерчивая узкую (ширина зависит от расстояний от Земли до Луны и до Солнца, неск. изменяющихся из-за эллиптичности земной и лунной орбит), но длинную (до 15000 км) полосу, в к-рой последовательно наблюдается полное 3. Внутр. касательные к Солнцу и Луне ограничивают конус полутени с радиусом ок. 3500 км, откуда видно частное солнечное 3. тем меньшей фазы, чем дальше от центра тени и чем ближе к краю полутени находится место наблюдений (фазой 3. называют долю солнечного диаметра, закрытую Луной). При частном солнечном 3. диск Солнца закрывается не полностью. Продолжительность частного солнечного 3. большой фазы доходит до 2 ч; в середине этого промежутка времени, если место наблюдений находится на пути лунной тени, происходит полное (или кольцеобразное) 3. с продолжительностью, не превышающей 71/2 мин (для кольцеобразного - не больше 12 мин). Последовательные положения лунной полутени и полосы полного или кольцеобразного 3. изображаются на геогр. карте, наглядно показывающей течение 3. для Земли в целом.
Рис. 1. Схема тени и полутени Луны: S1, S2 и S3 - области полного, кольцеобразного и частного солнечных затмений.
Для данного места обычно производится более детальное вычисление на основании теории, развитой нем. астрономом ф. Бесселем.
В момент начала частного 3. у правого, зап. края солнечного диска появляется едва заметный ущерб: это диск Луны начинает закрывать Солнце (рис. 2). По мере продвижения Луны ещё открытая часть Солнца принимает вид серпа постепенно уменьшающейся ширины. Если данное место лежит в полосе полного 3., то перед его наступлением нитеобразный светлый край Солнца разрывается на ряд блестящих округлых точек, на т. н. чётки Бэйли, когда последние солнечные лучи прорываются через впадины между горами на краю Луны. Это явление продолжается всего несколько сек, после чего начинается полное 3. В это время вокруг тёмного лунного диска, на краю к-рого ещё видна красная каёмка солнечной хромосферы и возвышаются отд. протуберанцы, вспыхивает серебристая солнечная корона (см. вклейку). В спектроскоп в течение нескольких сек виден спектр вспышки - светлые линии излучения хромосферы. На потемневшем небе загораются звёзды и планеты. Ландшафт принимает сумеречный вид, а по горизонту стелется заревое кольцо -освещённая Солнцем земная атмосфера за пределами лунной тени.
По окончании полной фазы 3. явления происходят в обратном порядке: пробиваются первые лучи Солнца, корона и протуберанцы исчезают и по контрасту сразу становится светло; узкий серп Солнца расширяется и примерно через час ущерб на краю солнечного диска исчезает - частное 3. кончается. Наблюдение полных солнечных 3. имеет большой науч. интерес, т. к. в это время Луна не только
закрывает яркое Солнце, но и затеняет часть земной атмосферы и этим устраняет помехи для видимости ближайших окрестностей Солнца, в т. ч. короны и хромосферы. Звёзды, видимые вокруг затемнённого Солнца, позволяют наблюдать т. н. эффект Эйнштейна - одно из астрономич. следствий теории относительности (этот эффект заключается в смещении звёзд, находящихся на небесной сфере вблизи Солнца, вследствие искривления луча света этих звёзд под влиянием гравитац. поля Солнца). Всё это побуждает снаряжать спец. экспедиции в места, где наблюдается полное 3.
Лунные 3. Потемнение Луны при прохождении по полутени Земли (рис. 3) столь незначительно и происходит так медленно, что оно почти незаметно для глаза. Частное лунное 3. начинается, когда Луна входит в тень Земли. Частные 3. могут продолжаться до 33/4ч; в середине этого промежутка времени могут быть полные лунные 3. длительностью до 13/4 ч. Во время полного 3. Луна принимает тусклый, коричневато-красный оттенок вследствие того, что на неё падает нек-рое кол-во солнечных лучей, преломлённых в земной атмосфере. В зависимости от наличия облаков в периферийных областях атмосферы интенсивность и окраска таких лучей бывают разные, так что степень потемнения Луны тоже бывает неодинаковой, а в редких случаях Луна становится совсем невидимой.
Рис. 3. Схема тени н полутени Земли; 5 - область лунных затмений.
Периодичность 3. Солнечные 3. происходят только во время новолуний, а лунные 3. - во время полнолуний, но не при каждом из них, а лишь тогда, когда Солнце и Луна оказываются достаточно близко от узлов лунной орбиты, в к-рых пересекаются видимые пути Солнца и Луны на небесной сфере. Солнечное 3. произойдёт, если в момент новолуния угловое расстояние Луны от ближайшего узла не превышает 17,9°; лунное 3. - если в момент полнолуния это расстояние не превышает 12,0°. При др. расположениях Луны и Солнца, вследствие того что плоскость лунной орбиты наклонена под углом ок. 5° к эклиптике, Луна в полнолуния и новолуния находится слишком далеко от прямой, соединяющей Землю с Солнцем, и 3. не происходят. Продолжительность и фаза 3. тем больше, чем ближе к узлам в это время находятся Луна и Солнце. Узлы лунной орбиты медленно движутся по эклиптике навстречу Солнцу, так что оно проходит один и тот же узел примерно каждые 346,6 сут (драконич. год); Луна возвращается к одному и тому же узлу с периодом, равным в среднем 27, 21 сут (драконич. месяц). Т.о., в календарном году бывают две эпохи, разделённые промежутком в половину драконич. года, в к-рые могут происходить 3.; в годы, когда первая эпоха приходится на начало января, в декабре того же года наступает и третья благоприятная для 3. эпоха. В каждую такую эпоху происходит 1 или 2 (но малой фазы) солнечных 3.
