Najvýznamnejšie astronomické javy, ktoré možno vidieť na planéte Zem

Zatmenie Slnka- astronomický jav, ktorý spočíva v tom, že Mesiac úplne alebo čiastočne zakrýva Slnko pred pozorovateľom na Zemi. Inými slovami, Mesiac pri svojom pohybe spolu so Zemou okolo Slnka často zakrýva hviezdy súhvezdí, pozdĺž ktorých prechádza lunárna dráha. Mesiac periodicky čiastočne alebo úplne zakrýva Slnko - dochádza k zatmeniu Slnka. Úplné zatmenie Slnka nastáva približne raz za jeden a pol roka. Ale oblasť, kde sa dá pozorovať zo Zeme, je veľmi malá. V tom istom bode môže mesačný tieň prejsť iba raz za 200-300 rokov, čo znamená, že je nepravdepodobné, že tento úchvatný pohľad budete môcť vidieť za celý život.

Zatmenie Mesiaca

Zatmenie Mesiaca- zatmenie, ktoré nastáva, keď Mesiac vstúpi do kužeľa tieňa vrhaného Zemou. Počas zatmenia (aj úplného) Mesiac úplne nezmizne, ale stmavne. Tento fakt sa vysvetľuje tým, že Mesiac aj vo fáze úplného zatmenia je naďalej osvetlený. Frekvencia zatmení Mesiaca pre akékoľvek konkrétne miesto na Zemi je vyššia ako frekvencia zatmení Slnka len preto, že sú viditeľné z celej nočnej pologule Zeme. V tomto prípade môže trvanie úplnej fázy zatmenia Slnka na Mesiaci dosiahnuť 2,8 hodiny.

Severné svetlá

Polárne svetlá (Severné svetlá) - žiara horných vrstiev atmosfér planét s magnetosférou v dôsledku ich interakcie s nabitými časticami slnečného vetra. Odpoveď na otázku, čo to je, ako prvý našiel Michail Lomonosov. Po vykonaní nespočetných experimentov navrhol elektrickú povahu tohto javu. Vedci, ktorí pokračovali v skúmaní tohto javu, na základe experimentov potvrdili správnosť jeho hypotézy. Pri pohľade z povrchu Zeme sa polárna žiara javí ako všeobecná rýchlo sa meniaca žiara oblohy alebo pohybujúce sa lúče, pruhy, koruny, „záclony“. Trvanie polárnej žiary sa pohybuje od desiatok minút až po niekoľko dní.

Prehliadka planét

Prehliadka planét- astronomický jav, pri ktorom sa vyskytuje určitý počet planét slnečná sústava sa ukáže byť na jednej strane Slnka v malom sektore. Navyše sú na nebeskej sfére viac-menej blízko seba.

• Malá paráda je astronomický jav, počas ktorého sú štyri planéty na tej istej strane Slnka v malom sektore. Medzi tieto planéty patria: Venuša, Mars, Jupiter, Saturn, Merkúr.
• Grand Parade je astronomický jav, počas ktorého sa na tej istej strane Slnka v malom sektore objaví šesť planét. Patria sem: Zem, Venuša, Jupiter, Mars, Saturn, Urán.

Miniprehliadka planét zahŕňajúca štyri planéty sa vyskytuje častejšie a miniprehliadky planét zahŕňajúce tri planéty možno pozorovať ročne (alebo dokonca dvakrát ročne), ale podmienky ich viditeľnosti nie sú rovnaké pre rôzne zemepisné šírky Zeme.

Meteorický dážď

Meteorický dážď(železný dážď, kamenný dážď, ohnivý dážď) - viacnásobný pád meteoritov v dôsledku zničenia veľkého meteoritu v procese pádu na Zem. Keď spadne jeden meteorit, vytvorí sa kráter. Keď padne meteorický roj, vytvorí sa kráterové pole. Pojmy by mali byť oddelené meteorický roj a meteorický dážď. Meteorický roj pozostáva z meteoritov, ktoré zhoria v atmosfére a nedostanú sa na zem, zatiaľ čo meteorický roj pozostáva z meteoritov, ktoré padajú na zem. Predtým nerozlišovali prvý od druhého a oba tieto javy sa nazývali „ohnivý dážď“.

zem vo vesmíre

Všetky pozorovacie miesta pre kvalitu vody nádrží a tokov sú rozdelené do 4 kategórií, ktoré sú určené frekvenciou a podrobnosťou programov pozorovania. Účel a umiestnenie kontrolných bodov určujú pravidlá sledovania kvality vody v nádržiach a tokoch.

· v oblastiach miest s počtom obyvateľov nad 1 milión obyvateľov;

· v miestach neresenia a zimovania obzvlášť cenných druhov úžitkových rýb;

· v oblastiach opakovaného havarijného vypúšťania znečisťujúcich látok;

v oblastiach organizovaného vypúšťania Odpadová vodačo má za následok vysoké znečistenie vody.

· v oblastiach miest s počtom obyvateľov od 0,5 do 1 milióna obyvateľov;

· v miestach neresenia a zimovania cenných druhov úžitkových rýb (organizmov);

· na úsekoch riek pred prehradením dôležitých pre rybolov;

· v miestach organizovaného vypúšťania drenážnych odpadových vôd zo zavlažovaných oblastí a priemyselných odpadových vôd;

pri prechode cez rieky štátna hranica;

v oblastiach s miernym znečistením vody.

· v oblastiach miest s počtom obyvateľov menej ako 0,5 milióna obyvateľov;

na uzáverových úsekoch veľkých a stredných riek;

· v ústiach znečistených prítokov veľkých riek a nádrží;

· v oblastiach organizovaného vypúšťania odpadových vôd, čo má za následok nízke znečistenie vôd.

v nekontaminovaných oblastiach nádrží a vodných tokov,

o nádržiach a tokoch nachádzajúcich sa v územiach štátne rezervy a národné parky.

Monitorovanie kvality vody sa vykonáva podľa určitých typy programov, ktoré sa vyberajú v závislosti od kategórie kontrolného bodu. Frekvencia monitorovania hydrobiologickými a hydrochemickými ukazovateľmi je stanovená v súlade s kategóriou pozorovacieho miesta. Pri výbere kontrolného programu sa zohľadňuje zamýšľané využitie nádrže alebo vodného toku, zloženie vypúšťaných odpadových vôd a požiadavky spotrebiteľov na informácie.

Parametre, ktoré treba definovať povinný program kvalitné pozorovania povrchová voda podľa hydrochemických a hydrologických ukazovateľov sú uvedené v tabuľke. Tabuľka

Parametre, ktorých stanovenie zabezpečuje povinný program pozorovania

možnosti	Jednotky
Spotreba vody (na vodných tokoch)
Prietok vody (na vodných tokoch)
Hladina vody (na nádržiach)
vizuálne pozorovania
Teplota
Chroma
Transparentnosť
Kyslík
Oxid uhličitý
nerozpustené látky
Indikátor vodíka(pH)
Redoxný potenciál (Eh)
chloridy (Cl-)
sírany (SO42-)
Bikarbonáty (HCO3-)
Vápnik (Ca2+)
magnézium (Mg2+)
Sodík (Na+)
Draslík (K+)
Súčet iónov (i)
amónny dusík (NH4+)
dusitanový dusík (NO2-)
Dusičnanový dusík (NO3-)
minerálny fosfor (PO43-)
Železo celkovo
Ropné produkty
Fenoly (prchavé)
Pesticídy
Ťažké kovy

Pozorovania podľa povinného programu na vodných tokoch sa vykonávajú spravidla 7x ročne v hlavných fázach vodného režimu: pri povodniach - pri vzostupe, vrchole a poklese; počas leta nízka voda - pri najmenšom prietoku a pri prechode dažďovej záplavy; na jeseň - pred mrazom; počas zimy nízkej vody.

