Лунные и солнечные затмения - доклад

Почитаева Карина пишет:Солнечные и лунные затмения
Лунное затмение
 
Схема лунного затмения:
 Лунное затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 000 км (минимальное расстояние Луны от Земли) составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком.
Солнечное затмение
 
Солнечное затмение:
  Солнечное затмение происходит, когда Луна попадает между наблюдателем и Солнцем, и загораживает его. Поскольку Луна перед затмением обращена к нам неосвещённой стороной, то перед затмением всегда бывает новолуние, то есть Луна не видна. Создаётся впечатление, что Солнце закрывается чёрным диском; наблюдающий с Земли видит это явление как солнечное затмение.

Глушкова Софья пишет:Солнечные и лунные затмения
Солнечное затмение
Если диск Солнца полностью закрывается диском Луны, то затмение называют полным. В перигее (ближайшая к Земле точка орбиты Луны) Луна бывает ближе к Земле на 21 000 км от среднего расстояния, в апогее (точка орбиты Луны, наиболее удалённая от центра Земли.) - дальше на 21 000 км. От этого изменяется угловые размеры Луны. Если угловой диаметр диска Луны (около 0,5°) оказывается немного меньше углового диаметра диска Солнца (около 0,5°), то в момент максимальной фазы затмения от Солнца остается видимым яркое узкое кольцо. Такое затмение называется кольцеобразным. И, наконец, Солнце может не полностью скрываться за диском Луны из-за несовпадения их центров на небе. Такое затмение называется частным. Наблюдать такое красивое образование, как солнечная корона, можно лишь во время полных затмений. Такие наблюдения даже в наше время многое могут дать науке, поэтому наблюдать в ту страну, где будет солнечное затмение, приезжают астрономы из многих стран. Солнечное затмение начинается с восходом Солнца в западных районах земной поверхности и заканчивается в восточных районах при заходе Солнца. Обычно полное солнечное затмение длится несколько минут (наибольшая продолжительность полного солнечного затмения 7 мин 29 сек будет 16 июля 2186 года).
На Луне тоже бывают солнечные затмения. На Земле в это время происходят лунные затмения. Луна движется с запада на восток, поэтому солнечное затмение начинается с западного края солнечного диска. Степень покрытия Солнца Луной называется фазой солнечного затмения. Полные солнечные затмения можно видеть только в тех областях Земли, по которым проходит полоса тени Луны. Диаметр тени не превышает 270 км, поэтому полное затмение Солнца видно лишь на малом участке земной поверхности. На поверхности Земли хорошо заметна лунная тень. Хотя солнечные затмения происходят чаще лунных, в каждом отдельном месте Земли солнечные затмения наблюдаются гораздо реже лунных.
Причины солнечных затмений
Плоскость лунной орбиты в пересечении с небом образует большой круг - лунный путь. Плоскость земной орбиты пересекается с небесной сферой по эклиптике (большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца). Плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости эклиптики под углом 5°09’. Плоскость эклиптики и лунный путь пересекаются друг с другом по прямой линии, называемой линией узлов. Точки пересечения линии узлов с эклиптикой называются восходящим и нисходящим узлами лунной орбиты. Лунные узлы непрерывно перемещаются навстречу движению самой Луны, то есть к западу, совершая полный оборот за 18,6 года. Ежегодно долгота восходящего узла уменьшается примерно на 20°. Так как плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости эклиптики под углом в 5°09’, Луна во время новолуния или полнолуния может находиться далеко от плоскости эклиптики, и диск Луны пройдет выше или ниже диска Солнца. При этом затмения не происходит. Чтобы произошло солнечное или лунное затмение, необходимо, чтобы Луна во время новолуния или полнолуния находилась вблизи восходящего или нисходящего узла своей орбиты, т.е. недалеко от эклиптики.



Лунные затмения
Во время полного лунного затмения Луна полностью уходит в тень Земли. Полная фаза лунного затмения продолжается гораздо дольше, нежели полная фаза солнечного затмения. Форма края земной тени при лунных затмениях послужила древнегреческому философу и ученому Аристотелю одним из веских доказательств шарообразности Земли. Философы Древней Греции подсчитали, что Земля примерно втрое больше Луны, просто исходя из продолжительности затмений (точная величина этого коэффициента 3,66). Луна в момент полного лунного затмения в действительности лишается солнечного света, поэтому полное лунное затмение видно из любой точки полушария Земли. Затмение начинается и заканчивается одновременно для всех географических точек. Однако местное время этого явления будет разное. Так как Луна движется с запада на восток, то первым входит в земную тень левый край Луны. Затмение может быть полным или частным в зависимости от того, входит Луна в земную тень полностью или проходит вблизи ее края. Чем ближе к лунному узлу происходит лунное затмение, тем больше его фаза. Наконец, когда диск Луны накрывает не тень, а полутень, случаются полутеневые затмения. Невооруженным глазом заметить их трудно. Во время затмения Луна прячется в тень Земли и, казалось бы, каждый раз должна исчезать из виду, т.к. Земля непрозрачна. Однако земная атмосфера рассеивает солнечные лучи, которые попадают на затмевающуюся поверхность Луны "в обход" Земли. Красноватый цвет диска обусловлен тем, что сквозь атмосферу лучше всего проходят красные и оранжевые лучи. Красноватый цвет диска во время полного лунного затмения обусловлен рассеиванием солнечных лучей в атмосфере Земли. Если бы плоскость орбиты Луны совпадала бы с плоскостью эклиптики, то лунные затмения повторялись бы каждый месяц. Но угол между этими плоскостями составляет 5° и Луна дважды в месяц лишь пересекает эклиптику в двух точках, называемых узлами лунной орбиты. Для того, чтобы произошло лунное затмение, Луна в полнолуние должна находится вблизи узла своей орбиты. За год обычно происходит 1-2 лунных затмения. В некоторые годы их может не быть вовсе, а иногда происходит и третье. В редчайших случаях бывает и четвертое затмение, но лишь частное полутеневое.
Предсказание затмений
Промежуток времени, через который Луна возвращается к своему узлу, называется драконическим месяцем, который равен 27,21 суток. Через такое время Луна пересекает эклиптику в точке, смещенной по отношению к предыдущему пересечению на 1,5° к западу. Фазы Луны повторяются в среднем через 29,53 суток (синодический месяц). Промежуток времени в 346,62 суток, за который центр диска Солнца проходит через один и тот же узел лунной орбиты, называется драконическим годом. Период повторяемости затмений - сарос - будет равен промежутку времени, по истечении которого начала этих трех периодов будут совпадать. Сарос на древнеегипетском означает "повторение". Солнечные затмения происходят чаще лунных, но наблюдаются в одной и той же местности они редко, так как эти затмения видны только в узкой полосе тени Луны. В какой-нибудь определенной точке поверхности полное солнечное затмение наблюдается в среднем 1 раз в 200-300 лет.

Александра Кирик пишет:

Солнечное затмение

Солнечные затмение происходят в новолуния, когда Луна, двигаясь вокруг Земли, оказывается между Землей и Солнцем и полностью или частично заслоняет его. Луна расположена ближе к Земле, чем Солнце, почти в 400 раз, и в тоже время ее диаметр меньше диаметра Солнца также приблизительно в 400 раз. Поэтому видимые размеры Земли и Солнца почти одинаковые, и Луна может закрыть собою Солнце.



Луна движется вокруг Земли с запада на восток, и ее видимый путь на небе пересекается под углом 5 градусов с эклиптикой - видимым путем, по которому движется Солнце на фоне звезд. Точки пересечения лунного пути с эклиптикой называются лунными узлами и отстоят друг от друга на 180 градусов. Когда новолуния происходят вдали от лунных узлов, Луна не закрывает Солнце. Но примерно через каждые полгода новолуния бывают вблизи от лунных узлов, и тогда происходят солнечные затмения. Когда новолуние наступает на расстоянии не более 11 градусов от узла, лунная тень и полутень падают на Землю в виде овальных пятен, которые со скоростью 1 км/сек. Пробегают по земной поверхности с запада на восток. В районах, оказавшихся в лунной тени видно полное солнечное затмение, то есть Солнце полностью закрыто Луной. В местностях, покрытых полутенью, происходит частное солнечное затмение, то есть Луна закрывает лишь часть солнечного диска. За границей полутени затмения вообще не происходит. Таким образом, солнечное затмение видно не на всей поверхности Земли, а только там, где пробегает тень и полутень Луны.

Ширина полосы полной фазы солнечного затмения и его продолжительность зависят от взаимных расстояний Солнца, Земли и Луны. Вследствие изменения расстояний видимый угловой диаметр Луны тоже меняется. Когда он чуть больше солнечного, полное затмение может длиться до 7,5 мин, когда равен, то одно мгновение, если же он меньше, то Луна вообще не закрывает Солнца полностью. В последнем случае происходит кольцеобразное затмение: вокруг темного лунного диска видно узкое яркое солнечное кольцо.



Солнечное затмение периодически повторяются в среднем через 6585 суток или 18 лет и 11 дней. Этот промежуток времени называется саросом.

Лунное затмение

Лунное затмение — затмение, которое наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 000 км (минимальное расстояние Луны от Земли) составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком. Происходит всегда в полнолуние, когда Земля расположена между Солнцем и Луной. Как и в случае с солнечными затмениями, лунное происходит далеко не в каждое полнолуние



Понятно, что на тех территориях, где Луна вообще в это время будет видна, будет наблюдаемо лунное затмение, т.е. половина земного шара. Это одна из причин того, что эти затмения можно увидеть довольно часто. Второй причиной является то, что земная тень/полутень много больше лунной. Средняя периодичность затмений для одного населенного пункта одно затмение в 2-4 года, а максимальное количество их в году может достигать трех.

Фазы (этапы) затмения здесь несколько отличаются от случая с солнечными. Дело в том, что светлую поверхность Луны не закрывает инородное тело (как закрывает Луна Солнце в случае солнечного затмения), ее покрывает земная тень/полутень. Соответственно наблюдаются фазы полутеневая, частная и полная.

Полутеневая фаза длится, когда Луна частично или полностью погружена в полутень, но еще не касается тени. Наблюдатель на Луне при этом увидел бы частично затмившееся Землей Солнце. Потемнение лунного диска при этом незначительное и видно обычно лишь на фотографиях. Обычно эту фазу не наблюдают.

Частная фаза длится, когда Луна частично погружается в земную тень. Последняя видна четко, хотя граница немного размыта из-за рассеяния света в земной атмосфере. Рассеянный свет попадает в т.ч. и на затененную часть лунного диска, поэтому там наблюдается слабое красноватое свечение. Продолжительность - около часа до и после полной фазы.

Полная фаза длится, когда Луна полностью погружена в тень.