Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Лунное затмение, Луна должна противостоять Солнцу, т.е. быть в фазе полнолуния





При наименьшем расстоянии Луны от Земли угловой радиус земной тени составляет 47 " при наибольшем — 38', при среднем (384400 км) — 42" Луна же отходит от эклиптики на угловое рассто­яние до 5°09'. Во многих случаях Луна проходит либо ниже (южнее), либо выше (севернее) земной тени. Лишь при новолунии вблизи лунных узлов Луна частично или полностью погружается в земную тень — происходят частные и полные лунные затмения.

Перед погружением в земную тень Луна проходит сквозь полу­тень Земли, но ослабление лунного света при этом незаметно.

Чем ближе к лунному узлу происходит лунное затмение, тем больше его фаза, определяемая долей лунного диаметра, покрытой земной тенью! Фаза лунного затмения вычисляется аналогично фазе солнечного по формуле:


Смещаясь с запада к востоку, Луна входит в земную тень своим левым краем. Этот же край первым выходит из тени. При частном лунном затмении (рис. VI. 10) его фаза постепенно возрастает до максимума Фmах<1, зависящего от степени погружения Луны в зем­ную тень, а затем снова уменьшается.

Полному лунному затмению предшествуют частные фазы, В момент полного погружения Луны в земную тень (рис.VI.11) насту­пает полное затмение (Ф=1), в ходе которого фаза увеличивается до наибольшего значения (Фтах>1) (в середине затмения), а затем убы­вает и к началу выхода Луны из тени снова становится равной единице. Далее идут частные фазы, постепенно уменьшающиеся до нуля.

Наибольшая фаза Ф mах полного лунного затмения зависит от глубины погружения Луны в земную тень. Если погружение не­значительное, — то фаза немногим более единицы.


В редких случаях, когда центр земной тени совпадает с лунным узлом, Луна проходит сквозь тень по ее диаметру (центральное затмение), в середине затмения бетта=0 и наибольшая фаза

Поскольку минимальное значение Rтени/Rлуны =2,6 (Луна в апо­гее, Земля в перигее), а максимальное значение Rтени/Rлуны =2,8 (Луна в перигее, Земля в афелии), то наибольшая фаза центрального затмения может быть от 1,8 до 1,9.



Так как Луна реально погружается в земную тень, лунные за­тмения видны со всего ночного полушария Земли, где Луна находится над горизонтом. Начинаются и заканчиваются лунные затмения в разных географических точках Земли одновременно, разумеется, в единой системе отсчета времени — например, по гринвичскому вре­мени.


VI.3.5. Продолжительность лунных затмений и условия их наблюдения с Земли

Продолжительность лунных затмений зависит от их характера. Частное затмение с небольшими фазами продолжается несколько минут. Полное затмение с наибольшей фазой Фm = 1 длится одно мгновение. Центральное полное затмение может продолжаться почти 2 часа (точнее 1 час 42 минуты), а вместе с частными фазами — до 3,8 часа.

Вследствие рефракции (преломления) земная атмосфера дейст­вует как фокусирующая линза, преломляя солнечные лучи и частично направляя их в область земной тени, поэтому Луна во время затмения все же бывает видна.

Синий цвет сильнее рассеивается и поглощается атмосферой, чем красный, и в область земной тени в основном проникают красные лучи. Луна во время полного затмения окрашивается в красный цвет. Степень яркости и окраска Луны во время затмения определяются свойствами верхних слоев земной атмосферы, которые, в свою оче­редь, зависят от солнечной активности, вулканической деятель­ности, интенсивности метеорных потоков и других факторов. (Вулканические и метеорные частицы могут месяцами удерживаться в атмосфере, существенно увеличивая поглощение и рассеяние све­та).

Для количественной оценки яркости и цвета Луны в период затмения можно использовать шкалу А Данжона: О баллов: окраска Луны очень темная, в середине затмения Луна почти не видна; 1 балл: цвет Луны темно-серый или коричневый, слабо заметны некоторые детали поверхности Луны; 2 балла: цвет Луны темно-серый с рыже­ватым оттенком, в середине затмения центр более темный, чем внешние области; 3 балла: поверхность Луны кирпично-красная, тень окружена серовато-желтой каймой; 4 балла: поверхность Луны медно-красная, очень яркая, видны основные детали поверхности, кайма — светло-голубоватого цвета.


Установлено, что сила лунного освещения в момент затмения и его цветовые оттенки находятся, казалось бы, в неожиданной связи с шкалом солнечных пятен.

По свидетельству очевидцев, во время лунного затмения они наблюдали на одной стороне неба у горизонта диск Солнца и однов­ременно на другой стороне — затемненный диск Луны. В подобном наблюдении нет ничего невероятного.

То, что Солнце и затемненная Луна видны на небе одновремен­но — явление кажущееся. Оно обусловлено атмосферной реф­ракцией — искривлением лучей света в земной атмосфере. Благодаря ей светила кажутся нам выше своего истинного поло­жения. Когда мы видим Солнце или Луну вблизи самого горизонта, они геометрически находятся ниже горизонта.