Поскольку период, благоприятный для лунных 3., меньше, Луна может пройти через него, затмеваясь только один раз или не затмеваясь вовсе. Т. о., ежегодно бывает от 2 до 5 солнечных и не больше 3 лунных 3. Для Земли в целом 3. Солнца происходят чаще, чем 3.
Рис. 4. Линии полных и кольцеобразных солнечных затмений в 1963 - 1984 (по Дж. Меусу, Ч. Грожану и У. Вандерлену).
Луны, но лунные 3. видны на всём полушарии Земли, обращённом в это время к Луне, тогда как солнечные 3. видны лишь в гораздо меньшей области, на к-рую падает полутеньили маленькая тень Луны. Полные солнечные 3. в данном месте Земли бывают в среднем 1 раз в 300-400 лет.
В чередовании 3. существует периодичность, обусловленная тем обстоятельством, что 242 драконич. месяцам, определяющим возвращение Луны к узлам её орбиты, почти точно равны 223 синодич. месяца, с к-рыми связаны фазы Луны. Поэтому по истечении такого срока, равного 68581/3 сут, или 18 годам и 111/3сут (или 101/3 сут, если в этом промежутке времени было не 4, а 5 високосных годов), все солнечные и лунные 3. повторяются в одной и той же последовательности. Этот период был известен уже в 6 в. до н. э. и назван саросом. В течение одного сароса бывает 43 3. Солнца (15 частных, 14 кольцеобразных, 2 кольцеобразно-полных и 12 полных) и 28 3. Луны, из к-рых ок. половины полных. Эти числа с течением времени несколько изменяются вследствие неполной точности приведённого выше равенства и вековых изменений в движении Луны. Сарос позволяет указать день предстоящего 3.; для определения места, точного времении фазы его видимости необходимы дополнит. вычисления. При этом последовательно, шаг за шагом вычисляется путь лунной тени и полутени по Земле во время солнечного 3. или путь Луны в тениЗемли. Точность таких вычислений очень высока: в моменте совр. 3. ошибка не превышает 2-3 сек, а положение полосы полного 3. на земной поверхности вычисляется с точностью до 1 км.
Лунные и в особенности солнечные 3. всегда производили на людей сильное впечатление, в летописях разных народов сохранилось о них много записей. Это помогло установить даты нек-рых важных историч. событий и выяснить соответствие между различными системами календарного летосчисления. Кроме того, эти записи позволили уточнить движение Солнца и Луны за неск. тысячелетий. В связи с большим значением затмений для истории, хронологии и теоретич. астрономии Т. Оппольцер (Австрия) в 80-х гг. 19 в. вычислил моменты 8000 солнечных и 5200 лунных 3., приходящихся на промежуток времени с 1207 до н. э. по 2163 н. э. и издал результаты в монументальном труде "Канон Затмений". Данные для 3. с 1060 до 1715, видимых на терр. Европ. России, составил М. А. Виль-ев (1915), а наиболее точные и подробные вычисления всех солнечных 3. для 1898- 2510 произвели в 1966 Дж. Меус, Ч. Грожан и У. Вандерлен (Бельгия) (рис. 4).
Лит.: Михайлов А. А.. Теория затмений, 2 изд., М., 195-4; Вильев М. А., Канон русских затмений, в кн.: Святский Д. О., Астрономические явления в русских летописях, П., 1915 (Приложение); Солнечные затмения и их наблюдение, под ред. А. А. Михайлова, М., 1954; Л инк Ф.. Лунные затмения, пер. г нем., М., 1962; Oppolzer Th., Canon der Finsternisse. Denkschriften, W., 1887; Мееus J., Grosjean C., Vanderleen W., Canon of Solar Eclipses, Oxf., 1966; Mitchell S.A., Eclipses of the Sun, 5 ed., N. Y., 1951. А. А. Михайлов.
Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»
Небесные явления, состоящие в полном или неполном потемнении какого-нибудь светила. Потемнение бывает действительным, если светило, будучи само по себе... смотреть
астрономические явления, заключающиеся в том, что земному наблюдателю Солнце, Луна, планета, спутник планеты или звезда перестают быть видимыми... смотреть
Затмения — Небесные явления, состоящие в полном или неполном потемнении какого-нибудь светила. Потемнение бывает действительным, если светило, будучи само по себе темным (Луна и спутники других планет) и видимое обыкновенно вследствие отражения от него солнечного света, вступает в тень, отбрасываемую другим темным телом (Землею или другою планетою), или же потемнение есть кажущееся, так как светило только заслоняется для земного наблюдателя другим темным телом (затмения солнца и покрытия звезд). З. бывают: <i>полные,</i> когда все небесное тело делается невидимым, <i>частные,</i> когда темнеет только часть его, и <i> кольцеобразным </i>(солнечные), когда в наибольшей фазе светило представляется темным кругом, окруженным светлым кольцом. Наблюдения З. представляют научную важность в трояком отношении: 1) так как при З. два небесных тела располагаются по отношению к земному наблюдателю в одном направлении, то тут является возможность без всяких угломерных приборов определять относительное положение светил и поверять таблицы положения их на небесном своде, 2) во время З. усматриваются явления, невидимые при других обстоятельствах и дающие возможность изучать некоторые физические особенности небесных тел, и 3) происходя в разные моменты для наблюдателей, расположенных в разных местах земной поверхности, З. дают средство определять положение точки наблюдения (см. Долгота географическая). По роду светил, подвергающихся З., все З. могут быть разделены на лунные, З. спутников других планет, солнечные, прохождения нижних планет через диск Солнца и покрытия звезд и планет Луною. I. <i>Лунные</i> З. Земля, как темное и непрозрачное тело, сопровождается при движении своем вокруг Солнца конусом тени, обращенным своею вершиною в сторону, противоположную Солнцу. Расстояние от центра Земли до вершины конуса тени почти в 4 раза больше среднего расстояния Луны от Земли, и диаметр поперечного сечения этого конуса на расстоянии от центра Земли до Луны почти в 3 раза больше диаметра самой Луны, поэтому если бы Луна обращалась около Земли в плоскости движения Земли около Солнца (эклиптики), то лунное З. происходило бы ежемесячно и именно во время полнолуний. Но так как орбита Луны наклонена к плоскости эклиптики под углом в 5° 9‘, то З. может происходить лишь в такие полнолуния, которые происходят вблизи одного из узлов лунной орбиты (см. Узел). Смотря по расстоянию от узла, Луна может или совершенно погрузиться в конус земной тени, или же войти в него лишь верхним или нижним краем. В первом случае З. будет полное, во втором — частное. Полное лунное З. представляет весьма красивое и легко наблюдаемое простыми глазами небесное явление. Оно начинается постепенным потемнением левого края (в северном полушарии) лунного диска, пока он весь не сделается почти совершенно темным; затем левый же край начинает светлеть, и вскоре весь диск делается по-прежнему светлым. Таким образом, в полном З. различают четыре момента, или фазы: <i> первое внешнее прикосновение </i>(начало З.), <i>первое внутреннее прикосновение </i>(начало полного З.), <i>последнее внутреннее прикосновение</i> (конец полного З.) и <i>последнее внешнее прикосновение</i> (конец З. вообще). Продолжительность полного З. в зависимости от скорости поступательного движения Земли и Луны по орбитам и расстояния Луны от узла весьма различно, но не превосходит 4 часа, причем время совершенного потемнения бывает не более 1 ч. 40 мин. При частном З. наблюдаются только моменты внешних прикосновений лунного диска с конусом тени; величина наибольшего потемнения диска при частном З. выражается в частях диаметра Луны. Продолжительность частного З. всегда меньше полного. Не только во время частного, но даже при полном З. Луна остается ясно видимою на небесном своде, причем диск ее только окрашивается в более или менее темный красновато-бурый цвет. Это объясняется проникновением во внутренность конуса земной тени солнечных лучей, прошедших через земную атмосферу, которая, преломляя и ослабляя солнечные лучи, сообщает им подобное окрашивание. Степень видимости диска зависит от метеорологических условий в местах земной поверхности, расположенных по кругу касания конуса тени. Если там скопления облаков и тумана, то внутрь конуса тени проникает меньше света и затемненный лунный диск делается почти невидимым; были случаи, что он и вовсе скрывался от глаз наблюдателей. Для предвычисления лунного З. необходимо иметь таблицы движения Земли и Луны. Чертеж 1. На чертеже 1 <i>S</i> изображает Солнце, <i>Т</i> — Землю, a <i>L</i> — Луну; пространство <i>abc — </i> конус полной тени, а пространства <i>dab</i> и <i>bсе</i> — полутень. Называя через и параллаксы Луны и Солнца, а через и их угловые радиусы, предельные широты <i>х </i>и <i>у,</i> при которых возможно полное погружение Луны в конус земной тени и только прикосновение с ним, выразятся формулами: Подставляя сюда вместо отдельных слагаемых их наибольшие и наименьшие величины, легко видеть, что полное лунное З. произойдет непременно, если в момент полнолуния широта Луны будет меньше 21‘, и З. вовсе не будет, если она будет 55‘; при промежуточных значениях для широты Луны будет, вообще говоря, частное лунное З. Вычисления и наблюдения показывают, что каждый год бывает большею частью два лунных З., но случаются года, когда бывает только одно и даже ни одного; всего реже бывает три З. в год. II. <i>З. спутников планет</i> сделалось возможным наблюдать лишь после изобретения зрительных труб. Спутники, попадая в тень, отбрасываемую главной планетой, по временам скрываются для земных наблюдателей. Первые такие явления, именно З. спутников Юпитера, наблюдались Галилеем, и он же предложил по ним определять географические долготы, потому что они происходят, конечно, в один физический момент для всех точек земной поверхности. Вскоре эти же явления послужили Ремеру к открытию скорости света. З. спутников Юпитера случаются почти ежедневно и легко могут наблюдаться сравнительно слабыми инструментами. В настоящее время главный интерес таких наблюдений заключается в определении элементов движения спутников и частью в изучении их физического устройства. III. <i>Солнечным З.</i> представляют одно из величественнейших явлений и уже издавна привлекали внимание человечества. Главное назначение математическ. трибунала в Китае заключалось в предсказаниях солнечных З., объясняемых китайцами нападением на солнце дракона; непредсказанное З. 2128 г. до Р. Х. стоило даже жизни астрономам <i>Хи</i> и <i> Хо</i>. Внезапное наступление темноты в ясный солнечный день невольно наводит ужас не только на людей, но даже на животных и птиц, которые приходят в смятение; некоторые растения тоже ощущают солнечные З., и лепестки дневных цветов начинают закрываться. При наступлении З. небо принимает голубовато-зеленый оттенок, и на нем простыми глазами можно различать наиболее яркие звезды, температура быстро понижается, ощущаются внезапные порывы ветра. Степень потемнения зависит от метеорологических условий и при ясном небе бывает столь значительна, что на открытом воздухе нельзя даже читать; наоборот, при пасмурном небе благодаря рассеянию света от облаков, лежащих вне полосы полного З., темнота бывает гораздо менее резкая. В последнее время солнечные З. возбуждают особый интерес, давая возможность изучать на Солнце такие явления, которые вообще невидимы в обыкновенное время (корона, выступы и т. п.); поэтому для наблюдения солнечных З. снаряжают несколько экспедиций из специалистов, снабжая их разными астрономическими, астрофизическими и метеорологическими инструментами. Хотя солнечные