Затемнување

Затемнување — астрономска појава при која едно астрономско тело се прикрива кога ќе стапи во сенката на друго тело или другото тело ќе помине помеѓу него и набљудувачот. Ова порамнување на небесни тела се нарекува ''сизигија''. До затемнување доаѓа или со ''прикривање'' (целосно попречување) или ''премин'' (делумно попречување). Длабоко затемнување (или „длабоко прикривање“) е појавата кога мало астрономско тело се наоѓа зад поголемо.
Поимот ''затемнување'' најчесто се користи за затемнување на Сонцето, кога сенката на Месечината минува преку Земјината површина, или затемнување на Месечината, кога Месечината стапува во сенката на Земјата. Но истото важи и за сите други такви тела во вселената. Двојните системи исто така прават затемнување ако рамнината на орбитата на нивните составни ѕвезди се пресекува со положбата на набљудувачот.
Кај посебните случаи на затемнувањата на Сонцето и Месечината, тие се случуваат само во време на „сезона на затемнување“, двапати годишно кога рамнината на Земјината орбита околу Сонцето ја пресекува рамнината на Месечевата орбита околу Земјата, и линијата што ја прави пресекот води кон Сонцето. Видот на затемнување што се случува секоја сезона (целосно, прстенесто, мешовито или делумно) зависи од привидните големини на Сонцето и Месечината. Кога орбитата на Земјата околу Сонцето и онаа на Месечината околу Земјата би лежеле на иста рамнина, тогаш затемнување би имало секој месец. Би имало затемнување на Месечината на секоја полна месечина и затемнување на Сонцето на секоја млада месечина. Реткоста на затемнувањата се должи на ова рамнинско несовпаѓање. Кога двете орбити би биле совршено округли, тогаш секој месец би имало затемнување од истиот вид.
Затемнувањето на Месечината се гледа од сета ноќна страна на Земјата. Од друга страна, затемнувањето на Сонцето, особено целосното што се случува само на едно место на Земјината површина, е мошне ретка појава што се јавува еднаш на многу децении.
1 Сенка, полусенка и претсенка
За секои две тела во просторот можеме да повлечеме права линија од едното до другото. Второто тело ќе затскрие извесно количество светлина што ја дава првото, создавајќи засенето подрачје околу оската на линијата. Овие тела обично се движат во однос на другото и околината, така што таа сенка ќе минува низ поголемо подрачје во просторот и ќе се задржи на дадено место во подрачјето само извесно време. Гледајќи од тоа место, ова засенување се нарекува затемнување.
Телата што учествуваат во затемнувањето се приближно округли. Подрачјето на сенката на телото за време на затемнување може на три дела:* Сенка (лат. ''umbra''), во која телото целосно го покрива изворот на светлина. За Сонцето, овој извор на светлина е фотосферата.
* Претсенка (лат. ''antumbra'') која се протега по завршетокот на сенката и во која телото е целсно пред изворот на светлина, но е премало за целосно да го покрие.
* Полусенката (лат. ''penumbra''), во која телото само делумно стои пред изворот на светлина.
Целосно затемнување се јавува кога набљудувачот е во сенката, прстенесто затемнување кога набљудувачот е во претсенката, а делумно затемнување кога набљудувачот е во полусенката. При затемнување на Месечината во играсе само сенката и полусенката, бидеји претсенката на системот Сонце-Земја лежи далеку од Месечината. Analogously, привидниот пречник на Земјата гледајќи од Месечината е речиси четири пати поголем од Сончециот, па затоа не може да создаде прстенесто затемнување. На ист начин може да се опишат и другите затемнувања како на пр. претсенката на Дејмос кога го преминува Марс, или Фобос кога влегува во претсенката на Марс.
''Прв контакт'' се случува кога дискот на затемнувачкото тело почнува да влијае врз изворот на светлина; ''втор контакт'' е кога дискот ќе се смести целосно во изворот на светлина; ''трет контакт'' е кога ќе почне да излегува од светлината; а ''четврти'' или ''последен контакт'' е кога целосно ќе го напушти дискот на изворот на светлината.
Кај сферните тела, кога прикривачкото тело е помало од ѕвездата, должината (''L'') на конусната сенка ќе биде:
:<math>L\ =\ \frac{r \cdot R_o}{R_s - R_o}</math>
каде ''R<sub>s</sub>'' е полупречникот на ѕвездата, ''R<sub>o</sub>'' е полупречникот на прикривачкото тело, а ''r'' е растојанието од ѕвездата до прикривачкото тело. За Земјата, ''L'' во просек изнесува 1,384 км, што е многу поголемо од големата полуоска на Месечината (3,844 км). Затоа, конусот на Земјината сенка може целосно да ја зафати Месечината за време на нејзино затемнување. Меѓутоа, ако прикривачкото тело има атмосфера, дел од сјаноста на ѕвезда ќе се прекрши во зафатнината на сенката. Ова се случува, на пример, за време на затемнување на Месечината од Земјата, и прави благо руменило, дури и при целосно затемнување.
