10 любопытных фактов о солнечном затмении, которые будут интересны не только любителям астрономии
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
1. Тень Луны
Солнечное затмение происходит, когда Луна проходит перед Солнцем и бросает тень на Землю. Это связано с тем, что расстояние между Солнцем и Землей примерно в 400 раз превышает расстояние Луны от Солнца. Диаметр Солнца также примерно в 400 раз больше, чем у Луны. Благодаря подобному, Солнце и Луна имеют одинаковый размер при наблюдении с Земли. Когда Луна проходит перед Солнцем, она блокирует его свет, видимый с Земли.
2. Частичное, кольцевое и общее
Существует три разных типа солнечного затмения: частичное, кольцевое и общее. Частичное солнечное затмение — это когда Луна «не идеально совпадает» с Солнцем. Кольцевое солнечное затмение — когда Луна и Солнце находятся на одной линии, но либо Луна в данный момент пребывает дальше от Земли, либо Земля находится ближе к Солнцу. В этой ситуации кажущийся размер Луны меньше, чем у Солнца, что приводит к появлению яркого кольца, окружающего темную Луну. Полное затмение — это когда Луна полностью закрывает Солнце.
3. Звезды днём
На дневном небе появляются звезды. Поскольку затмение приводит к тому, что днем становится темнее, на небе будут видны планеты и звезды, обычно скрытые светом Солнца. В первую очередь, стоит искать Марс, Меркурий, Юпитер и Венеру.
4. Защита глаз
Нельзя смотреть на затмение без защиты глаз. Если смотреть прямо на солнце, не защитив при этом глаза, то это очень опасно. Это может даже привести к слепоте.
5. Только в новолуние
Солнечное затмение происходит только во время новолуния. Подобное происходит потому, что Луна должна находиться между Солнцем и Землей, чтобы произошло затмение. Единственная лунная фаза, когда это происходит, это новолуние.
6. Исключение в 5°
Хотя затмения происходят во время новолуний, они встречаются не во время каждого новолуния. Это связано с тем, что орбита Луны наклонена на 5 градусов по отношению к орбите Земли вокруг Солнца. Затмения происходят только тогда, когда пересекаются «пути» Земли, Солнца и Луны (это пересечение называется «узлом»). Обычно Солнце находится выше или ниже «узла», поэтому и не происходит затмения.
7. Блики, тишина и падение температуры
Во время затмения происходят странные вещи. По мере приближения затмения можно столкнуться со странными явлениями. К примеру, по всему горизонту можно увидеть области, более светлые, чем небо вокруг солнца, тени, которые выглядят по-другому. Также перестают щебетать птицы, и наблюдается падение температуры примерно на 1-5 градусов.
8. «Кости оракула»
Китай опубликовал первые известные записи солнечных затмений. Эти данные о солнечных затмениях были запечатлены на кусках кости, которые впоследствии назвали «Костями оракула». Они датируются примерно 1050 г. до н.э.
9. Нет луны — нет затмений
Примерно через миллион лет солнечные затмения не будут заметны.Это случится потому, что Луна медленно отдаляется от Земли.
10. Везунчик Кэмпбелл
Канадский астроном и знаменитый охотник за затмениями Джон Вуд Кэмпбелл путешествовал по миру в течение 50 лет, пытаясь увидеть 12 разных затмений. И каждый раз он сталкивался с пасмурным небом.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Источник
Впервые за полвека: россияне увидели кольцеобразное затмение Солнца
Сегодня россияне могли увидеть кольцеобразное солнечное затмение. Эффектное небесное явление наблюдали по всей Земле. В последний раз подобное затмение произошло в 1966 году. Это означает, что его по праву можно назвать астрономической редкостью. К тому же у любого затмения есть свои собственные нюансы, делающие его неповторимым.