V nádržiach sa kvalita vody skúma v týchto hydrologických situáciách: v zime pri najnižšej hladine a najväčšej hrúbke ľadu; na začiatku pružinového plnenia nádrže; počas obdobia maximálneho plnenia; v období leto-jeseň pri najnižšom stave vody.

skrátený program pozorovania kvality povrchových vôd podľa hydrologických a hydrochemických ukazovateľov sú rozdelené do troch typov:

· Prvý program zabezpečuje stanovenie prietoku vody (vo vodných tokoch), hladiny vody (v nádržiach), teploty, koncentrácie rozpusteného kyslíka, elektrickej vodivosti, vizuálne pozorovania.

· Druhý program zabezpečuje určenie prietoku vody (na vodných tokoch), hladiny vody (na nádržiach), teploty, pH, merná elektrická vodivosť, koncentrácia nerozpustených látok, CHSK, BSK5, koncentrácie 2–3 znečisťujúcich látok, hlavných pre vodu v danom kontrolnom bode, vizuálne pozorovania.

· Tretí program zabezpečuje stanovenie prietoku vody, rýchlosti prúdenia (na vodných tokoch), hladiny vody (na vodných útvaroch), teploty, pH, koncentrácie nerozpustených látok, koncentrácie rozpusteného kyslíka, BSK5, koncentrácie všetkých látok znečisťujúcich vodu v danom kontrolnom bode, vizuálne pozorovania.

Hydrochemické ukazovatele kvality prírodných vôd v kontrolných bodoch sa porovnávajú so stanovenými normami kvality vody.

Programy a periodicita pozorovaní hydrochemických ukazovateľov pre body rôznych kategórií sú uvedené v tabuľke.

Programy a frekvencia pozorovaní pre lokality rôznych kategórií

Frekvencia kontroly
Denne	Skrátený program 1	vizuálne pozorovania
Každých desať dní	Skrátený program 2	Skrátený program 1
Mesačne	Skrátený program 3
V hlavných fázach vodného režimu	Požadovaný program

Zavedenie hydrobiologických metód do monitorovacieho systému kvality vody umožňuje priamo určiť zloženie a štruktúru spoločenstiev hydrobiontov.

Kompletný program monitorovanie kvality povrchových vôd hydrobiologické ukazovatele poskytuje:

· štúdium fytoplanktón– celkový počet buniek, počet druhov, celková biomasa, počet hlavných skupín, biomasa hlavných skupín, počet druhov v skupine, hromadné druhy

· štúdium zooplanktón– celkový počet organizmov, celkový počet druhov, celková biomasa, počet hlavných skupín, biomasa hlavných skupín, počet druhov v skupine, hromadné druhy a druhové indikátory saprobity;

· štúdium zoobentos– celková abundancia, celková biomasa, celkový počet druhov, počet skupín podľa štandardného vývoja, počet druhov v skupine, počet hlavných skupín, biomasa hlavných skupín, hromadné druhy a druhy indikátorov saprobity;

· štúdium perifytón - celkový počet druhov, hromadné druhy, frekvencia výskytu, saprobita;

· definícia mikrobiologické ukazovatele - celkový počet baktérií, počet saprofytických baktérií, pomer celkového počtu baktérií k počtu saprofytických baktérií;

· štúdium fotosyntéza fytoplanktón a zničenie organickej hmoty, stanovenie pomeru intenzity fotosyntézy k deštrukcii organickej hmoty, obsahu chlorofylu;

· štúdium makrofyty– projektívny pokryv pokusnej lokality, charakter rozšírenia vegetácie, celkový počet druhov, prevládajúce druhy (názov, projektívny pokryv, fenofáza, anomálne znaky).

Skrátený program pozorovania kvality povrchových vôd z hľadiska hydrobiologických ukazovateľov umožňujú štúdium:

· fytoplanktón- celkový počet buniek, celkový počet druhov, hmotnostné druhy a druhové indikátory saprobity;

· zooplanktón– celkový počet organizmov, celkový počet druhov, hromadné druhy a druhové indikátory saprobity;

· zoobentos- celkový počet skupín podľa štandardného vývoja, počet druhov v skupine, počet hlavných skupín, hromadné druhy a druhové indikátory saprobity;

· perifytón - celkový počet druhov, hromadné druhy, saprobita, frekvencia výskytu.

Programy a periodicita pozorovaní podľa hydrobiologických ukazovateľov pre stanice rôznych kategórií sú uvedené v tabuľke.

Frekvencia pozorovaní hydrobiologických ukazovateľov a typov programov

Periodicita pozorovaní
Mesačne	Skrátený program	Skrátený program	Redukovaný program (kontrola počas vegetačného obdobia)
Štvrťročne	Kompletný program

Pozorovania zatmení Mesiaca

Podobne ako zatmenia Slnka, aj zatmenie Mesiaca sa vyskytuje pomerne zriedkavo a zároveň sa každé zatmenie vyznačuje svojimi vlastnosťami. Pozorovania zatmení Mesiaca umožňujú spresniť obežnú dráhu Mesiaca a poskytnúť informácie o horných vrstvách zemskej atmosféry.

Pozorovací program zatmenie Mesiaca môže pozostávať z týchto prvkov: určenie jasu zatienených častí mesačného disku z viditeľnosti detailov mesačného povrchu pri pozorovaní 6x uznávaným ďalekohľadom alebo ďalekohľadom s malým zväčšením; vizuálne odhady jasnosti Mesiaca a jeho farby voľným okom aj ďalekohľadom (teleskopom); pozorovania ďalekohľadom s priemerom šošovky aspoň 10 cm pri 90-násobnom zväčšení počas zatmenia kráterov Herodotus, Aristarchus, Grimaldi, Atlas a Riccioli, v oblasti ktorých sa môžu vyskytnúť farebné a svetelné javy; registrácia ďalekohľadom momentov zakrytia niektorých útvarov na mesačnom povrchu zemským tieňom (zoznam týchto objektov je uvedený v knihe "Astronomický kalendár. Stála časť"); stanovenie pomocou fotometra jasnosti povrchu Mesiaca v rôznych fázach zatmenia.

Pozorovania umelé satelity Zem a vplyv Slnka na život na Zemi

Pri pozorovaní umelých družíc Zeme sa zaznamenáva dráha pohybu družice hviezdna mapa a čas jeho prechodu je asi znateľný jasné hviezdy. Čas sa musí zaznamenávať s presnosťou na 0,2 s pomocou stopiek. Jasné satelity je možné fotografovať.

Slnečné žiarenie – elektromagnetické a korpuskulárne – je silným faktorom, ktorý zohráva obrovskú úlohu v živote Zeme ako planéty. Slnečné svetlo a slnečné teplo vytvorili podmienky pre vznik biosféry a naďalej podporujú jej existenciu. S úžasnou citlivosťou všetko pozemské – živé aj neživé – reaguje na zmeny slnečného žiarenia, na jeho jedinečný a zložitý rytmus. Tak to bolo, tak to je a tak to bude, kým človek nebude schopný urobiť svoje vlastné úpravy slnečno-pozemských vzťahov.

Porovnajme Slnko s... strunou. To umožní pochopiť Fyzickú podstatu rytmu Slnka a odrazu tohto rytmu a histórie Zeme.

Zatiahol si stred struny a uvoľnil ju. Vibrácie struny, zosilnené rezonátorom (ozvučnicou nástroja), vyvolali zvuk. Zloženie tohto zvuku je zložité: koniec koncov, ako viete, nevibruje len celá struna ako celok, ale aj jej časti súčasne. Struna ako celok generuje základný tón. Polovičky struny, ktoré kmitajú rýchlejšie, vydávajú vyšší, ale menej silný zvuk – takzvaný prvý podtón. Polovice polovíc, teda štvrtky struny, zase dávajú vzniknúť ešte vyššiemu a ešte slabšiemu zvuku – druhému podtónu atď. Plný zvuk struny je tvorený základným tónom a podtónmi, ktoré v rôznych hudobných nástrojoch dodávajú zvuku iný zafarbenie, odtieň.

