Болезни Военный билет Призыв

Выглядит затмение солнца. Солнечное затмение как природное явление. Что происходит во время солнечного затмения

Подробности Категория: Солнце Опубликовано 04.10.2012 16:24 Просмотров: 9533

Солнечные и лунные затмения – это астрономические явления. Солнечное затмение заключается в том, что Луна полностью или частично закрывает (затмевает) Солнце от наблюдателя на Земле. При лунном затмении Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй.

Солнечное затмение

Солнечные затмения упоминаются уже в античных источниках.
Солнечное затмение возможно только в новолуние , когда сторона Луны, обращенная к Земле, не освещена, и сама Луна не видна. Затмения возможны только в том случае, если новолуние происходит вблизи одного из двух лунных узлов (точки пересечения видимых орбит Луны и Солнца), не далее чем примерно в 12 градусах от одного из них.

Тень Луны на земной поверхности не превышает в диаметре 270 км, поэтому солнечное затмение наблюдается только в узкой полосе на пути тени. Если наблюдатель находится в полосе тени, он видит полное солнечное затмение , при котором Луна полностью скрывает Солнце, небо темнеет, и на нём могут появиться планеты и яркие звёзды. Вокруг скрытого Луной солнечного диска можно наблюдать солнечную корону , которая при обычном ярком свете Солнца не видна. Для земного наблюдателя полная фаза затмения длится не более нескольких минут. Минимальная скорость движения лунной тени по земной поверхности составляет чуть более 1 км/с.
Наблюдатели, которые находятся вблизи полосы полного затмения, могут видеть частное солнечное затмение . При частном затмении Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, скрывая только его часть. При этом небо темнеет гораздо слабее, звёзды не появляются. Частное затмение может наблюдаться на расстоянии порядка двух тысяч километров от зоны полного затмения.

Астрономические характеристики солнечных затмений

Полным называется такое затмение, если оно может наблюдаться как полное хотя бы где-то на поверхности Земли.
Когда наблюдатель находится в тени от Луны, он наблюдает полное солнечное затмение. Когда он находится в области полутени, он может наблюдать частное солнечное затмение . Помимо полных и частных солнечных затмений, бывают кольцеобразные затмения . Кольцеобразное затмение происходит, когда в момент затмения Луна находится на большем удалении от Земли, чем во время полного затмения, и конус тени проходит над земной поверхностью, не достигая её. При кольцеобразном затмении Луна проходит по диску Солнца, но оказывается меньше Солнца в диаметре, поэтому не может скрыть его полностью. В максимальной фазе затмения Солнце закрывается Луной, но вокруг Луны видно яркое кольцо незакрытой части солнечного диска. Небо при кольцеобразном затмении остаётся светлым, звёзды не появляются, наблюдать корону Солнца невозможно. Одно и то же затмение может быть видно в разных частях полосы затмения как полное или кольцеобразное. Такое затмение иногда называют полным кольцеобразным (или гибридным).
Солнечные затмения можно предсказать . Учеными давно уже просчитаны затмения на много лет вперед. В год на Земле может происходить от 2 до 5 солнечных затмений, из них не более двух - полные или кольцеобразные. В среднем за сто лет происходит 237 солнечных затмений разного типа. Например, в Москве с XI по XVIII вв. полных солнечных затмений было всего 3. В 1887 г. также было полное затмение. Очень сильное затмение с фазой 0,96 произошло 9 июля 1945 года. Следующее полное солнечное затмение ожидается в Москве 16 октября 2126 года.

Как наблюдать солнечное затмение

Особое внимание при наблюдении солнечного затмения нужно уделить защите глаз от солнечного света. Для этого рекомендуется использовать специальные светофильтры, покрытые тонким слоем металла. Можно применить один-два слоя качественной чёрно-белой фотоплёнки, покрытой серебром. Полное солнечное затмение можно наблюдать через оптические приборы даже без затемняющих экранов, но при малейших признаках окончания затмения нужно немедленно прекратить наблюдение. Даже тоненькая полоска света, многократно усиленная через бинокль, может нанести непоправимый вред сетчатке глаза, а потому специалисты настоятельно рекомендуют использовать затемняющие светофильтры.

Лунное затмение

Лунное затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Это хорошо видно на представленной схеме. Диаметр пятна тени Земли составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком. В каждый момент затмения степень покрытия диска Луны земной тенью выражается фазой затмения Ф. Когда Луна во время затмения полностью входит в тень Земли, затмение называется полным лунным затмением, когда частично - частным затмением. Два необходимых и достаточных условия наступления лунного затмения - полнолуние и близость Земли к лунному узлу (точка пересечения орбиты Луны с эклиптикой).

Наблюдение лунных затмений

Полное

Может наблюдаться на половине территории Земли там, где на момент затмения Луна находится над горизонтом. Вид затемнённой Луны с любой точки наблюдения почти одинаков. Максимальная возможная продолжительность полной фазы лунного затмения составляет 108 минут (например, 16 июля 2000 г.) Но во время даже полного затмения Луна не исчезает полностью, а становится тёмно-красной. Это объясняется тем, что Луна даже в фазе полного затмения продолжает освещаться. Солнечные лучи, проходящие по касательной к земной поверхности, рассеиваются в атмосфере Земли и за счёт этого рассеяния частично достигают Луны. Земная атмосфера наиболее прозрачна для лучей красно-оранжевой части спектра, поэтому именно эти лучи в большей мере достигают поверхности Луны при затмении. А вот если бы в момент затмения Луны (полного или частичного) наблюдатель находился на Луне, то он смог бы увидеть полное солнечное затмение (затмение Солнца Землей).

Частное

Если Луна попадает в полную тень Земли только частично, то наблюдается частное затмение. При нём часть Луны является тёмной, а часть даже в максимальной фазе остаётся в полутени и освещается солнечными лучами.

Полутеневое

Полутень - область пространства, в которой Земля заслоняет Солнце лишь частично. Если Луна проходит область полутени, но не входит в тень, происходит полутеневое затмение. При нём яркость Луны уменьшается, но незначительно: такое уменьшение практически незаметно невооружённым глазом и фиксируется только приборами.
Лунные затмения можно предсказать . Каждый год происходят как минимум два лунных затмения, однако в связи с несовпадением плоскостей лунной и земной орбит, их фазы отличаются. Затмения повторяются в прежнем порядке каждые 6585⅓ дней (или 18 лет 11 дней и ~8 часов - это период называется сарос). Зная, где и когда наблюдалось полное лунное затмение, можно точно определить время последующих и предыдущих затмений, хорошо просматриваемых в этой местности. Эта цикличность часто помогает точно датировать события, описываемые в исторических летописях.

Наблюдения Луны объяснили причины затмений. Ясно, что затмения Солнца могут произойти только во время новолуния, то есть тогда, когда Луна находится между Землей и Солнцем.

Луна преграждает свет Солнца, отбрасывая на Землю тень. В тех местах, по которым эта тень проходит, и наблюдается солнечное затмение.

Теневая полоса шириной в 200-250 километров, сопровождаемая более широкой полутенью, с большой скоростью пробегает по земной поверхности. Там, где тень наиболее густа и темна, наблюдается полное солнечное затмение; оно может продолжаться, самое большее, около 8 минут: там же, где ложится полутень, наблюдается уже не полное, а частное, частичное затмение. И за пределами этой полутени никакого затмения уже нельзя обнаружить - Солнце светит там по-прежнему.

Так люди, наконец, узнали, почему происходит солнечное затмение и, вычислив расстояние от Земли до Луны, равное 380 тысячам километров, зная скорости движения Луны вокруг Земли в Земли вокруг Солнца, уже могли с абсолютной точностью определять, когда и где будут видны солнечные затмения.

И когда людям стали понятны эти таинственные до тех пор небесные явления, люди поняли и то, что многое, о чем говорится в священном писании, не соответствует действительности. Существует сказка, что в день смерти Христа Солнце померкло и царила «тьма на всей Земле от часа шестого до часа девятого». А мы знаем, что этого не могло быть. Для этого надо было совершить другое чудо - остановить на три часа движение небесных светил. Но это такая же нелепость, как сказка об Иисусе Навине, приказавшем Солнцу остановиться.

Зная причину солнечного затмения, легко определить, почему бывают затмения Луны.

Лунные затмения, как мы можем представить себе, могут случиться только во время полнолуния, то ость тогда, когда Земля находится между Солнцем и Луной. Попадая в тень, отбрасываемую нашей планетой в пространство, спутник Земли - Луна - затмевается, а так как Земля во много раз больше Луны, то Луна уже не на несколько минут, а на два-три часа входит в густую тень Земли и скрывается из наших глаз.

Затмения Луны люди умели предсказывать еще две тысячи лет тому назад. Многовековые наблюдения за небом позволили установить строгую, но довольно сложную периодичность лунных и солнечных затмений. Но почему они происходили - это было неизвестно. Только после открытий Коперника. Галилея, Кеплера и многих других замечательных астрономов стало возможным с точностью до секунды предсказывать начало, продолжительность и место солнечных и лунных затмений. Почти с такой же точностью можно установить, когда именно происходили солнечные и лунные затмения - сто, триста, тысячу или десятки тысяч лет назад: в канун ли боя русского войска, князя Игоря с половцами, в день ли рождения египетского фараона Псаметиха или в то отдаленное утро, когда прародитель современного человека впервые вооружил свою руку камнем.

Таким образом, мы можем заключить, что солнечные или лунные затмения вовсе не представляют собою каких-то необыкновенных небесных явлений. Они закономерны, и ничего сверхъестественного в этих явлениях, разумеется, нет и быть не может.

Затмения Луны и Солнца к тому же случаются довольно часто. Ежегодно на земном шаре происходит несколько таких затмений. Солнечные затмения, конечно, наблюдаются только в определенных местах: там, где по земному шару пробегает тень Луны, затмевающая свет Солнца.


Наверняка, почти все слышали о солнечных затмениях, а и иногда лично наблюдали это явление, которое приводило в ужас людей ещё несколько столетий назад. И хотя астрономы раскрыли тайну этого явления, существует множество интереснейших фактов о солнечных затмениях, и это факты могут удивить даже тех, кто был прилежным учеником на уроках астрономии.

1. Тень Луны


Солнечное затмение происходит, когда Луна проходит перед Солнцем и бросает тень на Землю. Это связано с тем, что расстояние между Солнцем и Землей примерно в 400 раз превышает расстояние Луны от Солнца. Диаметр Солнца также примерно в 400 раз больше, чем у Луны. Благодаря подобному, Солнце и Луна имеют одинаковый размер при наблюдении с Земли. Когда Луна проходит перед Солнцем, она блокирует его свет, видимый с Земли.

2. Частичное, кольцевое и общее


Существует три разных типа солнечного затмения: частичное, кольцевое и общее. Частичное солнечное затмение - это когда Луна «не идеально совпадает» с Солнцем. Кольцевое солнечное затмение - когда Луна и Солнце находятся на одной линии, но либо Луна в данный момент пребывает дальше от Земли, либо Земля находится ближе к Солнцу. В этой ситуации кажущийся размер Луны меньше, чем у Солнца, что приводит к появлению яркого кольца, окружающего темную Луну. Полное затмение - это когда Луна полностью закрывает Солнце.

3. Звезды днём


На дневном небе появляются звезды. Поскольку затмение приводит к тому, что днем становится темнее, на небе будут видны планеты и звезды, обычно скрытые светом Солнца. В первую очередь, стоит искать Марс, Меркурий, Юпитер и Венеру.

4. Защита глаз


Нельзя смотреть на затмение без защиты глаз. Если смотреть прямо на солнце, не защитив при этом глаза, то это очень опасно. Это может даже привести к слепоте.

5. Только в новолуние


Солнечное затмение происходит только во время новолуния. Подобное происходит потому, что Луна должна находиться между Солнцем и Землей, чтобы произошло затмение. Единственная лунная фаза, когда это происходит, это новолуние.

6. Исключение в 5°


Хотя затмения происходят во время новолуний, они встречаются не во время каждого новолуния. Это связано с тем, что орбита Луны наклонена на 5 градусов по отношению к орбите Земли вокруг Солнца. Затмения происходят только тогда, когда пересекаются «пути» Земли, Солнца и Луны (это пересечение называется «узлом»). Обычно Солнце находится выше или ниже «узла», поэтому и не происходит затмения.

7. Блики, тишина и падение температуры


Во время затмения происходят странные вещи. По мере приближения затмения можно столкнуться со странными явлениями. К примеру, по всему горизонту можно увидеть области, более светлые, чем небо вокруг солнца, тени, которые выглядят по-другому. Также перестают щебетать птицы, и наблюдается падение температуры примерно на 1-5 градусов.

8. «Кости оракула»


Китай опубликовал первые известные записи солнечных затмений. Эти данные о солнечных затмениях были запечатлены на кусках кости, которые впоследствии назвали «Костями оракула». Они датируются примерно 1050 г. до н.э.

9. Нет луны - нет затмений


Примерно через миллион лет солнечные затмения не будут заметны.Это случится потому, что Луна медленно отдаляется от Земли.

10. Везунчик Кэмпбелл


Канадский астроном и знаменитый охотник за затмениями Джон Вуд Кэмпбелл путешествовал по миру в течение 50 лет, пытаясь увидеть 12 разных затмений. И каждый раз он сталкивался с пасмурным небом.

Солнечное затмение

Несомненно, каждый человек знает о таком явлении, как солнечное затмение . Однако мало кто знает природу этого феномена и может объяснить, что именно происходит во время солнечного затмения.

Первое такое явление случилось в далеком прошлом. Это привело людей в состояние паники. Они не понимали, что происходит и это приводило их в дикий ужас. Как правило, люди считали, что какое-то злое чудовище пытается разрушить солнце и его непременно надо защитить. Так как солнечное затмение – явление весьма непродолжительное, план людей всегда работал, и они успешно изгоняли страшного монстра и возвращали себе яркий солнечный свет и тепло. После этого можно было спокойно вернуться в свой дом.

Известно, что первое описанное солнечное затмение случилось в эпоху правления четвертого императора династии Хена Чунг-Канга. Об этом событии есть запись в великой книге Китая «Книге истории». Лишь в девятнадцатом веке удалось установить дату этого затмения. Оно случилось 22 октября 2137 года до н.э.

Еще в начале шестого века до н.э. ученые-астрономы нашли истинную причину солнечного затмения. Они заметили, что вместе с Солнцем пропадает и Луна. Это натолкнуло их на мысль о том, что Луна просто закрывает собой Солнце с точки зрения земного наблюдателя. Случается это только в новолуние.

Но вместе с тем, затмение происходит отнюдь не каждый раз, когда спутник проходит между нашей планетой и небесным светилом, а только когда орбиты Солнца и Луны пересекаются. В противном случае спутник просто проходит на расстоянии (ниже или выше) Солнца.

Если говорить простыми словами, то солнечное затмение – это попросту тень луны на поверхности земного шара. Диаметр этой тени составляет около 200 километров. Так как это расстояние гораздо меньше диаметра Земли, солнечное затмение становится доступным только тем, кто оказался в зоне данной тени. В этом случае наблюдатель может наблюдать полное солнечное затмении. Те люди, которые находятся недалеко от зоны тени, могут наблюдать лишь частное солнечное затмение. Его наблюдают люди, находящиеся порядка 2000 км от зоны полного солнечного затмения.

Тень, которая отбрасывается Луной в сторону земного шара, имеет форму резко сходящегося конуса. Вершина этого конуса находится за Землей, поэтому на саму поверхность планеты попадает не просто точка, а небольшое черное пятно. Оно движется по поверхности Земли со скоростью примерно 1 км в секунду. Соответственно, в одной точке Луна не может закрывать Солнце долгое время. Поэтому максимальная продолжительная длительность фазы полного затмения равна 7,5 минутам. Длительность частного затмения составляет около 2 часов.

Солнечное затмение – уникальное явление. Оно происходит благодаря тому, что для земного наблюдателя диаметр лунного и солнечного дисков практически равны, несмотря на то, что диаметр Солнце в 400 раз больше диаметра Луны. Это объясняется расстоянием от нашей планеты до Луны и до небесного светила. Последнее примерно в 390 раз больше, чем первое.

Кроме того, орбита Луны имеет эллиптическую форму. Благодаря этому в моменты наступления солнечных затмений, спутник может находиться на разном расстоянии от Земли, а значит, быть и разного размера с точки зрения земного наблюдателя. В это время лунный диск может быть равен солнечному, а также может быть больше либо меньше него. В первом случае наступает кратковременное солнечное затмение, которое длится всего несколько секунд. Во втором случае полное затмение длится несколько дольше. В третьем же случае вокруг темного диска луны остается солнечная крона. Это, пожалуй, самый красивый вариант солнечного затмения. Оно самое длительно их всех трех вариантов. Данное солнечное затмение получило название кольцеобразное и составляет примерно 60% всех солнечных затмений.

Не меньше 2 раз в год (и не более 5) тень от спутника падает на нашу планету. За последние сто лет ученые насчитали примерно 238 солнечных затмений. Ни на одной из всех планет, представленных в настоящее время в Солнечной системе, нельзя наблюдать подобное зрелище.

Полное солнечное затмение – отличная возможность для астрономов разглядеть солнечную крону. Первое время считалось, что крона принадлежит Луне, и лишь в 19 веке астрономы расставили все по своим местам.

Затмение и легенды

Несмотря на то, что загадка солнечного затмения была разгадана уже очень давно, это событие до сих пор поражает человеческое сознание. Поэтому по сей день во время затмения в разных уголках Земли люди стучат в барабаны, жгут костры или наглухо закрываются в своих домах. Часто это астрономическое явление винят в войнах, эпидемиях, голоде, наводнениях и даже неурядицах в личной жизни.

Корейцы в своих мифах описывали, как царь Страны тьмы посылал к Солнцу огненных собак. Японцы искренне полагали, что Солнце уходит с небосвода из-за какой-то обиды, а Луна погибает от невиданной болезни. Перуанцы даже истязали своих собак, чтобы их вой помогал спутнику излечиться.

Китайцы с помощью барабанов и стрел отгоняли от Солнца дракона, который пытался съесть небесное светило, а африканцы били в тамтамы, чтобы змея, выбравшаяся из океана, не смогла настигнуть Солнце и поглотить его.

Индийские племена верили в то, что Солнце и Луна взяли в долг у демона по имени Данко. Поэтому во время затмения они выносили из дома утварь, рис и оружие. Данко принимал эти щедрые пожертвования и отпускал пленных.

На Таити солнечное затмение считается самым романтичным событием, которое символизирует акт любви между Солнцем и Луной. Поэтому они с нетерпением ждут этого события. А вот тайцы закупают талисманы, причем желательно черного цвета.

Самой богатой на суеверия страной стала Индия. Легенда здесь гласит о том, что демон по имени Раху выпил эликсир бессмертия, о чем Солнце и Луна рассказали Богам. За это Раху был казнен, но его отрубленная голова осталась бессмертной и теперь она время от времени проглатывает Луну или Солнце в качестве мести.

Кроме этого во время солнечного затмения в Индии запрещено принимать пищу и пить, зато необходимо молиться. Лучше всего это делать, стоя по горло в воде. Считается, что если во время затмения беременная индианка покинет свой дом, то ребенок у нее родится слепым или будет иметь заячью губу. А еду, которую не успели съесть до начала затмения, необходимо выкинуть, так как она считается оскверненной.

Знаете ли вы, что…

1) Скорость, с которой Земля вращается вокруг Солнца, не дает солнечному затмению длиться дольше, чем 7 минут 58 секунд. За 1000 лет происходит примерно 10 полных затмений, который длятся 7 минут и более.

2) 30 июня 1973 года случилось последнее длительное затмение. В это время пассажиры одного самолета имели удачу наблюдать его целых 74 минуты благодаря скорости движения транспортного средства.

3) Если разделить весь земной шар на участки определенного размера, то жители каждого из них смогут наблюдать полное затмение примерно один раз в 370 лет.

5) Каждое затмение отличается от другого. Солнечная крона всегда выглядит несколько иначе. Это зависит от периода солнечной активности.

6) Если вам посчастливилось наблюдать полное солнечное затмение, то на горизонте, на фоне неба темно-фиолетового цвета вы можете наблюдать яркую красно-оранжевую полосу. Это так называемое заревое кольцо.

7) Ближайшее солнечное затмение состоится 3 ноября 2013 года. Его будет видно на территории Атлантического океана и Африки.s

8) 28 мая 585 г. до н.э. солнечное затмение завершило пятилетнюю войну между мидянами и лидийцами.

9) «Слово о полку Игореве» описывает самое значительное солнечное затмение русской истории.

Как правильно наблюдать солнечное затмение?

Лучше не пытаться смотреть на солнечный диск невооруженным глазом или с помощью обычных солнцезащитных очков. Очки должны быть специальными, иначе вы можете лишиться зрения. Несмотря на достижения современности, до сих пор отлично подойдут закопченные стекла или засвеченная фотопленка.

Повреждения глаз могут случиться, даже если вы будете смотреть на тонкий полумесяц Солнца. Всего 1% звезды светит в 10 тысяч раз ярче Луны. Если пристально наблюдать за Солнцем, то создается что-то наподобие увеличительного стекла, который передает солнечный свет на сетчатку глаза. Сетчатка очень хрупкая и ее нельзя восстановить, поэтому никогда не наблюдайте солнечное затмение, не имея никакой специальной защиты.

Если вы наблюдаете полное затмение, и солнце полностью скрыто, вы можете совершенно спокойно смотреть на это незабываемое зрелище, не используя никаких специальных фильтров.

Наблюдение за частичными фазами затмения требует особой техники. Одним из самых безопасных способов наблюдения за Солнцем является применение "камеры обскура". Она дает возможность наблюдать за проецируемым изображением Солнца. Изготовить мобильную камеру обскура достаточно просто. Для этого понадобится два плотных куска картона. В одном из них необходимо вырезать дырочку, второй лист будет служить экраном, на котором будет образовываться перевернутое изображение Солнца. Для того чтобы увеличить изображение, нужно просто отодвинуть экран чуть дальше.

Вторым способом наблюдения за Солнцем является использование светофильтров. В таком случае вы будете смотреть непосредственно на Солнце. Через такие фильтры проходит минимальное количество света.

Один из таких фильтров делается из алюминированного полиэфира. Однако материал может быть различной плотности, поэтому очень важно провести обследование фильтра на предмет наличия отверстий, через которые губительный для глаз лучи могут проникнуть сквозь фильтр.

Еще один вид фильтра изготавливается из полимера черного цвета. Наблюдение Солнца сквозь такой фильтр более комфортно для глаз. Однако стоит помнить, что ни один фильтр не является стопроцентной защитой, если оптическая плотность не превышает 5,0.

