Солнечное затмение

Совпадение, которому повезло случиться

Солнце примерно в 400 раз больше Луны в поперечнике — и примерно в 400 раз дальше от нас. Поэтому на небе оба диска выглядят почти одинаковыми: около половины градуса. Луна может закрыть Солнце точно по краю, оставив видимой только его внешнюю атмосферу — корону.

Это совпадение временное. Луна удаляется от Земли примерно на 3,8 см в год1. Через сотни миллионов лет её диск станет слишком мал, и полных затмений больше не будет — останутся только кольцеобразные.

Тень Луны

Затмение — это момент, когда Земля попадает в тень Луны. У этой тени две части, и от того, в какую из них вы попали, зависит, что вы увидите.

Умбра

Область полной тени. Пятно на поверхности Земли — не шире 270 км, обычно гораздо уже. Оно движется со скоростью от 1700 км/ч и оставляет за собой узкую полосу полного затмения.

Пенумбра

Полутень шириной в тысячи километров. Здесь Луна закрывает только часть Солнца, и люди видят частное затмение.

Антумбра

Продолжение конуса умбры за его вершиной. Если Земля оказывается там, Луна выглядит меньше Солнца и вокруг неё остаётся огненное кольцо.

Какими бывают затмения

Орбита Луны — эллипс. В перигее Луна ближе и кажется крупнее, в апогее — дальше и меньше. Этого небольшого различия хватает, чтобы получились четыре разных затмения.

Полное

Луна закрывает весь диск. Становятся видны корона, протуберанцы и яркие звёзды.

Кольцеобразное

Луна в апогее и не дотягивает до края Солнца. Остаётся тонкое яркое кольцо, и темноты не наступает.

Частное

Земля проходит только через полутень. Луна откусывает от Солнца край — иногда едва заметный.

Гибридное

Редкий случай: вдоль одной полосы затмение начинается как кольцеобразное и становится полным, потому что выпуклость Земли приближает её к вершине тени.

Как проходит полное затмение

Астрономы отмечают четыре контакта — моменты, когда края дисков касаются друг друга. Между вторым и третьим длится полная фаза: обычно две–три минуты, в лучшем случае до семи с половиной2.

Вот как это выглядит для наблюдателя, по порядку.

1. Первый контакт. Луна касается края Солнца. Час с лишним идёт частная фаза; заметно темнеть начинает, только когда закрыто больше 90% диска.
2. Последние секунды. Свет пробивается сквозь долины на краю Луны — это чётки Бейли. Остаётся одна яркая точка: «бриллиантовое кольцо».
3. Второй контакт — полная фаза. Небо темнеет до сумерек, у горизонта видна закатная полоса по кругу. Холодает на несколько градусов, птицы замолкают. Вокруг чёрного диска сияет корона.
4. Третий контакт. С другой стороны Луны вспыхивает новое бриллиантовое кольцо. Смотреть без фильтра снова нельзя.
5. Четвёртый контакт. Луна сходит с диска. Затмение закончилось — для этого места на Земле.

Почему не каждое новолуние

Новолуние бывает раз в месяц, а затмения — от двух до пяти раз в год. Дело в том, что орбита Луны наклонена к плоскости земной орбиты примерно на 5°. Обычно новая Луна проходит выше или ниже Солнца и тень промахивается мимо Земли.

Затмение возможно, только когда новолуние приходится на одну из двух точек пересечения орбит — узлов. Солнце оказывается рядом с узлом примерно раз в полгода; такие окна называют сезонами затмений.

Похожие затмения повторяются через сарос — 18 лет, 11 дней и 8 часов. Из-за этих лишних восьми часов Земля успевает повернуться на треть оборота, и полоса следующего затмения в серии смещается примерно на 120° по долготе.