По свидетельству Фламмариона, эта странная особенность — одновременная видимость затемненной Луны и Солнца — про­явилась наиболее ярко в 1666, 1668 и 1750 годах. И тем не менее, чтобы увидеть Луну в полном затмении до заката Солнца или после его восхода, надо всего лишь выбрать место на Земле, где Луна на­ходилась бы на горизонте около момента середины затмения.



VI.3.6. Периодичность солнечных и лунных затмений

При новолуниях, происходящих вдали от лунных узлов, солнеч­ные затмения невозможны, так как Луна проходит на небе ниже или выше (севернее) Солнца. Только при новолуниях вблизи лунных узлов наступают частные и полные (или кольцеобразные) солнечные затмения.

Чтобы произошло частное затмение, необходимо видимое ка­сание солнечного и лунного дисков, диаметры которых близки к 0,5° и, казалось бы, угловое расстояние между центрами дисков/? должно составлять 0,5°. Однако вспомним о параллактическом смещении Луны, достигающем 1град. Поэтому из ряда мест земной поверхности касание дисков будет видно даже при истинном расстоянии между центрами дисков Солнца и Луны бетта= 0,5° + 1"= 1,5°.


Расчеты показывают, что для наибольших и наименьших диаметров дисков обоих светил угловые расстояния Солнца от лун­ного узла, при котором может возникнуть затмение, составляют, соответственно, 18° и 16°. Повторим еще раз: частные солнечные затмения могут произойти при новолуниях, наступающих не далее 18* от лунных узлов, а при расстояниях менее 16° солнечные за­тмения происходят обязательно.

При полных и кольцеобразных солнечных затмениях истинное расстояние между центрами дисков светил определяется только параллаксом Луны (1е), так как видимые центры дисков совпадают.

При наименьших диаметрах такие затмения наступают, если угловое расстояние Солнца от лунного узла 10°, а при наибольших диаметрах — 11,5°. (Чем ближе к узлу происходит затмение, тем больше его фаза и продолжительность.)

Расхожее мнение, что солнечные затмения происходят редко, ошибочно. Дуга эклиптики, называемая зоной солнечных затмений, в пределах которой происходят солнечные затмения, имеет протя­женность в 32-36° (по 16-18° в обе стороны от лунного узла). Смеща­ясь ежесуточно по эклиптике на Г, Солнце проходит эту зону за 32-36 суток, на протяжении которых обязательно наступает хотя бы одно новолуние, а иногда — два (вблизи краев зоны), так как они чередуются через синодический месяц S = 29,53 суток. Следователь­но, в зоне затмений у каждого лунного узла обязательно происходит одно солнечное затмение разного вида, а иногда и по два частных затмения с небольшой фазой.

Зоны солнечных затмений (вблизи лунных узлов) диаметрально противоположны, и Солнце, выйдя из зоны одного лунного узла, приходит в зону второго через полгода (»183 дня). Но из-за сме­щения лунных узлов по эклиптике навстречу Солнцу за полгода на 10° и сама зона затмений также смещается на те же 10°. Луна же движется в прямом направлении, и поэтому солнечные затмения происходят на 5 дней раньше, т.е. через 183 дня -10 дней +5 дней « 178 суток.


Если два частных солнечных затмения произошли в первых числах января и февраля, то очередная пара частных затмений может наступить в двадцатых числах июня и июля, а из следующей пары только первое произойдет в середине декабря, а второе придется уже на середину января следующего года. Таким образом, ежегодно происходят обязательно два солнечных затмения любого вида, а в очень редкие годы — до пяти частных солнечных затмений с малыми фазами (например, в 1935 году). В следующий раз пять солнечных затмений будет лишь в 2006 году. По четыре солнечных затмения былоибудетв 1982,2000,2011,2029 и 2047 годах. Чаще всего бывает по 2-3 солнечных затмения в год, причем одно из них, как правило, полное или кольцеобразное.

Как видим, солнечные затмения происходят часто, однако в раз­ные годы лунная тень пробегает по различным местам земной повер­хности, и в каждом конкретном географическом месте солнечные затмения происходят крайне редко. Например, в Москве полные солнечные затмения были 11.08.1124 года; 20.03.1140 года (т.е. через 16 лет); 7.06.1415 года (через 275 лет); 25.02.1476 года (через 61 год) и в окрестностях Москвы — 19.08.1887 года (через 411 лет). Все даты — по современному календарю.

Очередное полное затмение длительностью 7 минут в Москве произойдет 16.10.2126 года.

Далеко не при всех полнолуниях Луна попадает в земную тень, проходя либо ниже (южнее), либо выше (севернее) ее. Частные или полные лунные затмения происходят, если полнолуния наступают вблизи лунных узлов, и Луна частично или полностью погружается в земную тень.