На Земјата, сенката фрлена при затемнување се движи со приближна брзина од 1 км/с. Ова е само груб просек, бидејќи брзината зависи од местоположбата на сенката на Земјата и аголот под кој таа се движи.
2 Затемнување на Сонцето
Гледајќи од Земјата, затемнувањето на Сонцео се случува кога Месечината ќе се помине пред Сонцето. Видот на затемнување зависи од оддалеченоста на Месечината од Земјата за време на овој настан. Целосно Сончево затемнување се случува кога Земјата ја пресекува сенката на Месечината. Кога сенката не стасува до Земјината површина, Сонцето е само делумно прикриено, со што имаме прстенесто затемнување. Делумно Сончево затемнување се јавува кога набљудувачот се наоѓа во полусенката.
Величината на затемнувањето е дробна вредност од пречникот на Сонцето покриен од Месечината. Кај целосното затемнување, оваа вредност е секогаш поголема или еднаква на еден. Кај прстенесто и целосното затемнување, величината на затемнувањето е соодносот помеѓу аголната големина на Месечината и онаа на Сонцето.
Сончевите затемнувања траат кратко и се гледаат во целост само долж релативно тесен појас. Под најповолни околности, целосното затемнување може да трае барем 7 минути, 31 секунда, и да се набљудува од појас широк до 250 км. Меѓутоа, подрачјето од кое се гледа делумно затемнување е многу поголемо. Месечевата сенка оди кон исток со брзина од 1.700 км/ч, сè додека не престане да се сече со Земјината површина.
За време на Сончево затемнување, Месечината понекогаш може совршено да го покрие Сонцето кога нејзината привидна големина е речиси иста со онаа на Сонцето, гледајќи од Земјата. Целосното затемнување е впрочем прикривање, а прстенестото затемнување е премин.
Кога се гледа од други места во вселената, Сонцето може да биде затемнето од други тела. Посадата на „Аполо 12“ во 1969 г. забележала како Земјата го затемнува Сонцето. Вселенската сонда „Касини“ во 2006 г. била сведок кога Сатурн го затемнил Сонцето.
3 Затемнување на Месечината
Затемнувањаето на Месечината се јавува кога Месечината ќе мине низ сенката на Земјата. Ова се случува само при полна месечина, кога Месечината е на другата (несончева) страна на Земјата. За разлика ос Сончевото, затемнувањето на Месечината може да се набљудува од речиси цела полутопка. Процесот на Месечевото затемнување трае подолго (неколку часови), а целосното затемнување може да трае од 30 минути до нешто над еден час.
Постојат три вида на Месечево затемнување: полусенчено, кога Месечината минува само преку Земјината полусенка; делумно, кога Месечината делумно минува во Земјината сенка; и целосно, кога Месечината наполно минува во Земјината сенка. Целосните Месечеви затемнувања ги поминуваат сите три фази. Меѓутоа, дури и при целосно затемнување, Месечината не е сосема темна. Сончевата светлина што се прекршува низ Земјината атмосфера влегува во сенката и благо ја осветлува. Како и на залез, атмосферата посилно ја расејува светлината со пократка бранова должина, па затоа прекршената светлина ѝ дава на Месечината црвеникава боја — појава традиционално наречена „крвава Месечина“.
4 Низ историјата
За затемнувањето на Сонцето се води евиденција уште од древно време. Датумите на затемнување служат за датирање на историски записи. На сириска глинена таблица на угаритски јазик е запишано Сончево затемнување кое се случило на 5 март 1223 г. п.н.е. Според Пол Грифин, на еден камен во Ирска е забележано затемнување од 30 ноември 3340 г. п.н.е. Претпоставката дека астрономите во класичната антика се служеле со вавилонски записи за затемнувања од XIII век п.н.е. дава изводливо и математички доследно објаснување за тоа што Старите Грци ги нашле сите три Месечеви средни движења (синодиски, аномалистички, змејски) до уточнетост од една милионитина или подобро. Во Кина има историски записи за Сончевото затемнување од изминатите 3.000 години, и тие се употребени за мерење на промените во стапката на вртење на Земјата.
Првиот кој понудил научно образложение за затемнувањата бил старогрчкиот фиолозоф Анаксагора (500 - 428 п.н.е.), велејќи дека Месечината не свети сама од себе, туку одбива светлина од Сонцето.
Во V век п.н.е. Сончевите и Месечевите затемнувања биле научно образложени од индискиот математичари и астроном Арјабата во неговото дело „Арјабатија“. Тој вели дека Месечината и планетите светат поради отсјај од Сонцето и ги образложува затемнувањата како сенки што ги фрлаат телата. Потоа тој дава пресметка и големина на затемнетиот дел за време на затемнување. Индиските пресметки биле толку точни што во XVIII век францускиот научник Гијом Лежантил, посетувајќи ја Индија, забележал дека нивните пресметки за затемнувањето на Месечината биле попрецизни од неговите.
Кон почетокот на XVII век европските астрономи објавувале книги со дијаграми на кои се објаснува како настануваат Месечевите и Сончевите затемнувања, воедно правејќи напори да се сузбијат суеверните стравувања од овие настани меѓу тогашното население.
5 Поврзано
* Премин на Венера