Tutulma

Tutulma, bir astronomik objenin geçici olarak önüne engel gelerek kapanması sonucu oluşur ki bu ya önüne başka bir cisim gelmesi ya da gözlemci ve objenin arasına başka bir cisim gelmesi ile olur.

Tutulma terimi sıklıkla ya Ayın gölgesinin Dünyanın yüzeyine düşmesiyle olan güneş tutulmasını anlatmak için ya da Ayın Dünyanın gölgesinde kaldığı ay tutulmasını anlatmak için kullanılır. Ancak, bu terim Dünya- Ay sisteminden ötede geçen başka bir takım olayları anlatmak için de kullanılır. Örneğin, bir gezegenin kendi ayı tarafından gölgelenmesi yahut bir ayın kendi kendi gezegeninin gölgesi altında kalması ya da bir ayın başka bir ayın gölgesi altında kalması. Eğer gözlemcinin pozisyonu ile yıldızın yörüngenin düzeyi kesişirse de bir ikili sistem oluşabilir.
Etimoloji
Tutulma terimi antik Yunancadaki noksan anlamına gelen λείπ (leípō) fiilinin, -ndan anlamına gelen ἐκ- (ek-), önekini alarak oluşturduğu terk etme, düşme kararma anlamına gelen ἐκλείπ (ekleípō) fiilinden türemiştir ve terk ediş, düşüş, kutsal bedenin kararması anlamlarına gelen ἔκλειψις (ékleipsis) kelimesini oluşturmuştur.
Umbra, penumbra ve antumbra
Umbra, penumbra and antumbra opak bir objenin daha büyük bir ışık kaynağını gizlemesiyle oluşur.
Ayın gölge alanı, güneş tutulmasında üçe ayrılır.
Umbra, Bu durumda Ay, Güneşi tamamen kaplar (kesin ifadeyle, fotosferini)
Antumbra, ucunun ötesine uzanır ve Güneşin tam önünde durmasına karşın onu tamamen kaplamak için küçük kalır..
Penumbra, bu durumda Ay Güneşin yalnızca bir kısmının önünde durmaktadır.
Ay tutulması esnasında umbra ve penumbra gerçekleşebilir. Bunun nedeni Dünyanın Aydan görüş noktasının o anki diametresinin Güneşin dört katı olmasından kaynaklanır.

İlk kontakt, Ay dairesinin Güneşin alanını kaplamaya başlamasıyla olur, ikinci kontakt Ay dairesinin tamamen Güneş dairesi içine girmesiyle olur, üçüncü kontakt Güneş dairesinden çıkmaya başlamasıyla, dört ve sonunda kontakt da en sonunda Güneş dairesinin tamamen dışına çıkmasıyla olur.
Aynı terimler diğer tutulmaları tanımlamak için de analog olarak kullanılabilir. Örneğin, Deimosun Marsı geçmesi ya da Phobosun Marsın prenumbrasına girmesi gibi.

Tam tutulma, gözlemcinin umbra içinde olmasıyla olur, yıllık tutulmalar gözlemci antumbrada ve kısmi tutulma da gözlemcinin penumbrada olmasıyla olur.

Dairesel alanlar için, gizleyen object yıldızdan daha küçük olduğu zaman, umbranın koni şeklindeki gölgesinin uzunluğu (L), Rs yıldızın yarıçapı, Ro kaplayan objenin yarıçapı ve r gizleyen objenin yıldızdan uzaklığı olmak üzere:

Dünya için, ortalama L 1.384106 kmye eşittir ki bu Ayın yarı majör ekseni olan 3.844105 kmden çok daha büyüktür. Bu yüzden Dünyanın umbra konisi, ay tutulması esnasında Ayı tamamen kaplayabilir. Ancak, eğer gizleyen obje bir atmosfere sahipse yıldızın ışığının bir kısmı kırılarak gölgenin hacmi içerisine girebilir. Bu durumun bir öneği Dünyanın neden olduğu bir ay tutulmasında, Ayın ancak silik kırmızımsı bir hal almasını sağlayabilmesidir.