Podľa hypotézy slávneho sovietskeho astrofyzika profesora M.S. Eigenson, kedysi, pred miliardami rokov, v hlbinách Slnka začal fungovať rovnaký protón-protónový cyklus jadrových reakcií, ktorý podporuje žiarenie Slnka v modernej dobe; prechod k tomuto chicle bol pravdepodobne sprevádzaný akousi vnútornou reštrukturalizáciou Slnka. Z predchádzajúceho rovnovážneho stavu náhle prešiel do nového. A týmto skokom zaznelo Slnko ako struna. Slovo „znený“ by sa malo znížiť, samozrejme, v tom zmysle, že v Slnku v jeho obrovskej hmote vznikali akési rytmické oscilačné procesy. Začali sa cyklické prechody z aktivity do pasivity a späť. Možno sú tieto výkyvy, ktoré prežili dodnes, vyjadrené v cykloch slnečnej aktivity.

Navonok, aspoň voľným okom, sa Slnko vždy javí ako rovnaké. Táto vonkajšia stálosť však skrýva pomerne pomalé, ale výrazné zmeny.

V prvom rade sú vyjadrené kolísaním počtu slnečných škvŕn, týchto lokálnych, tmavších oblastí slnečná plocha, kde v dôsledku oslabenej konvekcie sú slnečné plyny trochu ochladzované, a preto sa javia ako tmavé kvôli kontrastu. Astronómovia zvyčajne pre každý okamih pozorovania nepočítajú celkový počet škvŕn viditeľných na slnečnom disku, ale takzvané Wolfovo číslo, ktoré sa rovná počtu škvŕn pripočítaných k desaťnásobku počtu ich skupín. Vlčie číslo charakterizujúce celkovú plochu slnečných škvŕn sa cyklicky mení a dosahuje maximum v priemere každých 11 rokov. Ako ďalšie číslo Vlk, tým vyššia je slnečná aktivita. Počas rokov maximálnej slnečnej aktivity je slnečný disk hojne posiaty škvrnami. Všetky procesy na Slnku sa stávajú násilnými. V slnečnej atmosfére sa častejšie tvoria protuberancie – fontány horúceho vodíka s malou prímesou iných prvkov. Častejšie sa objavujú slnečné erupcie, tieto najsilnejšie explózie v povrchových vrstvách Slnka, pri ktorých sú do vesmíru „vystreľované“ husté prúdy slnečných teliesok – protónov a iných jadier atómov, ako aj elektrónov. Korpuskulárne toky -- slnečná plazma. Nesú so sebou slabé magnetické pole o sile 10 -4 orersted "zamrznuté" v sebe. Keď sa dostanú na Zem na druhý deň alebo ešte skôr, vzrušia zemskú atmosféru a narušia magnetické pole Zeme. Zosilňujú sa aj iné druhy žiarenia zo Slnka a Zem citlivo reaguje na slnečnú aktivitu.

Ak je Slnko ako struna, potom určite musí existovať veľa cyklov slnečnej aktivity. Jeden z nich, najdlhší a najväčší v amplitúde, udáva „základný tón“. Cykly s kratšou dobou trvania, teda „podtóny“, by mali mať čoraz menšiu amplitúdu.

Samozrejme, reťazcová analógia je neúplná. Všetky vibrácie strún majú presne definované periódy, v prípade Slnka môžeme hovoriť len o niektorých, len priemerných, určitých cykloch slnečnej aktivity. Napriek tomu by rôzne cykly slnečnej aktivity mali byť v priemere navzájom úmerné. Akokoľvek sa to môže zdať prekvapujúce, očakávanú podobnosť medzi Slnkom a strunou potvrdzujú aj fakty. Súčasne s jasne definovaným jedenásťročným cyklom pôsobí na Slnku aj ďalší, dvojnásobný, dvadsaťdvaročný cyklus. Prejavuje sa zmenou magnetických polarít slnečných škvŕn.

Každá slnečná škvrna je silný „magnet“ so silou niekoľko tisíc orerstedov. Škvrny sa zvyčajne objavujú v tesných pároch, pričom čiara spája stredy dvoch susedných škvŕn rovnobežne so slnečným rovníkom. Obe škvrny majú rôznu magnetickú polaritu. Ak má predná škvrna (v smere rotácie Slnka) severnú magnetickú polaritu, potom ďalšia škvrna po nej má južnú polaritu.

Je pozoruhodné, že počas každého jedenásťročného cyklu majú všetky hlavové škvrny rôznych hemisfér Slnka odlišnú polaritu. Raz za 11 rokov sa ako na povel zmení polarita všetkých škvŕn, čo znamená, že počiatočný stav sa opakuje každých 22 rokov. Nevieme, aký je dôvod tohto javu, no jeho realita je nepopierateľná.

Existuje aj trojitý, tridsaťtriročný cyklus. Zatiaľ nie je jasné, v akých slnečných procesoch sa prejavuje, no jeho pozemské prejavy sú už dávno známe. Takže napríklad obzvlášť silné zimy sa opakujú každých 33-35 rokov. Rovnaký cyklus je zaznamenaný v striedaní suchých a vlhkých rokov, kolísaní hladiny jazier a napokon v intenzite polárnych žiaroviek - javov, ktoré sú zjavne spojené so Slnkom.

Na rezoch stromov je badateľné striedanie hrubých a tenkých vrstiev - opäť s priemerným odstupom 33 rokov. Niektorí bádatelia (napríklad G. Lungershausen) sa domnievajú, že tridsaťtriročné cykly sa prejavujú aj na vrstvení sedimentárnych ložísk. V mnohých sedimentárne horniny ah, mikrovrstvenie je pozorované v dôsledku sezónnych zmien. Zimné vrstvy sú tenšie a svetlejšie v dôsledku úbytku organického materiálu, jarno-letné sú hrubšie a tmavšie, keďže sa usadili v období výraznejšieho prejavu faktorov zvetrávania hornín a životnej činnosti organizmov. Aj v morských a oceánskych biogénnych sedimentoch sú takéto javy pozorované, pretože sa v nich hromadia zvyšky mikroorganizmov, ktoré sú počas vegetačného obdobia vždy oveľa väčšie ako v zimnom období (alebo v období sucha v trópoch). V zásade teda každý pár mikrovrstiev zodpovedá jednému roku, hoci sa stáva, že dva páry vrstiev môžu zodpovedať roku. Odraz sezónnych zmien v sedimentácii možno sledovať takmer 400 miliónov rokov – od vrchného devónu až po súčasnosť, avšak s dosť dlhými prestávkami, niekedy trvajúcimi aj desiatky miliónov rokov (napríklad v období jury, ktorá sa skončila asi pred 140 miliónmi rokov).

Sezónna stratifikácia je spojená s pohybom Zeme okolo Slnka, sklonom osi rotácie Zeme voči rovine jej obežnej dráhy (alebo slnečného rovníka, ktorý je prakticky rovnaký), charakterom cirkulácie atmosféry. , a veľa ďalších. Ale ako sme už spomenuli, niektorí výskumníci vidia sezónne vrstvenie ako odraz tridsaťtriročných cyklov slnečnej aktivity, aj keď ak o tom môžeme hovoriť, tak len pre takzvané stuhové ložiská (v íloch a pieskoch) posledné zaľadnenie. Ale ak je to tak, potom sa ukazuje, že už najmenej milióny rokov funguje úžasný a doteraz nedostatočne preskúmaný mechanizmus slnečnej aktivity. Napriek tomu treba ešte raz poznamenať, že je ťažké jasne rozlíšiť nejaké jednoznačné cykly spojené so slnečnou aktivitou v geologických ložiskách. Kolísanie klímy v dávnych dobách súvisí predovšetkým so zmenami na povrchu Zeme, s nárastom alebo naopak poklesom celkovej plochy morí a oceánov - týchto hlavných akumulátorov slnečného tepla. Ľadovým epochám totiž vždy predchádzala vysoká tektonická aktivita zemskej kôry. Ale táto aktivita (o ktorej bude reč neskôr) môže byť stimulovaná zvýšením slnečnej aktivity. Zdá sa, že údaje o tom hovoria. v posledných rokoch. V každom prípade je v týchto otázkach stále veľa nejasností, a preto ďalšiu diskusiu v tejto kapitole treba považovať len za jednu z možných hypotéz.