Откуда смотрели
Затмение с максимальной фазой 0,94 началось в 13:40 по московскому времени с Северной Америки. На виду остался лишь тонкий край Солнца. Лучший вид открывался с территории Северного полюса, канадской провинции Онтарио, Гренландии, Якутии и Чукотки, где Луна закрыла солнечный диск почти полностью.
«На территории России будут видны частные фазы затмения — от 0,01 в Комсомольске-на-Амуре до 0,91 в городе Певек на Чукотке», — уточнили в Московском планетарии с утра.
При этом в Европейской части России Солнце оказалось скошенным с одной стороны, напоминая надкушенное яблоко и логотип известного производителя гаджетов. В Москве максимальная частная фаза затмения пришлась на 14:26. Звезда Солнечной системы «погасла» на 16 процентов — это 0,26 от всего диаметра светила. Россияне уже публикуют в соцсетях фото увиденного явления.
Что говорят астрономы
Все знают о полных и частных солнечных затмениях. Элементарная классификация регламентирует то, где находится наблюдатель относительно лунной тени на Солнце. Кольцеобразные затмения происходят, когда спутник находится на большем удалении от Земли, чем во время полного затмения. Визуально Луна проходит по солнечному диску, но оказывается меньше него в диаметре и не скрывает полностью. В максимальной фазе вокруг Луны образуется яркое кольцо незакрытой части звезды. Небо в таком случае остается светлым, звезды отсутствуют. Если затмение в одних частях центральной полосы воспринимается как полное, а в других — как кольцеобразное, то такое затмение назовут кольцеобразно-полным или гибридным.
«Затмения Солнца и Луны происходят раз в полгода, период между ними — две недели. Во время этих небесных спектаклей Солнце, Земля и Луна выстраиваются в одну линию», — делятся специалисты.
Live now! We’re streaming telescope views from @rasc Sudbury Centre and Time & Date, with views of the partial solar eclipse if skies remain clear. Feeds may appear dark or have still images until local sunrise. Watch: https://t.co/U8T7pZaI5r https://t.co/U6lwns8LQz
Защитите глаза
Специалисты напоминают, что смотреть на светило длительное время можно только с защитой для глаз. Многие пытаются использовать темные очки, бинокли, цветные стекла, однако данные меры не защитят глаза. Лучше всего подойдут особые очки с полной защитой от ультрафиолетового излучения и специальные фотофильтры для наблюдений за затмениями. Все это можно приобрести в магазинах оптических товаров. В качестве альтернативы можно использовать черно-белые фотопленки: непроявленные и со слоем серебра. Следует помнить: даже быстрый взгляд на Солнце способен вызвать световой ожог.
«Безопасное» солнечное затмение показал Московский планетарий. Трансляцию организовали в 13:00 на официальном сайте учреждения для всех желающих. Это особенно актуально, ведь в любой точке страны небо могло быть затянуто облаками. Свою трансляцию солнечного затмения в Сети провело космическое агентство NASA.
Источник
Как затмение Солнца сделало Эйнштейна мировой звездой
7 ноября 1919 года лондонская Times вышла с кричащими заголовками «Революция в науке», «Новая теория Вселенной», «Идеи Ньютона выкинули на помойку». Этот момент можно считать официальным началом нового мира. Мира, в котором уже не было абсолютного времени и абсолютного пространства.
Под заголовками скрывалась новость о громком открытии, сделанном по результатам наблюдения солнечного затмения в мае 1919 года. Именно тогда было обнаружено, что сила тяготения Солнца отклоняет лучи света от прямолинейной траектории, причем величина этого отклонения правильно предсказывается недавно сформулированной Альбертом Эйнштейном общей теорией относительности и не согласуется с классической теорией тяготения Ньютона. Буквально за одну ночь Эйнштейн со своими необычными концепциями и неподъемной математикой превратился в знаменитость международного уровня.
