КУРС ЗАГАЛЬНОЇ АСТРОНОМІЇ - С. М. АНДРІЄВСЬКИЙ 2007

Частина II

КІНЕМАТИКА СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ

Розділ 5

РУХ МІСЯЦЯ. ЗАТЕМНЕННЯ

5.5.Частота і періодичність затемнень

Як зазначалося, вузли місячної орбіти зміщуються назустріч рухові Сонця по екліптиці на 19,3° за рік. Отже, Сонце повертається до одного і того ж вузла не через 365,3 (зоряний рік), а через кожні = 346,62 доби. Цей проміжок часу називається драконічним роком. Пройшовши один місячний вузол, Сонце досягає протилежного через 173 доби. Унаслідок цього сезони затемнень кожного наступного року мали б наставати приблизно на 20 діб раніше, ніж попереднього.

Проте затемнення бувають у моменти нового місяця (сонячні) або повні (місячні), а ці фази повторюються через проміжки часу S = 29,53 доби. Оскільки 12S = 12 х 29,53 = 253,36 доби, то це значить, що насправді цикл затемнень мав би повторюватися через кожні 354 дні і 8 год. Звідси випливає два висновки: у кожному наступному році реальні сезони затемнень настають на 10—11 днів раніше, ніж попереднього; умови затемнення істотно змінюються, оскільки Сонце на момент нового місяця (чи повні) опинилося на 10—11° ближче (або далі) до (від) вузла місячної орбіти.

У кожній зоні затемнень може не трапитися місячного затемнення, однак обов'язково відбудеться сонячне. Тому найменша кількість затемнень у році — два сонячних. Найбільше затемнень — сім (п'ять затемнень Сонця і два Місяця або чотири Сонця і три Місяця). Ось ілюстративна схема таких подій. На початку січня Сонце входить у зону затемнень і при фазі нового місяця настає часткове сонячне затемнення, а ще через синодичний місяць — знову часткове сонячне затемнення, а між ними — повне місячне затемнення. Через 173 діб, як тільки Сонце опиниться поблизу протилежного вузла, знову відбудуться ті ж явища — два часткових сонячних і одне повне місячне затемнення. Оскільки до кінця грудня Сонце знову наблизиться до зони затемнень, то при черговому новому місяці відбудеться п'яте часткове затемнення Сонця. І навпаки, якщо на початку року відбулося повне місячне затемнення, то після нього настає часткове сонячне, через менш ніж півроку — часткове сонячне, повне місячне і ще раз часткове сонячне, а в грудні — часткове сонячне і повне місячне. Ця друга комбінація затемнень спостерігалася, наприклад, у 1982 р.

У середньому в певній місцевості Землі повне сонячне затемнення трапляється один раз на 300 років. Якщо ж говорити про кількість затемнень узагалі, які можна побачити з певного пункту Землі за певний інтервал часу, то більше спостерігається місячних. Це тому, що місячне затемнення видно з усієї півкулі Землі, де в цей момент ніч, тоді як сонячні затемнення спостерігаються лише з зон місячної тіні і півтіні, що в різні роки перебігають по різних частинах земної поверхні.

Настання затемнень визначається трьома періодами: синодичного місяця S = 29,5306d, драконічного місяця = 27,2122d і драконічного року = 346,6200d. Можна знайти певну кількість днів, в яку з достатньою точністю вкладеться кожен із згаданих тут періодів. Це означатиме, що через такий проміжок часу та ж фаза Місяця настане на тій же відстані Сонця від вузла місячної орбіти. Отже, повторяться такі ж затемнення, що й у попередньому циклі.

Одним з таких циклів є сарос (від єгипетського слова, що означає «повторення»), який був відомий ще вавілонським астрономам. Він базується на співвідношенні 223S = 2425^ = 197^. Справді,

image9

Отже, через кожні 6585,3 доби = 18 років 11,3 доби (або 10,3 доби, якщо у цьому проміжку часу було п'ять високосних років) затемнення повторюються. Проте умови цих затемнень уже будуть інакшими, бо ж за 0,3 доби (близько 8 год.) Земля повернеться майже на 120° навколо осі обертання, а затемнення настане майже на 8 год. пізніше. Крім того, відбувається зміщення смуги затемнення в напрямі до північного полюса Землі, якщо затемнення відбувається поблизу низхідного вузла, і навпаки.

Протягом кожного саросу (тобто за 18,03 року) відбувається 70—71 затемнення, з них 42—43 сонячних і 28 місячних. Тривалість дії цього циклу для конкретного затемнення близько 1250 років. Наприклад, часткове сонячне затемнення відбулося 23 червня 727 року у південній півкулі. Ритмічно повторюючись через кожні 18,03 року, воно спостерігалося останній раз 22 липня 1971 р. у Магаданській області.

Моменти затемнень тепер обчислюють завчасно з точністю до одної секунди. Це відповідає похибці у положенні Місяця на небі 0,5" або в його положенні у просторі в 1 км. У фундаментальній праці австрійського астронома Теодора Оппольцера (1841—1886) «Канон затемнень» (1887 р.) наведено дані про затемнення Сонця і Місяця з 1208 р. до н. е. до 2163 р. н. е. — усього близько 8000 сонячних і 5000 місячних затемнень. Продовженням «Канону» Оппольцера є новий «Канон затемнень» (1966 р.), складений бельгійськими астрономами. У ньому є відомості про 1449 затемнень з 1898 р. по 2510 р. У наш час обчисленням затемнень займається Фред Еспенак (США).

У найближчі роки будуть такі затемнення: у 2008 році — 7 лютого кільцеподібне сонячне, 21 лютого повне місячне, 1 серпня повне сонячне, 16 серпня часткове місячне; у 2009 році — 26 січня кільцеподібне сонячне, 22 липня повне сонячне, 31 грудня часткове місячне; у 2010 році — 15 січня кільцеподібне сонячне, 26 червня часткове місячне, 11 липня повне сонячне, 21 грудня повне місячне.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.