З. случаются для Земли вообще чаще лунных, однако для данного места земной поверхности они бывают гораздо реже; это легко объясняется тем обстоятельством, что лунное З., как действительное потемнение Луны, видно на целом полушарии, над которым находится затемненный диск: наоборот, солнечное З. усматривается лишь в тех точках, на которые попадает весьма узкая тень, отбрасываемая на Землю Луною. Оно может случиться только во время новолуния, когда Луна становится между Солнцем и Землею и, подобно лунному, не может происходить каждый месяц, а лишь тогда, когда новолуние случается вблизи узлов лунной орбиты. Видимые радиусы Солнца и Луны почти равны, и в зависимости от положения Земли и Луны на их эллиптических орбитах случается, что один из них больше или меньше другого. Если для данного новолуния видимый радиус Луны больше радиуса солнца, то лунный диск совершенно закроет солнечный и произойдет полное З., продолжительность которого весьма незначительна и для данного места не может быть больше 8-ми минут. Наоборот, если видимый радиус Луны меньше солнечного, то при наибольшей фазе З. лунный диск не покроет солнечный вполне и по краям останется светлое кольцо — произойдет кольцеобразное З. Когда видимые радиусы Солнца и Луны почти равны, то может случиться, что одно и то же З. будет полным для одних и кольцеобразным для других мест земной поверхности (напр. З. 6-17 апреля 1894 г.). Обыкновенно же для данного места земной поверхности лунный диск только частью закрывает солнечный и происходит частное З. Полное или кольцеобразное солнечное З. наблюдается только на весьма узкой полосе, не более 600 километров ширины. В местах, лежащих к северу и к югу от полосы полного З., наблюдается лишь частное солнечное З. и величина потемнения солнечного диска уменьшается по мере удаления точек земной поверхности от полосы центрального З. На чертеже 2 буквы имеют те же значения как и на черт. 1. Черт. 2. Употребляя предыдущие обозначения, предельные широты <i>х</i> и у, при которых возможно полное и частное затмения солнца для земли, выражаются формулами: Подставляя сюда вместо отдельных слагаемых их наибольшие и наименьшие числовые значения, легко видеть, что полное (или кольцеобразное) солнечное З. произойдет непременно, если в момент новолуния широта Луны будет меньше 59‘, и затмения вовсе не будет, если она больше 94‘; при промежуточных величинах широты Луны будет, вообще говоря, только частное солнечное З. Предвычисления солнечных З. для Земли вообще подобны предвычислениям лунных; для данного же места они несравненно затруднительнее и требуют немало времени. Вычисления и наблюдения показывают, что ежегодно бывает от 2 до 4 солнечных З. Ближайшее полное солнечное З., видимое в России, будет 9-21 авг. 1896 г. Лунные и солнечные З. имеют почти правильный период в 18 лет 10½ дней, известный уже древним и называемый <i>сарос</i> (т. е. повторение). Он обнимает промежуток в 223 синодических оборота Луны (см. Синодический оборот), или около 6585 суток. В течение этого периода бывает обыкновенно 70 затмений, из которых 29 лунных и 41 солнечное (в том числе 10 полных, 17 кольцеобразных и 14 частных). IV. <i>Прохождения нижних планет</i> (Меркурия и Венеры) <i>перед диском Солнца</i> принадлежат к весьма редким небесным явлениям и случаются лишь тогда, когда во время соединений широты этих планет меньше видимого радиуса Солнца. Прохождения усматриваются только в зрительные трубы и состоят в том, что на зап. крае солнечного диска появляется черный кружок, который, постепенно передвигаясь к В., наконец исчезает. Так как прохождения нижних планет возможны лишь вблизи узлов их орбит, то прохождения Меркурия случаются всегда в мае или ноябре, а прохождения Венеры — в июне и декабре. Прохождения Меркурия случаются чаще, их бывает 6 в течение 46 лет, потому что 46 лет составляют 145 синодических оборотов планеты; первое прохождение Меркурия наблюдалось в Париже астрономом Гассенди 7 ноября 1631 года. Прохождения Венеры случаются только 4 раза в течение 243 лет, потому что 243 года составляют 152 синодических оборота планеты; первое прохождение Венеры наблюдали в Англии Горрокс и Крабтри 4 декабря 1639 г. Прохождения Меркурия случаются через промежутки в 13, 7, 10, 3, 10 и 3 года, а Венеры через 8, 122, 8 и 105 лет. Прохождения Венеры представляют особый интерес для астрономов, потому что дают возможность весьма точно вычислять так назыв. параллакс Солнца, из которого выводится затем расстояние Земли от Солнца, служащее единицею меры для выражения всех небесных расстояний (см. Параллакс). Ближайшие прохождения Венеры перед диском Солнца будут в 2004 и 2012 годах. V. <i>Покрытия звезд и планет Луною.</i> При обращении своем около Земли Луна весьма часто закрывает для земного наблюдателя звезды и планеты, лежащие на пути ее орбиты. Каждое такое явление представляет два момента: собственно покрытие, когда светило скрывается за лунным диском, и открытие, когда оно вновь появляется по другую сторону диска. Смотря по тому, который край Луны освещен Солнцем, покрытия и открытия наблюдаются или на светлом, или на темном крае, причем на темном крае наблюдения моментов покрытий и открытий всегда точнее, чем на светлом, близ которого слабые звезды скрываются еще до наступления собственно покрытия и остаются невидимыми некоторое время после действительного открытия. Покрытия звезд представляют в сущности звездные З. Особенно интересны покрытия Плеяд, когда в течение немногих часов можно наблюдать много явлений этого рода. Еще более значения имеют наблюдения покрытий во время полных лунных затмений, когда обе фазы, т. е. покрытие и открытие, наблюдаются на затемненном диске Луны и, следовательно, с одинаковою точностью. Наблюдения покрытий представляют одно из лучших средств для поверки теории Луны и для определения географических долгот. Тут же можно исследовать истинную фигуру и физическое строение Луны. Так как покрытия звезд совершаются мгновенно, то они служат лучшим доказательством, что видимые поперечники звезд ничтожны. З. и покрытия представляют аналогичные явления и вычисляются по сходным между собою формулам. Хотя вопрос о З. издавна обращал на себя внимание астрономов, однако до первой половины XIX ст. он оставался почти не решенным. Прежние приемы вычисления относились только к решению одного частного вопроса теории — к предвычислению З. для данного места на земной поверхности; что же касается до вычисления З. для Земли вообще, до определения тех кривых линий, которые описывает конус тени на земной поверхности, то для решения этого вопроса не существовало никакого аналитического приема. До появления теорий Гаусса и Бесселя астрономы решали задачу по большей части графически; таковы способы Флемстида, Кассини, Ламберта, Деламбра, Боненбергера, Карлини, Лежандра, Лаланда и Лагранжа. Прием, предложенный Лангранжем, можно назвать переходом от графического решения вопроса к аналитическому, потому что этот геометр в своем сочинении о З., напечатанном в "Be r liner Astr. Jahrb." на 1782 г., впервые приложил к этому вопросу приемы аналитической геометрии. Из его способа Бессель развил потом свою превосходную теорию З. Появившийся затем способ вычислений Гансена представляет в сущности только развитие и усовершенствование аналитического приема Бесселя. Теория З. излагается во всех курсах астрономии (Савича, Хандрикова, Брюннова, Shauvenet и др.). Из специальных сочинений по этому предмету заслуживают внимания: Ковальский, "О затмениях" (Казань, 1856); Хандриков, "Сравнение способов, предложенных Гауссом, Бесселем и Гансеном для вычисления солнечных З." (М., 1862); Деллен, "О прохождениях Венеры через диск Солнца" (СПб., 1870); Глазенап, "Сравнение наблюдений З. спутников Юпитера с таблицами З. и между собою" (СПб., 1874); Bessel, "Astronomische Untersuchungen" (Kенигсберг, 1841 и 1842); Hansen, "Theorie der Sonnenfinsternisse und verwandten Erscheinungen" (Лпц., 1858); Dubois, "Les passage de Vénus sur le disque solaire" (Пар., 1873), L. Struve, "Bearbeitung der wä h rend der totalen Mondfinsternisse beobachteten Sternbedeckungen" (Юрьев, 1893), и, наконец, Oppolzer, "Canon der Finsternisse" (Вена, 1887). В последнем сочинении даны таблицы и карты для всех лунных и солнечных З. от 1207 г. до Р. Х. до 2163 г. после Р. Хр. Подробности предвычислений для отдельных З. помещаются в астрономических эфемеридах, откуда заимствуют сведения составители обыкновенных календарей. <i> В. Витковский. </i><br><br><br>... смотреть
ЗАТМЕНИЯпроисходят, когда свет одного астрономического объекта полностью или частично закрыт от нас другим объектом. При солнечных затмениях Луна закрывает свет Солнца, проходя между ним и Землей. При лунных затмениях земная тень падает на Луну, не позволяя Солнцу освещать лунную поверхность.Солнечные затмения. Чтобы произошло солнечное затмение, Земля, Луна и Солнце должны выстроиться в одну линию, что бывает только в моменты новолуний. Из-за движения Луны по орбите со скоростью около 1 км/с ее тень приблизительно с той же скоростью перемещается относительно Земли. Максимальное время, в течение которого тень Луны (область полного затмения Солнца) скользит по Земле, составляет около 3,5 ч, а полутень (область частичного затмения) задерживается на Земле около 5,5 ч. Максимальный размер тени на поверхности Земли около 270 км. Жители, оказавшиеся на пути тени, наблюдают полное затмение Солнца. Продолжительность этого явления зависит от широты местности, поскольку поверхность Земли вращается в том же направлении - с запада на восток, куда движется лунная тень, с максимальной скоростью на экваторе 0,46 км/с. Поэтому в районе экватора полные затмения могут длиться до 7 мин 40 с, а на широте 45? - до 6,5 мин. В каждой точке Земли полное затмение происходит в среднем один раз за 360 лет.По счастливому совпадению угловые диаметры Солнца и Луны почти одинаковы: они близки к 0,5?. Если в момент солнечного затмения Луна проходит перигей (ближайшую к Земле точку орбиты), то она полностью затмевает Солнце; в апогее (наиболее удаленной точке орбиты) угловой размер ее диска меньше солнечного, поэтому происходит кольцевое затмение.Наблюдаемые явления. При частных затмениях Солнца общий поток его света ослаблен незначительно, т.ч. многие люди даже не замечают этого явления, если заранее не были предупреждены. Не закрытая Луной часть солнечного диска сияет в виде "месяца"; это легко увидеть, если посмотреть на Солнце через плотный светофильтр, например кусок засвеченной фотопленки.Перед началом полного затмения яркость заметно убывает и узкий серпик Солнца можно наблюдать без светофильтра. Серпик быстро сужается, и когда он занимает совсем небольшой участок дуги, это называют "брильянтовым кольцом". В последний момент этот участок разбивается на цепочку ярких пятен, называемых "четками Бейли", - это лучи Солнца светят сквозь неровности лунного края (лунные долины). Вдруг наступает темнота, и появляется белоснежная солнечная корона. Ее яркость в полмиллиона раз ниже, чем у диска Солнца, и быстро спадает к краям, но при наступившей темноте отдельные лучи короны можно проследить до расстояния в несколько градусов. Вдоль края лунного диска видна розоватая полоска хромосферы. Иногда видны яркие розовые язычки протуберанцев, вытянувшиеся над хромосферой. Кое-где на небе заметны звезды. Через несколько минут с противоположной стороны солнечного диска появляются "четки Бейли" и "брильянтовое кольцо" - полное затмение закончилось и корона померкла в лучах Солнца.