Участок эклиптики, на котором происходят теневые лунные за­тмения, называется зоной лунных затмений. Ее границы определя­ются внешним касанием Луны с земной тенью. (Здесь не надо учитывать параллакс Луны, так как сама Луна и падающая на нее область земной тени находятся на одинаковом геоцентрическом рас­стоянии.)


При средних значениях земной тени 42' и радиусе лунного диска 16' границы зоны частных затмений отходят от лунного узла на 11град. в каждую сторону, а при крайних значениях смещаются в ту или иную сторону на 1 °. Полные лунные затмения могут происходить не далее, чем в 4,5-5,5° от лунного узла. Чем ближе к лунному узлу происходит лунное затмение, тем больше его фаза.

Луна реально погружается в земную тень, и лунные затмения видны со всего полушария Земли, где Луна находится над горизон­том. Начинаются или оканчиваются лунные затмения одновременно в какой-либо определенной системе счета времени.

Как часто происходят лунные затмения? Они могут наступить лишь во время полнолуния в зоне протяженностью около 22° вокруг лунных узлов. Луна в это время перемещается вблизи одного узла, а Солнце — вблизи другого.

Смещаясь по эклиптике ежесуточно на 1 °, Солнце проходит зону затмений за 22-23 суток, на протяжении которых может наступить только одно полнолуние, а может не быть ни одного, так как полно­луния повторяются через синодический месяц S - 29,53 дня. В каждой зоне возможно не более одного лунного затмения (полного или част­ного) , а порой их и совсем не бывает. Обе зоны лунных затмений Луна проходит ежемесячно, Солнце же поочередно вступает в каждую зону примерно через 177 суток. Поэтому лунные затмения могут повторяться через 177-178 суток.

Как правило, на протяжении года происходит одно-два лунных затмения, а в некоторые годы их может и не быть (примерно каждый пятый год). Иногда бывает и три затмения, если первое произошло в самом начале года.

На протяжении одного календарного года происходят от 2 до 5 солнечных и от 0 до 3 лунных затмений. Казалось бы, наибольшее число затмений в году равно 8. Но это не так. Пятое солнечное и третье лунное затмение в году происходят из-за смещения лунных узлов навстречу Солнцу и Луне, и поэтому лишь одно из них может произойти в конце текущего календарного года, а второе придется


уже на начало следующего. Таким образом, наибольшее число за­тмений в одном календарном году не превышает семи: либо 5 частных солнечных затмений и 2 полных лунных, либо 4 частных солнечных и 3 полных лунных затмения. Однако такие сочетания крайне редки, и обычно на протяжении года происходят 2-3 солнечных и 1-2 лун­ных, т.е. первые бывают примерно в полтора раза чаще вторых. Наблюдаются же лунные затмения значительно чаще потому, что они видны со всего ночного полушария Земли, в то время как солнеч­ные только из области лунной тени и полутени. '

Наступление солнечных и лунных затмений зависит от трех периодов: это синодический месяц (S = 29,5306 суток), через который повторяются новолуния и полнолуния; драконический год ТРаху в 346,62 суток (из-за отступления лунных узлов на 19° в год Солнце возвращается к тому же узлу именно через этот промежуток вре­мени) и драконический месяц SРаху 27,2123 суток — период, через который Луна возвращается к тому же узлу. Повторение каждого конкретного затмения произойдет через период времени, в котором укладывается целое число всех трех периодов:

223 S = 223x29,53 дня - 6585,32 дня;

242 S раху - 242x27,21 дня - 6585,35 дня;

19 Траху= 19x346,62 = 6585,78 дня.

Следовательно, каждое затмение повторяется через период в 6586 суток = 18 лет 11,3 дня (или 10,3 дня, если в этом периоде содержалось пять високосных лет, а не четыре). Этот период называ­ется саросом. На протяжении сароса происходит 70 затмений, в том числе 42 солнечных и 28 лунных.

По истечении сароса каждое затмение повторяется в другие часы дня (примерно на 8 часов позже), так как этот период содержит не целое число суток. Из-за избытка около 1/3 суток сверх 6585 Земля повернется вокруг оси примерно на 120°, поэтому лунная тень про­бежит по земной поверхности примерно в 120° западнее, чем 18 лет назад. Кроме того, сарос не учитывает изменений расстояния Луны от Земли и Земли от Солнца, изменений, которые имеют свою


периодичность. От этих расстояний зависит, будет лисолнечное за­тмение полным или нет. Сарос дает возможность предсказать лишь то, что в определенный день должно случиться затмение, но будет ли оно полным, частным или кольцеобразным, а также можно ли будет наблюдать его в тех же местах, что и в предыдущий раз, утверждать нельзя.

Бывает и так, что незначительное частное затмение Солнца через 18 лет уменьшает свою фазу до нуля, т.е. не наблюдается вовсе. И наоборот, иной раз становятся видимыми небольшие частные за­тмения Солнца, прежде не наблюдавшиеся. Последовательность за­тмений очень медленно, но все же постепенно нарушается.






Date: 2015-11-13; view: 370; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2019 year. (0.009 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию