Zatmenie

Zatmenie je astronomický jav, ktorý nastáva keď sa jeden vesmírny objekt dostane do tieňa iného vesmírneho objektu. Aby zatmenie nastalo vo vnútri planetárneho systému, akým je napríklad slnečná sústava, musí sa vytvoriť tzv. syzýgia. Syzýgia je zoskupenie troch alebo viacerých vesmírnych telies v rovnakom gravitačnom systéme v priamej línii.
Slovo zatmenie sa najčastejšie používa pri zatmení Slnka, keď sa tieň Mesiaca premietne na povrch Zeme, alebo pri zatmení Mesiaca, keď sa Mesiac dostane do tieňa Zeme. Tento úkaz sa však môže týkať aj udalostí mimo Zeme a Mesiaca, keď sa napríklad planéta dostane do tieňa svojho mesiaca, mesiac prejde tieňom vrhaným jeho materskou planétou alebo mesiac prejde do tieňa vrhaného iným mesiacom. Dvojhviezda môže tiež vytvárať zatmenia, ak sa rovina jej obežnej dráhy prelína s pozíciou pozorovateľa.

Systém Zem – Mesiac

Zatmenie týkajúce sa Slnka, Zeme a Mesiaca môže nastať iba vtedy, Keď sa všetky tri telesá nachádzajú v priamej línii (alebo sa jej približujú). Tým vznikne tieň, ktorý dopadá na zatemnený objekt. Kvôli obežnej dráhe Mesiaca, ktorá je oproti obežnej dráhe Zeme (ekliptike) naklonená, zatmenie nastáva iba ak je Mesiac blízko priesečníka týchto dvoch telies (uzlov). Slnko, Zem a uzly sú v jednej rovine dvakrát do roka, v tomto období môže vzniknúť zatmenie s odchýlkou dvoch mesiacov. Počas jedného kalendárneho roka môžu vzniknúť 4 až 7 zatmení, ktoré sa opakujú v závislosti od cyklov zatmenia, ako je napríklad Sarosov cyklus.

Ďalšie planéty

Zatmenia nie sú možné na planétach Merkúr a Venuša, pretože nemajú mesiace. Obidve planéty však môžu byť zo Zeme pozorované pri prechode cez disk slnka. Merkúr má približne 13 takýchto prechodov za storočie. Prechody Venuše nastávajú párovo, ktorý je oddelený intervalom ôsmich rokov, ale každý pár nastáva raz za menej ako jedno storočie.
Na Marse sú možné iba čiastočné zatmenia Slnka, pretože ani jeden z jeho mesiacov nie je dostatočne veľký, aby zakryl celé Slnko. Zatmenia mesiacov Marsom sú nielen nemožné, ale aj nezaujímavé, pretože nastávajú raz za niekoľko stoviek pozemských rokov. Niekedy nastane vzácna udalosť keď sa Deimos prekryje s Fobosom. Zatmenia Marsu boli odfotografované z obežnej dráhy, ale aj z povrchu Marsu.
Plynní obri (Jupiter, Saturn, Urán a Neptún) majú množstvo mesiacov a teda aj časté zatmenia. Najčastejšie sú na planéte Jupiter, ktorý má štyri najväčšie mesiace s nízkym skllonom rotačnej osi, čo robí zatmenia viac častými. Tieto telesá často prechádzajú cez tieň väčšej planéty. Zatmenia nastávajú s pravidelnou frekvenciou. Je bežné tiež vidieť tieň väčšieho mesiaca na povrchu oblakov Jupitera.
Zatmenia Galileovych mesiacov sa stali pravidelne predvídateľné od zistenia ich dráhových elementov. V 70-tych rokoch 17. storočia sa zistilo, že tieto javy nastávajú asi 17 minút po vypočítanom čase, keď sa Jupiter nachádza na vzdialenejšej strane Slnka. Ole Christensen Roemer dedukoval, že toto oneskorenie je spôsobené časom, ktoré potrebuje svetlo pri ceste od Jupitera k Zemi. Táto informácia bola použitá pri prvom odhade rýchlosti svetla.
Na troch ďalších plynných obroch nastávajú zatmenia v určitých intervaloch v závislosti od vyššej inklinácie medzi obežnou dráhou mesiaca a obežnou polohou planéty. Mesiac Titan má sklon dráhy 1,6° vzhľadom na rovník Saturnu, ale Saturn má sklon rotačnej osi skoro 27° k rovine svojej obežnej dráhy. Obežná dráha Titanu pretína rovinu obehu planéty iba v dvoch bodoch obežnej dráhy Saturna. Obežná doba Saturna je 29,7 roka, takže zatmenie je možné približne každých 15 rokov.
Časovanie zatmení joviálnych satelitov bolo často používané na vypočítanie zemepisnej dĺžky na Zemi. Ak bol známy čas, kedy bude možné pozorovanie zatmenia na štandardnej zemepisnej dĺžke (ako je Greenwich), časový rozdiel sa dal vypočítať presným pozorovaním miestneho času zatmenia. Časový rozdiel udáva zemepisnú dĺžku pozorovateľa, pretože každá hodina rozdielu znamená 15° okolo zemského rovníka. Túto techniku používal napríklad  Giovanni Domenico Cassini v roku 1679 na premapovanie Francúzska.
Pluto s jeho úmerne väčším mesiacom Cháron je tiež miesto mnohých zatmení. Séria vzájomných zatmení prebehla medzi rokmi 1985 až 1990. Tieto každodenné udalosti viedli prvým presným meraniam fyzikálnych charakteristík obidvoch objektov.

Zatmenie dvojhviezd

Systém dvojhviezdy sa skladá z dvoch hviezd obiehajúcich okolo spoločného ťažiska. Pohyby obidvoch hviezd ležia v rovnakej obežnej rovine vo vesmíre. Ak sa táto rovina nachádza v blízkosti pozorovateľa, hviezdy môžu byť pozorované ako prechádzajú jedna popred druhú. Výsledok takéhoto typu vedľajšieho premenného systému sa nazýva zatmenie dvojhviezd.
Maximálna jasnosť systému dvojhviezdy je porovnateľná s množstvom jasnosti, ktorú majú jej jednotlivé zložky. Keď jedna hviezda prejde pred druhú, svetelnosť celého systému poklesne. Do pôvodného stavu sa vráti až keď sa hviezdy prestanú prekrývať. Dvojhviezda s takýmito zmenami jasnosti sa nazýva zákrytová premenná.
Prvý objavenou zákrytovou premennou hviezdou bol Algol, dvojhviezdny systém v súhvezdí Perseus. Normálna zdanlivá hviezdna veľkosť tohto systému je 2,1, ale každých 20,867 dní klesne na na 3,4 na dobu viac ako 9 hodín. Tento úkaz je spôsobený prechodom menej jasného člena dvojhviezdy pred jasnejšieho. Koncept zatmenia telesa z dôvodu zmeny svetelnosti vytvoril John Goodricke v roku 1783.