Hiếm khi các hiện tượng tự nhiên hoặc thiên văn có thể vượt qua nhật thực về sức mạnh của kịch tính và tác động của chúng đối với con người. Hiểu được các quy trình bên trong và cơ chế ẩn của nó sẽ cho phép bạn mở rộng tầm nhìn của mình, tiến một bước vào thế giới khoa học xuất sắc.
Nhật thực trong quá khứ và hiện tại
Các nguồn tài liệu cổ nhất kể về sự xuất hiện đột ngột của ban đêm giữa một ngày quang đãng là các bản viết tay của Trung Quốc được viết cách đây hơn 2 nghìn năm. Họ, giống như các nguồn tin sau này từ các nước khác, kể về sự phấn khích tột độ và nỗi sợ hãi của người dân trước sự biến mất đột ngột của Mặt trời.
Trong nhiều nghìn năm lịch sử của loài người, nhật thực được coi là điềm báo duy nhất của những bất hạnh và thảm họa lớn. Nhưng thời thế thay đổi, kiến thức tăng lên gấp bội, và trong một khoảng thời gian không đáng kể về mặt lịch sử, từ điềm báo của thảm họa, sự biến mất trong thời gian ngắn của mặt trời đối với con người đã trở thành một buổi trình diễn hoành tráng do chính thiên nhiên sắp đặt.
Dự đoán chính xác thời điểm bắt đầu các sự kiện thiên văn cũng từng được rất nhiều sĩ tử tâm huyết. Nhân tiện, những người đã sử dụng kiến thức này, dựa trên những cân nhắc về lợi ích và sự khẳng định quyền lực của họ trong xã hội.
Ngược lại, các nhà khoa học của thời đại chúng ta sẵn sàng chia sẻ những thông tin đó. Trong nhiều thập kỷ trước, những năm nhật thực đã được biết đến, những nơi mà chúng sẽ được quan sát. Rốt cuộc thì sao thêm người tham gia vào các quan sát - luồng thông tin càng nhiều vào các trung tâm thiên văn.
Dưới đây là lịch diễn ra nhật thực trong thời gian sắp tới:
- Ngày 01 tháng 9 năm 2016. Nó sẽ được quan sát thấy ở Ấn Độ Dương, Madagascar và một phần ở châu Phi.
- Ngày 26 tháng 2 năm 2017. Vùng phía nam Châu Phi, Nam Cực, Chile và Argentina.
- Ngày 21 tháng 8 năm 2017. Hầu hết các bang của Hoa Kỳ, Bắc Âu, Bồ Đào Nha.
- Ngày 15 tháng 2 năm 2018. Nam Cực, Chile và Argentina.
- Ngày 13 tháng 7 năm 2018. Bờ biển phía nam của lục địa Úc, Tasmania, một phần của Ấn Độ Dương.
- Ngày 11 tháng 8 năm 2018. Hầu hết các quốc gia ở Bắc bán cầu, bao gồm lãnh thổ của Nga, Bắc Cực, một phần của Bắc Á.
Điều kiện và nguyên nhân của nhật thực
Trong không gian vô tận của Vũ trụ, Mặt trời và các hành tinh xung quanh nó chuyển động với tốc độ 250 km / giây. Đổi lại, trong hệ thống này, tất cả các thiên thể tạo nên nó chuyển động quanh điểm sáng trung tâm, dọc theo các quỹ đạo (quỹ đạo) khác nhau và với tốc độ khác nhau.
Hầu hết các hành tinh này đều có hành tinh vệ tinh của riêng chúng, được gọi là mặt trăng. Sự hiện diện của các vệ tinh, sự chuyển động liên tục của chúng xung quanh các hành tinh của chúng và sự tồn tại của các mô hình nhất định trong tỷ lệ kích thước của các thiên thể này và khoảng cách giữa chúng giải thích nguyên nhân của nhật thực.
Mỗi thiên thể tạo nên hệ thống của chúng ta đều được chiếu sáng bởi tia nắng mặt trời và cứ mỗi giây lại đổ một bóng dài vào không gian xung quanh. Bóng có hình nón tương tự được Mặt trăng tạo ra trên bề mặt hành tinh của chúng ta khi nó di chuyển dọc theo quỹ đạo của nó, nó nằm giữa Trái đất và Mặt trời. Tại nơi bóng của mặt trăng rơi xuống, hiện tượng nguyệt thực xảy ra.
Trong điều kiện bình thường, đường kính biểu kiến của Mặt trời và Mặt trăng gần như giống nhau. Ở khoảng cách nhỏ hơn 400 lần so với khoảng cách từ Trái đất đến ngôi sao duy nhất trong hệ thống của chúng ta, Mặt trăng nhỏ hơn Mặt trời 400 lần về kích thước. Nhờ tỷ lệ chính xác đến kinh ngạc này mà nhân loại có cơ hội quan sát định kỳ nhật thực toàn phần.
Sự kiện này chỉ có thể xảy ra trong khoảng thời gian khi một số điều kiện được đáp ứng cùng một lúc:
- Trăng non - Mặt trăng hướng về phía Mặt trời.
- Mặt trăng nằm trên đường của các nút: đây là tên của đường tưởng tượng giao nhau của quỹ đạo mặt trăng và trái đất.
- Mặt trăng ở một khoảng cách khá gần với trái đất.
- Đường của các nút hướng về phía Mặt trời.
Cơ chế và thời gian của nhật thực
Các mô tả về cách xảy ra nhật thực thường không thay đổi trong toàn bộ lịch sử quan sát được ghi lại. Ở rìa của Mặt trời, một đốm đen của đĩa mặt trăng len lỏi về phía bên phải xuất hiện, kích thước lớn dần, càng ngày càng tối.
Bề mặt quang phổ bị Mặt Trăng che phủ càng lớn, bầu trời càng tối, trên đó xuất hiện các ngôi sao sáng. Bóng mất đường viền thông thường, trở nên mờ.
Không khí ngày càng lạnh. Nhiệt độ của nó, tùy thuộc vào vĩ độ địa lý mà dải nhật thực đi qua, có thể giảm tới 5 độ C. Động vật vào thời điểm này trở nên lo lắng, thường lao vào tìm nơi trú ẩn. Những con chim im lặng, một số đi ngủ.
Đĩa tối của Mặt trăng ngày càng leo lên Mặt trời, để lại từ đó một hình liềm ngày càng mỏng hơn. Cuối cùng, Mặt trời biến mất hoàn toàn. Xung quanh vòng tròn màu đen bao phủ nó, bạn có thể nhìn thấy vầng hào quang mặt trời - một vầng sáng màu bạc với các cạnh mờ. Một số ánh sáng được cung cấp bởi ánh bình minh lóe lên khắp đường chân trời xung quanh người quan sát, một màu cam chanh khác thường.
Thời điểm biến mất hoàn toàn của đĩa mặt trời thường kéo dài không quá ba hoặc bốn phút. Tối đa thời gian có thể nhật thực, được tính bằng một công thức đặc biệt, dựa trên tỷ lệ đường kính góc của Mặt trời và Mặt trăng, là 481 giây (ít hơn một chút 8 phút).
Sau đó, đĩa mặt trăng đen dịch chuyển xa hơn về bên trái, để lộ ra rìa chói mắt của Mặt trời. Vào lúc này, vương miện mặt trời và vòng sáng biến mất, bầu trời sáng lên, các vì sao vụt tắt. Mặt trời dần dần được giải phóng tỏa ra ngày càng nhiều ánh sáng và sức nóng, thiên nhiên trở lại hình dạng như thường lệ.
Điều quan trọng cần lưu ý là ở bán cầu bắc, mặt trăng di chuyển trên đĩa mặt trời từ phải sang trái, và ngược lại ở bán cầu nam - từ trái sang phải.
Các loại nhật thực chính
Khu vực địa cầu nơi có thể quan sát được những thứ ở trên nhật thực toàn phần, luôn bị giới hạn bởi một dải hẹp và dài tạo thành đường đi của bóng hình nón của Mặt trăng, lao qua bề mặt trái đất với tốc độ hơn 1 km / giây. Chiều rộng của dải thường không vượt quá 260-270 km, và có thể đạt 10-15 nghìn km chiều dài.
Quỹ đạo của Trái đất quanh Mặt trời và Mặt trăng quanh Trái đất là một hình elip nên khoảng cách giữa các thiên thể này là không đổi và có thể dao động trong những giới hạn nhất định. Nhờ nguyên lý cơ học tự nhiên này mà các hiện tượng nhật thực khác nhau.
Ở khoảng cách xa hơn nhiều so với dải của nguyệt thực toàn phần, người ta có thể quan sát nhật thực một phần, theo cách nói thông thường thường còn được gọi là một phần. Trong trường hợp này, đối với một quan sát viên nằm ngoài dải bóng tối, quỹ đạo của các vầng sáng ban đêm và ngày giao nhau theo cách sao cho đĩa mặt trời chỉ bị che một phần. Những hiện tượng như vậy được quan sát thường xuyên hơn và trên một khu vực rộng lớn hơn nhiều, trong khi diện tích của nhật thực có thể là vài triệu km vuông.
Hiện tượng nguyệt thực một phần xảy ra hàng năm ở hầu hết mọi nơi trên địa cầu, nhưng đối với hầu hết những người bên ngoài cộng đồng thiên văn học chuyên nghiệp, chúng không được chú ý. Một người hiếm khi nhìn lên bầu trời sẽ chỉ thấy hiện tượng như vậy khi Mặt trăng che nửa Mặt trời, tức là nếu giá trị của pha của nó sẽ tiếp cận 0,5.
Việc tính toán giai đoạn của nhật thực trong thiên văn học có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các công thức có mức độ phức tạp khác nhau. Chớm ban đầu phiên bản đơn giản nó được xác định thông qua tỷ số giữa đường kính của phần bị Mặt trăng che phủ và tổng đường kính của đĩa Mặt trời. Giá trị pha luôn chỉ được biểu thị dưới dạng phần thập phân.
Đôi khi Mặt trăng đi từ Trái đất ở khoảng cách lớn hơn bình thường một chút, và kích thước góc (nhìn thấy được) của nó nhỏ hơn kích thước biểu kiến của đĩa Mặt trời. Trong trường hợp như vậy, có nhật thực hình khuyên hoặc hình khuyên: Vòng sáng chói của Mặt trời xung quanh vòng tròn đen của Mặt trăng. Đồng thời, việc quan sát vành nhật hoa, các ngôi sao và bình minh là không thể, vì bầu trời thực tế không tối.
Chiều rộng của dải quan sát với chiều dài tương tự cao hơn nhiều - lên đến 350 km. Chiều rộng của penumbra cũng lớn hơn - đường kính lên tới 7340 km. Nếu trong nguyệt thực toàn phần, pha bằng một hoặc thậm chí nhiều hơn, thì trong nguyệt thực hình khuyên, giá trị pha sẽ luôn lớn hơn 0,95, nhưng nhỏ hơn 1.
Điều đáng chú ý là thực tế gây tò mò là sự đa dạng của các hiện tượng nguyệt thực được quan sát chỉ rơi vào thời kỳ tồn tại của nền văn minh nhân loại. Kể từ khi Trái đất và Mặt trăng được hình thành như các thiên thể, khoảng cách giữa chúng đã chậm dần nhưng liên tục tăng lên. Khi khoảng cách thay đổi, sơ đồ của nhật thực nói chung vẫn giữ nguyên, tương tự như mô tả ở trên.
Hơn một tỷ năm trước, khoảng cách giữa hành tinh của chúng ta và vệ tinh của nó ít hơn bây giờ. Theo đó, kích thước biểu kiến của đĩa mặt trăng lớn hơn nhiều so với kích thước của mặt trời. Chỉ có nhật thực toàn phần xảy ra với dải bóng rộng hơn nhiều, việc quan sát vành nhật thực gần như là không thể, cũng như sự hình thành nguyệt thực hình khuyên.
Trong tương lai xa, sau hàng triệu năm, khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng sẽ càng lớn hơn. Con cháu xa của nhân loại hiện đại sẽ chỉ có thể quan sát nhật thực hình khuyên.
Thí nghiệm khoa học dành cho nghiệp dư
Việc quan sát nhật thực tại một thời điểm đã giúp tạo ra một số khám phá quan trọng. Ví dụ, trở lại thời của người Hy Lạp cổ đại, các nhà hiền triết thời bấy giờ đã đưa ra kết luận về chuyển động có thể có của các thiên thể, hình dạng hình cầu của chúng.
Theo thời gian, các phương pháp và công cụ nghiên cứu đã giúp đưa ra kết luận về Thành phần hóa học ngôi sao của chúng ta, về các quá trình vật lý xảy ra trong đó. Một nổi tiếng nguyên tố hóa học Heli cũng được phát hiện trong một lần nhật thực do nhà khoa học người Pháp Janssen quan sát thấy ở Ấn Độ vào năm 1868.
Nhật thực là một trong số ít hiện tượng thiên văn có sẵn để quan sát nghiệp dư. Và không chỉ để quan sát: bất kỳ ai cũng có thể đóng góp khả thi cho khoa học và ghi lại hoàn cảnh của một hiện tượng tự nhiên hiếm gặp.
Một nhà thiên văn nghiệp dư có thể làm gì:
- Lưu ý thời điểm tiếp xúc của đĩa mặt trời và mặt trăng;
- Cố định khoảng thời gian của những gì đang xảy ra;
- Vẽ hoặc chụp ảnh vành nhật hoa;
- Tham gia vào một thí nghiệm để tinh chỉnh dữ liệu về đường kính của Mặt trời;
- Trong một số trường hợp, hoặc khi sử dụng các công cụ, có thể thấy sự nổi bật;
- Chụp ảnh ánh sáng tròn trên đường chân trời;
- Thực hiện các quan sát đơn giản về những thay đổi của môi trường.
Do đó, quy tắc chính của việc quan sát ánh nắng mặt trời: nhớ sử dụng kính bảo vệ mắt. Điều này có thể dùng làm bộ lọc ánh sáng đặc biệt cho kính thiên văn và ống nhòm, mặt nạ tắc kè hoa để hàn. Trong trường hợp khắc nghiệt nhất, một ly hút khói đơn giản là phù hợp.
Nhật thực trông như thế nào - hãy xem video:
Tương đối an toàn nếu chỉ quan sát trong một khoảng thời gian ngắn, chỉ vài phút, trong khi nguyệt thực toàn phần kéo dài. Đặc biệt lưu ý trong giai đoạn đầu và giai đoạn cuối, khi độ sáng của đĩa năng lượng mặt trời gần đạt mức tối đa. Nên nghỉ ngơi trong quan sát.
Nếu bạn không đi sâu vào bản chất của hiện tượng, thì chúng ta có thể nói rằng nhật thực là một sự biến mất tạm thời của Mặt trời hoặc Mặt trăng khỏi bầu trời. Làm thế nào điều này xảy ra?
Nhật thực và nguyệt thực
Ví dụ ở đây, Mặt trăng, đi qua giữa Trái đất và Mặt trời, chặn hoàn toàn hoặc một phần Mặt trời khỏi người quan sát trên trái đất. Đây là một hiện tượng nhật thực. Hoặc Mặt trăng, đang quay quanh Trái đất, đến vị trí sao cho Trái đất nằm trên đường thẳng nối Mặt trăng và Mặt trời.
Bóng của Trái đất rơi trên Mặt trăng, và nó biến mất khỏi bầu trời. Đây là một nguyệt thực. Nhật thực xảy ra do các thiên thể liên tục thay đổi vị trí. Trái đất quay quanh mặt trời, và mặt trăng quay quanh trái đất. Cả hai quá trình này diễn ra đồng thời. Nếu trong vài phút Mặt trăng, Trái đất và Mặt trời nằm trên cùng một đường thẳng thì hiện tượng nhật thực bắt đầu. Nhật thực toàn phần là một sự kiện rất hiếm và kịch tính.
Trong nhật thực toàn phần, có vẻ như một con quái vật khổng lồ nào đó đã nuốt chửng Mặt trời từng mảnh. Khi Mặt trời biến mất, lớp sơn này tối đi và các ngôi sao có thể nhìn thấy trên bầu trời. Không khí được làm mát nhanh chóng. Chẳng bao lâu nữa không còn gì của Mặt trời ngoài một vòng sáng mỏng, như thể treo lơ lửng trên bầu trời, chúng ta thấy một phần của vầng hào quang Mặt trời rực lửa.
Các tài liệu liên quan:
Tại sao sao Hỏa lại có màu đỏ?
Sự thật thú vị : Trong thời gian xảy ra nhật thực toàn phần, nhiệt độ không khí giảm xuống, bầu trời tối sầm lại và các ngôi sao xuất hiện trên đó.
Điều gì xảy ra trong nhật thực
Các nghệ sĩ Trung Quốc cổ đại đã miêu tả nhật thực như một con rồng đang nuốt chửng mặt trời. Trên thực tế, sau một vài phút, Mặt trời ra khỏi "nơi trú ẩn", và đêm lại biến thành ngày quang đãng. Con rồng này hóa ra là Mặt trăng, đi qua giữa Trái đất và Mặt trời. Để cuối cùng hiểu điều gì xảy ra trong nhật thực, hãy tiến hành một thí nghiệm đơn giản. Bật đèn bàn và nhìn cô ấy.
Bây giờ lấy một miếng bìa cứng và di chuyển nó từ từ trước mắt bạn sao cho khi kết thúc chuyển động, miếng bìa cứng nằm giữa mắt bạn và đèn. Thời điểm khi tấm bìa cứng đóng đèn khỏi mắt bạn tương ứng với thời điểm bắt đầu nhật thực. Tấm bìa cứng ở xa đèn, nhưng một khi ở trước mắt bạn, nó chặn ánh sáng của đèn khỏi bạn. Nếu bạn dẫn tấm bìa cứng ra xa hơn, thì đèn sẽ mở lại theo tầm nhìn của bạn.
Nhật thực toàn phần và một phần
Điều tương tự cũng có thể nói về Mặt trăng. Bạn nhìn thấy nhật thực khi Mặt trăng, băng qua bầu trời ban ngày, nằm giữa Mặt trời và mặt được chiếu sáng của Trái đất, chặn ánh sáng của Mặt trời từ nó. Nếu Mặt trăng chỉ chặn một phần Mặt trời, thì hiện tượng nhật thực một phần sẽ xảy ra.
Nhật thực thường được gọi là một tình huống thiên văn, trong đó một thiên thể chặn hoàn toàn ánh sáng của thiên thể khác. Thiên thể. Nổi tiếng nhất là nguyệt thực của Mặt trăng và Mặt trời. Nhật thực được coi là hiện tượng thiên nhiên kỳ thú quen thuộc với loài người từ xa xưa. Chúng xảy ra tương đối thường xuyên, nhưng không thể nhìn thấy được từ mọi điểm trên trái đất. Vì lý do này, nhật thực dường như là một yếu tố hiếm đối với nhiều người. Như mọi người đều biết, các hành tinh và vệ tinh của chúng không đứng ở một chỗ. Trái đất quay quanh mặt trời, và mặt trăng quay quanh trái đất. Theo chu kỳ, có những thời điểm Mặt trăng che hoàn toàn hoặc một phần Mặt trời. Vậy tại sao xảy ra hiện tượng nhật thực và nguyệt thực?
Nhật thực
Trong giai đoạn toàn phần của nó, mặt trăng có màu đỏ đồng, đặc biệt là khi nó tiến đến trung tâm của vùng bóng tối. Bóng râm này là do các tia sáng mặt trời tiếp xúc với bề mặt trái đất, đi qua khí quyển, bị phân tán và rơi vào bóng của Trái đất qua một lớp không khí dày. Điều này đạt được tốt nhất với các tia có màu đỏ và cam. Do đó, chỉ có họ mới tô màu đĩa mặt trăng bằng màu sắc như vậy, dựa trên trạng thái của bầu khí quyển trái đất.
Nhật thực
Nhật thực là bóng của mặt trăng trên bề mặt trái đất. Đường kính của vết bóng tối khoảng hai trăm km, tức là gấp vài lần ít đất. Vì lý do này, nguyệt thực của mặt trời chỉ có thể được nhìn thấy trong một dải hẹp trên đường đi của bóng mặt trăng. Hiện tượng nhật thực xảy ra khi Mặt trăng rơi vào giữa người quan sát và Mặt trời, cản trở nó trong quá trình này.
Vì Mặt trăng vào đêm trước nguyệt thực quay về phía chúng ta mà không chiếu tới ánh sáng, nên vào đêm trước của nguyệt thực, Mặt trời luôn có trăng non. Nói một cách đơn giản, mặt trăng trở nên vô hình. Có một ấn tượng rằng Mặt trời bị bao phủ bởi một đĩa đen.
Tại sao xảy ra hiện tượng nhật thực và nguyệt thực?
Các hiện tượng nhật thực và nguyệt thực đều được quan sát kỹ lưỡng. Các nhà quan sát đã có thể đạt được những thành tựu to lớn khi xác nhận ảnh hưởng của lực hấp dẫn của các vật thể lớn trong không gian lên các tia sáng.
Không có ai trong số những người chứng kiến sẽ thờ ơ với một hiện tượng đáng chú ý liên quan đến Mặt trăng như nhật thực toàn phần. Trong nhiều thiên niên kỷ, vòng tròn đen nhấn chìm Mặt trời trong ánh sáng ban ngày đã truyền cảm hứng cho những người mê tín và sợ hãi. Để tìm hiểu nguyên nhân của nhật thực, những người theo dõi bầu trời cổ đại đã cẩn thận đếm tất cả các lần nhật thực trong nhiều thế kỷ, cố gắng tìm ra một mô hình và xác định trình tự của các lần nguyệt thực. Cuối cùng, hóa ra nhật thực chỉ có thể xảy ra vào thời điểm bắt đầu xuất hiện các mặt trăng mới, khi Mặt trăng đi qua giữa Trái đất và Mặt trời.
Mặt trăng, được Mặt trời chiếu sáng, chặn đường đi của tia sáng Mặt trời và ném vào không gian một hình nón hội tụ và một bóng mờ phân kỳ bao quanh nó, trong những trường hợp nhất định, chúng sẽ rơi vào khu vực nhỏ bề mặt Trái đất, nơi mà những người quan sát tại thời điểm đó nhìn thấy Mặt trời bị bao phủ bởi một đĩa đen như thế nào.
Hình dạng của sự bắt đầu của nhật thực
Trong bầu trời trái đất, đường kính của Mặt trăng và Mặt trời gần như giống nhau, điều này cho phép Mặt trăng hoàn toàn vượt xa độ sáng ban ngày của chúng ta trên bầu trời. Điều này là mặc dù thực tế là đường kính của Mặt trời gần gấp 400 lần đường kính của Mặt trăng. Và tất cả chỉ vì Mặt trời ở xa Trái đất hơn Mặt trăng khoảng 400 lần. Sự trùng hợp đặc biệt này, không lặp lại ở bất kỳ hành tinh nào khác, cho phép chúng ta quan sát nhật thực.
Nhật thực không xảy ra với tất cả các mặt trăng mới. Nguyên nhân là do đường đi của Mặt trăng trên bầu trời nghiêng khoảng 5 ° so với đường đi của Mặt trời - đường hoàng đạo. Do đó, nguyệt thực chỉ xảy ra gần các điểm giao nhau ("nút") của quỹ đạo của chúng, nơi các điểm sáng đến đủ gần. Tùy thuộc vào khoảng cách đến Mặt trăng và Mặt trời, kích thước của vùng này khác nhau. Đối với nhật thực, ranh giới của nó cách nút 16 ° -18 ° theo mỗi hướng. Nhật thực xảy ra càng gần nút, nó càng kéo dài. Các nguyệt thực trung tâm dài nhất xảy ra tại chính các nút; trong trường hợp này, dải pha chính đi qua các vĩ độ nhiệt đới của Trái đất.