Bir tutulması esnasında ortaya çıkan gölge tam olarak saniyede 1 km hızla ilerler. Bunun dayanak noktası, gölgenin yeryüzündeki açısının konumuyla ilgilidir.
Tutulma Döngüleri
Bir tutulma döngüsü, bir dizi tutulmasının belirli zaman aralıklarında gerçekleşmesi ile oluşur. Bu durum cisimlerin yörüngesel hareketlerin, harmonik bir düzen oluşturmasıyla ortaya çıkar. Bunun bir örneği Saros döngüsüdür ki her 6,585.3 günde bir ya da her 18 yıldan biraz daha fazla zamanda (çünkü bu süre tam bir gün sayısı değildir ve başarıyla oluşan bir tutulma dünyanın değişik yerlerinden görülebilir) bu ay tutulmasına neden olur.
Dünya - Ay Sistemi
Dünyanın konumunun ortada olduğu bir yörünge diagramı, ay ve güneş dairesel bir şekilde gösterilir, Ayın iki nodu tutulmanın olabileceği durumdadır.

Güneşi, Dünyayı ve Ayı kapsayan bir tutulma sadece üç gökcismi de neredeyse düz bir çizgideyken mümkün olur, böylece birinin diğerinin arkasında gizlenmesine ve üçüncüsünden gözlemlenmesine izin verir. Ayın yörüngesel düzlemi, Dünyanın yörüngesel düzlemine göre eğik olduğu oldu (ekliptik) tutulma yalnızca Ay iki düzlemin arasına yakın olduğunda (nodlar) gerçekleşebilir. güneş, Dünya ve nodlar yılda iki kez birleştiği ve bir tutulma gerçekleşebileceği zaman, tutulma yaklaşık iki ay içinde bu zaman diliminde gerçekleşebilir. Bir takvim yılında dört ila yedi tutulma meydana gelebilir, bu döngü saros gibi tutulma döngülerinin değişkenlerine göre tekrarlanabilir.

1901 ve 2100 arasında maksimum yedi tutulma vardır.
dört (penumbral) ay tutulması ve üç güneş tutulması: 1908, 2038.
dört güneş ve üç ay tutulması: 1917, 1973, 2094.
beş güneş tutulması ve iki ay tutulması:1934.
Penumbral ay tutulmaları sayılmazsa maksimum yedi tutulma olacaktır.
1591, 1656, 1787, 1805, 1917, 1935, 1982, and 2094.
Güneş Tutulması
Ana makale: Güneş tutulması

1 Ağustos 2008de Novosibirk, Rusyadan gözlemlenen bir güneş tutulması gelişimi. Çekimler arası süre üçer dakikadır.
Dünyadan da gözlendiği üzere, güneş tutulması Ayın Güneşin önüne geçtiğinde meydana gelmektedir. Güneş tutulmasının türü Ayın Dünyadan tutulma esnasındaki uzaklığına bağlıdır. Tam güneş tutulması Dünyanın, Ayın gölgesinin umbra kısmıyla kesiştiği zaman olabilir. Umbranın Dünyanın yüzeyine ulaşmadığı durumlarda Güneş kısmi olarak gölgelenmiş olur ve halkalı tutulmaya neden olur. Kısmi güneş tutulması gözlemcinin penumbra içerisinde olduğu durumlarda gerçekleşir.

Tutulmanın boyutu Güneşin Ay tarafından kaplanan çapının fraksiyonudur. Tam tutulma için bu değer her zaman eşit ya da daha büyüktür. Hem halka hem de tam tutulmada, tutulmanın boyutu, Ay ve Güneiin açısal boylarına oranlıdır.

Güneş tutulmaları göreceli olarak kısa süren olaylardır ve yine göreceli olarak dar bir zaman diliminde gözlemlenmeleri mümkün olur. En ideal şartlar altında dahi, tam güneş tutulması 7 dakika, 31 saniye sürer ve 250 km genişlikteki bir alandan gözlemlenebilir. Ancak, kısmi güneş tutulmasının gözlemlenebildiği alanlar çok daha geniştir. Ayın umbrası doğuya doğru 1,700 km/s hızla ilerler, ta ki Dünyanın yüzeyiyle kesişmeyene kadar.

