Zaćmienie Słońca i Księżyca

[Piotr Asen]

Zaćmienie Słońca

Zaćmienie Słońca powstaje, gdy Księżyc znajdzie się pomiędzy Słońcem a Ziemią i tym samym przesłoni światło słoneczne. W ciągu roku występują (gdzieś na kuli ziemskiej) co najmniej dwa zaćmienia Słońca, ale nie więcej niż pięć (z tych najwyżej trzy są całkowite). Z powodu ruchów pływowych występujących na Ziemi, Księżyc stopniowo oddala się od naszej planety. Tempo tego ruchu to około 4 cm rocznie. Za mniej więcej 600 mln lat średnica kątowa tarczy Księżyca stanie się na tyle mała, że całkowite zaćmienia Słońca przestaną występować. Obserwować będzie można jedynie zaćmienia częściowe i obrączkowe.



Rodzaje zaćmień Słońca
* Zaćmienie częściowe – występuje, gdy obserwator nie znajduje się wystarczająco blisko przedłużenia linii łączącej Słońce i Księżyc, by znaleźć się całkowicie w cieniu Księżyca, lecz na tyle blisko, że znajduje się w półcieniu.
* Zaćmienie całkowite – występuje, gdy obserwator znajduje się w cieniu Księżyca. W takim przypadku widoczna staje się korona słoneczna. Jest to możliwe dzięki temu, że obserwowane rozmiary kątowe Księżyca są tylko nieznacznie większe od rozmiarów kątowych Słońca i w przypadku zaćmienia całkowitego, Księżyc przysłania całkowicie powierzchnię Słońca, ale nie przysłania korony słonecznej. Na kilka chwil przed całkowitym przesłonięciem Słońca przez Księżyc powstaje przepiękne zjawisko nazywane poetycko "pierścień z diamentem".
* Zaćmienie obrączkowe – zwane również zaćmieniem pierścieniowym występuje wtedy, gdy, podobnie jak w przypadku zaćmienia całkowitego, obserwator znajduje się bardzo blisko przedłużenia linii łączącej Słońce i Księżyc. W odróżnieniu jednak od zaćmienia całkowitego, w przypadku zaćmienia pierścieniowego rozmiary kątowe Księżyca są mniejsze niż rozmiary kątowe Słońca. Dzieje się tak wtedy, gdy zaćmienie ma miejsce w czasie, gdy Księżyc znajduje się w pobliżu apogeum swojej orbity, czyli w pozycji najbardziej oddalonej od Ziemi.
* Zaćmienie hybrydowe – zachodzi wówczas, gdy w pewnych miejscach Ziemi to samo zaćmienie jest całkowite, a w innych obrączkowe. Tylko około 5% wszystkich zaćmień jest hybrydowych.
W przypadku zaćmienia centralnego (całkowite, obrączkowe lub hybrydowe) obserwator nie znajdujący się w centrum, czyli nie w cieniu, ale w półcieniu obserwuje jedynie zaćmienie częściowe.

[Piotr Asen]

Zaćmienie Księżyca

Zaćmienie Księżyca zachodzi, gdy Ziemia znajduje się między Słońcem a Księżycem będącym w pełni i Księżyc (naturalny satelita Ziemi) "wejdzie" w stożek cienia Ziemi. Dla wyjaśnienia pojęcia zaćmienia całkowitego i częściowego Księżyca konieczne jest zrozumienie pojęć: "stożek cienia całkowitego" i "stożek półcienia".
Stożek cienia całkowitego to miejsce geometryczne tych punktów znajdujących się po przeciwnej stronie Ziemi niż Słońce, z których Słońce jest całkowicie niewidoczne. Stożek półcienia to miejsce geometryczne tych punktów, z których tylko część Słońca jest widoczna, a część zasłonięta przez Ziemię.


Układ ciał niebieskich w czasie zaćmienia Księżyca.
Legenda: A - Słońce; B - Ziemia; C - Księżyc; D - Stożek półcienia; E - Stożek cienia całkowitego

Jeżeli Księżyc krążąc dookoła Ziemi przejdzie cały przez stożek cienia całkowitego Ziemi, to promienie słoneczne przez pewien czas w ogóle nie dochodzą bezpośrednio do jego powierzchni. Cała powierzchnia Księżyca jest wtedy ciemna i jest to całkowite zaćmienie Księżyca. Jeżeli tylko część Księżyca przesunie się przez stożek cienia całkowitego Ziemi, następuje zaćmienie częściowe.

Jeżeli Księżyc przesunie się tylko przez stożek półcienia Ziemi, nazywamy to zaćmieniem półcieniowym. Czas trwania całkowitego zaćmienia Księżyca jest różny - maksymalnie 1 godzina i 40 minut. Obliczono, że między 1207 rokiem p.n.e., a 2162 rokiem naszej ery, czyli w okresie 3369 lat, wypadnie 8000 zaćmień Słońca i 5200 zaćmień Księżyca. Zatem średnio na 3 zaćmienia Słońca przypadają 2 zaćmienia Księżyca. Ludzie często sądzą, że zaćmienia Słońca obserwuje się rzadziej niż zaćmienia Księżyca, co jest nieprawdą. W ciągu roku zdarzają się co najmniej dwa zaćmienia Słońca, a w sprzyjających warunkach cztery. Natomiast rocznie mogą wystąpić tylko trzy zaćmienia Księżyca, ale może być też tak, że w danym roku nie zdarzy się ani jedno (nawet częściowe). Jednak dla danego miejsca obserwacji zaćmienia Księżyca widoczne są częściej niż zaćmienia Słońca. Powodem jest fakt, że to ostatnie zjawisko jest widoczne tylko w pasie węższym od 300 km dla zaćmień całkowitych. Natomiast zaćmienie Księżyca widać wszędzie tam, gdzie Księżyc znajduje się nad horyzontem.