Už v minulom storočí sa zistilo, že maximá slnečnej aktivity nie sú vždy rovnaké. V zmenách hodnôt týchto maxím sa črtá „sekulárny“ alebo presnejšie 80-ročný cyklus, približne sedemkrát dlhší ako jedenásťročný. Ak sa „svetské“ výkyvy slnečnej aktivity porovnajú s vlnami, cykly s kratším trvaním budú na vlnách vyzerať ako „vlnky“.

„Svetský“ cyklus je celkom jasne vyjadrený vo frekvencii slnečných protuberancií, kolísaní ich priemerných výšok a iných javoch na Slnku. Ale jeho pozemské prejavy sú obzvlášť pozoruhodné.

„Svetský“ cyklus je teraz vyjadrený v ďalšom otepľovaní Arktídy a Antarktídy. Po určitom čase otepľovanie vystrieda ochladzovanie a tieto cyklické výkyvy budú pokračovať donekonečna. „Svetské“ výkyvy klímy sú zaznamenané aj v dejinách ľudstva, v kronikách a iných historických kronikách. Niekedy sa podnebie stalo nezvyčajne drsným, niekedy nezvyčajne miernym. Napríklad v roku 829 bol dokonca Níl pokrytý ľadom a od 12. do 14. storočia Baltské more niekoľkokrát zamrzlo. Naopak, v roku 1552 nezvyčajne teplá zima skomplikovala ťaženie Ivana Hrozného proti Kazani. Na výkyvoch klímy sa však nezúčastňuje len „svetský“ cyklus.

Ak na grafe zmien slnečnej aktivity spojíme body maxím a miním dvoch susedných „svetských“ cyklov priamkami, potom sa ukáže, že obe priamky sú takmer rovnobežné, ale naklonené k horizontálnej osi graf. Inými slovami, je načrtnutý akýsi dlhý, stáročný cyklus, ktorého trvanie možno určiť iba pomocou geológie.

Na brehoch Zürišského jazera sú starobylé terasy - vysoké útesy, v hrúbke hornín, z ktorých sú jasne rozlíšiteľné vrstvy rôznych období. A v tomto vrstvení sedimentárnych hornín bol zjavne zaznamenaný 1800-ročný rytmus. Rovnaký rytmus je badateľný pri striedaní bahnitých nánosov, pohybe ľadovcov, kolísaní vlhkosti a napokon aj pri cyklických klimatických zmenách.

V knihe sovietskeho geografa profesora G.K. Tushinsky zhrnul všetko známe o 1800-ročnom cykle, a čo je najdôležitejšie, vystopoval jeho prejavy v histórii Zeme. Tu len stručne spomenieme, že s 1800-ročným cyklom pravdepodobne súvisí periodické vysychanie a zvlhčovanie Sahary, silné a dlhotrvajúce otepľovanie Arktídy, počas ktorého Normani osídlili Grónsko (Zelenú zem) a objavili Ameriku. Na vlnách 1800-ročného cyklu vyzerá aj „svetský“ cyklus ako „vlnenie“.

Ak priemerná teplota Zeme klesne len o štyri až päť stupňov, príde nová doba ľadová. Ľadové škrupiny zakryjú takmer všetky Severná Amerika, Európe a veľkej časti Ázie. Naopak, zvýšenie priemernej ročnej teploty Zeme len o dva-tri stupne spôsobí roztopenie ľadovej pokrývky Antarktídy, čo zvýši hladinu svetového oceánu o 70 m so všetkými následnými katastrofálnymi následkami (zaplavenie významná časť kontinentov). Malé výkyvy priemernej teploty Zeme (len niekoľko stupňov) teda môžu Zem vrhnúť do náručia ľadovcov alebo naopak väčšinu pevniny pokryť oceánom.

Je dobre známe, že ľadové epochy a obdobia sa v dejinách Zeme mnohokrát opakovali a medzi ne prišli epochy otepľovania. Boli veľmi pomalé, ale grandiózne zmena podnebia, ktoré boli prekryté menšou amplitúdou, ale častejšími a rýchlejšími výkyvmi klímy, kedy ľadové doby vystriedali obdobia teplých a vlhkých.

Intervaly medzi ľadovými epochami alebo periódami možno charakterizovať len ako priemer: veď tu fungujú cykly, a nie presné obdobia. Podľa výskumu sovietskeho geológa G.F. Lungershausen, ľadové epochy sa v dejinách Zeme opakovali približne každých 180 – 200 miliónov rokov (podľa iných odhadov 300 miliónov rokov). Ľadové doby sa v rámci ľadových epoch striedajú častejšie v priemere po niekoľkých desiatkach tisíc rokov. A to všetko je zaznamenané v hrúbke zemskej kôry, v nánosoch hornín rôzneho veku.

Dôvody zmeny ľadových dôb a období nie sú s určitosťou známe. Bolo navrhnutých mnoho hypotéz na vysvetlenie ľadovcových cyklov kozmickými príčinami. Najmä niektorí vedci sa domnievajú, že Slnko, ktoré sa točí okolo stredu Galaxie s periódou 180-200 miliónov rokov, spolu s planétami pravidelne prechádza hrúbkou roviny ramien Galaxie, obohatené o prašná hmota, ktorá oslabuje slnečné žiarenie. Na galaktickej dráhe Slnka však nie sú viditeľné žiadne hmloviny, ktoré by mohli hrať úlohu tmavého filtra. A čo je najdôležitejšie, kozmické prachové hmloviny sú také riedke, že po ponorení do nich by Slnko pre pozemského pozorovateľa zostalo stále oslnivo jasné.

Podľa hypotézy M.S. Eigenson, všetky cyklické výkyvy podnebia, od najnevýznamnejších až po striedajúce sa doby ľadové, sa vysvetľujú jedným dôvodom – rytmickými výkyvmi slnečnej aktivity. A keďže Slnko je v tomto procese ako struna, potom sa všetky cykly slnečnej aktivity musia prejaviť kolísaním zemskej klímy – od „hlavného“ cyklu 200 či 300 miliónov rokov až po ten najkratší, jedenásť rokov. Samotný „mechanizmus“ dopadu Slnka na Zem sa v tomto prípade scvrkáva na fakt, že výkyvy slnečnej aktivity okamžite spôsobujú zmeny v geomagnetosfére a cirkulácii zemskej atmosféry.

Ak by sa Zem neotáčala, cirkulácia vzdušných hmôt by bola mimoriadne jednoduchá. V teplom tropickom pásme Zeme stúpa zohriaty a teda menej hustý vzduch. Tlakový rozdiel medzi pólom a rovníkom spôsobuje, že tieto vzduchové hmoty sa ponáhľajú k pólu. Tu po ochladení padajú, aby sa potom opäť presunuli k rovníku. Takže v prípade nehybnosti Zeme by fungoval „tepelný motor“ planéty.

Osová rotácia Zeme a jej otáčanie okolo Slnka komplikujú tento idealizovaný obraz. Pod vplyvom takzvaných Coriolisových síl (ktoré spôsobujú, že rieky tečúce v poludníkovom smere erodujú pravý breh na severnej pologuli a ľavý breh na južnej pologuli), vzduchové masy cirkulujú od rovníka k pólu a späť. v špirálach. V tých istých obdobiach, keď sa vzduch v blízkosti rovníka zahrieva obzvlášť silno, dochádza k vlnovej cirkulácii vzdušných hmôt. Špirálový pohyb je kombinovaný s vlnovým pohybom, a preto sa smer vetra neustále mení. Navyše nerovnomerné zahrievanie rôznych častí zemského povrchu a reliéf komplikujú tento ťažký obraz. Ak sa vzduchové hmoty pohybujú rovnobežne so zemským rovníkom, cirkulácia vzduchu sa nazýva zonálna, ak pozdĺž poludníka - poludník.

