Причини сонячних затемнень
Площина місячної орбіти в перетині з небом утворює велике коло - місячний шлях. Площина земної орбіти перетинається з небесною сферою по екліптиці. Площина місячної орбіти нахилена до площини екліптики під кутом 5 ° 09. Період обертання Місяця навколо Землі (зоряний або сидеричний період) Р = 27,32166 земних діб або 27 діб 7 годину 43 хв.
Площина екліптики і місячний шлях перетинаються один з одним по прямій лінії, званої лінією вузлів. Точки перетину лінії вузлів з екліптикою називаються висхідним і спадним вузлами місячної орбіти. Місячні вузли безперервно переміщаються назустріч Місяці, тобто на захід, здійснюючи повний оборот за 18,6 року. Щорічно довгота висхідного вузла зменшується приблизно на 20 °.
Так як площина місячної орбіти нахилена до площини екліптики під кутом в 5 ° 09. Місяць під час молодика або повного місяця може знаходитися далеко від площини екліптики, і диск Місяця пройде вище або нижче диска Сонця. При цьому затемнення не відбувається. Щоб відбулося сонячне або місячне затемнення, необхідно, щоб Місяць під час молодика або повного місяця перебувала поблизу висхідного або спадного вузла своєї орбіти, тобто недалеко від екліптики.
В астрономії збереглися багато знаки, введені в далекій давнині. Символ висхідного вузла означає голову дракона Раху, накидаються на Сонце і викликає, за індійськими легендами, його затемнення.
У давнину сонячні і місячні затемнення викликали у людей забобонний жах. Вважалося, що затемнення віщують війни, голод, руйнування, масові хвороби.
Покриття Сонця Місяцем називається сонячним затемненням. Це дуже красиве і рідкісне явище. Сонячне затемнення наступає, якщо в момент молодика Місяць перетинає площину екліптики.
Кільцеподібне сонячне затемнення.
Якщо диск Сонця повністю закривається диском Місяця, то затемнення називають повним. У перигеї Місяць буває ближче до Землі на 21 000 км від середньої відстані, в апогеї - далі на 21 000 км. Від цього змінюється кутові розміри Місяця. Якщо кутовий діаметр диска Місяця (близько 0,5 °) виявляється трохи менше кутового діаметра диска Сонця (близько 0,5 °), то в момент максимальної фази затемнення від Сонця залишається видимим яскраве вузьке кільце. Таке затемнення називається кільцеподібним. І, нарешті, Сонце може не повністю ховатися за диском Місяця через розбіжність їх центрів на небі. Таке затемнення називається приватним. Спостерігати таке прекрасне освіту, як сонячна корона, можна лише під час повних затемнень. Такі спостереження навіть в наш час багато можуть дати науці, тому спостерігати в ту країну, де буде сонячне затемнення, приїжджають астрономи з багатьох країн.
На Місяці теж бувають сонячні затемнення. На Землі в цей час відбуваються місячні затемнення. 1969 рік.
Місяць рухається із заходу на схід, тому сонячне затемнення починається з західного краю сонячного диска. Ступінь покриття Сонця Місяцем називається фазою сонячного затемнення.
Сонячні затемнення можна бачити тільки в тих областях Землі, по яких проходить смуга тіні Місяця. Діаметр тіні не перевищує 270 км, тому повне затемнення Сонця видно тільки на малій ділянці земної поверхні.
Хоча сонячні затемнення відбуваються частіше місячних, в кожному окремому місці Землі сонячні затемнення спостерігаються набагато рідше місячних.
Проміжок часу, через який Місяць повертається до свого вузла, називається драконічний місяць. який дорівнює 27,21 діб. Через такий час Місяць перетинає екліптики в точці, зміщеної по відношенню до попереднього перетину на 1,5 ° на захід. Фази Місяця (синодичний місяць) повторюються в середньому через 29,53 діб. Проміжок часу в 346,62 доби, за який центр диска Сонця проходить через один і той же вузол місячної орбіти, називається драконічний роком.
Період повторюваності затемнень - сарос - буде дорівнює проміжку часу, після закінчення якого початку цих трьох періодів будуть збігатися. Сарос на давньоєгипетському означає «повторення». Задовго до нашої ери, ще в давнину, встановили, що сарос триває 18 років 11 діб 7 годин. Сарос включає в себе: 242 драконічний місяць або 223 синодичних місяці або 19 Драконічеський років. Протягом кожного Сарос відбувається 70 до 85 затемнень; з них зазвичай буває близько 43 сонячних і 28 місячних. Протягом року може відбутися найбільше сім затемнень - або п'ять сонячних і два місячних, або чотири сонячних і три місячних. Мінімальна кількість затемнень в році - два сонячних затемнення. Сонячні затемнення відбуваються частіше місячних, але спостерігаються в одній і тій же місцевості вони рідко, так як ці затемнення видно лише у вузькій смузі тіні Місяця. В якій-небудь певній точці поверхні повне сонячне затемнення спостерігається в середньому 1 раз в 200-300 років.