Các nút của quỹ đạo mặt trăng và vùng nhật thực
Với các mặt trăng mới xuất hiện ở xa các nút mặt trăng, nhật thực là không thể xảy ra - Mặt trăng trên bầu trời đi qua phía trên hoặc phía dưới Mặt trời. Nhật thực chỉ có thể xảy ra ở các mặt trăng mới gần các nút Mặt Trăng.
Lướt trên bề mặt trái đất, bóng trăng cuối thu hút vào ” dải khả năng hiển thị nhật thực". Đường kính của bóng mặt trăng trên bề mặt trái đất trong nhật thực toàn phần không vượt quá 270 km (thường xuyên nhất là từ 40 đến 100 km) và đường kính của bóng trăng khuyết gần 6750 km (với nhật thực hình khuyên, chiều rộng của dải trung tâm có thể đạt tới 380 km, và đường kính của đỉnh mặt trăng - 7340 km). Trong trường hợp này, bóng mặt trăng và thiên thạch trên bề mặt trái đất có dạng các đốm hình bầu dục, hình dạng của chúng phụ thuộc vào vị trí của Mặt trời và Mặt trăng ở phía trên đường chân trời. Chiều cao của chúng càng thấp, trục của cả hai hình nón hướng lên bề mặt trái đất càng nhẹ nhàng và càng có nhiều điểm bóng râm và vết lõm kéo dài hơn.
Đường đi của bóng mặt trăng trên bề mặt trái đất năm 2017
Bóng của mặt trăng chạy trên Trái đất từ 6.000 đến 12.000 km. Nhật thực bắt đầu ở khu vực phía tây lúc mặt trời mọc và kết thúc ở phía đông lúc hoàng hôn. Tổng thời lượng của tất cả các giai đoạn của nhật thực trên Trái đất có thể lên đến sáu giờ.
CÁC LOẠI ĐIỆN TỬ MẶT TRỜI
Nhật thực có thể là hoàn thành, hình khuyên và riêng. Mức độ che phủ của Mặt trời bởi Mặt trăng được gọi là pha của nguyệt thực. Nó được định nghĩa là tỷ lệ giữa phần kín của đường kính đĩa mặt trời với toàn bộ đường kính của nó.
Pha (độ lớn) của nhật thực
Vì quỹ đạo của Mặt Trăng không tròn mà là hình elip, nên vào những thời điểm thuận lợi cho sự xuất hiện của nguyệt thực, đĩa Mặt Trăng có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn một chút so với đĩa Mặt Trời. Đầu tiên là hiện tượng nguyệt thực toàn phần. Trong trường hợp thứ hai, nguyệt thực hình khuyên xảy ra: một vòng sáng của bề mặt Mặt trời có thể nhìn thấy xung quanh đĩa tối của Mặt trăng.
nhật thực toàn phần - hiện tượng Mặt Trăng che khuất hoàn toàn Mặt Trời trên bầu trời Trái Đất. Nếu người quan sát ở trong dải trung tâm của bóng tối, anh ta nhìn thấy nhật thực toàn phần, trong đó Mặt trăng che khuất hoàn toàn Mặt trời, quang cảnh của vầng hào quang Mặt trời (các lớp bên ngoài của khí quyển Mặt trời không thể nhìn thấy trong ánh sáng bình thường từ Mặt trời) mở ra, bầu trời tối sầm lại, các hành tinh và các ngôi sao sáng. Ví dụ, sao Kim và sao Mộc sẽ dễ phát hiện nhất do độ sáng của chúng.
Sơ đồ nhật thực toàn phần
Thay đổi diện mạo bầu trời trong nhật thực toàn phần
Những người quan sát ở hai bên dải trung tâm của nhật thực toàn phần chỉ có thể nhìn thấy nhật thực một phần. Mặt trăng đi qua đĩa mặt trời không chính xác ở trung tâm, chỉ ẩn một phần của nó. Đồng thời, bầu trời không tối sầm, các vì sao không xuất hiện.
Tại nhật thực hình khuyên Mặt trăng đi qua đĩa của mặt trời, nhưng nó nhỏ hơn đường kính của mặt trời và không thể che giấu nó hoàn toàn. Điều này xảy ra do khoảng cách của Mặt trăng với Trái đất thay đổi từ 405 nghìn km (apogee) đến 363 nghìn km (perigee), và chiều dài của hình nón bóng tối đầy đủ từ Mặt trăng là 374 nghìn km, vì vậy đỉnh của bóng tối hình nón đôi khi không chạm tới bề mặt trái đất. Trong trường hợp này, đối với một người quan sát dưới đỉnh trục của hình nón của bóng mặt trăng, nhật thực sẽ là một hình khuyên.
Sơ đồ nhật thực hình khuyên
Nhật thực một phần là một nhật thực trong đó chỉ mặt trăng. Điều này xảy ra khi bóng của mặt trăng đi qua phía trên hoặc bên dưới các vùng cực của Trái đất và chỉ có thiên đỉnh của mặt trăng chạm vào hành tinh của chúng ta.
Giản đồ nhật thực một phần (không có dải nhật thực trung tâm)
Với nguyệt thực một phần, sự suy giảm của ánh sáng mặt trời là không đáng chú ý (ngoại trừ nhật thực có pha lớn), và do đó, các pha của nguyệt thực chỉ có thể được quan sát thông qua một bộ lọc tối.
Về việc sử dụng bộ lọc ánh sáng bảo vệ khi quan sát nhật thực trong vật liệu:
THỜI GIAN VÀ TẦN SỐ CỦA CÁC MẶT TRỜI MẶT TRỜI TRÊN TRÁI ĐẤT
Thời lượng tối đa của nhật thực toàn phần là 7,5 phút. Điều này có thể xảy ra từ cuối tháng 6 đến giữa tháng 7, khi đường kính của đĩa Mặt trời trên bầu trời là nhỏ nhất (Mặt trời đi qua điểm cận nhật của quỹ đạo) và Mặt trăng ở khoảng cách nhỏ nhất so với Trái đất (điểm cận nhật) . Lần nhật thực dài trước đó kéo dài 7 phút 7 giây ( Đông Nam Á, Ngày 20 tháng 6 năm 1955). Và nhật thực ngắn nhất (1 giây) xảy ra vào ngày 3 tháng 10 năm 1986 (Bắc Đại Tây Dương). Lần nguyệt thực tiếp theo dài 7 phút 29 giây sẽ xảy ra vào ngày 16 tháng 7 năm 2186.
