Опрос

Какие рубрики вам наиболее интересны?

View Results

Loading ... Loading ...

Наши партнеры

  • .

Последние комментарии

ТРИ МИНУТЫ ТЕМНОТЫ

Опубликовал Сергей 10 января 2011 в рубрике Наука.

КАК ПРОИСХОДЯТ ЗАТМЕНИЯ

Известно, что все затмения, как солнечные, так и лунные, — это игра солнечного света и теней, отбрасываемых небесными телами. Время от времени одни из них попадают в тень, отбрасываемую другими, и система Земля — Луна здесь не исключение. Плоскость орбиты Луны несильно (на 5,2°) наклонена к плоскости, в которой Земля обращается вокруг Солнца. Поэтому время от времени наблюдатель, находящийся на Земле, может видеть, как в своем движении

вокруг Земли Луна иногда частично, а иногда полностью заслоняет Солнце, — происходят солнечные затмения. Но гораздо чаще этого не случается: видимый размер Луны довольно мал, и она обычно «промахивается» мимо солнечного диска. Затмения могут происходить только вблизи т.н. узлов лунной орбиты, т.е. тех мест, где она пересекается с плоскостью эклиптики. Узлы лунной орбиты оказываются на линии Земля — Солнце раз в полгода, поэтому серии затмений происходят с полугодовым интервалом, в наше время — весной и осенью.

Хотя Луна довольно велика, Солнце все же несравнимо больше, и тень, отбрасываемая ею, выглядит как довольно резко сходящийся конус. «Острие» этого конуса находится чуть дальше Земли, а когда тень все же попадает на нее, она представляет собой небольшое, в 150 — 200 км в поперечнике, черное пятно. Вслед за движением Луны это пятно быстро, всего за несколько часов, пересекает Землю, прочерчивая линию, которую называют полосой полной фазы.

Несмотря на то, что Солнце дальше от Земли, чем Луна, примерно в 400 раз, и его диаметр также почти в 400 раз превышает диаметр Луны, видимые их диски примерно одинаковы и при затмении Луна почти идеально закрывает Солнце.

На центральной линии полосы полной фазы продолжительность затмения максимальна, а к краю очень быстро уменьшается. Кроме того, затмение будет наиболее продолжительным в середине всей полосы, прочерченной по Земле, т.к. в этих местах ее поверхность чуть ближе к Луне, и поэтому поперечник тени больше, чем на краях земного шара. Этим объясняется, почему наибольшая продолжительность затмения бывает в районах, близких к экватору.

В одной и той же точке Земли полные солнечные затмения могут быть видны не чаще, чем раз в 200 — 300 лет, хотя бывают и исключения, поэтому среднестатистическому гражданину, непременно пожелавшему увидеть его, наверняка придется куда-то выехать. У астрономов — это обычная практика, они регулярно организуют экспедиции в разные концы света, поскольку только в короткие минуты полной фазы можно изучать слабый свет верхних слоев атмосферы Солнца и его эфемерную корону, которые в другое время гаснут в мощном свечении нижних, яркосветящихся слоев светила. Полоса очередного полного солнечного затмения, о котором идет речь, пройдет по территории нашей страны. Достаточно сказать, что с начала века с территории России нельзя было наблюдать ни одного полного солнечного затмения! Последнее произошло 9 марта 1997 г., но и тогда затмение было видно лишь в восточной половине страны. В европейской части России полное солнечное затмение можно было наблюдать 22 июля 1990 г в северных областях страны, затмение же, подобное тому, что нас теперь ожидает, происходило четверть века назад — в 1981 г. Следующее же подобное явление в европейской части страны произойдет лишь в 2061 г.!