Tam güneş tutulmasının geometrisi (boyutlar doğru değildir)
Bir güneş tutulması esnasında Ay bazen Güneşi mükemmel bir şekilde kaplayabilir çünkü boyu Dünyadan gözlendiğinde neredeyse Güneş kadar büyük olur. Tam güneş tutulması ise, aslında halka şeklindeki güneş tutulması transitken gölgesinde kalmasıyla olur.
Dünyanın yüzeyinden başka, uzaydaki noktalardan gözlemlendiğinde, Güneş Ayın kendisinden başka şekillerde de tutulmaya uğrayabilir. Buna iki örnek Apollo 12 mürettebatının 1969ta Dünyayı gözlemlemesinde ve 2006 senesinde Cassini sondasının Güneş tutulmasını Satürnden gözlemlemesidir.
Saturn to eclipse the Sun
Ay Tutulması
Ana Makale: Ay Tutulması
Ay tutulması, Ayın Dünyanın gölgesinden geçtiği zaman meydana gelir. Bu durum sadece Ay, Dünyanın Güneşten uzak tarafındaysa olur ve ay tutulması yalnızca dolunay varken ortaya çıkabilir.
Güneş tutulmasından değişik olarak, bir ay tutulması hemen hemen tüm yarımküreden gözlenebilir. Bu nedenden herhangi bir yerden ay tutulmasını gözlemlemek çok daha yaygıngır. Ayrıca ay tutulması daha uzun sürer, tamamlanması birkaç saati bulur ve tam gerçekleştiğinde yarım saatten bir saati geçecek kadar sürebilir.
Üç tip ay tutulması vardır: Bunlardan penumbral, Ayın Dünyanın penumbrasını geçtiği zaman, kısmi, Ayın Dünyanın umbrasını geçtiği zaman ve tam, Ayın Dünyanın tüm umbrasını kapladığı zaman olur. Tam tutulma bu fazların üçünden de geçer. Ancak tam bir ay tutulması anında dahi, Ay tamamen karanlık değildir. Dünyanın atmosferine giren güneş ışınları umbraya girer ve sönük bir aydınlık yaratır. Tıpkı gün batımında olduğu gibi, atmosfer daha kısa dalga boylarını daha güçlü yayar ve aydınlanma kızıl bir tonda olur. Bu faza kanlı ay denir ve ay ile ilgili olayların anlatımında tutulmalar kaydedilmeye başlandığından beri kullanılır.
Tarihsel Kayıtlar
Güneş tutulamalarının kayıtları antik çağlardan beri tutulmaktadır. Tutulmala tarihleri, tarihi kayıtların kronolojik olarak zamanlarının belirlenmesinde kullanılabilir. Ugatarik dilde bulunan bir Suriye tableti MÖ 5 Mart 1223 yılında gerçekleşen bir tutulmayı haber verir. Paul Griffin İrlandada bulunan bir taşın MÖ 30 Kasım 3340 yılına dayandığını savunmaktadır. Klasik dönem astronomlarının kullandığı, MÖ 13. yüzyıl Babilon tutulma kayıtları çok daha güvenilir ve sürerliliği olan kayıtlardı ve Yunanlara tüm ay tutulma tipleriyle ve hareketleriyle (sinotik, anomalistik, drakotonik) ilgili bir milyonda bir yanılma payı olan kaynaklardı. Güneş tutulmasının Çin tarihinde yapılan kayıtları 4000 yıl öncesine dayanır ve Dünyanın dönme hızındaki değişimleri ölçmek için kullanışmıştır.
1600lü yıllara gelindiği zaman, Avrupalı astromlar güneş ve ay tutulmalarını açıklayan diagramların bulunduğu kitaplar yayınlıyordu. Bu bilgiyi daha geniş kitlelere ulaştırmak ve tutulmanın sonuçlarından duyulan korkuları azaltmak için, basımevleri bu kitapları yatay olarak ve olayı bilim yahut astroloji üzerinden anlatacak şekilde bastılar.
Diğer Bazı Gezegenler ve Plüton
Dev Gaz Kütleleri