Về nhật thực nói chung và riêng về nhật thực ngày 31/7/1981

20

A. Mikhailov

Về nhật thực nói chung và riêng về nhật thực
Ngày 31 tháng 7 năm 1981

Vào sáng ngày 31 tháng 7 năm 1981, một hiện tượng thiên văn thú vị sẽ xảy ra - nhật thực, có thể nhìn thấy dưới dạng nhật thực một phần trên toàn bộ lãnh thổ Liên Xô và là nhật thực toàn phần trên một dải hẹp nhưng dài từ bờ Biển Đen qua Kavkaz, Kazakhstan, Siberia, Viễn Đông và Biển Okhotsk đến Thái Bình Dương đơn giản. Nhưng trước khi mô tả nhật thực này, chúng ta hãy xem xét một số câu hỏi chung về nhật thực.

Những hiện tượng này là do Mặt trăng gây ra khi nó che phủ một phần hoặc toàn bộ đĩa mặt trời. Mặt trăng có đường kính nhỏ hơn Mặt trời gần 400 lần, nhưng nó gần Trái đất hơn số lần gần như nhau, do đó kích thước biểu kiến ​​của Mặt trời và Mặt trăng đối với người quan sát trên trái đất thực tế là như nhau. Tuy nhiên, những sai lệch nhỏ của quỹ đạo Trái đất so với quỹ đạo tròn gây ra những thay đổi nhỏ về khoảng cách tới Mặt trời, đồng thời gây ra những thay đổi nhỏ về đường kính góc của Mặt trời. Điều tương tự cũng xảy ra với Mặt trăng khi nó di chuyển quanh Trái đất. Do đó, chúng ta nhanh chóng nhìn thấy đĩa mặt trăng trong thời gian lâu hơn một chút so với đĩa mặt trời và ít thời gian hơn một chút. Trong trường hợp đầu tiên, Mặt trăng có thể che phủ hoàn toàn toàn bộ Mặt trời và tạo ra nhật thực toàn phần, còn trong trường hợp thứ hai, nó có thể để lại các cạnh của Mặt trời dưới dạng một vòng hẹp bao quanh đĩa tối của Mặt trăng và tạo ra nhật thực hình gọng kìm. Hàng năm vào mùa đông, khi Trái đất ở gần Mặt trời và do đó chúng ta có thể nhìn thấy Mặt trời ở một góc lớn hơn, chủ yếu xảy ra nhật thực phụ, và vào mùa hè, khi Trái đất ở xa Mặt trời hơn, nhật thực toàn phần chiếm ưu thế.

Khi nhật thực, Mặt Trăng quay về phía Trái Đất với vùng tối

21

Hình 1.

bên con đẻ và đang ở trong trạng thái mới
Lunia. Trong cả năm sẽ có
Hôm nay là ngày 12 hay 13 trăng non mà xa quá
không phải ai cũng có nhật thực đi kèm
ăn, kể từ mặt phẳng của quỹ đạo mặt trăng
không trùng với mặt phẳng hoàng đạo
ki nhờ đó cái có thể nhìn thấy được thực hiện
chuyển động hàng năm của Mặt trời và độ nghiêng
nghiêng với nó một góc 5°8’. Nếu một lần
trả lại đường hoàng đạo và mặt trăng
quay quanh mặt phẳng, bạn sẽ có được hình ảnh như trong Hình 1.
Ở đây AA′, BB′, v.v. đại diện cho
hàng âm lịch mới, trong đó hầu hết
s Mặt trăng đi cao hơn (về phía bắc)
hoặc ở phía dưới (phía nam) Mặt trời, không được tạo ra
dẫn đầu bị lu mờ. Chỉ có trăng mới
xảy ra gần các điểm giao nhau của quỹ đạo mặt trăng với đường hoàng đạo, gọi là các nút, đi kèm theo
nhật thực. Các nút của hình ảnh
được biểu thị bằng các biểu tượng đặc biệt:
Ω là nút tăng dần, trong đó
Mặt Trăng di chuyển từ đường hoàng đạo phía Nam
bán cầu ical ở phía bắc và Ω -
nút giảm dần trong đó Mặt trăng
di chuyển từ bán cầu bắc xuống phía nam. Những biểu tượng này thể hiện sơ đồ mô tả một con rồng: theo tín ngưỡng cổ xưa của người Trung Quốc, nó quan sát gần các giao điểm của Mặt trời để nuốt nó.

Hãy ước tính độ dài
khu vực xung quanh nút nơi Mặt trăng ở
có thể che phủ ít nhất rìa của Mặt trời.
Đối với người quan sát tưởng tượng,
nằm ở trung tâm Trái đất, trước
tách trăng non bằng hình ảnh nhật thực
được hiển thị trong Hình 2, trong đó các đĩa
Mặt trời và mặt trăng chạm nhau. Giả sử chúng là hình tròn có bán kính 16′
(tất cả các khoảng cách sẽ được đo bằng
đơn vị góc), chúng ta thu được bằng
tam giác đùi LΩS có đáy |LS|=32′ và góc i=5°8′.

Hình 2.

Từ tam giác này (coi nó
phẳng), chúng tôi tìm thấy giới hạn cần thiết-
khoảng cách R của Mặt trăng từ nút:

$$R = \frac{|ЛС|}{2 \sin i/2} = 357' \approx 6°.$$

Tuy nhiên, nó được quan sát trên bề mặt Trái đất, nhìn thấy Mặt trăng
được trộn bởi lượng para-
chồn, có thể đạt tới 61′.
Bạn cần tăng bao nhiêu
Phía LS: |LS|=32′+61′=93′.
Lặp lại phép tính với giá trị này, chúng ta nhận được R=994′ hoặc xấp xỉ.
đáng kể là 16,6°, sao cho toàn bộ vùng nhật thực (ở cả hai phía của nút) được che phủ
Đó là 33°.

Trong đánh giá này chúng tôi đã sử dụng
giá trị bán kính trung bình
Mặt Trời và Mặt Trăng. Nếu bị nén
tính đến các giá trị cực trị của chúng và tính đến
rằng tam giác của chúng ta không phẳng,
nhưng hóa ra là hình cầu
cho vùng nhật thực tối thiểu
31,8° và tối đa - 35,8°. Đây là kích thước của nơi ở của rồng,
chờ đợi Mặt trời, vậy nên nếu
và không nuốt toàn bộ nó, mặc dù
sẽ cắn một miếng, gây ra thường xuyên
nhật thực mới của pha nhỏ.

Hãy xem liệu mặt trời có thể
trong phong trào hàng năm rõ ràng của nó
thâm nhập vào khu vực này dọc theo đường hoàng đạo,

22

mà không trở thành nạn nhân của con rồng. Mặt trời di chuyển trung bình 57′ mỗi ngày và vào mùa đông, với tốc độ di chuyển nhanh nhất là 61′. Có 29,53 ngày giữa hai nawolliyas; Trong thời gian này, với tốc độ tối đa, Mặt trời sẽ di chuyển 30°, tức là nhỏ hơn diện tích nhật thực tối thiểu. Do đó, nó sẽ không có thời gian để liên tục bao phủ các khu vực nhật thực giữa hai hải quân, và ít nhất một trong số chúng sẽ làm lu mờ Mặt trời bên trong vùng này. Nếu điều này xảy ra gần nút, nhật thực sẽ có pha lớn, thậm chí toàn phần hoặc đồng loạt. Nếu navollia đầu tiên xảy ra ngay khi Mặt trời đi vào vùng nhật thực, thì navollia tiếp theo sẽ trùng ngay cả trước khi Mặt trời rời khỏi vùng nguy hiểm, do đó hai navollias liên tiếp sẽ đi kèm với nhật thực, nhưng theo từng phần và trong một pha rất nhỏ (có thể công chúng không chú ý đến). Sau đó, gần nửa năm sau, hiện tượng tương tự lại lặp lại ở vùng lân cận của một nút khác.

Như vậy, mỗi ngày có hai thời điểm xảy ra nhật thực. Trong mỗi kỷ nguyên có thể có một lần nhật thực của một pha chính hoặc hai lần nhật thực của một pha nhỏ, và trong suốt một năm có thể có hai lần nhật thực của một pha chính hoặc bốn lần nhật thực của một pha nhỏ. Tất nhiên, cũng có thể so sánh trung gian - một nhật thực của một pha chính và hai pha phụ, hoặc hai pha chính và một pha phụ. Nhưng nếu nhật thực đầu tiên xảy ra vào đầu tháng 1, thì ngay cả trước cuối năm (cuối tháng 12), Mặt trời sẽ lại đi vào vùng nguy hiểm và một lần nhật thực khác của pha nhỏ có thể xảy ra. (Điều này cũng được tạo điều kiện thuận lợi bởi sự cản trở khiến các nút xuyên tâm không đứng yên trên mặt phẳng hoàng đạo mà di chuyển về phía Mặt trời, do đó thời gian giữa lúc Mặt trời đi qua một nút nhất định ngắn hơn 19 ngày so với năm dương lịch.) Trong trường hợp này, trong vòng một Năm lần nhật thực có thể xảy ra mỗi năm. Ví dụ, đây là trường hợp vào năm 1935, khi nhật thực một phần được quan sát vào ngày 5 tháng 1, ngày 3 tháng 2, ngày 30 tháng 6, ngày 30 tháng 7 và ngày 25 tháng 12.

Nếu nói về Trái đất nói chung thì nhật thực hoàn toàn không phải là hiện tượng hiếm gặp. Trong suốt một trăm năm, đã có trung bình 84 lần nhật thực một phần, 77 lần nhật thực toàn phần, 11 lần lần nhật thực toàn phần và 66 lần nhật thực toàn phần, tổng cộng là 238 lần nhật thực. Tuy nhiên, mỗi lần nhật thực một phần không thể nhìn thấy được trên toàn bộ Trái đất mà trên một phần hạn chế, mặc dù lớn của nó. Vùng nửa tối của mặt trăng (Hình 3) thường có bán kính khoảng 3500 km và trượt trên Trái đất theo hướng chuyển động của Mặt trăng - theo hướng đông. Ở trung tâm của vùng bán đảo có một điểm bóng, bán kính của nó có thể đạt tới 135 km. Nhưng cũng có thể phần đỉnh của hình nón bóng tối không chạm tới Trái đất, khi đó khoang giãn nở của hình nón rơi xuống bề mặt của nó, tạo ra hiện tượng nhật thực hình colle. Trong trường hợp nhật thực toàn phần, điểm bóng bị Mặt trăng mang đi với tốc độ khoảng một km mỗi giây, do đó thời gian dài nhất của nhật thực toàn phần ở một địa điểm nhất định không vượt quá 7 phút.

Có thể dự đoán trước nhật thực không? Hóa ra là bạn đã có thể dự đoán ngày xảy ra nhật thực sắp tới từ thời cổ đại, khi chu kỳ xen kẽ được chỉ định

Hình 3. T - diện tích nhật thực toàn phần; K - vùng nhật thực đại học.

23

Sự thay đổi các pha của Mặt trăng và vị trí của quỹ đạo Mặt trăng so với đường hoàng đạo. Trăng non luân phiên qua cái gọi là tháng giao hội, bằng 29,5306 ngày và sự quay trở lại của Mặt trăng đến nút này sẽ xảy ra sau 27,2122 ngày - khoảng thời gian được gọi là tháng draconic. Những con số này gần như có thể xảy ra:

242 trận đánh. tháng = 6585,357 ngày,
223 đồng bộ. tháng = 6585, 321 - "
chênh lệch = 0,036 - » - .

Khoảng thời gian này, được làm tròn thành 6585 ngày 1/3, hay 18 năm 10 1/3 hoặc 11 1/3 ngày, tùy thuộc vào số năm nhuận trong khoảng thời gian này, được gọi là karos. Theo Herodotus, nó được biết đến vào thế kỷ thứ sáu trước Công nguyên. đ. Trong một karos, 15 lần nhật thực một phần, 14 lần nhật thực toàn phần, 2 lần nhật thực toàn phần và 12 lần nhật thực toàn phần sẽ xảy ra, và tổng cộng sẽ có 43 lần nhật thực, sau khi hết karos sẽ luân phiên theo thứ tự tương tự. Tuy nhiên, số ngày như vậy ở Karos dẫn đến thực tế là vào cuối Karos, Trái đất quay thêm 1/3 vòng, do đó nhật thực mỗi lần di chuyển 120° về phía tây. Do đó, với sự trợ giúp của carosa, chỉ có thể dự đoán ngày và tính chất chung của nhật thực trong tương lai mà không có gợi ý vị trí chi tiết về khả năng hiển thị của nó.

Giờ đây, nhật thực ảnh hưởng đến trước nhiều năm với độ chính xác đến vài giây và lên đến hai km ở vị trí có thể nhìn thấy, đây là kết quả của một công trình nghiên cứu lâu dài và lớn lao về nghiên cứu chuyển động của Mặt trời và Mặt trăng trên bầu trời đầy sao.

Năm 1981 được đánh dấu bằng hai lần nhật thực - nhật thực toàn phần xảy ra vào ngày 5 tháng 2 ở Nam Thái Bình Dương và nhật thực toàn phần xảy ra vào ngày 31 tháng 7. Nó bắt đầu ở vùng Kavkaz, khi một dải nhật thực toàn phần rộng 65 km đi vào bờ Biển Đen gần Ochamchir và từ đây đi theo hướng đông bắc qua Nalchik và Mozdok, băng qua phần phía bắc của Biển Caspian, ảnh hưởng đến vùng Aktibinsk. (Ga Berchogur trên tuyến đường sắt Tashkent),

24

Hình 5. Quá trình nhật thực ở Moscow.

sẽ đi một chút về phía bắc Tselinograd và Pavlodar, giữa Novosibirsk và Barnaul, qua Leninsk-Kuznetsky, phía nam Krasnoyarsk, qua Taishet, Bratsk, Severo-Baikalsk và Tynda, nơi thời lượng của pha tổng sẽ đạt 120 giây và chiều rộng của dải nhật thực toàn phần sẽ là 110 km ở độ cao của Mặt trời trên đường chân trời 53°. Dải này sẽ băng qua phần phía bắc của Thủy lợi Tatar tại Dekastri và đi qua Aleksadrovsk-Sakhalinsky và Biển Okhotsk, bao phủ một hòn đảo nhỏ khác của sườn núi Kuril và không ảnh hưởng đến các vùng đất rộng lớn, kết thúc ở Thái Bình Dương. Ở Liên Xô, toàn bộ quãng đường dài khoảng 7400 km sẽ bao phủ bóng tối của mặt trăng trong 101 phút.

Để quan sát nhật thực toàn phần, nhiều đoàn thám hiểm của Liên Xô và nước ngoài được cử đến giai đoạn toàn phần - chủ yếu đến Siberia và Viễn Đông, nơi nhật thực sẽ kéo dài nhất và có nhiều khả năng có thời tiết tốt nhất. Hãy chúc họ thành công.

Trên bản đồ nhỏ (Hình 4), một đường dày mô tả dải nhật thực toàn phần và các đường song song với nó, được đánh số 0,8, 0,6 và 0,4 (được gọi là hình ảnh), biểu thị những nơi mà pha định hướng của nhật thực một phần có độ lớn tương ứng. Các đường xiên, được gọi là đường đẳng thời, cung cấp thời gian ban ngày ở Moscow theo hướng hiện tại của các giai đoạn chỉ đạo. Vì vậy, ví dụ, Moscow nằm giữa hình ảnh 0,6 và 0,8, nhưng gần với hình ảnh sau, do đó cường độ của pha định hướng có thể ước tính là 0,72. Sử dụng isochrones, bạn có thể xác định thời gian truyền của giai đoạn này - 5 giờ 35 phút. Tính toán chính xác cho Moscow dựa trên thời gian nghỉ thai sản vào mùa hè:

mặt trời mọc 5 giờ 32 phút,
bắt đầu nhật thực một phần 5 giờ 43 phút,
pha nhật thực lớn nhất là 6 giờ 34,7 phút,
kết thúc nhật thực một phần 7 giờ 29,4 phút

Hình 5 cho thấy quang cảnh Mặt trời ở Moscow trong toàn bộ nhật thực cứ sau 10 phút.

Tóm lại, chúng tôi xin nhắc bạn rằng khi xảy ra nhật thực một phần, để tránh ảnh hưởng đến tầm nhìn của máy chủ, bạn không thể nhìn vào Mặt trời mà không có kính tối màu được bảo vệ, vì phần không được che phủ của đĩa mặt trời có độ sáng tương tự như bên ngoài nhật thực. Chỉ khi có pha nhật thực toàn phần, bạn mới có thể chiêm ngưỡng cảnh tượng tuyệt đẹp của sắc quyển và nhật hoa bằng mắt thường hoặc qua ống nhòm.