ВЪВЕДЕНИЕ

Слънчевото затъмнение е астрономическо явление, при което Слънцето, Луната и Земята при своето движение застават в една линия, а сянката на Луната пада върху повърхността на Земята. В зависимост от това дали лунният диск покрива цялото Слънце или не различаваме пълни, пръстеновидни, хибридни и частични слънчеви затъмнения. При пълно слънчево затъмнение можем да наблюдаваме много интересни явления – слънчевата корона, броеницата на Бейли, диамантения пръстен и т.н. Данни за слънчеви затъмнения имаме още от далечното минало. Слънчевите затъмнения се прогнозират за много векове напред. Трябва да се внимава при всяко едно наблюдение на Слънцето, за да се избегне увреждане на очите.

СЛЪНЧЕВО ЗАТЪМНЕНИЕ

Основна информация

Слънчевото затъмнение е астрономически феномен, при който Слънцето, Земята и Луната застават в една линия. По този начин сянката на Луната пада върху повърхността на Земята. Слънчевото затъмнение може да възникне само тогава, защото гледани от земната повърхност Слънцето и Луната имат приблизително еднакъв ъглов размер, а именно 0,5°. Луната е с 400 пъти по-малък диаметър от Слънцето, но е 400 пъти по-близко до Земята. Следователно видимият размер на слънчевия и лунния диск на небето са едни и същи, а лунният диск може точно да покрие цялото Слънце. Тъй като небесните обекти не се движат по окръжности, а по елипси, разстоянията между Слънцето и Земята, и Земята и Луната периодически се увеличават и намаляват. Ето защо лунният диск понякога е по-голям и покрива цялото Слънце, а друг път е по- малък. Съответно възникват пълни и пръстеновидни слънчеви затъмнения. 

Ако Луната обикаляше около Земята в абсолютно същата равнина като еклиптичната равнина (орбиталната равнина на Земята около Слънцето), би имало слънчеви затъмнения всеки път, когато Луната се намира между Слънцето и Земята. Всъщност обаче равнината на орбитата на Луната около Земята е наклонена на приблизително 5° спрямо еклиптичната равнина, и следователно и трите обекта много рядко застават в една линия. Това означава, че слънчевото затъмнение е сравнително рядко небесно явление. Ниската честота на слънчевите затъмнения се дължи и на факта, че те могат да е наблюдават само от много малка област. При оптимално относително положение на трите обекта, лунната сянка на земната повърхност е широка само 270 километра, много често и по-тясна – само около 100 километра. Дължината на пояса, в който сянката се движи по повърхността, е само няколко хиляди километра. Историческите записи и прогнозите за бъдещи затъмнения показват, че на едно място може да се наблюдава слънчево затъмнение средно веднъж на всеки 400 години. 

Фиг. 17 показва относителното положение на Слънцето, Луната и Земята когато има слънчево затъмнение. Разстоянията и размерите на обектите не съответстват на действителността, Слънцето е много по-голямо и много по-далече от Земята, Луната всъщност също е по-далеч от Земята.

Пълното затъмнение се наблюдава само в малка област – там, където пада пълната сянка на Луната, отбелязана с тъмно сиво. Светлосивият цвят показва значително по-голямата площ на полусянката. В тази област светлината идва само от част от слънчевия диск, а в другите области светлината изобщо не попада. На земната повърхност наблюдаваме слънчевия диск, който само частично е затъмнен от Луната – тогава има частично слънчево затъмнение.

Видове слънчеви затъмнения

Малките разлики в ъгловия размер на Слънцето и Луната, причинени от промените в разстоянието между Слънцето и Земята, съответно между Земята и Луната, влияят на различните видове слънчеви затъмнения.

Пълно слънчево затъмнение

Пълно слънчево затъмнение възниква, когато ъгловият размер на лунния диск е по-голям от ъгловия размер на слънчевия диск. Слънцето достига областта на пълна сянка – чак до повърхността на Земята, а дискът на Луната покрива цялото Слънце в небето. Фазата на пълното слънчево затъмнение, разбира се, се предхожда от фаза на частично затъмнение, а това е времето, когато лунният диск бавно се плъзга пред Слънцето и постепенно го засенчва. По същия начин пълното затъмнение отново е последвано от фазата на частичното затъмнение, когато сянката отстъпва. При пълно слънчево затъмнение целият слънчев диск е засенчен и се виждат най-интересните астрономически детайли като слънчевата корона или броеницата на Бейли. Краткият момент на пълното слънчево затъмнение е неповторима и уникална възможност да наблюдаваме околността на Слънцето с незащитено око. Когато настъпи пълно слънчево затъмнение става почти напълно тъмно (като привечер). Областта, където се наблюдава пълното слънчево затъмнение се нарича „зона на пълно затъмнение“.

Пръстеновидно слънчево затъмнение

Ако ъгловият размер на Луната е по-малък от ъгловия размер на слънчевия диск, то тогава конусът на пълната сянка няма да достигне повърхността на Земята и в нито един момент няма да се наблюдава пълно слънчево затъмнение. Наблюдателят, намиращ се на земната повърхност на мястото на линията Слънце – Луна, вижда кръглата сянка на Луната върху слънчевия диск. Слънцето има формата на блестящ пръстен. При по-силно изразено пръстеновидно затъмнение, когато големината на лунната сянка е близка до размера на слънчевия диск, може да се наблюдава забележима полу-сянка. Областта, където се наблюдава пръстеновидното слънчево затъмнение, се нарича „зона на пръстеновидно затъмнение“.

Хибридно слънчево затъмнение

Хибридното слънчево затъмнение се отнася до ситуацията, при която ъгловите диаметри на Слънцето и Луната в небето са идентични. Такова затъмнение може да се види само в много тясна ивица от няколко десетки километра. Затъмнението започва като пръстеновидно и само в малка зона от няколко километра вътре в ивицата преминава за кратко в пълно затъмнение. Отново се наблюдава слънчевата корона, а броеницата на Бейли може да се наблюдава навсякъде около Слънцето.

Частичнослънчевозатъмнение

В сравнение с пълните, пръстеновидните и хибридните, частичните слънчеви затъмнения могат да се наблюдават на по-голяма площ от земната повърхност. При частичното затъмнение лунният диск не покрива цялото Слънце, което се наблюдава като по-голям или по-малък слънчев полумесец. Всяко пълно, пръстеновидно или хибридно затъмнение започва и завършва с частична фаза на затъмнението, при която лунният диск се плъзга пред Слънцето и после се отдалечава от него. Всички тези затъмнения се наблюдават през цялото време като частични от наблюдатели, които се намират извън зоните на пълно затъмнение. Възможно е да има и затъмнения, които са само частично видими от всяка точка на земната повърхност. Частичните затъмнения може изобщо да не се забележат. Само когато голяма част от слънчевия диск е покрита (над 95%), е възможно да се усети промяна в осветеността, причинена от затъмнението.

Явления, наблюдавани при пълно слънчево затъмнение

Наблюдения с незащитено око могат да се провеждат само по време на фазата на пълно слънчево затъмение. Това е така, защото сиянието на слънчевия диск е толкова силно, че засенчва останалите явления, които обикновено се наблюдават около Слънцето. Най-забележимото явление е слънчевата корона. Тя се състои от много горещ газ (плазма), „изтичащ“ от повърхността на Слънцето и плавно преминаващ в междупланетното пространство. Формата и размерът на короната зависят от активността на Слънцето. В короната видимите струи плазма от повърхността на Слънцето се наричат протуберанси. В началото и в края на пълно слънчево затъмнение около Слънцето е възможно да се наблюдава и т. нар. броеница на Бейли. Това явление, подобно на низ от блестящи перли, се причинява от преминаването на слънчевите лъчи през релефната повърхност Луната. Ефектът, наблюдаван непосредствено преди или след пълното затъмнение, когато последната блестяща част от слънчевата повърхност все още се вижда и пръстенът на слънчевата корона вече е видим, се нарича диамантен пръстен. По време на едно пълно слънчево затъмнение на небето се виждат най-ярките звезди и планети, а небето е тъмно синьо, като след здрач. Слънчевата корона свети по съпоставим начин като пълната Луна.

Предсказване на слънчевите затъмнения

Слънчевото затъмнение, като едно от най-впечатляващите явления в небето, е било обект на внимание на хората още от най-древни времена и е насърчило въображението им. Според някои цивилизации това е бил гневът на боговете, на други места са смятали, че Слънцето е изядено от дракон, или че идва краят на света. Един от първите предполагаеми записи за слънчево затъмнение е от Китай, когато около 2136 г. пр. н. е. императорът е убил двама свои астрономи, тъй като не предсказали правилно затъмнението. Например, едно потвърдено известие за слънчево затъмнение датира от 762 г. пр. н. е. от Месопотамия, има и списък с 36 затъмнения, настъпили между 721 и 420 г. пр. н. е. в Китай. 

Тъй като затъмненията се случват периодично в различни цикли, астрономи от древността са се научили да ги прогнозират доста добре. През VII в. пр. н. е. във Вавилон те открили периода, наречен Сарос, т.е. периода между едни и същи затъмнения, продължаващ приблизително 18 години. През този период има 43 различни слънчеви затъмнения. В допълнение към най-известния период Сарос, има и други периоди на затъмнения (Тритос и Инекс), които са открити по-късно.

Таблица на най-близките слънчеви затъмнение (до 2025 г.)