Существуют также специальные фильтры для телескопов и камер. Однако они не всегда безопасны, так как могут плавиться под воздействием температуры и вредить глазам. Многие предпочитают наблюдать солнечное затмение именно с помощью телескопа. Это позволяет максимально точно увидеть весь процесс этого явления. Во время полной фазы затмения светофильтр можно снять.

Как вы знаете, планеты и их спутники не стоят на месте. Земля вращается вокруг Солнца, а Луна вращается вокруг Земли. И время от времени возникают такие моменты, когда Луна в своем движении полностью или частично заслоняет Солнце.


Рисунок 1.

Солнечное затмение - это тень Луны на поверхности Земли. Эта тень в диаметре составляет около 200 км, что во много раз меньше диаметра Земли. Поэтому солнечное затмение можно наблюдать одновременно только в узкой полосе на пути лунной тени:



Рисунок 2. Лунная тень на поверхности Земли во время солнечного затмения

Если наблюдатель находится в полосе тени, он видит полное солнечное затмение, при котором Луна полностью скрывает Солнце. При этом небо темнеет, и на нём могут стать видны звёзды. Становится немного прохладней. Птицы резко замолкают, напуганные внезапной темнотой, и стараются укрыться. Животные начинают проявлять беспокойство. Некоторые растения сворачивают листья.


Рисунок 3. Фаза полного солнечного затмения

Наблюдатели, которые находятся вблизи полосы полного затмения, могут видеть частное солнечное затмение . При частном затмении Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, а скрывает только часть этого диска. При этом небо темнеет гораздо слабее, чем при полном затмении, звёзды на нем не видны. Частное затмение можно наблюдать на расстоянии порядка 2 тысяч километров от зоны полного затмения.


Рисунок 4.

Солнечное затмение всегда случается в новолуние . В это время Луна на Земле не видна, потому что та сторона Луны, которая обращена к Земле, не освещена Солнцем (см. рисунок 1). Из-за этого кажется, что во время затмения Солнце закрывает черное пятно, взявшееся неизвестно откуда.

Тень, которую Луна отбрасывает в сторону Земли, выглядит как резко сходящийся конус. Острие этого конуса находится чуть дальше нашей планеты (см. рисунки 1 и 2). Поэтому, когда тень попадает на поверхность Земли, она представляет собой не точку, а сравнительно небольшое (150–270 км в поперечнике) черное пятно. Вслед за Луной это пятно перемещается по поверхности нашей планеты со скоростью около 1 километра в секунду:


Рисунок 5.
Схема солнечного затмения 22 июля 2009 года с сайта NASA

Следовательно, тень Луны с большой скоростью движется по земной поверхности и не может надолго закрыть какое-то одно место на земном шаре. Максимально возможная длительность полной фазы - всего 7,5 мин. Частное затмение длится около двух часов.

Солнечные затмения на Земле - поистине уникальное явление. Оно возможно потому, что на небесной сфере диаметры Луны и Солнца почти совпадают, несмотря на то, что диаметр Солнца почти в 400 раз превышает диаметр Луны. А происходит это потому, что Солнце примерно в 400 раз дальше от Земли, чем Луна.

Но орбита Луны не круглая, а эллиптическая. Поэтому в моменты, благоприятные для наступления затмений, лунный диск может быть больше солнечного, равен ему или меньше него. В первом случае наступает полное затмение. Во втором случае тоже возникает полное затмение, но длится оно всего мгновение. А в третьем случае происходит кольцеобразное затмение: вокруг темного диска Луны видно сияющее кольцо поверхности Солнца. Такое затмение может продолжаться до 12 минут.

Во время полного солнечного затмения можно наблюдать солнечную корону - внешние слои атмосферы Солнца, которая при обычном свете Солнца не видна. Это потрясающе красивое зрелище:


Рисунок 6. Солнечное затмение 11 августа 1999 года