ПУТЬТЕНИ

На этот раз тень вступит на Землю в тропических лесах самой восточной части Бразилии, недалеко от атлантического побережья. Скорость ее движения в это время чрезвычайно высока. Для тех немногочисленных наблюдателей, кто может оказаться здесь, затмение продлится всего лишь 1 мин. Стремительно пересекая Атлантику, через полтора часа тень покажется у берегов Африки. Она вступит на побережье в Гане и, быстро пройдя через Того, Бенин и Нигерию, войдет на территорию пустыни Сахара. Здесь, в районе соединения границ Нигерии, Чада и Ливии, продолжительность затмения окажется наибольшей — 4 мин 6 с. Через 2 ч тень выйдет к северному побережью Африки, в районе ливийско-египетской границы, недалеко от Эль-Апамейна. За 10 мин преодолев Средиземное море, тень появится у берегов Турции, в районе Анатолийского залива — популярной курортной зоне. Центр ее пути пройдет через города Кемер, Анталью, Манавгат, столь хорошо знакомые миллионам российских туристов. Здесь продолжительность затмения уже заметно уменьшится, но все еще будет достигать 3 мин 45 с. Перевалив через прибрежные горные хребты, тень уйдет вглубь турецкой территории — в Каппадокию, и далее к Черному морю. Быстро, за 9 мин пройдя над восточной частью его акватории, она вновь вступит на берег, теперь в Абхазии, захватив полосу почти от Гагры до Батуми. Через несколько минут она накроет весь центральный Кавказ, пройдет над Эльбрусом и выйдет на равнины юга России. Промчавшись над Астраханью, тень вскоре уйдет на территорию Казахстана, и, вновь стремительно увеличивая свою скорость, вскоре вернется на территорию России, на этот раз в предгорьях Алтая. Здесь продолжительность события будет составлять лишь 2 мин. Еще через 15 мин она окажется в западных частях Монголии, где полное затмение (оно будет видно уже на закате) и закончится.

ГДЕ НАБЛЮДАТЬ? ПРОГНОЗЫ

Для успеха в столь непростом деле, как наблюдение солнечного затмения, нужно учитывать множество факторов, например погоду. Март в большинстве мест северного полушария — отнюдь не самый ясный и стабильный месяц, и многие, кто отважится на поездку в зону полной фазы, конечно же, захотят оказаться в месте, где вероятность ясной погоды в это время будет наивысшей.

Наивысшая вероятность — в центре Сахары, в Африке — здесь шанс появления сколько-нибудь существенной облачности не превышает 10 — 15%. Для средиземноморского побережья Африки прогноз лишь немногим хуже (15 — 20%), и в Египте, возможно, находится наиболее удачное место для тех, кому совершенно необходимо увидеть зрелище во всей красе. Эти места не столь экзотичные, как дебриСахары, и поездка сюда не окажется сопряженной с большим риском.

На Анатолийском побережье Турции вероятность ясной погоды составляет уже чуть больше 50%. На черноморском побережье Кавказа процент ясной погоды еще меньше, а в самих горах, по обе стороны хребта, прогноз не превышает 25%. На равнинах за Кавказом вероятность отсутствия сильной облачности снова увеличивается, превышая местами 40% в отдельных местах (степях Калмыкии и большей части Казахстана) и даже немного повышаясь по мере приближения к зоне действия обычного для этого времени Сибирского антициклона. Если же антициклон сместится далеко в сторону, вероятность пасмурной погоды резко возрастет. В районе Астрахани, как и во всей прикаспийской низменности, облачность более вероятна из-за соседства с морем, тем не менее прогноз здесь более благоприятен, чем на Северном Кавказе.

ЗАТМЕНИЕ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ И В БЛИЖАЙШИХ РАЙОНАХ

В марте 1997 г затмение видно было лишь в Забайкалье и в таежной части Восточной Сибири, и наблюдать его пришлось при 25 — 30-градусном морозе, а последнее, видимое на европейской части страны, наблюдатели встречали под дождем. На этот раз удача немного более благосклонна к россиянам — полоса проходит по достаточно обжитым областям страны, с хорошо развитой транспортной сетью и при желании можно без труда добраться в район полной фазы.