Pre jedenásťročný slnečný cyklus je dokázané, že s nárastom slnečnej aktivity zonálna cirkulácia slabne a meridionálna cirkulácia sa zintenzívňuje. Zemský „tepelný motor“ pracuje energickejšie a zlepšuje výmenu tepla medzi polárnym a rovníkovým pásmom. Ak v pohári studená voda nalejte trochu vriacej vody, potom sa voda rýchlejšie zohreje, ak ju budete miešať lyžičkou. Z rovnakého dôvodu počas období zvýšenej slnečnej aktivity atmosféra „vzrušená“ slnečným žiarením poskytuje v priemere teplejšiu klímu ako v rokoch „pasívneho“ Slnka.

To platí pre všetky slnečné cykly. Ale čím je cyklus dlhší, tým viac na to reaguje. zemská atmosféra tým viac sa mení klíma Zeme.

„Kozmická príčina ľadovcových alebo, lepšie, chladných epoch,“ píše M.S. Eigenson, - nemôže v žiadnom prípade spočívať v znižovaní teploty. Situácia je „len“ v poklese intenzity meridiánovej výmeny vzduchu a v raste meridiánového tepelného gradientu v dôsledku tohto spádu...“

Preto je fyzikálnym základom klimatických rozdielov všeobecná cirkulácia atmosféry.

Úloha slnečných rytmov v histórii Zeme je veľmi nápadná. Všeobecná cirkulácia atmosféry predurčuje rýchlosť vetrov, intenzitu výmeny vody medzi geosférami, a tým aj charakter procesov zvetrávania. Slnko zrejme ovplyvňuje aj rýchlosť tvorby sedimentárnych hornín. Potom však podľa M.S. Eigenson, geologické epochy so zvýšenou všeobecnou cirkuláciou atmosféry a hydrosféry by mali zodpovedať mäkkým, slabo vyjadreným tvarom terénu. Naopak, počas dlhých epoch zníženej slnečnej aktivity by mal reliéf zeme nadobudnúť kontrast.

Na druhej strane, počas chladných epoch výrazné zaťaženie ľadom zjavne stimuluje vertikálne pohyby zemská kôra, to znamená, že aktivujú tektonickú aktivitu. Napokon je už dlho známe, že vulkanizmus sa v obdobiach slnečnej aktivity zintenzívňuje.

Aj v kmitoch zemskej osi (v tele planéty), ako I.V. Maksimov, jedenásťročný slnečný cyklus má vplyv. To sa zjavne vysvetľuje skutočnosťou, že aktívne Slnko prerozdeľuje vzduchové hmoty zemskej atmosféry. Následne sa mení aj poloha týchto hmôt voči osi rotácie Zeme, čo spôsobuje jej nepatrné, no stále celkom reálne posuny a mení rýchlosť rotácie Zeme. Ale ak zmeny v slnečnej aktivite ovplyvňujú celú Zem ako celok, o to výraznejší by mal byť vplyv slnečných rytmov na povrchovú škrupinu Zeme.

Akékoľvek, obzvlášť prudké kolísanie rýchlosti zemskej rotácie by malo spôsobiť napätie v zemskej kôre, pohyb jej častí a to zase môže viesť k prasklinám, čo stimuluje sopečnú činnosť. Takto je možné (samozrejme v najvšeobecnejších slovách) vysvetliť súvislosť Slnka s vulkanizmom a zemetraseniami.

Záver je jasný: je sotva možné pochopiť históriu Zeme bez zohľadnenia vplyvu Slnka. Zároveň však treba mať stále na pamäti, že vplyvom Slnka sa len regulujú alebo narúšajú procesy vlastného vývoja Zeme, ktorá podlieha vlastným geologickým vnútorným zákonitostiam. Slnko robí len nejaké „opravy“ vo vývoji Zeme, bez toho, aby bolo, samozrejme, hnacia sila tento vývoj.

Predstavte si jasný slnečný deň, jasne žiariaci slnečný kotúč na oblohe, Príroda žije svoj obyčajný život. Ale tu, na pravom okraji Slnka, sa najskôr postupne objaví malé poškodenie, potom sa pomaly zväčšuje a v dôsledku toho má donedávna bývalý okrúhly kotúč podobu kosáka. Slnečné svetlo postupne slabne, ochladzuje sa. Výsledný polmesiac sa veľmi zmenší a nakoniec posledné záblesky svetla zmiznú za čiernym kotúčom. Jasný deň sa odrazu zmení na noc, na zatemnenej oblohe sa objavia hviezdy, zo všetkých strán prebleskne citrónovo-oranžové zore a namiesto Slnka sa vykúzli čierny kruh obklopený nevýraznou striebristou žiarou. Zvieratá a vtáky, vystrašené nástupom tmy, náhle stíchnu a takmer všetky rastliny zrolujú listy. Ale prejde pár minút a Slnko opäť odhalí svetu svoju víťaznú tvár a Príroda ožije. Fenomén zatmenia Slnka po tisíce rokov inšpiroval ľudí strachom aj úžasom.

Keby bolo úplné zatmenie Slnka viditeľné v každej lokalite dostatočne často, človek by si na ne zvykol rovnako rýchlo, ako by si zvykol na zmeny fáz mesiaca. Stávajú sa však tak zriedka, že nie každej generácii miestnych obyvateľov sa ich podarí vidieť aspoň raz v jednom bode zemského povrchu, úplné zatmenie Slnka možno pozorovať iba raz za 300 400 rokov. Zatmenia Mesiaca, najmä úplné, neboli o nič menej obávané ako slnečné. Koniec koncov, táto nočná hviezda niekedy úplne zmizla z nebeskej klenby a zatemnená časť mesiaca čoskoro nadobudla sivú farbu s červenkastým leskom, čím ďalej tým viac krvavo tmavla. V staroveku sa zatmeniam Mesiaca pripisoval zvláštny zlovestný vplyv na pozemské udalosti. Starovekí ľudia verili, že mesiac v tejto chvíli prelieva krv, čo ľudstvu sľubuje veľké katastrofy. Prvé zatmenie Mesiaca zaznamenané v starovekých čínskych kronikách sa datuje do roku 1136 pred Kristom.

Aby porozumeli príčine zatmení Slnka a Mesiaca, kňazi po stáročia počítali úplné a čiastočné zatmenia. Najprv sa zistilo, že mesačné sa vyskytujú iba pri splne a slnečné iba pri novom mesiaci, potom sa zatmenie Slnka nevyskytuje pri každom novom mesiaci a nie pri každom mesačnom splne, a tiež, že slnečné zatmenie nenastalo, keď bol Mesiac viditeľný. Dokonca ani počas zatmenia Slnka, keď bolo svetlo úplne stlmené a hviezdy a planéty začali vykúkať cez neprirodzene tmavý súmrak, Mesiac nikde. To vyvolalo zvedavosť a dalo podnet na starostlivé štúdium miesta, kde sa mal Mesiac nachádzať bezprostredne po skončení zatmenia Slnka. Čoskoro sa zistilo, že v noci po dni zatmenia Slnka bol Mesiac vždy vo svojej rodiacej sa forme veľmi blízko Slnka. Keď si všimli polohu Mesiaca pred zatmením Slnka a bezprostredne po ňom, určili, že počas samotného zatmenia Mesiac skutočne prešiel zo západnej na východnú stranu miesta, ktoré zaberá Slnko, a zložité výpočty ukázali, že zhoda Mesiac a Slnko na oblohe sa odohrali presne v čase, keď sa Slnko stmievalo. Záver sa stal zrejmým: Slnko je zatienené pred Zemou tmavým telesom Mesiaca.

Po zistení príčin zatmenia Slnka sme prešli k rozlúšteniu záhady toho mesačného. Aj keď v tomto prípade bolo oveľa ťažšie nájsť uspokojivé vysvetlenie, keďže svetlo mesiaca nebolo zakryté žiadnym nepriehľadným telesom, ktoré stálo medzi nočným svietidlom a pozorovateľom. Nakoniec bolo pozorované, že všetky nepriehľadné telesá vrhajú tieň v smere opačnom k ​​svetelnému zdroju. Predpokladalo sa, že Zem, osvetlená Slnkom, dáva ten tieň, ktorý siaha až po Mesiac. Túto teóriu bolo potrebné buď potvrdiť, alebo vyvrátiť. A čoskoro sa dokázalo, že zatmenie Mesiaca nastáva iba počas splnu. To potvrdilo predpoklad, že príčinou zatmenia je tieň zo Zeme dopadajúci na Mesiac, akonáhle sa Zem dostala medzi Mesiac a zdroj svetla Slnko, svetlo Mesiaca sa stalo neviditeľným a nastalo zatmenie. .

V dôsledku dlhodobých pozorovaní sa ukázalo, že zatmenie Mesiaca aj Slnka sa po uplynutí časového intervalu, v ktorom sa opakuje vzájomná poloha Slnka, Mesiaca a uzlov lunárnej dráhy, nevyhnutne opakujú v rovnakom poradí. Starí Gréci nazývali túto medzeru saros. Je to 223 otáčok Mesiaca, teda 18 rokov, 11 dní a 8 hodín. Po uplynutí saros sa všetky zatmenia opakujú, ale za trochu iných podmienok, pretože za 8 hodín sa Zem otočí o 120 °, a preto tieň Mesiaca sa po Zemi presunie o 120° západne, než tomu bolo pred 18 rokmi. Starovekí Egypťania, Babylončania, Chaldejci a iné „kultúrne“ národy už v roku 2500 pred Kristom, nepoznajúc dôvody zatmenia, dokázali na svojom obmedzenom území predpovedať ich začiatok s presnosťou na 12 dní. Ale keďže nemohli mať výsledky pozorovaní na všetko glóbus, použili na výpočty trojitý alebo veľký saros obsahujúci celý počet dní. Sekvencia zatmení Slnka a Mesiaca po trojitom Sarose sa opakuje v rovnakej zemepisnej dĺžke. Predpokladá sa, že veľký saros, konkrétne 19 756 dní, prvýkrát vypočítali starobabylonskí astronómovia-kňazi. Založenie saros bolo jedným z najväčších objavov staroveku, pretože viedlo k odhaleniu skutočnej príčiny zatmenia už v 6. storočí pred Kristom.

Najstarší písomný dôkaz o zatmení Slnka pochádza z 22. októbra 2137 pred Kristom. Toto zatmenie navyše nepredpovedali dvorní astronómovia, a preto bola hrôza z nečakane prichádzajúcej noci mimoriadne veľká. Títo starí astronómovia však mohli byť ťažko obvinení z nedbanlivosti, pretože v tých časoch nebolo predpovedanie takýchto javov na akomkoľvek konkrétnom mieste vôbec ľahkou úlohou. Nie je možné urobiť presnú predpoveď zatmenia zo sarosu, bolo možné uviesť iba približný dátum a oblasť jeho viditeľnosti. Neľahkou úlohou bolo presne vypočítať čas zatmenia, ako aj podmienky jeho viditeľnosti. A aby to vyriešili, astronómovia už niekoľko storočí študujú pohyb Zeme a Mesiaca. V súčasnosti sú zatmenia vysoký stupeň presnosť sa počíta tak pred tisíckami rokov, ako aj stovkami rokov dopredu.

Štúdium starovekých zatmení Slnka pomáha moderným vedcom opraviť dátumy mnohých historických udalostí a dokonca zmeniť ich postupnosť. Každé úplné zatmenie Slnka totiž nastáva v určitom a dosť úzkom páse zemského povrchu, ktorého poloha sa z roka na rok mení. A preto podľa oblasti, kde sa odohral, ​​je možné pomocou výpočtov absolútne presne určiť ich dátum. Navyše, porovnaním pohybov mesačného tieňa nad zemským povrchom je možné stanoviť prirodzený vývoj pohybu Mesiaca. Práve toto porovnanie ako prvé priviedlo vedcov k myšlienke sekulárneho spomalenia rotácie Zeme, čo je 0,0014 sekundy za storočie.

Úplné zatmenie Slnka je jedinečnou príležitosťou na štúdium vonkajších vrstiev atmosféry Slnka, chromosféry a koróny. A hoci sa ich pozorovania vykonávajú denne, nestačí to. Koróna je viditeľná iba počas úplného zatmenia Slnka, keďže jas svetla koróny je miliónkrát menší ako jas svetla disku. Svetlo zo slnečného disku je navyše rozptýlené zemskou atmosférou a jas tohto rozptýleného svetla je blízky jasu koróny. Najjasnejšia časť Slnka, tá, ktorá sa nám javí ako žltá, sa nazýva fotosféra. Počas úplného zatmenia lunárny disk úplne pokrýva fotosféru. Až potom, čo sa fotosféra skryje za Mesiac, je možné chromosféru na krátky čas vidieť vo forme rozstrapkaného červeného prstenca obklopujúceho čierny disk.

Slnečná koróna siaha ďaleko od Slnka až po obežnú dráhu Jupitera a Saturnu. Počas 11-ročného cyklu slnečnej aktivity sa mení tvar koróny aj jej celková jasnosť. Mimoriadne zaujímavé boli spektrá koróny nasnímané v blízkosti slnečného disku. Na pozadí súvislého spektra boli viditeľné jasné emisné čiary, ktoré boli dlhé roky pre vedu jedny z najdôležitejších. najväčšie záhady. Bolo to povolené až v 40-tych rokoch XX storočia. Ukázalo sa, že tieto línie vyžarujú silne ionizované atómy železa a vápnika, ktorých existencia si vyžaduje teploty dosahujúce milión stupňov.

dôležitú úlohu pri objasňovaní fyzikálnych podmienok existujúcich v slnečná koróna, hrali takzvané pozorovania zákrytov, najmä rádioastronómia. K dnešnému dňu je jednou z hlavných úloh štúdium infračerveného žiarenia medziplanetárneho prachu. Počas zatmení sa vykonávajú aj fotometrické, kolorimetrické, spektrofotometrické a polarimetrické pozorovania. Niet pochýb ani o tom, že pozorovania zatmenia Slnka neoceniteľne prispeli k tomu, aby vedci pochopili Slnko a medzihviezdne médium.

Aby astronómovia plodne využili tých pár minút, počas ktorých dôjde k zatmeniu, pripravujú sa naň dlhé mesiace, robia presné výpočty pásma zatmenia, študujú správy o počasí v pásme zatmenia a hľadajú najlepšie miesto na pozorovanie. Zároveň sa riešia otázky dopravy a zabezpečenia potrebného vybavenia, ako je elektrina a voda, paralelne sa vypracovávajú programy pozorovania a navrhujú sa vhodné nástroje. Čím je miesto pozorovania nedostupnejšie, tým je potrebnejšie sa poistiť proti rôznym nehodám.

Pozorovanie zatmenia Slnka sa dá úspešne využiť aj na štúdium zemskej atmosféry. Na tento účel sa vykonávajú pozorovania zmien teploty, tlaku, vlhkosti, vetra, tvorby oblakov, fotometrické pozorovania jasu a farby oblohy a pod. Počas zatmení je tiež možné rozpoznať odchýlky v pohybe Mesiaca a rotácii Zeme. Štúdium ionosféry vykonávané počas zatmení pomocou rádiových vĺn umožňuje študovať vplyv slnka na horné vrstvy zemskej atmosféry.

Za významný úspech pozorovateľov zatmenia možno právom považovať overenie účinku gravitačného vplyvu masívnych vesmírne objekty(najmä Slnko) na svetelné lúče, predpovedané v rámci Einsteinovej teórie relativity. Na to bolo potrebné pomocou toho istého teleskopu odfotiť hviezdy, ktoré sú počas zatmenia čo najbližšie k okraju Slnka a po niekoľkých mesiacoch odfotiť tie isté hviezdy už na nočnej oblohe. Po zmeraní relatívnych polôh obrazov týchto hviezd na dvoch fotografiách bolo možné posúdiť, či sa posunuli. Prvýkrát sa tento experiment uskutočnil v roku 1919, čím sa potvrdila platnosť záverov Einsteinovej teórie.

Ostáva dodať, že najbližšie úplné zatmenie Slnka nastane 4. decembra 2002. Začne sa o južná Afrika a skončí v Austrálii a jeho maximálna dĺžka bude 2 minúty 4 sekundy. Na toto podujatie sa už pripravujú všetci profesionálni astronómovia, ale aj amatérski astronómovia.

Zatmenie Slnka nie je v žiadnom prípade viditeľné zo všetkých oblastí dennej pologule Zeme, keďže Mesiac pre svoju malú veľkosť nedokáže ukryť Slnko pred celou zemskou pologuľou. Jeho priemer je asi 400-krát menší ako priemer Slnka, no zároveň je Mesiac takmer 400-krát bližšie k Zemi v porovnaní so Slnkom, takže zdanlivé veľkosti Mesiaca a Slnka sú takmer rovnaké. , takže Mesiac, aj keď na veľmi obmedzenej ploche, nás môže zakryť pred Slnkom.
Povaha zatmenia závisí od vzdialenosti Mesiaca od Zeme, a keďže obežná dráha Mesiaca nie je kruhová, ale eliptická, táto vzdialenosť sa mení a v závislosti od toho sa mierne mení aj zdanlivá veľkosť Mesiaca. Ak je Mesiac v čase zatmenia Slnka bližšie k Zemi, potom mesačný kotúč, ktorý je o niečo väčší ako Slnko, úplne zakryje Slnko, čo znamená, že zatmenie bude úplné. Ak ďalej, tak jeho viditeľný disk bude menší ako ten slnečný a Mesiac nebude môcť uzavrieť celé Slnko, zostane okolo neho svetlý okraj. Takéto zatmenie sa nazýva prstencové zatmenie.

Mesiac, osvetlený Slnkom, vrhá do priestoru zbiehajúci sa kužeľ tieňa a penumbru, ktorý ho obklopuje. Keď sa tieto kužele pretínajú so Zemou, padá na ňu mesačný tieň a penumbra. Po zemskom povrchu prebieha škvrna mesačného tieňa s priemerom asi 300 km, pričom zanecháva stopu dlhú 1012 tisíc km a tam, kde prechádza, nastáva úplné zatmenie Slnka, pričom v oblasti zachytenej polotieňom čiastočné zatmenie, keď len časť slnečného disku. Často sa stáva, že mesačný tieň prejde Zem a čiastočne ho zachytí polotieň, potom dôjde len k čiastočnému zatmeniu.

Keďže rýchlosť pohybu tieňa na povrchu Zeme v závislosti od zemepisnej šírky sa pohybuje od 2000 km/h (v blízkosti rovníka) do 8000 km/h (v blízkosti pólov), úplné zatmenie Slnka pozorované v jednom bode netrvá dlhšie ako 7,5 minúty a maximálna hodnota sa dosiahne vo veľmi zriedkavých prípadoch (najbližšie zatmenie trvajúce 7 minút 29 sekúnd nastane až v roku 2186).

Zatmenie Slnka začína v západných oblastiach zemského povrchu pri východe slnka a končí vo východných oblastiach pri západe slnka. Celkové trvanie zo všetkých fáz zatmenia Slnka na Zemi môže dosiahnuť 6 hodín. Stupeň pokrytia Slnka Mesiacom sa nazýva fáza zatmenia. Je definovaný ako pomer uzavretej časti priemeru slnečného disku k jeho celému priemeru. S čiastočnými zatmeniami zoslabnutia slnečné svetlo nie je badateľný (s výnimkou zatmení s veľmi veľkou fázou), a preto možno fázy zatmenia pozorovať len cez tmavý filter.

Zatmenie Mesiaca nastáva, keď Mesiac v splne prechádza v blízkosti uzlov svojej obežnej dráhy. V závislosti od toho, či je čiastočne alebo úplne ponorený do zemského tieňa, dochádza k čiastočnému aj úplnému tieňovému zatmeniu Mesiaca. V blízkosti lunárnych uzlov, do 17° na oboch stranách, sú zóny zatmenia Mesiaca. Čím bližšie k mesačnému uzlu nastáva zatmenie, tým väčšia je jeho fáza, určená podielom mesačného priemeru pokrytého zemským tieňom. Vstup Mesiaca do tieňa alebo penumbry Zeme zvyčajne zostáva nepovšimnutý. Úplnému zatmeniu predchádzajú čiastkové fázy a v momente konečného ponorenia Mesiaca do zemského tieňa nastáva, trvá asi dve hodiny. Frekvencia zatmení Mesiaca pre akékoľvek konkrétne miesto na Zemi je vyššia ako frekvencia zatmení Slnka len preto, že sú viditeľné z celej nočnej pologule Zeme. V tomto prípade môže trvanie úplnej fázy zatmenia Slnka na Mesiaci dosiahnuť 2,8 hodiny.

Pozorovania úplných zatmení Mesiaca umožňujú študovať štruktúru a optické vlastnosti zemskej atmosféry, ako aj tepelné vlastnosti rôznych častí mesačného povrchu vrátane zmeny ich teploty počas rôznych fáz zatmenia.

Zatmenie Mesiaca nastáva, keď Mesiac (vo fáze splnu) vstúpi do kužeľa tieňa vrhaného Zemou. Priemer škvrny zemského tieňa vo vzdialenosti 363 000 km (minimálna vzdialenosť Mesiaca od Zeme) je asi 2,5 priemeru Mesiaca, takže Mesiac môže byť úplne zakrytý. Zatmenie Mesiaca možno pozorovať na polovici územia Zeme (kde je Mesiac v čase zatmenia nad obzorom). Pohľad na zatienený Mesiac z akéhokoľvek uhla pohľadu je rovnaký. Maximálne teoreticky možné trvanie celkovej fázy zatmenia Mesiaca je 108 minút; také boli napríklad zatmenia Mesiaca z 13. augusta 1859, 16. júla 2000.

V každom okamihu zatmenia je stupeň pokrytia mesačného kotúča zemským tieňom vyjadrený fázou zatmenia F. Veľkosť fázy je určená vzdialenosťou 0 od stredu Mesiaca k stredu tieň. V astronomických kalendároch sú hodnoty Ф a 0 uvedené pre rôzne momenty zatmenia.

Ak Mesiac zapadne do úplného tieňa Zeme len čiastočne, áno čiastočné zatmenie. Pri nej je časť Mesiaca tmavá a časť aj v maximálnej fáze zostáva v polotieni a je osvetlená slnečnými lúčmi.

Okolo kužeľa zemského tieňa sa nachádza polotieň - oblasť vesmíru, v ktorej Zem zakrýva Slnko len čiastočne. Ak Mesiac prejde polotieňom, ale nevstúpi do tieňa, polotieňové zatmenie. S ním jas Mesiaca klesá, ale len mierne: takýto pokles je voľným okom takmer nepostrehnuteľný a zaznamenávajú ho iba prístroje. Len keď Mesiac v polotieňovom zatmení prejde blízko kužeľa úplného tieňa, s jasnou oblohou, možno si všimnúť mierne stmavnutie od jedného okraja mesačného disku.

Na oblohe nad Pamätníkom Spasiteľa sveta v San Salvadore, El Salvador, 21. decembra 2010, sa mihne zatmený mesiac.

