Περιεχόμενο
- Αυτή η εποχή ... για μια έκλειψη
- Τέσσερις τύποι ηλιακών εκλυμάτων
- Τι είναι μια δακτυλιοειδής έκλειψη;
- Σύνολο εναντίον δακτυλιοειδούς έκλειψης
- Τύποι Σεληνιακών Εκλείψεων
- Προβλέποντας τις εκλείψεις και τον κύκλο Saros
Οι σχετικές αποστάσεις του ήλιου και του φεγγαριού από τη Γη και τα σχετικά μεγέθη τους είναι υπεύθυνες για μια από τις πιό τυχαίες συμπτώσεις στην αστρονομία.
Αυτό συμβαίνει ακριβώς έτσι ώστε οι προφανείς δίσκοι του ήλιου και του φεγγαριού, όπως φαίνεται από τη Γη, έχουν σχεδόν το ίδιο μέγεθος. Αυτό καθιστά δυνατό το φεγγάρι να καλύπτει μόνο τον ήλιο καθώς περνάει ανάμεσα στον ήλιο και τη Γη και επειδή ο αγώνας μεγέθους είναι τόσο ακριβής, οι άνθρωποι στη Γη μπορούν να δουν τον ήλιο corona. Οι πιθανότητες αυτού του γεγονότος είναι, ασφαλώς, αστρονομικές.
Όταν το φεγγάρι περάσει μπροστά από τον ήλιο, οι άνθρωποι στη Γη βιώνουν μια έκλειψη, αλλά όχι όλες οι εκλείψεις είναι ολικές. Μερικές φορές το φεγγάρι δεν ταιριάζει ακριβώς με τον ήλιο, και αντί για ένα συνολικό σβήσιμο, οι άνθρωποι βλέπουν μόνο το φως του ήλιου να γκρεμίζει.
Και μερικές φορές, το φεγγάρι είναι πολύ μακριά από τη Γη στην τροχιά του για να καλύψει πλήρως τον ήλιο, ακόμα και όταν περνά ακριβώς μπροστά του. Αυτή είναι μια δακτυλιοειδής έκλειψη. Θα ήταν μια πλήρη ηλιακή έκλειψη αν η Σελήνη ήταν πιο κοντά.
Αυτή η εποχή ... για μια έκλειψη
Οι ηλιακές εκλείψεις εμφανίζονται κατά τη διάρκεια των νέων φεγγαριών. Αντίθετα, μια σεληνιακή έκλειψη συμβαίνει όταν το φεγγάρι είναι γεμάτο και η Γη μετακινείται μεταξύ αυτής και του ήλιου.
Αν η τροχιά του φεγγαριού ήταν στο ίδιο επίπεδο με την τροχιά της Γης γύρω από τον ήλιο, θα βλέπαμε κάθε μήνα μια ηλιακή και σεληνιακή έκλειψη, αλλά αυτό δεν συμβαίνει. Το επίπεδο της τροχιάς των φεγγαριών είναι κεκλιμένο σε 5,1 μοίρες προς το επίπεδο της τροχιάς της Γης. Αυτό προσθέτει μια επιπλέον προϋπόθεση για να υπάρξει μια έκλειψη. Δεν πρέπει μόνο να είναι νέα ή πανσέληνο, αλλά το φεγγάρι πρέπει επίσης να είναι αρκετά κοντά στο επίπεδο της τροχιάς της Γης για να μπλοκάρει μέρος του ήλιου.
Κάθε μήνα, το φεγγάρι διασχίζει το επίπεδο της τροχιάς της Γης δύο φορές, μια φορά στο νότιο μονοπάτι και άλλη μια φορά δύο εβδομάδες αργότερα, όταν βρίσκεται στο βόρειο μονοπάτι. Αυτές οι διασταυρώσεις ονομάζονται κόμβοι και για να υπάρξει μια έκλειψη, ο ήλιος πρέπει να είναι μέσα σε 17 μοίρες από έναν από τους κόμβους. Αυτό συμβαίνει δύο φορές το χρόνο. Ο ήλιος ταξιδεύει 0.99 μοίρες την ημέρα, έτσι παραμένει κοντά σε κόμβο για περίπου 34 ημέρες. Αυτή η περίοδος των 34 ημερών ονομάζεται εποχή έκλειψης.
Σε μια δεδομένη εποχή έκλειψης, υπάρχει μια ηλιακή έκλειψη και μια έκλειψη σεληνιακού. Μια εποχή έκλειψης είναι μεγαλύτερη από ένα μήνα, όμως, έτσι ώστε να είναι εφικτή η εμφάνιση δύο ηλιακών ή δύο σεληνιακών εκλείψεων κατά τη διάρκεια μίας μόνο εποχής.