Khoảng thời gian dài nhất của pha hình khuyên không được vượt quá 12,3 phút, trong khi thời gian của nguyệt thực một phần có thể lên tới khoảng 3,5 giờ. Phần lớn các nguyệt thực kéo dài đến 2,5 giờ (các pha một phần), và pha toàn phần hoặc hình khuyên của chúng thường không quá 2-3 phút.
Mỗi năm có hai kỷ nguyên nguyệt thực, khoảng thời gian giữa chúng là 177 - 178 ngày. Một khu vực nhật thực chiếm khoảng 34 °, Mặt trời dành khoảng 34 ngày trong mỗi khu vực. Và khoảng thời gian giữa các lần trăng mới là 29,5 ngày (một tháng đồng nghĩa), có nghĩa là Mặt trăng nhất thiết phải đi qua vùng nguyệt thực trong khi Mặt trời ở đó và nó có thể ghé thăm nó hai lần trong khoảng thời gian này. Do đó, với mỗi lần Mặt trời đi qua vùng nhật thực (sáu tháng một lần), một lần nguyệt thực sẽ xảy ra, nhưng hai lần có thể xảy ra. Như vậy, mỗi năm có thể xảy ra từ 2 đến 5 lần nhật thực trên Trái đất. Trong nửa năm (khoảng 183 ngày), kỷ nguyên nguyệt thực chuyển sang năm ngày trước, sang các ngày dương lịch sớm hơn và dần dần chuyển sang các mùa khác nhau trong năm - từ mùa hè và mùa đông sang mùa xuân và mùa thu, lại sang mùa đông và mùa hè, v.v.
Có thể xảy ra 5 lần nhật thực mỗi năm, nếu cặp nhật thực một phần đầu tiên xảy ra vào đầu tháng 1 và tháng 2, thì cặp nhật thực một phần tiếp theo ở một vùng khác có thể xảy ra vào đầu tháng 7 và tháng 8, và chỉ một trong những cặp nguyệt thực một phần có thể xảy ra tiếp theo có thể xảy ra vào cuối tháng 12 và lần thứ hai sẽ vào tháng Giêng năm dương lịch tiếp theo. Do đó, số lần nhật thực lớn nhất trong một năm dương lịch không vượt quá năm lần, và tất cả chúng nhất thiết phải riêng với các pha nhỏ.
Các dải trung tâm về khả năng hiển thị của nguyệt thực toàn phần và nguyệt thực hình khuyên từ năm 1981 đến năm 2100
Thông thường, có 2-3 lần nhật thực hàng năm và một trong số chúng thường là toàn phần hoặc hình khuyên. Bốn lần nguyệt thực gần nhất là vào năm 2000 và 2011. Những năm tới khi dự kiến có bốn lần nguyệt thực một phần - 2029 và 2047. Năm lần nhật thực một phần (tất cả đều nhất thiết là một phần với các pha nhỏ) trong một năm dương lịch là lần cuối cùng vào năm 1935. Lần tiếp theo sẽ có hiện tượng như vậy vào năm 2206.
Mô hình lặp lại của nhật thực rất phức tạp. Mỗi nhật thực lặp lại sau khoảng thời gian 6585,3 ngày hoặc 18 năm 11,3 ngày (hoặc 10,3 ngày nếu chu kỳ này chứa năm năm nhuận), được gọi là saros. Trong thời kỳ Saros, trung bình có 42-43 lần nhật thực xảy ra, trong đó có 14 lần nhật thực toàn phần, 13-14 lần nhật thực hình khuyên và 15 lần nhật thực một phần. Tuy nhiên, sau khi saros hết hạn, mỗi nguyệt thực lặp lại trong các điều kiện khác nhau, vì saros không chứa số nguyên ngày và trong khoảng thời gian vượt quá 0,3 ngày (hơn 6585 ngày) Trái đất sẽ quay quanh trục bằng khoảng 120 ° và do đó bóng mặt trăng sẽ chạy ngang qua bề mặt trái đất theo cùng 120 ° về phía tây so với 18 năm trước, và Mặt trời và Mặt trăng sẽ ở những khoảng cách hơi khác so với nút Mặt trăng. Trung bình, có 237 lần nhật thực xảy ra trên Trái đất trong một trăm năm, trong đó 160 lần là một phần, 63 lần toàn phần và 14 lần là hình khuyên.
Ở một địa phương, trung bình 360 năm xảy ra nhật thực toàn phần một lần và hiếm có trường hợp ngoại lệ nào xảy ra. Nhật thực từng phần xảy ra ở mỗi địa phương thường xuyên hơn nhiều - trung bình 2-3 năm một lần, nhưng vì ánh sáng mặt trời hầu như không yếu đi trong các lần nhật thực với một pha nhỏ, chúng không được quan tâm nhiều và thường không được chú ý.
Vật liệu dùng để soạn bài:
Để hiểu tại sao nhật thực xảy ra, mọi người đã theo dõi chúng trong nhiều thế kỷ và liên tục đếm, ghi lại tất cả các trường hợp đi kèm với chúng. Lúc đầu, các nhà thiên văn học nhận thấy rằng nhật thực chỉ xảy ra với một mặt trăng mới, và sau đó không xảy ra với mọi mặt trăng. Sau đó, chú ý đến vị trí của vệ tinh của hành tinh chúng ta trước và sau hiện tượng kỳ thú, mối liên hệ của nó với hiện tượng này trở nên rõ ràng, vì hóa ra chính Mặt trăng đã đóng Mặt trời khỏi Trái đất.
Sau đó, các nhà thiên văn học nhận thấy rằng nguyệt thực luôn xảy ra hai tuần sau nhật thực, và trường hợp mặt trăng luôn tròn cùng một lúc trở nên đặc biệt thú vị. Điều này một lần nữa xác nhận kết nối của Trái đất với vệ tinh.