Свое движение по территории России лунная тень начнет в горах Кавказа. За несколько минут до того тень пройдет по территории Грузии, а именно — Абхазии. Начнется оно в Гудауте, в 15 ч. 13 мин. 53 с по московскому летнему времени (летнее время в 2006 г. будет введено 26 марта), а затем накроет Сухуми и близлежащие населенные пункты, где продолжительность полной фазы составит уже почти 3 мин. В полосе полной фазы окажутся также Зугдиди и Поти, где продолжительность полной фазы составит, соответственно, 2 мин. 49 с и 1 мин. 49 с. Покинув территорию Грузии, тень Луны вступит на территорию России и сразу же накроет известный горнолыжный курорт Домбай и близлежащие населенные пункты (Карачаево-Черкессия), а затем город Карачаевок, где продолжительность полной фазы составит 1 мин. 23 с. Почти одновременно Солнце погаснет в Кисловодске, Ессентуках и Минеральных Водах, где продолжительность полной фазы составит немного более 2 мин. Баксан (Кабардино-Балкария), другой известный горный курорт, напротив, окажется практически на центральной линии, и продолжительность полной фазы здесь достигнет аж 3 мин 17 с В полосе полной фазы окажется г. Эльбрус и отдыхающие на его склонах (в Приэльбрусье и Домбае в это время — разгар горнолыжного сезона) смогут видеть фантастическую картину затмения в окружении горных пиков, если, конечно, позволит переменчивая горная погода. Одновременно тень накроет Нальчик, (3 мин 06 с), а немного позже, краями заденет Буденновск (1 мин 15 с), Моздок и Нефтекумск Теперь она скользнет по степям и пустыням Калмыкии на северо-восток Астрахань — крупнейший населенный пункт России, где продолжительность полной фазы составит около минуты,т.к. город окажется на самом краю тени Однако те, кто выберется на 50 — 70 км на юг или юго-восток от города, к самим берегам Каспийского моря, смогут добраться почти до самой центральной линии и увеличить, таким образом, продолжительность до трех с небольшим минут! Ширина полосы затмения на территории России составит около 180 км, а в конце затмения, при ее сходе с земного шара будет уже менее 100 км.

Покинув Астраханскую область, лунная тень перейдет на территорию Казахстана. Здесь, ускоряясь, она пройдет по малонаселенным степным районам (исключение составит г. Гурьев), и вскоре достигнет столицы Казахстана — г Астаны (17 ч 40 м местного времени). Задев после этого Экибастуз, где продолжительность полной фазы составит 1 мин. 49 с, и, пройдя неподалеку от Павлодара и Семипалатинска, тень покинет территорию Казахстана. Промчавшись после этого по Алтайскому краю и накрыв по пути крупный г. Рубцовск, где продолжительность полной фазы составит 2 мин 06 с, тень достигнет Горно-Алтайска, который лежит прямо на центральной линии затмения. Кстати, этот город окажется в полосе полного солнечного затмения и 1 августа 2008 г. Совсем скоро после этого тень сойдет с Земли, скрыв напоследок Солнце от глаз жителей Кызыла. Здесь продолжительность полной фазы составит всего 1 мин 56 с, и видно Солнце будет уже у самого горизонта, на заходе.

ЧАСТНОЕ ЗАТМЕНИЕ

И все-таки большинство из тех, кто хотел бы увидеть полную фазу затмения, не смогут уехать на наблюдения. Но не следует отказываться от возможности наблюдать хотя бы частное. Поскольку затмение продолжается до нескольких часов, можно, например, сфотографировать весь ущербный солнечный диск или детали лимба Луны, а если на Солнце будут видны пятна, попытаться поймать момент удачной композиции.

Очень эффектны опыты с тенями, отбрасываемыми Солнцем в это время. Изменение его геометрической формы искажает форму самых привычных теней, иногда довольно неожиданным образом. Небольшие отверстия в предметах могут сыграть роль камеры-обскуры, Обычно мы этого не замечаем, т.к. эти изображения, попадающиеся нам на каждом шагу, круглые. Однако когда Солнце примет вид серпа, вместо привычных сливающихся в сплошные пятна, кружков, появятся такие же серпики, только перевернутые.

В тех местах, где фазы затмения будут очень большими, больше 0,95, и небо заметно потемнеет, можно будет попытаться отыскать на нем яркие звезды и планеты. В телескоп бывает очень интересно рассмотреть с большим увеличением край лунного лимба, поскольку почти вся поверхность Луны покрыта холмами и горами.

БЕЗОПАСНОСТЬ

Необходимо помнить, что до наступления полной фазы затмения, т.е. до момента полного скрытия Солнца за диском Луны, смотреть на него без защиты нельзя. Для наблюдения частных фаз нужно обязательно применять средства защиты — специальные «очки для затмения», солнечные светофильтры (сейчас все это есть в продаже). Можно пользоваться и старыми проверенными методами: закопченным стеклышком, засвеченной и проявленной фотопленкой, носителем из старой компьютерной дискеты.