Τέσσερις τύποι ηλιακών εκλυμάτων
Οι ολικές ηλιακές εκλείψεις είναι ορατές κατά μήκος μιας αρκετά στενής διαδρομής στην επιφάνεια της Γης, αλλά οι μερικές εκλείψεις είναι ορατές σε μια πολύ ευρύτερη περιοχή. Ο τύπος της έκλειψης που βλέπουν οι άνθρωποι εξαρτάται από τρεις παράγοντες:
Οι τέσσερις τύποι εκλείψεων που μπορούν να συμβούν είναι οι εξής:
Σύνολο: Αυτή είναι η κλασική έκλειψη ηλίου κατά τη διάρκεια της οποίας το φεγγάρι καλύπτει πλήρως τον ήλιο και οι θεατές στην ομπρέ φεγγάρια είναι σε θέση να δουν τον ήλιο corona. Μπορεί να συμβεί μόνο αν ο ήλιος βρίσκεται μέσα σε λίγους βαθμούς από τον κόμβο των φεγγαριών. Την ίδια στιγμή, ο ήλιος πρέπει να είναι αρκετά μακριά από τη Γη, ώστε ο δίσκος του να είναι αρκετά μικρός ώστε να καλύπτεται από τη Σελήνη. Το φεγγάρι, από την πλευρά του, πρέπει να είναι αρκετά κοντά στη Γη για να έχει ένα δίσκο αρκετά μεγάλο για να καλύψει τον ήλιο.
Μερικός: Όταν συμβαίνει μια εποχή έκλειψης, αλλά ο ήλιος απέχει πολύ από έναν κόμβο σε πανσέληνο, κάποιοι άνθρωποι στη Γη μπορεί να δουν το φεγγάρι να εμποδίζει μόνο ένα μέρος του ήλιου. Αυτή είναι μια μερική έκλειψη. Ο ουρανός σκοτεινιάζει ελαφρώς καθώς ένα τμήμα του δίσκου του ήλιου είναι σκοτεινό.
Δακτυλιοειδής: Μια δακτυλιοειδής έκλειψη συμβαίνει όταν ο ήλιος είναι αρκετά κοντά σε έναν κόμβο για να υπάρξει μια ολική έκλειψη, αλλά είτε πολύ κοντά στη Γη ή το φεγγάρι είναι πολύ μακριά από τη Γη για το δίσκο φεγγαριών για να εμποδίσει τελείως τον ήλιο. Οι θεατές στην ομπρέ βλέπουν τον πλήρη δίσκο της σελήνης μπροστά από τον ήλιο με ένα φωτεινό δακτύλιο του ηλιακού φωτός που το περιβάλλει.
Υβρίδιο: Μια υβριδική έκλειψη είναι σπάνια. Εμφανίζεται όταν ο ήλιος και το φεγγάρι είναι τοποθετημένοι για να δημιουργήσουν μια δακτυλιοειδή έκλειψη, αλλά καθώς η ομπρά μετακινείται κατά μήκος της επιφάνειας της Γης, η καμπυλότητα της Γης μειώνει την απόσταση μέχρι το φεγγάρι ακριβώς για να φτιάξει το δίσκο των φεγγαριών αρκετά μεγάλο για να εμποδίσει τελείως τον ήλιο και δημιουργήστε μια πλήρη έκλειψη για ένα μικρό χρονικό διάστημα.
Τι είναι μια δακτυλιοειδής έκλειψη;
Τόσο η Γη όσο και η Σελήνη έχουν ελλειπτικές τροχιές. Υπάρχει μια απόσταση περίπου 5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων ανάμεσα στο αφέλιο της Γης ή τη μέγιστη απόσταση από τον ήλιο και το περιείλιο του ή την ελάχιστη απόσταση από τον ήλιο. Αυτό κάνει μια διαφορά περίπου 1 τόξου λεπτού σε εμφανές μέγεθος.
Η διαφορά στην απόσταση των φεγγαριών από τη Γη στο απόγειο (μέγιστη απόσταση) και στο περιθώριο (ελάχιστη απόσταση) είναι περίπου 50.000 χιλιόμετρα, δημιουργώντας διαφορά στο εμφανές μέγεθος των 4 λεπτών τόξου ή περίπου 13 τοις εκατό του μέσου μεγέθους της. Το φεγγάρι αλλάζει περισσότερο σε σχετικό μέγεθος από τον ήλιο, επομένως έχει μεγαλύτερη επίδραση στον τύπο της έκλειψης που βλέπουν οι άνθρωποι.
