Retas atvejis, kai gamtos ar astronomijos reiškiniai, atsižvelgiant į jų dramos stiprumą ir poveikį žmonėms, gali pranokti saulės užtemimą. Jo vidinių procesų ir paslėptų mechanizmų supratimas leis praplėsti akiratį, žengti žingsnį į žvaigždžių mokslo pasaulį. Per vienus kalendorinius metus gali būti du tokie laikotarpiai, t.y. mažiausiai 2 užtemimai per 365 dienas. Be to, kiekvienu laikotarpiu gali būti keli tokie reiškiniai, bet ne daugiau kaip 5 per metus, skirtingose Žemės rutulio dalyse.
Saulės užtemimo mechanizmas ir laikas
Aprašymai, kaip įvyksta Saulės užtemimas, paprastai išliko nepakitę per visą dokumentuotą stebėjimų istoriją. Saulės pakraštyje atsiranda tamsi Mėnulio disko vieta, šliaužianti iš dešinės, kuri palaipsniui didėja, tampa tamsesnė ir aiškesnė.
Kuo didesnis šviestuvo paviršius yra padengtas Mėnulio, tuo tamsesnis tampa dangus, ant kurio atsiranda ryškios žvaigždės. Šešėliai praranda įprastus kontūrus, tampa neryškūs.
Oras tampa šaltesnis. Jo temperatūra, priklausomai nuo geografinės platumos, kuria eina užtemimo juosta, gali nukristi iki 5 laipsnių Celsijaus. Šiuo metu gyvūnai nerimauja, dažnai skuba ieškoti prieglobsčio. Paukščiai nutyla, kai kurie eina miegoti.
Tamsus Mėnulio diskas vis labiau šliaužia į Saulę, palikdamas vis retėjantį pjautuvą. Galiausiai Saulė visiškai išnyksta. Aplink juodą apskritimą, kuris jį uždarė, galite pamatyti saulės karūną - sidabrišką švytėjimą neryškiais kraštais. Tam tikrą apšvietimą suteikia aušra, blykstanti visame horizonte aplink stebėtoją, neįprastas citrinos-apelsino atspalvis.
Visiško saulės disko išnykimo momentas paprastai trunka ne ilgiau kaip tris ar keturias minutes. Maksimalus galimas Saulės užtemimo laikas, apskaičiuotas naudojant specialią formulę, pagrįstą Saulės ir Mėnulio kampinių skersmenų santykiu, yra 481 sekundė (šiek tiek mažiau nei 8 minutės).
Tada juodas mėnulio diskas pasislenka toliau į kairę, atidengdamas akinantį saulės kraštą. Šiuo metu Saulės vainikas ir žėrintis žiedas dingsta, dangus pašviesėja, žvaigždės užgęsta. Palaipsniui išlaisvinanti Saulė skleidžia vis daugiau šviesos ir šilumos, gamta grįžta į įprastą formą. Svarbu pažymėti, kad šiauriniame pusrutulyje mėnulis juda išilgai saulės disko iš dešinės į kairę, o pietiniame - iš kairės į dešinę.
Pagrindiniai Saulės užtemimų tipai
Žemės rutulio plotas, kuriame galima pastebėti aukščiau aprašytą visiškas Saulės užtemimas, visada riboja siaura ir ilga juostelė, susidaranti kūgio formos Mėnulio šešėlio kelyje, besidriekianti per žemės paviršių daugiau nei 1 kilometro per sekundę greičiu. Juostos plotis paprastai neviršija 260–270 kilometrų, ilgis gali siekti 10–15 tūkstančių kilometrų.
Žemės judėjimo aplink Saulę ir Mėnulio aplink Žemę orbitos yra elipsės, todėl atstumai tarp šių dangaus kūnų nėra pastovios vertės ir gali svyruoti tam tikrose ribose. Dėl šio natūralios mechanikos principo saulės užtemimai skiriasi.
Kur kas didesniu atstumu nuo visos užtemimo juostos galima stebėti dalinis Saulės užtemimas, kuri bendrinėje kalboje dažnai vadinama ir daline. Šiuo atveju stebėtojui vietoje, esančioje už juostos, nakties ir dienos šviestuvų orbitos susikerta taip, kad saulės diskas yra tik iš dalies uždarytas. Tokie reiškiniai pastebimi daug dažniau ir daug didesnėje teritorijoje, tuo tarpu Saulės užtemimo plotas gali būti keli milijonai kvadratinių kilometrų.
Daliniai užtemimai kasmet įvyksta beveik visuose Žemės rutulio taškuose, tačiau daugumai žmonių, nepriklausančių profesionaliai astronominei bendruomenei, jie nepastebimi. Žmogus, kuris retai žiūri į dangų, tokį reiškinį pamatys tik tada, kai Mėnulis Saulę padengs per pusę, t.y. jei jo fazės vertė artėja prie 0, 5.