Те, кто планирует наблюдать Солнце с телескопом, обязательно должны оборудовать телескоп специальным солнечным фильтром. Лучше, чтобы фильтр был апертурным, т.е. надевался на объектив. Пользоваться окулярными фильтрами — специальным черным стеклом, одевающимся на окуляр, которыми прежде комплектовались некоторые модели телескопов, не следует. При длительном нагреве они часто лопаются, представляя серьезную опасность. Наиболее популярны сейчас фильтры из специальной полимерной «солнечной» пленки с высокими оптическими качествами, на которую нанесен слой металла. Она отлично защищает глаза наблюдателя и телескоп, практически не искажая изображения. Астрономы-любители, покупая пленку отдельно, часто изготавливают фильтр самостоятельно — это совсем несложно. Обязательно следует прикрывать искатель и другие устройства телескопа крышками.

ЧТО УВИДИМ

Удивительно, но люди обычно не замечают падения освещенности, даже когда закрыто уже 2/3 площади Солнца — так устроен наш мозг: добавляет «усиление картинке», приводя ее к привычной яркости. При фазах порядка 0,4, взглянув на Солнце, уже можно заметить, что оно не круглое, однако это редко кто делает без причины, ведь это и небезопасно. Обычно люди замечают падение освещенности, когда закрыто уже более 80% площади светила. Тогда уже невооруженным глазом видно, что от привычного «солнечного круга» остался узкий серп. С фазы 0,9 скорость развития событий резко увеличивается. Если от появления первой «щербинки» на Солнце до узкого серпа проходит чуть больше часа и фаза увеличивается медленно, то после этого серп просто на глазах утончается, превращается в ниточку, а потом резко исчезает. По краю лунного диска на несколько секунд вспыхивает дуга из ярких звездочек-блесток (так называемые «четки Бейли»), после чего небо вдруг резко темнеет, на нем зажигаются звезды, а вместо Солнца в небе появляется черный круг, окруженный жемчужно-голубым, серебристым сиянием — солнечной короной. В зависимости от положения наблюдателя в полосе полной фазы это может длиться от нескольких секунд до 3-4 мин. Наблюдатели с острым зрением смогут разглядеть тонкое розовое кольцо, окружающее черный диск Луны, — это становится видна солнечная хромосфера, верхняя часть атмосферы светила. Крупные протуберанцы — выбросы вещества в хромосфере — также должны быть видны в виде небольших розовато-пурпурных бугорков, возвышающихся над хромосферой. Солнечная корона, окружающая Солнце, ярко вспыхивает, становится видна ее форма. В ней хорошо видны струи, лучи. В это время наблюдатель, вооруженный биноклем, подзорной трубой или телескопом, разумеется, сможет разглядеть гораздо больше. Протуберанцы и детали хромосферы можно будет рассмотреть в самых тончайших деталях, как и картину струй солнечной короны. Обычно форма и размер короны зависит от степени активности Солнца — в годы активности она широкая, «косматая», в годы солнечных минимумов — небольшая и относительно спокойная. В настоящее время, к сожалению, Солнце находится в минимуме своего цикла, следовательно, вполне возможно, что особо впечатляющим вид короны не будет.

Очень интересно (и совершенно необходимо) во время затмения оторваться от окуляров и видоискателей, осмотреть небосвод и ощутить всю грандиозность явления. Небо станет темно-фиолетовым, однако вдоль горизонта оно окрасится в оранжевые тона — это светятся не скрытые от Солнца районы Земли и атмосферы — места частного затмения. Внимательный наблюдатель отметит и другие явления — изменение температуры воздуха, направления и силы ветра, вида облачности и т.п.

Разумеется, затмение можно и нужно снимать. Проще и нагляднее получить снимки с помощью хорошей зеркальной цифровой фотокамеры, но одной только техники недостаточно. Нужно заранее подготовиться.

Читайте также:

Химия растворов-большой энергетике.
Институт человека.
Наука и техника стремятся в наномир.
Рентгеноспектральный анализ (статья 1940 г.)

Метки:

Написать комментарий

RSS

rss Подпишитесь на RSS для получения обновлений.