(Jose CABEZAS/AFP/Getty Images)

Počas úplného zatmenia nadobudne Mesiac červenkastý alebo hnedastý odtieň. Farba zatmenia závisí od stavu hornej atmosféry Zeme, keďže pri úplnom zatmení Mesiac osvetľuje iba svetlo, ktoré ňou prešlo. Ak porovnáte obrázky úplného zatmenia Mesiaca z rôznych rokov, je ľahké vidieť rozdiel vo farbe. Napríklad zatmenie 6. júla 1982 bolo červenkasté, zatiaľ čo zatmenie 20. januára 2000 bolo hnedé. Takéto farby Mesiac získava pri zatmeniach vďaka tomu, že zemská atmosféra rozptyľuje viac červených lúčov, takže nikdy nemôžete pozorovať povedzme modré alebo zelené zatmenie Mesiaca. Úplné zatmenia sa však líšia nielen farbou, ale aj jasom. Áno, presne tak, jasnosť a na určenie jasnosti úplného zatmenia existuje špeciálna stupnica, ktorá sa nazýva Danjonova stupnica (na počesť francúzskeho astronóma André Danjona, 1890-1967).

Stupňovanie Danjonovej stupnice má 5 bodov. 0 - zatmenie je veľmi tmavé (Mesiac je na oblohe sotva viditeľný), 1 - zatmenie je tmavosivé (na Mesiaci sú viditeľné detaily), 2 - zatmenie je sivé s hnedým odtieňom, 3 - svetločervené -hnedé zatmenie, 4 - veľmi svetlé medeno-červené zatmenie (Mesiac je jasne viditeľný a všetky hlavné detaily povrchu sú rozlíšiteľné).

Ak by rovina lunárnej obežnej dráhy ležala v rovine ekliptiky, potom by zatmenie Mesiaca (rovnako ako Slnka) nastávalo mesačne. Väčšinu času však Mesiac trávi buď nad alebo pod rovinou obežnej dráhy Zeme, pretože rovina lunárnej obežnej dráhy má päťstupňový sklon k rovine obežnej dráhy Zeme. Výsledkom je, že prirodzená družica Zeme padá do jej tieňa iba dvakrát do roka, teda v čase, keď sú uzly lunárnej dráhy (priesečníky s rovinou ekliptiky) na línii Slnko-Zem. . Potom nastáva zatmenie Slnka pri novom mesiaci a zatmenie Mesiaca pri splne.

Každý rok nastanú aspoň dve zatmenia Mesiaca, avšak v dôsledku nesúladu rovín obežnej dráhy Mesiaca a Zeme sa ich fázy líšia. Zatmenia sa opakujú v rovnakom poradí každých 6585⅓ dní (alebo 18 rokov 11 dní a ~8 hodín – obdobie nazývané saros); s vedomím, kde a kedy bolo pozorované úplné zatmenie Mesiaca, je možné presne určiť čas nasledujúcich a predchádzajúcich zatmení, ktoré sú v tejto oblasti jasne viditeľné. Táto cyklickosť často pomáha presne datovať udalosti opísané v historických análoch. História zatmení Mesiaca siaha ďaleko do minulosti. Prvé úplné zatmenie Mesiaca je zaznamenané v starovekých čínskych kronikách. Pomocou výpočtov sa dalo vypočítať, že sa tak stalo 29. januára 1136 pred Kristom. e. Tri ďalšie úplné zatmenia Mesiaca sú zaznamenané v Almagest od Claudia Ptolemaia (19. marca 721 pred Kristom, 8. marca a 1. septembra 720 pred Kristom). História často popisuje zatmenie Mesiaca, čo veľmi pomáha určiť presný dátum toho či onoho historickej udalosti. Napríklad veliteľa aténskej armády Nikiasa vystrašil začiatok úplného zatmenia Mesiaca, v armáde začala panika, ktorá viedla k smrti Aténčanov. Vďaka astronomickým výpočtom sa podarilo zistiť, že sa tak stalo 27. augusta 413 pred Kristom. e.

V stredoveku urobilo Krištofovi Kolumbovi veľkú láskavosť úplné zatmenie Mesiaca. Jeho ďalšia výprava na ostrov Jamajka skončila v r ťažkú ​​situáciu, jedlo a pitná voda dochádzali a ľuďom hrozil hlad. Kolumbove pokusy získať jedlo od miestnych Indiánov skončili márne. Kolumbus však vedel, že 1. marca 1504 dôjde k úplnému zatmeniu Mesiaca a večer varoval vodcov kmeňov žijúcich na ostrove, že im ukradne Mesiac, ak nebudú dodávať jedlo a vodu. loď. Indiáni sa len zasmiali a odišli. Len čo však zatmenie začalo, Indiánov zachvátila neopísateľná hrôza. Jedlo a voda boli okamžite doručené a vodcovia na kolenách prosili Kolumba, aby im vrátil Mesiac. Kolumbus, samozrejme, nemohol túto požiadavku „odmietnuť“ a čoskoro na oblohu opäť zažiaril mesiac na radosť Indiánov. Ako vidíte, obyčajný astronomický jav môže byť veľmi užitočný a znalosť astronómie je pre cestovateľov jednoducho nevyhnutná.

Pozorovania zatmení Mesiaca môžu priniesť určitý vedecký prínos, pretože poskytujú materiál na štúdium štruktúry zemského tieňa a stavu horných vrstiev zemskej atmosféry. Amatérske pozorovania čiastočných zatmení Mesiaca vedú k presnému zaznamenávaniu momentov kontaktu, fotografovaniu, skicovaniu a popisovaniu zmien jasnosti Mesiaca a lunárnych objektov v zatmenej časti Mesiaca. Momenty kontaktu mesačného kotúča so zemským tieňom a zostup z neho fixujú (s najväčšou možnou presnosťou) hodiny, upravené podľa presných časových signálov. Je potrebné si všimnúť aj kontakty zemského tieňa s veľkými objektmi na Mesiaci. Pozorovanie je možné vykonávať voľným okom, ďalekohľadom alebo ďalekohľadom. Presnosť pozorovaní sa prirodzene zvyšuje pri pozorovaní cez ďalekohľad. Na registráciu kontaktov zatmenia je potrebné nastaviť teleskop na preň maximálne zväčšenie a niekoľko minút pred predpovedaným okamihom ho nasmerovať na zodpovedajúce body kontaktu mesačného kotúča so zemským tieňom. Všetky záznamy sa zaznamenávajú do poznámkového bloku (zápisníka z pozorovania zatmenia).

Ak má amatérsky astronóm k dispozícii fotoexpozičný merač (prístroj, ktorý meria jas objektu), tak s jeho pomocou dokážete vykresliť zmenu jasu mesačného disku pri zatmení. Na to je potrebné nastaviť expozimeter tak, aby jeho citlivý prvok smeroval presne na kotúč mesiaca. Údaje prístroja sa zaznamenávajú každých 2 až 5 minút a zaznamenávajú sa do tabuľky v troch stĺpcoch: číslo merania jasu, čas a jas mesiaca. Na konci zatmenia bude možné pomocou údajov v tabuľke zobraziť graf zmeny jasnosti Mesiaca počas tohto astronomického javu. Ako expozimeter môžete použiť akýkoľvek fotoaparát, ktorý má automatický expozičný systém s expozičnou stupnicou.

Fotografovanie javu je možné vykonať pomocou akéhokoľvek fotoaparátu, ktorý má odnímateľný objektív. Pri snímaní zatmenia sa z fotoaparátu odstráni objektív a telo prístroja sa pomocou adaptéra pripojí k okulárovej časti ďalekohľadu. Bude sa fotiť s očným zväčšením. Ak je objektív vášho fotoaparátu neodnímateľný, potom môžete zariadenie jednoducho pripevniť k okuláru ďalekohľadu, ale kvalita takéhoto obrazu bude horšia. Ak má váš fotoaparát alebo kamkordér funkciu Zoom, potreba ďalších nástrojov na zväčšovanie spravidla odpadá, pretože. rozmery Mesiaca pri maximálnom zväčšení takejto kamery postačujú na filmovanie.

Avšak, najlepšia kvalita snímky sa získavajú fotografovaním Mesiaca v priamom ohnisku ďalekohľadu. V takomto optickom systéme sa z objektívu ďalekohľadu automaticky stáva objektív fotoaparátu, len s väčšou ohniskovou vzdialenosťou.