Кольцевое затмение. Средняя длина лунной тени 373 тыс. км, тогда как среднее расстояние от Земли до Луны 385 тыс. км. Поэтому в большинстве затмений лунная тень не дотягивается до земной поверхности. При этом Луна не полностью закрывает солнечный диск, а оставляет видимым тонкий ободок. При таком кольцевом затмении яркий ободок Солнца не позволяет увидеть ни корону, ни звезды вблизи Солнца. Поэтому кольцевые затмения не представляют большого научного интереса.Лунные затмения. Для затмения Луны Солнце, Земля и Луна также должны располагаться приблизительно на одной прямой. Если Луна проходит через полутень Земли, ее блеск ослабляется незначительно. Полутеневые затмения непривлекательны для астрономов и редко обсуждаются. Когда же Луна входит в тень Земли, то довольно четкая темная область надвигается на ее поверхность, которая сильно краснеет и темнеет, но все же остается видимой: ее освещают рассеянные и преломленные в земной атмосфере солнечные лучи, причем красные лучи проходят сквозь воздух лучше голубых (по этой же причине Солнце у горизонта красное). Яркость Луны при полном затмении сильно зависит от облачности земной атмосферы.Научный интерес к лунным затмениям в основном связан с возможностью измерять скорость падения температуры ее поверхности после резкого прекращения солнечного нагрева. Быстрое падение температуры указывает, что верхний слой лунного грунта - плохой проводник тепла.Геометрия затмений. Путь Луны на небе наклонен примерно на 5? к солнечному пути - эклиптике. Поэтому затмения происходят только вблизи точек пересечения ("узлов") их траекторий, где светила достаточно сближаются. Видимое смещение Луны при наблюдении из различных точек Земли (суточный параллакс), а также конечный размер Солнца и Луны делают затмения возможными в определенной зоне вблизи узлов их орбит. В зависимости от расстояния до Луны и Солнца размер этой зоны меняется. Для солнечных затмений ее границы отстоят от узла в каждую сторону на 15,5-18,4?, а для лунных - на 9,5-12,2?.Солнечные затмения. Солнце совершает оборот по эклиптике на 360? за 3651/4 сут; поскольку зона затмений занимает около 34?, Солнце проводит в этой зоне около 34 сут. Но период между новолуниями составляет 291/2 сут, значит, Луна обязательно должна пройти через зону затмений, пока там находится Солнце, но может посетить ее за этот период и дважды. Поэтому при каждом прохождении Солнца через зону затмений (один раз в полгода) должно произойти одно затмение, но может случиться и два.Лунные затмения. Земная тень проходит по зоне затмения Луны в среднем за 22 дня. За этот период может произойти не более одного лунного затмения, поскольку между полнолуниями проходит 291/2 суток. Затмения может и вообще не случиться, если одно полнолуние было накануне вступления тени в зону, а следующее - сразу после ее выхода из зоны.Хотя лунные затмения происходят реже солнечных, мы гораздо чаще видим полные затмения Луны, чем Солнца. Дело в том, что закрытую земной тенью Луну могут наблюдать все жители ночного полушария Земли, тогда как для наблюдения полного солнечного затмения нужно попасть в узкую полосу лунной тени.Повторяемость затмений. Период между двумя последовательными прохождениями Солнца через восходящий узел лунной орбиты называют драконическим годом (вспомните легенду о драконе, пожирающем Солнце). За этот период должно произойти, как минимум, два солнечных затмения - по одному вблизи восходящего и нисходящего узлов; но может не быть ни одного лунного. Максимально в каждом узле может случиться по одному лунному и еще по одному солнечному затмению - всего шесть.Поскольку из-за поворота лунной орбиты узлы смещаются навстречу Солнцу, драконический год продолжается всего 346,6 сут. Таким образом, если первое затмение в году случилось до 19 января, то до конца календарного года может произойти еще и седьмое затмение. Ближайшая такая ситуация будет в 2094.Сарос. Э.Галлей открыл, что затмения циклически повторяются через 223 лунных месяца. Он назвал этот период "саросом", ошибочно полагая, что так его называли вавилоняне, несомненно знакомые с этим периодом. Древнегреческим астрономам был знаком утроенный сарос длительностью в 54 года, который они называли exeligmos.За 19 драконических лет (6585,78 сут) происходит почти точно 224 новолуния (6585,32 сут). Поэтому в любой момент фазы Луны связаны с ее положением относительно узлов так же, как это было 18 лет и 111/3 сут назад (или 18 лет и 101/3 сут, в зависимости от количества високосных лет). Поскольку сарос всего на 111/3 сут отличается от числа целых лет, затмения следующего цикла происходят в основном на фоне тех же созвездий, что и предыдущего.Отличие 223 лунных месяцев на 1/3 сут от целого числа солнечных суток приводит к тому, что при затмениях следующего сароса Земля на 1/3 оборота смещена к востоку, и соответствующие затмения наблюдаются на 120? западнее по долготе. Зато через 3 сароса ситуация повторяется гораздо точнее. Поскольку соотношение между драконическим годом и лунным месяцем не совсем простое, последовательные затмения в саросе смещаются к северу или югу в зависимости от того, происходят они в восходящем или нисходящем узле. Наконец лунная тень скользит над земными полюсами, и данная последовательность затмений завершается. В течение одного 18-летнего сароса происходит от 70 до 85 затмений; обычно бывает 43 солнечных и 28 лунных затмений.