Как происходит солнечное затмение

Луна заслоняет Солнце

Солнечное затмение — явление, при котором Луна полностью или частично закрывает Солнце для наблюдателя на какой-то части Земли^[1]. Иначе говоря, по Земле пробегает тень Луны ^[1][2].

Такое возможно только в новолуние, когда Луна оказывается между Землёй и Солнцем ^[1]. О фазах — в статье «Почему Луна меняет форму».

Чудесное совпадение

Солнце примерно в 400 раз больше Луны по диаметру — и примерно в 400 раз дальше от нас. Поэтому на небе диски Солнца и Луны кажутся почти одинаковыми — около половины градуса^{[2] [1]}.

Но орбиты Земли и Луны не идеально круглые, и расстояния немного меняются. Иногда Луна на небе чуть больше Солнца — и закрывает его целиком. А иногда чуть меньше — тогда вокруг неё остаётся светлое кольцо ^[1].

Какие бывают затмения

• Полное — где-то на Земле Солнце закрыто целиком^[1].
• Частное — Луна закрывает только часть диска, полного покрытия не видно нигде.
• Кольцеобразное — Луна далеко от Земли и кажется меньше Солнца: вокруг неё сияет огненное кольцо.
• Гибридное — в одних местах затмение полное, в других кольцеобразное: так бывает из-за кривизны Земли ^[1].

Почему не каждый месяц

Будь орбита Луны в той же плоскости, что и орбита Земли, полное затмение случалось бы в каждое новолуние. Но она наклонена примерно на 5°, и лунная тень обычно проходит мимо Земли^[2].

Затмения случаются, только когда новолуние приходится близко к точкам пересечения орбит, — примерно раз в полгода. В итоге каждый год бывает от двух до пяти солнечных затмений, и полных среди них — не больше двух ^[2].

Узкая полоса и пара минут

Тень Луны на Земле не шире 270 км^[1]. Она бежит по поверхности со скоростью больше 1700 км/ч, вычерчивая узкую полосу полного затмения^[2].

Поэтому в одной точке полная фаза длится не больше 7 минут 32 секунд, а чаще всего — 2–3 минуты ^[1]. Где-нибудь на Земле полное затмение случается в среднем раз в полтора года, но в одном и том же месте — лишь раз в 360–410 лет^[2].

Что видно во время затмения

Небо темнеет, хотя и не так, как ночью, и заметно холодает. В полной фазе становится видна солнечная корона — сияющая внешняя оболочка Солнца, которую обычно не разглядеть из-за яркого диска ^[1].

На границе полной фазы можно увидеть чётки Бейли и бриллиантовое кольцо. Животные и растения часто ведут себя так, будто наступила ночь^[1].

Затмения в истории науки

• Затмения повторяются почти в том же порядке через сарос — чуть больше 18 лет. В Древнем Вавилоне сарос знали как период повторения лунных затмений^[1].
• Греческий мудрец Фалес Милетский предсказал затмение 585 года до н. э. — правда, лишь с точностью до года и отчасти случайно. Он же первым объяснил затмение тем, что диск Солнца закрывает Луна ^[1]. По Геродоту, затмение случилось во время битвы мидян с лидийцами, и противники в страхе заключили мир^[2].
• Во время затмения 18 августа 1868 года изучение солнечного спектра позволило открыть гелий, тогда ещё неизвестный элемент^[1].
• Затмение 29 мая 1919 года помогло экспериментально подтвердить общую теорию относительности ^[1].

Есть люди, которые путешествуют по миру за затмениями. Рекорд — 33 полных затмения — принадлежит сразу трём астрономам^[1].