При всем при этом точность измерения гравитационного отклонения света еще долгое время оставалась невысокой: в разных работах заявлялось, что измеренное отклонение то на четверть меньше предсказываемого теорией Эйнштейна, то, наоборот, в полтора раза больше. И даже решение загадки смещения перигелия Меркурия, сформулированной еще в 1850-х годах, не убеждало скептиков. Отсутствие других экспериментальных свидетельств в пользу теории относительности привело к тому, что в 1920-х годах интерес к ней плавно снижался.
Ренессанс общей теории относительности пришелся на 1960-е годы. Увеличение количества и точности астрономических наблюдений, а также стремительный рост интереса к космологии привели к тому, что теория Эйнштейна стала краеугольным камнем современной астрофизики. Сейчас предсказания теории относительно гравитационного отклонения света проверены с точностью до сотых долей процента. А ее следствие — гравитационное линзирование — вошло в число стандартных и повсеместно используемых методов астрономии.
Как только Эйнштейн осознал эквивалентность гравитации и сил инерции, он понял, что гравитация должна отклонять лучи света. В 1911 году он подсчитал, что величина отклонения луча света, проходящего по касательной к поверхности Солнца, должна составлять 0,875 угловых секунды. Тогда же Эйнштейн предложил измерить это отклонение во время полного солнечного затмения, когда близкие к Солнцу звезды будут видны. Если их свет будет отклоняться Солнцем, то покажется, что звезда сдвинута относительно своего нормального положения.
Фотографическая пластина. Затмение 29 мая 1919 года, Бразилия. Из отчета А. Эддингтона
Первые попытки проверить это утверждение были предприняты уже в 1914 году. 21 августа сразу несколько экспедиций отправились к берегам Крыма. Их планам помешало начало Первой мировой войны и плохая погода. Из-за войны российские власти отправили большинство астрономов по домам, кого-то даже арестовали, а оборудование большей частью временно конфисковали. Из-за погоды же затмение всё равно было недоступно для наблюдения.
В ноябре 1915 года Эйнштейн, только что окончательно сформулировавший общую теорию относительности и разобравшийся с ее непростой математикой, понял, что отклонение света должно быть на самом деле в два раза больше того, что он подсчитал ранее. С современной точки зрения это удвоение является следствием того, что первоначально Эйнштейн не учел искривления пространства вблизи от Солнца, вызванного его гравитацией. Половинное значение можно получить из чисто ньютоновской теории гравитации, и, собственно, Эйнштейн не был первым, кто его подсчитал. Еще в 1784 году «ньютоновское отклонение» света вычислил Генри Кавендиш, а в 1803 году — независимо от него Иоганн фон Зольднер.
Артур Эддингтон (1882–1944)
Как бы то ни было, новый результат означал, что эффект должен быть сильнее, чем считалось ранее, а следовательно, его легче измерить. Человеком, который взялся осуществить необходимые наблюдения, стал Артур Эддингтон (Arthur Eddington).
Во время Первой мировой Эддингтон был профессором в Кембридже и ведущим специалистом по наблюдательной астрономии своего времени. Из-за войны научные связи между Германией, где публиковался Эйнштейн, и Великобританией, где работал Эддингтон, были прерваны, но голландскому космологу Виллему де Ситтеру (Willem de Sitter) удалось перенаправить в Кембридж несколько статей, в которых описывалась новая теория гравитации.
В 1917 году Артур Эддингтон подготовил детальный доклад о теории Эйнштейна и его выводах. Он представил доклад Лондонскому физическому обществу и начал приготовления к наблюдениям за солнечным затмением. В этом Эддингтону помогал астроном Франк Дайсон (Frank W. Dyson), который, по-видимому, первым понял, что затмение 29 мая 1919 года станет одной из лучших возможностей для проверки эйнштейновской теории, поскольку Солнце будет находиться на фоне сразу нескольких ярких звезд, положение которых будет относительно просто измерить.
На экспедицию британское правительство выделило 1000 фунтов стерлингов. Исход войны на тот момент был еще неясен, и существовала опасность, что Эддингтона призовут в армию. Будучи квакером, он был освобожден от воинской повинности. Но армии требовались солдаты, и министерство обороны подало иск об отмене этого освобождения. После трех судебных слушаний и поданной в последний момент Дайсоном апелляции освобождение всё же было продлено до 11 июля 1918 года; это произошло всего лишь за неделю до ключевого момента войны — второй битвы при Марне. Забавно, что мирный ученый был освобожден от воинской повинности, чтобы иметь возможность проверить теорию, выдвинутую ученым из враждебной страны.
Через четыре месяца после окончания войны, 8 марта 1919 года, сразу две английские экспедиции отправились в путь. Эддингтон направился к острову Принсипи у берегов современной Экваториальной Гвинеи, а астроном Эндрю Кроммелин (Andrew Crommelin) — в город Собрал на севере Бразилии.
Идея эксперимента была проста. Во время затмения, когда Луна полностью закрывает Солнце, проступает свет звезд, находящихся на небосводе рядом с ним. С помощью телескопа и фотографических пластин астрономы делают снимки скрытого Луной Солнца и близко расположенных звезд. Снимки затем сравниваются с отпечатками этого же участка неба, полученными через несколько месяцев до или после затмения, когда Солнце находится в совсем другой части неба. Признаком отклонения лучей света будет смещение видимого положения звезд, расположенных вблизи от Солнца, на снимках, сделанных во время затмения, относительно звезд, расположенных далеко от него.
Главным источником ошибок была естественная турбулентность воздуха. Находясь в постоянном движении, атмосфера вносит неконтролируемые искажения в видимое положение звезд. Чтобы снизить влияние этого случайного фактора, планировалось сделать несколько снимков, которые затем можно было усреднить.
Важным было также, чтобы небо оставалось ясным. Однако в день наблюдений в районе, где расположился Эддингтон, начался шторм. К счастью, когда он уже начал терять надежду увидеть свет звезд, погода успокоилась, а когда началось затмение, показалось и Солнце. Тем не менее из 16 сделанных фотографий только две оказались пригодными для анализа. На них были видны в общей сложности всего пять звезд.
Альберт Эйнштейн, 1920 год (Википедия)
Этого, однако, хватило, чтобы после сравнения со снимками, сделанными заранее в Оксфордском университете, заявить, что величина отклонения лучей света составила 1,60±0,31 угловых секунды, или 0,91±0,18 от значения, предсказанного Эйнштейном. У экспедиции в Собрале с погодой проблем не было, но зато у одного из двух телескопов, с помощью которых велись наблюдения, в последний момент сбилась фокусировка — предположительно, из-за нагрева, вызванного солнечным светом. Оставшимся инструментом астрономы сделали восемь удачных снимков, на которых были отмечены положения семи звезд. По ним измеренное отклонение составило 1,98±0,12 угловых секунды, или 1,13±0,07 от эйнштейновского значения.
До этого Эйнштейн был в целом малоизвестным физиком-теоретиком. Его хорошо знали и уважали в узких кругах европейского научного сообщества и не более. Но после того как 6 ноября 1919 года на заседании Королевского научного общества были обнародованы результаты экспедиции Эддингтона, он проснулся мировой звездой.
Эта слава, правда, не всегда была однозначной. Так, в 1920 году Пауль Вейланд организовал публичные слушания, на которых Эйнштейн и его теории были осуждены. Тогда же нобелевский лауреат Филипп Ленард (Philipp Lenard) опубликовал статью Зольднера 1803 года, обвинив Эйнштейна в плагиате идей истинно арийского ученого. Эти атаки во многом были проявлением антисемитизма; тогда теорию относительности нередко называли «еврейской наукой». Но к их чести большая часть немецких физиков нееврейского происхождения не разделяла этих взглядов, несмотря на рост нацистского влияния. Приход нацистов к власти вынудил Эйнштейна, как и многих других евреев, эмигрировать, и антирелятивистская риторика перестала быть актуальной и в целом сошла на нет.
В то же время результаты Эддингтона вызывали вопросы. Точность измерений всё же была не слишком велика, и ряд ученых выразил сомнение, что они являются надежным доказательством теории Эйнштейна. Некоторые даже подозревали Эддингтона, который был известным пропонентом общей теории относительности, в подтасовке данных. Однако независимый анализ представленных фотопластинок, проведенный сначала в 1923, затем в 1956, а потом еще и в 1979 году [1] с применением более совершенных приборов и методов, дали те же результаты при меньшей ошибке в измерениях. Это позволяет современным историкам науки утверждать, что никакого обмана — ни случайного, ни тем более преднамеренного — со стороны Эддингтона не было [2].
И конечно, Эддингтон был не единственным, кто проводил измерения, хотя его эксперимент стал самым известным. Следующее подходящее затмение случилось уже в 1922 году в Австралии. Его наблюдали семь различных команд, но только три из них оказались достаточно удачливыми, чтобы получить результаты, и те оказались положительными для теории Эйнштейна.
В дальнейшем аналогичные наблюдения проводились в 1929, 1939, 1947, 1952 и 1973 годах. Каждый раз результаты совпадали с предсказаниями общей теории относительности, хотя, справедливости ради, точность измерений практически не выросла. Даже уже хорошо развитые технологии 1970-х годов дали лишь 0,95±0,11 от эйнштейновского значения [3, 4].
Значительно увеличить точность удалось лишь с развитием методов радиоастрономии, и в частности радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой — когда несколько телескопов, расположенных на противоположных концах Земли, работают совместно, тем самым значительно увеличивая точность измерений. Этот метод позволил к 2010 году установить, что отклонение радиосигнала (который, так же как и свет, является электромагнитной волной и подчиняется тем же законам) Солнцем отличается от предсказания теории Эйнштейна не более чем на 0,02% [5].
Таким образом, сейчас общая теория относительности является не только общепринятой теорией гравитации, но и имеет убедительное экспериментальное подтверждение. А явление отклонения света массивными объектами из метода проверки теории стало методом получения новых знаний. Благодаря этому эффекту звезды могут выступать своеобразными линзами для объектов, которые находятся за ними. Такое гравитационное линзирование позволяет получать изображения сверхдалеких объектов — например, квазаров и галактик, существовавших миллиарды лет назад, — или открывать вращающиеся вокруг этих звезд экзопланеты за счет того, что они вносят искажения в линзирование.
Артём Коржиманов,
канд. физ.-мат. наук, сотрудник Института прикладной
физики РАН, автор научно-популярного блога physh.ru
При подготовке заметки была использована статья [6], в которой можно найти больше ссылок на оригинальные работы.
1. Harvey G. M. Gravitational deflection of light // The Observatory. 1979. Vol. 99, P. 195–198.
2. Kennefick D. Testing relativity from the 1919 eclipse-a question of bias // Physics Today. 2009. Vol. 62, № 3, P. 37–42.
3. Brune R. A. Jr., Cobb C. L., Dewitt B. S. et al. Gravitational deflection of light: solar eclipse of 30 June 1973 I. Description of procedures and final result // Astronomical Journal. 1976. Vol. 81, P. 452–454.
4. Jones B. F. Gravitational deflection of light: solar eclipse of 30 June 1973 II. Plate reductions // Astronomical Journal. 1976. Vol. 81, P. 455–463.
5. Lambert S. B., Le Poncin-Lafitte C. Determining the relativistic parameter γ using very long baseline interferometry // Astronomy & Astrophysics. 2009. Vol. 499, P. 331–335. arxiv:0903.1615
6. Will C. M. The 1919 measurement of the deflection of light // Classical and Quantum Gravity. 2015. Vol. 32, Art. no 124001. arxiv:1409.7812.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник