Sisältö
- Tämä on kausi ... Eclipse: lle
- Neljä tyyppiä aurinkopimennyksiä
- Mikä rengaspimennys?
- Yhteensä vs. rengaspimennys
- Tyypit Kuunpimennykset
- Ennustaminen varjoja ja Saros-sykli
Auringon ja kuun suhteelliset etäisyydet maasta ja niiden suhteelliset koot ovat vastuussa tähtitieteen mahtavimmista sattumista.
Aivan niin tapahtuu, että auringon ja kuun näkyvät levyt, nähtyinä Maasta, ovat melkein täsmälleen samankokoisia. Tämän ansiosta kuu pystyy vain peittämään auringon kulkiessaan auringon ja maan välillä, ja koska koko vastaavuus on niin tarkka, ihmiset maapallolla voivat nähdä auringon koronan. Tämän tapahtuman kertoimet ovat hyvin tähtitieteellisiä.
Kun kuu kulkee auringon edessä, ihmiset maan päällä kokevat pimennyksen, mutta kaikki pimennykset eivät ole kokonaisia. Joskus kuu ei sovi aivan auringon kanssa, ja täydellisen sähkökatkon sijasta ihmiset näkevät vain auringonvalon heikentyvän.
Ja joskus kuu on liian kaukana maapallosta kiertoradallaan peittääkseen auringon kokonaan, jopa kun se kulkee suoraan sen edessä. Tämä on rengasmainen pimennys. Se olisi täydellinen auringonpimennys, jos kuu olisi lähempänä.
Tämä on kausi ... Eclipse: lle
Auringonpimennykset tapahtuvat uusien kuukausien aikana. Päinvastoin, kuunpimennys tapahtuu, kun kuu on täynnä ja Maa liikkuu sen ja auringon välillä.
Jos kuun kiertorata olisi samalla tasolla kuin maan kiertorata auringon ympäri, näkisimme joka kuukausi auringon ja kuunpimennyksen, mutta niin ei ole. Kuun kiertorata on kalteva 5,1 astetta maapallon kiertoradan tasoon. Tämä lisää ylimääräisen edellytyksen pimennyksen tapahtumiselle. Sen ei tarvitse olla vain uusi tai täysikuu, vaan myös kuu on oltava riittävän lähellä Maapallon tasoa kiertääkseen osan aurinkoa.
Joka kuukausi kuu ylittää Maapallon kiertoradan kahdesti, kerran eteläpuolella ja toisen kerran kaksi viikkoa myöhemmin, kun se on pohjoisimmillaan. Näitä risteyksiä kutsutaan solmuiksi, ja että pimennys tapahtuu, auringon on oltava 17 asteen sisällä yhdestä solmusta. Tämä tapahtuu kahdesti vuodessa. Aurinko kulkee 0,99 astetta päivässä, joten se pysyy solmun läheisyydessä noin 34 päivää. Tätä 34 päivän ajanjaksoa kutsutaan pimennyskaudeksi.
Tietyn pimennyskauden aikana on yksi aurinkopimennys ja yksi kuunpimennys. Pimennyskausi on kuitenkin pidempi kuin kuukausi, joten on mahdollista, että kaksi aurinko- tai kaksi kuunpimennystä tapahtuu saman kauden aikana.
Neljä tyyppiä aurinkopimennyksiä
Auringonpimennysten kokonaismäärä on näkyvissä melko kapealla reitillä maan pinnalla, mutta osittaiset pimennykset ovat näkyvissä paljon laajemmalla alueella. Eclipse-tyyppi, jonka ihmiset näkevät, riippuu kolmesta tekijästä:
Neljä tyyppistä pimennystä, joita voi tapahtua, ovat seuraavat:
Kaikki yhteensä: Tämä on klassinen aurinkopimennys, jonka aikana kuu peittää kokonaan auringon, ja kuunvarjossa näkyvät katsojat näkevät auringonkoronan. Se voi tapahtua vain, jos aurinko on muutaman asteen sisällä kuun solmusta. Samalla auringon on oltava riittävän kaukana maapallosta, jotta sen levy olisi riittävän pieni kuuhun peittämistä varten. Kuun on puolestaan oltava riittävän lähellä maata, jotta levyllä olisi riittävän suuri peittää aurinko.
Osittainen: Pimennyskauden tapahtuessa, mutta aurinko on kaukana solmusta täysikuulla, jotkut ihmiset maapallolla saattavat nähdä kuun estävän vain osan auringosta. Tämä on osittainen pimennys. Taivas tummenee hieman, koska osa aurinkolevystä on peitetty.
rengasmainen: Rengasmainen pimennys tapahtuu, kun aurinko on riittävän lähellä solmua, jotta kokonainen pimennys voi tapahtua, mutta se on joko liian lähellä maata tai kuu on liian kaukana maapallosta, jotta kuunlevy estää aurinkoa kokonaan. Sateenvarjosta katsojat näkevät koko kuun levyn auringon edessä, ja sitä ympäröi kirkas auringonvalo.
Hybridi: Hybridi-pimennys on harvinaista. Se tapahtuu, kun aurinko ja kuu on sijoitettu muodostamaan rengasmainen pimennys, mutta kun sateenvarjo liikkuu maan pinnan yli, maapallon kaarevuus pienentää etäisyyttä kuun suuntaan niin paljon, että kuunlevy on tarpeeksi suuri, jotta aurinko ja tukkivat kokonaan luo täydellinen pimennys hetkeksi.
Mikä rengaspimennys?
Sekä maapallolla että kuulla on elliptinen kiertorata. Maapallon tai suurimman etäisyyden päässä auringosta ja sen perihelionista tai pienimmästä etäisyydestä auringosta on melkein 5 miljoonan kilometrin etäisyys. Tämä merkitsee noin 1 kaari-minuutin eroa näennäisessä koossa.
Ero kuun etäisyydessä maapallosta apogeessa (suurin etäisyys) ja perigeessä (minimietäisyys) on noin 50 000 kilometriä, jolloin ero näennäisessä koosta on 4 kaari minuuttia tai noin 13 prosenttia sen keskimääräisestä koosta. Kuu muuttuu suhteellisessa koossa enemmän kuin aurinko, joten sillä on enemmän vaikutusta tyyppiseen pimennykseen, jota ihmiset näkevät.
Jotta pimennys olisi rengasmainen, kuun on oltava pienempi kuin aurinko. Tämä tapahtuu ehdottomasti, kun Maa on lähimmässä lähestymisssään aurinkoon, mikä tapahtuu tammikuussa, ja kuu on kaukana etäisyydestään.
Maan kiertorata on kuitenkin hyvin lähellä pyöreää, joten auringon näkyvä koko ei muutu niin paljon. Seurauksena rengasmainen pimennys voisi tapahtua myös heinäkuussa, jos kuu on apogeessaan. Jos pimennys tapahtuu, kun kuu on perigeessä, ja se näyttää "supermoon", kun se on täynnä, et ehdottomasti näe rengasmaista pimennystä riippumatta siitä, minkä vuoden aikaan se on.
Kun rengasmainen pimennys tapahtuu, kuu kulkee kokonaan auringon edessä, mutta aurinko ei pimennä kokonaan. Sen sijaan kuun varjojen reunojen ympärillä on näkyvissä tulenrengas, ja tämä auringonvalo valaisee taivaan osittain, jolloin syntyy eräänlainen haamukas hämärä. Koska aurinko on edelleen nähtävissä rengasmaisen pimennyksen aikana, on suorapimennykselle katsominen jopa vaarallisempi kuin kokonaispimennys.
Yhteensä vs. rengaspimennys
Kun näet kaavion auringon kokonaispimennyksestä, näet kuunvarjon tai sateenvarjon, joka on kuvattu kartiona, joka kapenee pisteeseen maan pinnalla. Sateenvarjon sisäpinta-ala on halkaisijaltaan noin 100 mailia, ja kuka tahansa sen sisällä näkee kokonaispimennys. Kuun ja maapallon pyörimisen yhdistetty liike saa sateenvarjon liikkumaan luonteenomaisella tiellä maapallon pinnalla nopeudella 1 000 - 3 000 mph, leveydestä riippuen.
Jos tarkastelet rengasmaista pimennyskaaviota, näet sateenvarren keskittyvän jonkin verran etäisyydelle Maan pinnan yläpuolelle. Maan sitovat katsojat, jotka ovat tämän polttopisteen ulkopuolella, eivät työnnä täydellistä varjoa, koska ne ovat täydellisen pimennyksen aikana. Valo auringon ulkorenkaasta - mistä nimi "rengasmainen" on peräisin - ulottuu sateenvarjon keskipisteen ulkopuolelle ja valaisee alueen ulkopuolelle. Auringonvalo on vähentynyt, mutta ei sammunut, luomalla vaikutuksen, joka on samanlainen kuin raskaan pilvisuojuksen.
Ihmiset voivat todistaa kokonaisuuden enintään 7 1/2 minuuttia ennen kuin umbra liikkuu itään. Kun sateenvarjo on ulkona, katsojat pysyvät niemi- tai osittaisessa varjossa pidemmän ajan. Se, mitä he näkevät olkapäässä, on kuun varjo, joka estää vain osan aurinkolevystä. Sitä vastoin rengasmainen pimennys voi kestää jopa 12 1/2 minuuttia. Lisäaika johtuu kuitilevyn pienemmästä näkyvästä koosta. Pienemmän koon ansiosta sillä on enemmän etäisyyttä peittää polullaan auringon kasvot.
Tyypit Kuunpimennykset
Jokaisessa pimennyskaudessa vähintään yksi kuunpimennys tapahtuu joko kaksi viikkoa ennen tai jälkeen auringonpimennyksen. Muista, että kuunpimennykset tapahtuvat, kun kuu on täynnä - eli sen kiertoradan vastakkaisessa päässä - ja Maa kulkee sen ja auringon välillä. Kuunpimennys voi olla osittainen tai kokonainen, mutta ei koskaan rengasmainen. Maa on liian suuri kuuhun nähden, jotta se mahtuu auringon kiekon sisään, kuuhun nähtynä.
Maapallon sateenvarjo on 1,4 miljoonaa km pitkä, mikä on yli kolme kertaa etäisyys maan ja kuun välillä. Jos olisit kuulla, näkisit Maan estävän aurinkoa, mutta totaalisen pimeyden sijaan olisit todistamassa jotain hyvin outoa. Voisit nähdä maan kylpevän punaisen valon renkaassa. Tämä on auringonvaloa, jota maan ilmapiiri ohjaa. Suuremman energian auringonvalo on täysin taipunut, mutta punainen valo pystyy tunkeutumaan ilmakehään ja taittuu taiteellisesti, kuten prisman läpi kulkeva valo.
Tämä taittuminen on syy siihen, miksi ihmiset viittaavat kuunpimennykseen verikuuna. Kuun pintaa valaiseva taittuva valo muuttaa kuun aavemaiseksi punaiseksi. Koska maapallon levy on niin paljon suurempi kuin kuun, kokonaisuusaika kuunpimennyksen aikana voi kestää jopa yhden tunnin ja 40 minuutin. Kokonaisuuden kummallakin puolella aurinko on osittain maapallon peittämä noin tunti. Kuunpimennys voi kestää niin kauan kuin kuusi tuntia siitä hetkestä, kun maapallon levy alkaa piilottaa kuun siihen hetkeksi, kun se siirtyy kokonaan pois.
Ennustaminen varjoja ja Saros-sykli
Maan pinnan olosuhteet voivat olla arvaamattomia, mutta maan ja kaikkien muiden planeettojen liikkeet eivät ole. Tutkijat luetteloivat nämä liikkeet, ja jos alueesi on määrä suorittaa mahtava auringonpimennys, tiedät siitä vuotta ennen varsinaista tapahtumaa.
Mesopotamian ajoista lähtien tähtitieteilijät ovat tunnustaneet, että pimennykset tapahtuvat 18 vuoden jaksoissa (tosiasiallisesti 18 vuotta, 11 päivää, 8 tuntia), joita kutsutaan Saros-jaksoiksi. Yhden Saroksen lopussa aurinko ottaa saman aseman suhteessa kuusolmuihin, joita sillä oli syklin alussa, ja uusi Saros-sykli alkaa. Pimennys jokaisessa Saros-syklissä noudattaa samaa mallia kuin edellisessä, pienillä muutoksilla, jotka johtuvat kiertoradan häiriöistä ja muista tekijöistä.
Se, että aurinkovarjoja ei tapahdu samalla maapallon pinnalla 18 vuoden välein, johtuu maapallon pyörimisestä. Kun otetaan huomioon se, NASA: n tähtitieteilijät ovat luoneet pimennyskalenterin, joka on hyvä vuoteen 3000 saakka.