Nhật thực có thể được nhìn thấy khi Mặt trăng non che khuất hoàn toàn hoặc một phần Mặt trời. Hiện tượng này chỉ xảy ra trên mặt trăng non, vào thời điểm vệ tinh quay về phía hành tinh của chúng ta ở phía không có ánh sáng, và do đó hoàn toàn không thể nhìn thấy trên bầu trời đêm.
Nhật thực chỉ có thể được nhìn thấy nếu Mặt trời và trăng non nằm trong phạm vi mười hai độ ở hai bên của một trong các nút Mặt Trăng (hai điểm mà tại đó quỹ đạo Mặt Trời và Mặt Trăng giao nhau) và Trái Đất, vệ tinh và ngôi sao của nó thẳng hàng, với Mặt Trăng ở giữa.
Thời gian của nguyệt thực từ lúc ban đầu đến giai đoạn cuối cùng không quá sáu giờ. Lúc này, bóng đen di chuyển theo dải dọc theo bề mặt trái đất từ tây sang đông, mô tả một vòng cung có chiều dài từ 10 đến 12 nghìn km. Đối với tốc độ di chuyển của bóng tối, nó phụ thuộc phần lớn vào vĩ độ: ở vùng xích đạo - 2 nghìn km / h, gần các cực - 8 nghìn km / h.
Nhật thực có một khu vực rất hạn chế, bởi vì kích thước nhỏ vệ tinh không thể ẩn Luminary trên khoảng cách xa: đường kính của nó nhỏ hơn mặt trời bốn trăm lần. Vì nó gần hành tinh của chúng ta hơn một ngôi sao bốn trăm lần, nên nó vẫn có thể đóng cửa với chúng ta. Đôi khi hoàn toàn, đôi khi một phần và khi vệ tinh ở khoảng cách lớn nhất so với Trái đất, nó có dạng hình vành khuyên.
Vì Mặt trăng nhỏ hơn không chỉ ngôi sao, mà còn nhỏ hơn Trái đất, và khoảng cách đến hành tinh của chúng ta tại điểm gần nhất ít nhất là 363 nghìn km, đường kính bóng của vệ tinh không vượt quá 270 km, do đó, nguyệt thực của Mặt Trời chỉ có thể được quan sát trên đường đi của bóng đen trong khoảng cách này. Nếu Mặt trăng ở khoảng cách rất xa so với Trái đất (và khoảng cách này là gần 407 nghìn km), dải sẽ nhỏ hơn nhiều.
Các nhà khoa học đưa ra giả thiết rằng trong sáu trăm triệu năm nữa vệ tinh sẽ ở rất xa Trái đất đến mức bóng của nó sẽ không chạm vào bề mặt của hành tinh, và do đó hiện tượng nguyệt thực là điều không thể xảy ra. Hiện tại, nhật thực có thể được nhìn thấy ít nhất hai lần một năm, và điều này được coi là khá hiếm.
Vì vệ tinh chuyển động quanh Trái đất theo quỹ đạo hình elip, nên khoảng cách giữa nó và hành tinh của chúng ta trong suốt thời gian nguyệt thực là khác nhau, và do đó kích thước của bóng tối dao động trong một phạm vi cực kỳ rộng. Do đó, tổng số của nhật thực được đo bằng các giá trị từ 0 đến Ф:
- 1 là nguyệt thực toàn phần. Nếu đường kính của mặt trăng lớn hơn đường kính của ngôi sao, thì pha có thể vượt quá một;
- Từ 0 đến 1 - riêng tư (một phần);
- 0 - gần như vô hình. Bóng của mặt trăng hoặc hoàn toàn không chạm tới bề mặt trái đất, hoặc chỉ chạm vào rìa.
Làm thế nào một hiện tượng tuyệt vời được hình thành
Chỉ có thể nhìn thấy nguyệt thực toàn phần của một ngôi sao khi một người nhận thấy mình nằm trong dải mà bóng của mặt trăng sẽ di chuyển. Nó thường xảy ra vào thời điểm này bầu trời được bao phủ bởi những đám mây và phân tán không sớm hơn khi bóng của mặt trăng rời khỏi lãnh thổ.
Nếu bầu trời quang đãng, với sự giúp đỡ phương tiện đặc biệtđể bảo vệ đôi mắt, người ta có thể quan sát cách Selena bắt đầu dần dần che khuất Mặt trời từ phía bên phải của nó. Sau khi vệ tinh nằm giữa hành tinh của chúng ta và ngôi sao, nó hoàn toàn bao phủ Quang minh, hoàng hôn bắt đầu xuất hiện và các chòm sao bắt đầu xuất hiện trên bầu trời. Đồng thời, xung quanh đĩa Mặt trời bị vệ tinh che khuất, người ta có thể nhìn thấy lớp ngoài bầu khí quyển mặt trời ở dạng một vầng hào quang, không thể nhìn thấy vào lúc bình thường.
Nhật thực toàn phần không kéo dài, khoảng hai đến ba phút, sau đó vệ tinh, di chuyển sang trái, mở ra bên phảiÁnh sáng - nguyệt thực kết thúc, vương miện tắt, nó bắt đầu sáng nhanh chóng, các ngôi sao biến mất. Điều thú vị là nhật thực dài nhất kéo dài khoảng bảy phút (hiện tượng tiếp theo, kéo dài bảy phút rưỡi, sẽ xảy ra cho đến năm 2186), và nhật thực ngắn nhất được ghi lại ở Bắc Đại Tây Dương và kéo dài một giây.
Ngoài ra, nguyệt thực có thể được quan sát khi ở trong thiên thể không xa dải bóng của mặt trăng (đường kính của thiên đỉnh khoảng 7 nghìn km). Tại thời điểm này, vệ tinh đi qua đĩa mặt trời không phải ở trung tâm mà ở rìa, chỉ bao phủ một phần của ngôi sao. Theo đó, bầu trời không tối đi nhiều như khi nguyệt thực toàn phần, và các ngôi sao cũng không xuất hiện. Càng gần bóng tối, Mặt trời càng đóng: trong khi ở ranh giới giữa bóng tối và penumbra, đĩa Mặt trời đóng hoàn toàn, với ngoài vệ tinh chỉ tiếp xúc một phần với ngôi sao nên hoàn toàn không quan sát được hiện tượng này.
Có một cách phân loại khác, theo đó, nhật thực được coi là hoàn thành khi bóng tối ít nhất tiếp xúc một phần với bề mặt trái đất. Nếu bóng mặt trăng đi qua gần nó, nhưng không chạm vào nó theo bất kỳ cách nào, hiện tượng được xếp vào loại riêng tư.
Ngoài một phần và toàn phần, còn có nguyệt thực hình khuyên. Chúng rất gợi nhớ đến các sao toàn phần, vì vệ tinh của Trái đất cũng đóng lại ngôi sao, nhưng các cạnh của nó mở ra và tạo thành một vòng mỏng và chói (trong khi nhật thực có thời gian ngắn hơn nhiều so với nhật thực hình khuyên).
Bạn có thể quan sát hiện tượng này vì vệ tinh, đi qua ngôi sao, càng xa hành tinh của chúng ta càng tốt và mặc dù bóng của nó không chạm vào bề mặt, nhưng nó đi qua giữa đĩa mặt trời một cách trực quan. Vì đường kính của mặt trăng là nhiều đường kính nhỏ hơn sao, cô ấy không thể hoàn toàn chặn nó.
Khi nào bạn có thể nhìn thấy nhật thực
Các nhà khoa học đã tính toán rằng trong một trăm năm có khoảng 237 lần nhật thực, trong đó một trăm sáu mươi lần nhật thực là một phần, sáu mươi ba lần nhật thực toàn phần và mười bốn lần nhật thực hình khuyên.
Nhưng nhật thực toàn phần ở cùng một nơi là cực kỳ hiếm, trong khi chúng không khác nhau về tần số. Ví dụ, tại thủ đô Mátxcơva của Nga, từ thế kỷ XI đến XVIII, các nhà thiên văn đã ghi nhận được 159 lần nguyệt thực, trong đó chỉ có ba lần tổng cộng (vào các năm 1124, 1140, 1415). Sau đó, các nhà khoa học ở đây đã ghi lại nhật thực toàn phần vào các năm 1887 và 1945 và xác định rằng lần nguyệt thực toàn phần tiếp theo ở thủ đô nước Nga sẽ là vào năm 2126.
Đồng thời, tại một khu vực khác của Nga, ở tây nam Siberia, gần thành phố Biysk, có thể nhìn thấy nguyệt thực toàn phần ba lần trong ba mươi năm qua - vào các năm 1981, 2006 và 2008.
Một trong những lần nguyệt thực lớn nhất, pha cực đại của nó là 1,0445, và chiều rộng của bóng tối trải dài hơn 463 km, xảy ra vào tháng 3 năm 2015. Vùng lõm của mặt trăng bao phủ hầu như toàn bộ Châu Âu, Nga, Trung Đông, Châu Phi và Trung Á. Nhật thực toàn phần có thể được quan sát ở các vĩ độ phía bắc của Đại Tây Dương và ở Bắc Cực (đối với Nga, pha cao nhất 0,87 là ở Murmansk). Hiện tượng tiếp theo thuộc loại này có thể được quan sát ở Nga và các khu vực khác của bán cầu bắc vào ngày 30 tháng 3 năm 2033.
Nó có nguy hiểm không?
Vì hiện tượng mặt trời là những cảnh tượng khá bất thường và thú vị, nên không có gì ngạc nhiên khi hầu như mọi người đều muốn quan sát tất cả các giai đoạn của hiện tượng này. Nhiều người hiểu rằng không thể nhìn vào một ngôi sao mà không bảo vệ đôi mắt của bạn: như các nhà thiên văn học nói, bạn có thể nhìn hiện tượng này bằng mắt thường chỉ hai lần - đầu tiên bằng mắt phải, sau đó bằng mắt trái.
Và tất cả là bởi vì chỉ cần một lần nhìn vào ngôi sao sáng nhất trên bầu trời, sẽ rất có thể bị bỏ quên, làm hỏng võng mạc của mắt dẫn đến mù lòa, gây bỏng, làm hỏng các tế bào hình nón và thanh, tạo thành điểm mù nhỏ. Vết bỏng rất nguy hiểm vì một người không cảm thấy nó ngay từ đầu và tác động hủy hoại của nó chỉ bộc lộ sau vài giờ.
Khi đã quyết định quan sát Mặt trời ở Nga hoặc bất kỳ nơi nào khác trên địa cầu, cần phải lưu ý rằng không thể nhìn thấy nó không chỉ bằng mắt thường mà còn bằng kính râm, Đĩa CD, phim màu, phim X-quang, đặc biệt là kính chụp ảnh, kính nhuộm màu, ống nhòm và thậm chí cả kính thiên văn, nếu nó không bảo vệ đặc biệt.
Nhưng bạn có thể quan sát hiện tượng này trong khoảng ba mươi giây, sử dụng:
- Kính được thiết kế để quan sát hiện tượng này và bảo vệ khỏi tia cực tím:
- Phim đen trắng chưa phát triển;
- Photofilter, được sử dụng để quan sát nhật thực;
- Kính hàn, bảo vệ trong đó không thấp hơn "14".
Nếu không thể có được các khoản tiền cần thiết, nhưng hiện tượng tuyệt vời Tôi thực sự muốn nhìn thấy thiên nhiên, bạn có thể tạo một máy chiếu an toàn: lấy hai tấm bìa cứng màu trắng và ghim, sau đó dùng kim đục một lỗ trên một trong các tấm giấy (không được mở rộng nó ra, nếu không bạn chỉ có thể nhìn thấy một tia sáng chứ không nhìn thấy Mặt trời bị tối).
Sau đó, tấm bìa cứng thứ hai nên được đặt đối diện với tấm thứ nhất theo hướng ngược lại với Mặt trời, và bản thân người quan sát nên quay lưng về phía ngôi sao. Tia nắng sẽ đi qua lỗ và tạo ra hình chiếu của nhật thực lên một miếng bìa cứng khác.
Đang tải...