Για να είναι μια έκλειψη δακτυλιοειδής, το φεγγάρι πρέπει να φαίνεται μικρότερο από τον ήλιο. Αυτό συμβαίνει σίγουρα όταν η Γη βρίσκεται στην πλησιέστερη προσέγγισή της στον ήλιο, η οποία συμβαίνει τον Ιανουάριο, και το φεγγάρι βρίσκεται στην πιο μακρινή απόσταση.
Ωστόσο, η τροχιά της Γης είναι πολύ κοντά στο να είναι κυκλική, οπότε το προφανές μέγεθος του ήλιου δεν αλλάζει τόσο πολύ. Συνεπώς, μια δακτυλιοειδής έκλειψη θα μπορούσε να συμβεί και τον Ιούλιο αν η σελήνη βρίσκεται στο απόγειο της. Αν μια έκλειψη συμβαίνει όταν το φεγγάρι βρίσκεται στο περιθώριο και εμφανίζεται ως "supermoon" όταν είναι γεμάτο, σίγουρα δεν θα δείτε μια δακτυλιοειδή έκλειψη, ανεξάρτητα από την εποχή του χρόνου.
Όταν συμβαίνει μια δακτυλιοειδής έκλειψη, το φεγγάρι περνά εντελώς μπροστά από τον ήλιο, αλλά ο ήλιος δεν σκουραίνει εντελώς. Αντίθετα, ένας δακτύλιος φωτιάς είναι ορατός γύρω από τις άκρες της σκιάς των φεγγαριών και αυτό το φως του ήλιου φωτίζει μερικώς τον ουρανό, δημιουργώντας ένα είδος φαινομενικού λυκόφωτος. Επειδή ο ήλιος εξακολουθεί να είναι ορατός κατά τη διάρκεια μιας δακτυλιοειδούς έκλειψης, κοιτάζοντας απευθείας στην έκλειψη είναι ακόμα πιο επικίνδυνο από το να κοιτάς μια ολική έκλειψη.
Σύνολο εναντίον δακτυλιοειδούς έκλειψης
Όταν βλέπετε ένα διάγραμμα μιας ολικής ηλιακής έκλειψης, βλέπετε τη σκιά του φεγγαριού ή την ομπρέ, που απεικονίζεται ως κώνος που καταλήγει σε ένα σημείο στην επιφάνεια της Γης. Η περιοχή μέσα στην ομπρά έχει διάμετρο περίπου 100 μιλίων και ο καθένας μέσα του βλέπει μια ολική έκλειψη. Η συνδυασμένη κίνηση της σελήνης και η περιστροφή της Γης προκαλεί την κίνηση της ομπράς σε μια χαρακτηριστική διαδρομή κατά μήκος της επιφάνειας της Γης με ταχύτητα μεταξύ 1.000 και 3.000 mph, ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος.
Εάν εξετάσετε ένα δακτυλιοειδές διάγραμμα έκλειψης, θα δείτε την ομπρέ να έρθει σε μια εστία σε κάποια απόσταση πάνω από την επιφάνεια της Γης. Οι τηλεθεατές, που βρίσκονται πέρα από αυτό το σημείο εστίασης, δεν στρέφονται σε πλήρη σκιά όπως είναι κατά τη διάρκεια μιας ολικής έκλειψης. Το φως από τον εξωτερικό δακτύλιο του ήλιου - από όπου προέρχεται το όνομα "δακτυλιοειδής" - εκτείνεται πέρα από το εστιακό σημείο της ομπράς και φωτίζει την περιοχή πέρα από αυτήν. Το ηλιακό φως μειώνεται, αλλά δεν σβήνει, δημιουργώντας ένα φαινόμενο παρόμοιο με το βαρύ κάλυμμα σύννεφων.
Οι άνθρωποι είναι σε θέση να παρακολουθήσουν το σύνολο για όχι περισσότερο από 7 1/2 λεπτά πριν από την umbra κινείται ανατολικά. Μόλις βρεθεί έξω από την ομπρα, οι θεατές παραμένουν στο penumbra, ή μερική σκιά, για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Αυτό που βλέπουν ενώ στο πορφυρό είναι η σκιά του φεγγαριού που εμποδίζει μόνο ένα μέρος του δίσκου του ήλιου. Αντίθετα, μια δακτυλιοειδής έκλειψη μπορεί να διαρκέσει έως και 12 1/2 λεπτά. Ο επιπλέον χρόνος οφείλεται στο μικρότερο φαινομενικό μέγεθος του δίσκου φεγγαριών. Λόγω του μικρότερου μεγέθους του, έχει περισσότερη απόσταση για να καλύψει το μονοπάτι του κατά μήκος του προσώπου του ήλιου.
Τύποι Σεληνιακών Εκλείψεων
Σε οποιαδήποτε δεδομένη εποχή έκλειψης, τουλάχιστον μία σεληνιακή έκλειψη θα συμβεί δύο εβδομάδες πριν ή μετά από μια ηλιακή έκλειψη. Θυμηθείτε, οι σεληνιακές εκλείψεις συμβαίνουν όταν το φεγγάρι είναι γεμάτο - δηλαδή, στο αντίθετο άκρο της τροχιάς του - και η Γη περνάει ανάμεσα από αυτό και τον ήλιο. Οι σεληνιακές εκλείψεις μπορούν να είναι μερικές ή ολικές, αλλά ποτέ δεν είναι δακτυλιοειδείς. Η Γη είναι πολύ μεγάλη σε σχέση με τη Σελήνη για να χωρέσει μέσα στο δίσκο του ήλιου, όπως φαίνεται από τη Σελήνη.
Η Umbra της Γης είναι μήκους 1,4 εκατομμυρίων χιλιομέτρων, που είναι περισσότερο από τρεις φορές η απόσταση μεταξύ της Γης και της Σελήνης. Εάν ήσουν στο φεγγάρι, θα βλέπατε τη Γη να εμποδίζει τον ήλιο, αλλά αντί να είστε σε απόλυτο σκοτάδι, θα δείτε κάτι πολύ περίεργο. Θα δείτε τη Γη να λούζεται σε ένα δαχτυλίδι με κόκκινο φως. Αυτό είναι το φως του ήλιου που εκτρέπεται από την ατμόσφαιρα της Γης. Το ηλιακό φως της ανώτερης ενέργειας στρέφεται εντελώς, αλλά το κόκκινο φως είναι ικανό να διεισδύσει στην ατμόσφαιρα και να διαθλάται, σαν το φως να διέρχεται από ένα πρίσμα.
Αυτή η διάθλαση είναι ο λόγος για τον οποίο οι άνθρωποι αναφέρονται σε μια σεληνιακή έκλειψη ως φεγγάρι αίματος. Το θωρακισμένο φως που φωτίζει την σεληνιακή επιφάνεια μετατρέπει το φεγγάρι σε ένα φαινομενικά κόκκινο χρώμα. Επειδή ο δίσκος Γη είναι τόσο μεγαλύτερος από αυτόν της Σελήνης, η περίοδος ολότητας κατά τη διάρκεια μιας σεληνιακής έκλειψης μπορεί να διαρκέσει για 1 ώρα και 40 λεπτά. Από την κάθε πλευρά του συνόλου, ο ήλιος είναι μερικώς αποφραγμένος από τη Γη για μια ακόμη ώρα περίπου. Μια σεληνιακή έκλειψη μπορεί να διαρκέσει μέχρι έξι ώρες από τη στιγμή που ο δίσκος της Γης αρχίζει να κρύβει το φεγγάρι τη στιγμή που απομακρύνεται εντελώς.
Προβλέποντας τις εκλείψεις και τον κύκλο Saros
Οι συνθήκες στη γήινη επιφάνεια μπορεί να είναι απρόβλεπτες, αλλά οι κινήσεις της Γης και όλων των άλλων πλανητών δεν είναι. Οι επιστήμονες καταγράφουν αυτές τις κινήσεις και αν η περιοχή σας οφείλεται σε μια εκπληκτική ηλιακή έκλειψη, θα το ξέρετε χρόνια πριν από την εκδήλωση.
Από τους Μεσοποταμιούς, οι αστρονόμοι έχουν αναγνωρίσει ότι οι εκλείψεις συμβαίνουν σε κύκλους 18 ετών (στην πραγματικότητα, 18 χρόνια, 11 ημέρες, 8 ώρες) που ονομάζονται κύκλοι του Σάρου. Στο τέλος ενός Σάρου, ο ήλιος παίρνει την ίδια θέση σε σχέση με τους κόμβους των φεγγαριών που είχε στην αρχή του κύκλου και αρχίζει ένας νέος κύκλος του Σάρρου. Οι εκλείψεις σε κάθε κύκλο Saros ακολουθούν το ίδιο μοτίβο όπως στο προηγούμενο, με μικρές αλλαγές εξαιτίας τροχιακών διαταραχών και άλλων παραγόντων.
Το γεγονός ότι οι ηλιακές εκλείψεις δεν συμβαίνουν στο ίδιο τμήμα της επιφάνειας των Γη σε 18 χρόνια, οφείλεται στην περιστροφή των Γη. Όταν το factoring αυτό, οι αστρονόμοι της NASA έχουν δημιουργήσει ένα ημερολόγιο εκλείψεων καλές μέχρι το έτος 3000.