Saulės užtemimo fazę astronomijoje galima apskaičiuoti naudojant įvairaus sudėtingumo formules. Paprasčiausiu variantu jis nustatomas pagal Mėnulio uždarytos dalies skersmens ir viso Saulės disko skersmens santykį. Fazės vertė visada išreiškiama tik dešimtaine trupmena.
Kartais Mėnulis praeina nuo Žemės šiek tiek didesniu atstumu nei įprastai, o jo kampinis (tariamasis) dydis yra mažesnis už tariamą Saulės disko dydį. Tokiu atveju, žiedinis arba žiedinis užtemimas: putojantis Saulės žiedas aplink juodą Mėnulio apskritimą. Tuo pačiu metu neįmanoma stebėti saulės vainiko, žvaigždžių ir aušros, nes dangus praktiškai netamsėja.
Panašaus ilgio stebėjimo juostos plotis yra daug didesnis - iki 350 kilometrų. Penumbra plotis taip pat yra didesnis - iki 7340 kilometrų skersmens. Jei viso užtemimo metu fazė yra lygi vienai ar net daugiau, tada žiedinės fazės vertė visada bus didesnė nei 0,95, bet mažesnė nei 1.
Verta paminėti įdomų faktą, kad stebima užtemimų įvairovė patenka tik į žmogaus civilizacijos egzistavimo laikotarpį. Nuo tada, kai Žemė ir Mėnulis susiformavo kaip dangaus kūnai, atstumas tarp jų lėtai, bet nuolat didėja. Keičiantis atstumams, visa Saulės užtemimo schema išlieka ta pati, panaši į aprašytą aukščiau.
Prieš daugiau nei milijardą metų atstumas tarp mūsų planetos ir jos palydovo buvo mažesnis nei dabar. Atitinkamai, tariamas Mėnulio disko dydis buvo daug didesnis nei saulės dydis. Buvo tik visiški užtemimai su daug platesne šešėlių juosta, vainiko stebėjimas buvo beveik neįmanomas, kaip ir žiedinių užtemimų susidarymas.
Tolimoje ateityje, po milijonų metų, atstumas tarp Žemės ir Mėnulio taps dar didesnis. Tolimi šiuolaikinės žmonijos palikuonys galės stebėti išskirtinai žiedinius užtemimus.
Moksliniai eksperimentai mėgėjams
Saulės užtemimų stebėjimas vienu metu padėjo padaryti daugybę reikšmingų atradimų. Pavyzdžiui, net senovės graikų laikais tuometiniai išminčiai padarė išvadas apie galimą dangaus kūnų judėjimą, jų sferinę formą.
Laikui bėgant tyrimų metodai ir įrankiai leido padaryti išvadas apie mūsų žvaigždės cheminę sudėtį, apie joje vykstančius fizinius procesus. Gerai žinomas cheminis elementas helis taip pat buvo aptiktas užtemimo metu, kurį 1868 metais Indijoje pastebėjo prancūzų mokslininkas Jansenas.
Saulės užtemimai yra vienas iš nedaugelio astronominių reiškinių, kuriuos galima stebėti mėgėjams. Ir ne tik stebėjimams: kiekvienas gali įmanomai prisidėti prie mokslo ir užfiksuoti reto gamtos reiškinio aplinkybes.
Ką gali astronomas mėgėjas:
- Pažymėkite Saulės ir Mėnulio diskų sąlyčio momentus;
- Nustatykite to, kas vyksta, trukmę;
- Nubraižykite ar nufotografuokite saulės vainiką;
- Dalyvaukite eksperimente, kad patikslintumėte Saulės skersmens duomenis;
- Kai kuriais atvejais arba naudojant instrumentus galima pastebėti iškilumus;
- Fotografuokite apskritą švytėjimą horizonte;
- Atlikite paprastus aplinkos pokyčių stebėjimus.
Kaip ir bet kuri mokslinė patirtis, užtemimų stebėjimas reikalauja laikytis kelių taisyklių, kurios padės paversti procesą vienu įsimintiniausių įvykių gyvenime ir apsaugos stebėtoją nuo labai tikros žalos sveikatai. Visų pirma, nuo galimo tinklainės terminio pažeidimo, kurio tikimybė padidėja iki beveik 100% nesaugiai naudojant optinius prietaisus.
Taigi pagrindinė saulės stebėjimo taisyklė: būtinai naudokite akių apsaugą. Tokie gali būti specialūs šviesos filtrai teleskopams ir žiūronams, chameleono kaukės suvirinimui. Ekstremaliausiais atvejais tinka paprastas rūkytas stiklas.
Kaip atrodo saulės užtemimas - žiūrėkite vaizdo įrašą:
Santykinai saugu stebėti tik trumpą laikotarpį, tik kelias minutes, kol trunka visas užtemimas. Būkite ypač atsargūs pradinėje ir paskutinėje fazėse, kai saulės disko ryškumas yra artimas maksimaliam. Rekomenduojama daryti pertraukas nuo stebėjimo.