В отличие от солнечного лунное затмение одновременно наблюдается с целого полушария Земли. Поэтому в табл. 2 указана центральная точка этого полушария (всегда лежащая между тропиками), где луна в зените в середине затмения. Найдя эту точку на глобусе, вы без труда определите "полушарие видимости". В его западной части затмение наблюдается вечером, а в восточной - под утро.Затмения в прошлом. Самая ранняя запись о затмении обнаружена в древних китайских документах, но скудость информации не позволяет установить его точную дату. По записям затмений можно составить китайскую хронологию, начиная с 8 в. до н.э. Первая обоснованная дата в китайской истории - это затмение 30 ноября 735 до н.э. Иногда это событие ошибочно связывают с затмением 6 сентября 776 до н.э., которое плохо было видно в Китае.Первое затмение, информация о котором до сих пор сохранила научную ценность, произошло 15 июня 763 до н.э. в Ассирии. Вероятно, оно стало причиной пророчества (Амос, 8:9). На основе этого и других древних затмений астрономы обнаружили, что продолжительность суток увеличивается на 0,001 с в столетие вследствие замедления вращения Земли.По свидетельству Геродота, затмение 28 мая 585 до н.э. так напугало мидян и лидийцев, что они прекратили битву и заключили перемирие после пятилетней войны. Геродот сообщает, что Фалес Милетский предсказал год, в котором должно было случиться это затмение. Очень маловероятно, что Фалес мог точно предсказать именно это затмение, но анализ некоторых неполных циклов мог указать ему другое частное затмение в том же году.Фукидид описывает, как афинская армия потерпела поражение из-за лунного затмения. Афиняне решили снять осаду Сиракуз на Сицилии и под покровом ночи 27 августа 413 до н.э. стали грузиться на корабли, как вдруг началось затмение. Среди солдат возникла паника, эвакуация сорвалась, и афинское войско было разбито сиракузцами.Современные затмения. С середины 19 в. солнечные затмения начали активно использовать для изучения физики Солнца. К 1900 астрономы обнаружили, что форма короны и интенсивность ее спектра изменяются в течение 11-летнего цикла солнечных пятен. В те годы это можно было узнать, только наблюдая затмения; позже был создан телескоп-коронограф, искусственно затмевающий Солнце и позволяющий наблюдать внутреннюю часть короны в любой день. Но и сейчас мы можем изучать слабые корональные лучи, исследовать тонкие детали в спектре короны и проверять "эффект Эйнштейна" (см. ниже) только во время затмений. С 1950 на затмениях стали использовать радиотелескопы, и во время экспедиции на Алеутские о-ва удалось на различных радиочастотах измерить при затмении эффективный диаметр Солнца, несмотря на облака и дождь.Астрофизические наблюдения. Затмение 8 июля 1842, наблюдавшееся в Европе и Центральной Азии, было очень плодотворным для изучения Солнца. Тогда впервые были детально описаны протуберанцы. Во время затмения 28 июля 1851 были сделаны дагеротипы протуберанцев и открыта хромосфера Солнца. Во время затмения 18 августа 1868 П.Жансен (1824-1908) обнаружил, что спектры протуберанцев содержат яркие линии, и сразу понял, что протуберанцы можно наблюдать вне затмений с помощью спектроскопа. Одна желтая линия в этих спектрах никогда не наблюдалась в лабораториях. Элемент, которому она принадлежит, открыли только в 1895 и назвали гелием.Фраунгоферов спектр короны также впервые наблюдали во время затмения 1868. Он образуется при рассеянии солнечного света на мелких частицах межпланетной пыли. При затмении в следующем году американский астроном Ч.Юнг (1834-1908) обнаружил в спектре излучения короны неизвестную зеленую линию, которую приписали гипотетическому элементу "коронию". Только в 1942 шведский астрофизик Б.Эдлен показал, что эту линию излучают атомы железа, под действием высокой температуры потерявшие 13 из своих 26 электронов.Во время затмения 22 декабря 1870 Юнг открыл солнечный "обращающий слой". В обычном спектре Солнца множество темных линий поглощения. Но непосредственно перед началом полного затмения, когда виден лишь узенький яркий ободок, темные линии вдруг становятся яркими. Это наблюдается всего несколько секунд и потому называется "спектром вспышки". Впервые он был сфотографирован на затмении в Бразилии 16 апреля 1893.Объекты внутри орбиты Меркурия. В рамках ньютоновой теории тяготения движение Меркурия не находит полного объяснения; поэтому в конце 19 в. возникла гипотеза, что его движение возмущает неизвестная планета, расположенная еще ближе к Солнцу. Ее поиски предпринимались в моменты затмений. В 1878 было замечено два небольших небесных тела, но в дальнейшем их обнаружить не смогли. Зато в 1882 и 1893 замечали близкие к Солнцу кометы.Эффект Эйнштейна. Вслед за опубликованием в 1916 общей теории относительности многие экспедиции на солнечные затмения проверяли предсказанное Эйнштейном отклонение на 1,76?? положений звезд рядом с Солнцем. Это вызвано тем, что вблизи массивного небесного тела изменяются геометрические свойства пространства-времени, что приводит к искривлению лучей света. Для проверки этого эффекта звезды фотографируют рядом с Солнцем в момент затмения, а затем вновь, спустя 6 мес, в ночное время. Английские экспедиции в Бразилию и Западную Африку на затмение 19 мая 1919 впервые измерили эффект Эйнштейна: смещение в положении звезд было обнаружено, но его значение продолжали уточнять еще более 50 лет многие экспедиции на следующие затмения.Затмения с участием других объектов. Прохождения. Обычно прохождениями называют моменты, когда путь Меркурия или Венеры проходит на фоне солнечного диска. В 20 в. было 13 прохождений Меркурия, включая последнее 15 ноября 1999; следующее будет 7 мая 2003. Прохождения Венеры случаются значительно реже: последние два были в 1874 и 1882, а следующие будут в 2004 и 2012. В 18 в. прохождение Венеры вызывало большой интерес, поскольку помогло определить расстояние до Солнца и обнаружить атмосферу на Венере. Сейчас это не столь важное событие.Спутники Юпитера. Заход одного из четырех крупных спутников Юпитера в тень планеты легко наблюдать даже в небольшой телескоп. О.Ремер заметил, что моменты затмения спутников отстают от расчетных, основанных на измерениях, сделанных при более близком положении Земли к Юпитеру. В 1676 он верно объяснил это конечной скоростью света и довольно точно определил ее значение.Покрытия. В своем движении Луна время от времени закрывает звезды и другие космические объекты. Точное измерение спадания яркости объекта в этот момент позволяет установить его размер и форму, а также уточнить теорию движения самой Луны.Затменные двойные. Многие звезды живут парами, обращаясь вокруг общего центра масс. Если Земля расположена вблизи плоскости их орбит, то время от времени мы наблюдаем затмения звезд друг другом. По ходу кривой блеска и измерениям лучевых скоростей звезд можно определить их размеры и массы. См. также ЗВЕЗДЫ.... смотреть
Солнечное затмение происходит в новолуние, когда соединение Солнца и Луна происходит около одного из лунных узлов, Луна оказывается между Солнцем и З... смотреть
Солнечные и лунные З. относились к наиболее впечатляющим небесным явлениям. У всех народов они возбужали фантастич. представления, согласно кот... смотреть
солнечные и лунные, происходят, либо когда Земля попадает в тень, отбрасываемую Луной (солнечные 3.), либо когда Луна попадает в тень Земли (лунные 3.)... смотреть
астрономические явления, состоящие в том, что земному наблюдателю небесное светило (Солнце, Луна, планеты и др.) перестает быть видимым полностью или частично либо вследствие того, что между светилом и Землей происходит более близкое небесное тело, либо из-за того, что оно попадает в тень др. небесного светила (в случае планеты и спутника планеты). Так, например, солнечные и лунные затмения происходят либо когда Земля попадает в тень, отбрасываемую Луной (солнечные затмения), либо когда Луна попадает в тень Земли (лунные затмения). Ежегодно бывает не более 7 затмений, из них не более 3 лунных. Начала современного естествознания. Тезаурус. — Ростов-на-Дону.В.Н. Савченко, В.П. Смагин.2006.... смотреть
ЗАТМЕНИЯ солнечные и лунные, происходят либо когда Земля попадает в тень, отбрасываемую Луной (солнечные затмения), либо когда Луна попадает в тень Земли (лунные затмения). Длительность полных солнечных затмений не превышает 7, 5 мин, частных (большой фазы) - 2 ч. Лунная тень скользит по Земле со скоростью ок. 1 км/с, пробегая расстояние до 15 тыс. км, ее диаметром ок. 270 км - это максимальная ширина области полного солнечного затмения. Полные лунные затмения могут длиться до 1 ч 45 мин. Затмения повторяются в определенной последовательности через период времени в 6585 1/3 сут (т. н. сарос). Ежегодно бывает не более 7 затмений (из них не более 3 лунных).<br><br><br>... смотреть
ЗАТМЕНИЯ солнечные и лунные - происходят либо когда Земля попадает в тень, отбрасываемую Луной (солнечные затмения), либо когда Луна попадает в тень Земли (лунные затмения). Длительность полных солнечных затмений не превышает 7,5 мин, частных (большой фазы) - 2 ч. Лунная тень скользит по Земле со скоростью ок. 1 км/с, пробегая расстояние до 15 тыс. км, ее диаметром ок. 270 км - это максимальная ширина области полного солнечного затмения. Полные лунные затмения могут длиться до 1 ч 45 мин. Затмения повторяются в определенной последовательности через период времени в 6585 1/3 сут (т. н. сарос). Ежегодно бывает не более 7 затмений (из них не более 3 лунных).<br>... смотреть
приставка - ЗА; корень - ТМ; суффикс - ЕН; окончание - ИЯ; Основа слова: ЗАТМЕНВычисленный способ образования слова: Приставочно-суффиксальный или преф... смотреть
(англ. eclipses), играют особую роль в древней истории. Часто упоминаются в древних источниках, обычно в качестве дурных предзнаменований. Их даты рассчитываются астрономами и совмещаются с данными источников, которые получают хронологические вехи (см. Кометы).... смотреть
ЗАТМЕНИЯ солнечные и лунные, происходят либо когда Земля попадает в тень, отбрасываемую Луной (солнечные затмения), либо когда Луна попадает в тень Земли (лунные затмения). Длительность полных солнечных затмений не превышает 7,5 мин, частных (большой фазы) - 2 ч. Лунная тень скользит по Земле со скоростью ок. 1 км/с, пробегая расстояние до 15 тыс. км, ее диаметром ок. 270 км - это максимальная ширина области полного солнечного затмения. Полные лунные затмения могут длиться до 1 ч 45 мин. Затмения повторяются в определенной последовательности через период времени в 6585 1/3 сут (т. н. сарос). Ежегодно бывает не более 7 затмений (из них не более 3 лунных).... смотреть
Затмения солнечные и лунные астрономические явления. Происходят либо когда Земля попадает в тень, отбрасываемую Луной (солнечные затмения), либо когда... смотреть
ЗАТМЕНИЯ солнечные и лунные , происходят либо когда Земля попадает в тень, отбрасываемую Луной (солнечные затмения), либо когда Луна попадает в тень Земли (лунные затмения). Длительность полных солнечных затмений не превышает 7,5 мин, частных (большой фазы) - 2 ч. Лунная тень скользит по Земле со скоростью ок. 1 км/с, пробегая расстояние до 15 тыс. км, ее диаметром ок. 270 км - это максимальная ширина области полного солнечного затмения. Полные лунные затмения могут длиться до 1 ч 45 мин. Затмения повторяются в определенной последовательности через период времени в 6585 1/3 сут (т. н. сарос). Ежегодно бывает не более 7 затмений (из них не более 3 лунных).... смотреть