Úvod

Zatmenie Slnka je astronomický úkaz, pri ktorom sa Slnko, Mesiac a Zem dostanú pri svojom pohybe do jednej priamky a tieň Mesiaca dopadne na povrch Zeme. Podľa toho, či mesačný kotúč zakryje alebo nezakryje celé Slnko, rozlišujeme úplné, prstencové, hybridné a čiastočné zatmenie Slnka. Pri úplnom zatmení Slnka je možné pozorovať veľmi zaujímavé úkazy – slnečnú korónu, efekty Baileyho perál, diamantového prsteňa a pod. Správy o zatmení Slnka sú známe už z dávnej minulosti, rovnako tak sú zatmenia predpovedané na mnoho storočí dopredu. Počas akéhokoľvek pozorovania Slnka je potrebné dbať na bezpečnosť, aby nedošlo k poškodeniu zraku.

Zatmenie slnka

Základné informácie

Zatmenie Slnka je astronomický úkaz, pri ktorom sa Slnko, Mesiac a Zem dostanú pri svojom pohybe do jednej priamky. Pritom tieň Mesiaca vrhnutý do priestoru dopadne na povrch Zeme. K zatmeniu Slnka môže dôjsť len vďaka tomu, že pri pozorovaní z povrchu Zeme majú Slnko aj Mesiac približne rovnakú uhlovú veľkosť 0,5°. Mesiac má síce 400-krát menší priemer ako Slnko, ale je 400-krát bližšie k Zemi. Preto je zdanlivá veľkosť slnečného a mesačného kotúča na oblohe rovnaká a mesačný kotúč môže presne zakryť celé Slnko. Pretože nebeské telesá sa nepohybujú po kružniciach ale po elipsách, vzájomná vzdialenosť Slnka od Zeme a tiež Zeme od Mesiaca sa periodicky zväčšuje a zmenšuje. Preto je mesačný kotúč niekedy väčší a zakryje celé Slnko, inokedy je naopak menší. Podľa toho vznikajú úplné či prstencové zatmenia Slnka.

Ak by Mesiac okolo Zeme obiehal v úplne rovnakej rovine, ako je rovina ekliptiky (rovina obehu Zeme okolo Slnka) dochádzalo by k zatmeniu Slnka pri každom nove, kedy sa Mesiac nachádza medzi Slnkom a Zemou. V skutočnosti je ale rovina obehu Mesiaca okolo Zeme sklonená oproti rovine ekliptiky približne o 5°, a preto sa všetky tri telesá dostanú do jednej priamky len výnimočne. Preto je zatmenie Slnka pomerne vzácny nebeský úkaz. K vzácnosti zatmenia Slnka prispieva aj to, že každé z nich je pozorovateľné len z veľmi malej oblasti. Mesačný tieň na povrchu Zeme je pri optimálnej vzájomnej polohe všetkých troch telies široký maximálne iba 270 kilometrov, často omnoho menej, okolo 100 kilometrov. Dĺžka pásu, v ktorom sa tieň po povrchu pohybuje, je niekoľko málo tisíc kilometrov. Z historických záznamov a z predpovedí budúcich zatmení vyplýva, že na jednom mieste je úplné zatmenie Slnka pozorovateľné priemerne raz za 400 rokov.

Na nasledujúcom obrázku je vyznačená vzájomná poloha Slnka, Mesiaca a Zeme pri zatmení Slnka. Vzdialenosti a veľkosti telies nezodpovedajú skutočnosti, Slnko je oveľa väčšie a oveľa ďalej od Zeme, Mesiac je v skutočnosti tiež vzdialenejší od Zeme.

Úplné zatmenie je pozorovateľné len v malej oblasti, kam dopadá plný tieň Mesiaca vyznačený tmavosivou farbou. Oproti tomu svetlosivou farbou je vyznačená výrazne väčšia oblasť polotieňa. Do tejto oblasti dopadá svetlo len z časti slnečného kotúča, z inej časti sem svetlo nedopadá. Na povrchu Zeme tu pozorujeme slnečný kotúč len sčasti zakrytý Mesiacom, ide o čiastočné zatmenie Slnka.

Druhy zatmenia Slnka

Drobné rozdiely v uhlovej veľkosti Slnka a Mesiaca, ktoré sú spôsobené zmenami vo vzájomnej vzdialenosti Slnka a Zeme, resp. Zeme a Mesiaca, majú vplyv na to, že môžeme pozorovať rôzne typy zatmenia Slnka.

Úplné zatmenie Slnka

Úplné zatmenie Slnka nastane, ak je uhlová veľkosť mesačného kotúča väčšia ako uhlová veľkosť slnečného kotúča. Potom dosiahne oblasť úplného tieňa až na povrch Zeme a mesačný disk tu zakryje na oblohe celé Slnko. Fáze úplného zatmenia Slnka samozrejme predchádza fáza čiastočného zatmenia, v priebehu ktorej sa mesačný kotúč pomaly nasúva pred Slnko a postupne ho zatieňuje. Rovnako tak je úplné zatmenie nasledované opäť fázou čiastočného zatmenia, kedy tieň ustupuje. Pri úplnom zatmení Slnka je celý slnečný disk zatienený a sú pozorovateľné tie najzaujímavejšie astronomické detaily, ako napríklad slnečná koróna alebo Baileyho perly. Krátka chvíľa úplného zatmenia je tiež jedinou a jedinečnou príležitosťou, kedy je možné pozorovať okolie zakrytého Slnka nechráneným okom. Pri úplnom zatmení sa v krajine prakticky úplne zotmie, ako pri súmraku. Oblasť, v ktorej je pozorovateľné úplné zatmenie Slnka, nazývame pás totality.

Prstencové zatmenie Slnka

Ak je uhlová veľkosť mesačného kotúča menšia ako uhlová veľkosť slnečného kotúča, potom nedosiahne oblasť plného tieňa až na povrch Zeme a na žiadnom mieste nedôjde k pozorovaniu úplného zatmenia Slnka. Pozorovateľ, ktorý sa nachádza na zemskom povrchu v mieste na spojnici Slnka a Mesiaca, vidí na slnečnom disku kruhový tieň Mesiaca. Pritom má Slnko podobu žiarivého prsteňa. Pri výraznejšom prstencovom zatmení, kedy sa veľkosť mesačného tieňa blíži veľkosti slnečného disku, je v  krajine pozorovateľné znateľné šero. Oblasť, v ktorej je pozorovateľné prstencové zatmenie Slnka, nazývame pás annularity.

Hybridné zatmenie Slnka

Pri niektorých zatmeniach sa žiadna časť Mesiaca nedostane do oblasti plného tieňa. V takejto situácii nie je tieň na mesačnom kotúči alebo mesačný kosáčik vôbec pozorovateľný. Po celú dobu je vidieť kruhový spln, iba jeho jas mierne poklesne. Tento efekt nemusí byť okom vôbec postrehnuteľný. Len vtedy, ak sa Mesiac dostane blízko k oblasti plného tieňa, je možné zaznamenať, že je úplne z jednej strany ľahko stmavnutý.

Čiastočné zatmenie Slnka

Oproti úplnému, prstencovému či hybridnému zatmeniu Slnka je možné čiastočné zatmenie pozorovať na rozsiahlom území povrchu Zeme. Pri čiastočnom zatmení nezakryje mesačný kotúč celé Slnko, ktoré je pozorovateľné ako väčší či menší slnečný kosáčik. Každé úplné, prstencové či hybridné zatmenie začína a končí fázou čiastočného zatmenia, pri ktorých sa mesačný kotúč nasúva pred Slnko, resp. zase ustupuje. Všetky tieto zatmenia sú potom po celý čas pozorovateľné ako čiastočné, mimo pás totality, resp. annularity. Môžu nastať aj zatmenia, ktoré sú z akéhokoľvek miesta na povrchu Zeme pozorovateľné len ako čiastočné. Čiastočné zatmenia nemusia byť pri normálnych činnostiach vôbec zaznamenané. Iba pri zakrytí veľkej časti slnečného disku (nad 95 %) je možné vnímať zošerenie okolia.

Javy pozorovateľné pri úplnom zatmení Slnka

Iba pri úplnom zatmení Slnka je možné ich pozorovať nechráneným okom. Pretože je tienená žiara vlastného slnečného disku, sú viditeľné javy, ktoré sú bežne prežiarené slnečným svitom. Najvýraznejším pozorovateľným javom je slnečná koróna. Tá je tvorená žiariacimi žeravými plynmi unikajúcimi z  povrchu Slnka a  plynule prechádza do medziplanetárneho priestoru. Tvar a  veľkosť koróny závisí od aktuálnej aktivity Slnka. V  koróne môžu byť pozorovateľné výtrysky plazmy z  povrchu Slnka nazývané protuberancie. Na začiatku a na konci úplného zatmenia Slnka je možné pozorovať po obvode Slnka tzv. Baileyho perly. Tento úkaz podobný reťazcu žiarivých perál vzniká priechodom slnečných lúčov cez rôzne nerovnosti na okraji Mesiaca. Efekt pozorovateľný v okamihu tesne pred začiatkom úplného zatmenia, resp. po jeho skončení, kedy je ešte vidieť poslednú žiariacu časť slnečného povrchu a pritom je už viditeľný prstenec slnečnej koróny sa nazýva diamantový prsteň. V priebehu úplného zatmenia Slnka sú na oblohe viditeľné najjasnejšie hviezdy a planéty, obloha je tmavomodrá ako po súmraku. Slnečná koróna žiari porovnateľne ako mesačný spln.

Predpovedanie zatmenia Slnka

Zatmenie Slnka, ako jeden z najpôsobivejších javov na oblohe, neunikalo pozornosti ľudí už v dávnej histórii a povzbudzovalo ich fantáziu. Podľa niektorých civilizácií išlo o hnev bohov, inde sa domnievali, že slnko požiera drak alebo že nastáva koniec sveta. Jeden z prvých údajných záznamov o zatmení Slnka je z Číny, kedy nechal okolo roku 2136 pred naším letopočtom cisár popraviť svojich dvoch astronómov za to, že zatmenie riadne nepredpovedali. Potvrdená správa o zatmení Slnka pochádza napríklad z roku 762 pred n. l. z Mezopotámie alebo existuje záznam o 36 zatmeniach medzi rokmi 721 až 420 pred n. l. z Číny.

Vzhľadom na to, že zatmenia sa vyskytujú periodicky v rôznych cykloch, naučili sa ich starí astronómovia pomerne dobre predpovedať. V 7. storočí pred n. l. objavili v Babylonii periódu Saros, čo je doba medzi rovnakými zatmeniami, ktorá trvá približne 18 rokov. Počas tejto periódy dôjde k 43 rôznym zatmeniam Slnka. Okrem najznámejšej periódy Saros existujú aj ďalšie periódy zatmení (Tritos a Inex), ktoré boli objavené neskôr.

Tabuľka najbližších zatmení Slnka (do roku 2025)