Encyklopedie vesmíru: zatmění Slunce

Dnešní téma encyklopedie vesmíru není náhodné, protože jak jistě víte, dnes proběhlo úplné zatmění Slunce. I když bylo z našeho území viditelné jen částečné (od cca 70 % až 75 % zakrytí slunečního kotouče), je to i tak pro nás celkem vzácný úkaz, který bývá u nás jednou za několik let a vyplatí se ho sledovat. Pojďme se tedy podívat, jak to funguje a jako bonus přiložíme čerstvé, vybrané snímky z dnešního zatmění, které se objevily na twitteru.

Za tělesy Sluneční soustavy se táhnou dlouhé sluneční stíny. Dopadne-li stín Měsíce na Zemi, dochází na ní k zatmění Slunce. Dochází k němu jenom při novu, když je Měsíc mezi Sluncem a Zemí. Na rozdíl od zatmění Měsíce lze úplné zatmění Slunce spatřit jen chvíli, a to ještě jen v úzkém pásmu (tzv. pásmu totality).

zatmeni_slunce1

Zatmění Slunce nastane při zakrytí slunečního disku Měsícem. Je to zákryt, při němž je Měsíc mezi Sluncem a Zemi. Shodou okolností je disk Měsíce přibližně stejně veliký jako disk Slunce. Skutečný průměr Měsíce je 400x menší než průměr Slunce, avšak Měsíc je 400x blíže než Slunce. Zatmění Slunce může nastat jen tehdy, když je Měsíc v novu. Kdyby Měsíc obíhal Zemi v rovině ekliptiky, bylo by zatmění Slunce každý měsíc.

Dráha Měsíce je však k ekliptice skloněna o 6°. Měsíc v novu se proto někdy nachází nad ekliptikou, jindy pod ekliptikou a k zatmění nedojde. Jen když je Měsíc při novu v ekliptice nebo blízko ní, dojde k zatmění Slunce. Průsečíky měsíční dráhy s rovinou ekliptiky se nazývají uzly. Měsíc je blízko ekliptiky jen tehdy, když je blízko uzlu.

Zakryje-li Měsíc jen část slunečního disku, mluvíme o částečném zatmění. Pokud je zakryto celé Slunce, nastává úplné zatmění. Měsíc obíhá Zemi po eliptické dráze. V důsledku toho může být uzel natolik vzdálen, že kužel měsíčního stínu nedosáhne na povrch Země. Disk měsíční je pak menší než disk sluneční a dochází k prstencovému zatmění.

Takto vypadá zatmění Slunce z Vesmíru. Snímek pořídil francouzský astronaut z Mezinárodní kosmické stanice. Při zatmění Slunce přechází stín Měsíce po Zemi. Pozorovatel nacházející se ve stínu vidí úplné zatmění Slunce. Pozorovatelé v polostínu vidí jen částečné zatmění Slunce. Čím blíže jsou k plnému stínu, tím větší část Slunce je pro ně Měsícem zakryta.

zatmeni_slunce2

Saros je důležitá perioda 18 let a 11 dnů, přesně 6 585 dnů, 7 h 42 min (6 585,32 dne). Po této době se Země, Slunce, Měsíc a uzly měsíční dráhy dostanou do téže polohy. Tato perioda se rovná 223 synodickým měsícům. Z toho vyplývá, že zatmění Slunce a zatmění Měsíce se opakují po době saros ve stejném sledu a ve stejné velikosti. Počet dnů v periodě saros není celistvý, neboť v okamžiku souhlasné polohy všech tří těles a uzlu je Země vzhledem k předcházejícímu zatmění pootočena o 7 h 42 min (115°) dále k východu. To znamená, že dráha opakovaného zatmění Slunce na Zemi je posunuta o 115° k západu. Za období saros se vystřídá 29 zatmění Měsíce a 41 zatmění Slunce.

Tato důležitá měsíční perioda byla známa Babyloňanům už ve 2. tisíciletí př. n. l. Označení zavedli Chaldejci. Perioda saros byla používána k předpovídání zatmění. Thalés z Miléthu předpověděl pomocí periody saros zatmění 28. května 585 př. n. l. Pravděpodobně všechna zatmění v době  750 př. n. l. až 100 n. I. byla předpovězena pomocí periody saros.

Zatmění Slunce je nejenom krásný přírodní úkaz, ale slouží i k vědeckým účelům. Při zatmění v roce 1919 byl detekován ohyb světla kolem Slunce způsobený jevy obecné relativity. Při zatmění je také možné pozorovat vnitřní, tzv. bílou korónu.

Při úplném zatmění Slunce zakryje Měsíc povrch neboli fotosféru Slunce. Září jen světlo Slunce rozptýlené na elektronech koróny a slunečního větru. Sluneční koróna Je nejrozsáhlejší část sluneční atmosféry. Prostor v koróně je prostoupen magnetickými siločárami, které vidíme jako světlé paprsky. Podél siločar uniká ze Slunce sluneční vítr rychlostí několika set kilometrů za sekundu. Na elektronech slunečního větru dochází k rozptylu světla vyzařovaného fotosférou.

zatmeni_slunce3

Pás úplného zatmění (pás totality) je pruh na povrchu Země, kterým prochází stín Měsíce a v němž lze vidět úplné zatmění Slunce. Měsíční dráha je elipsa, takže vzdálenost Měsíce při zatmění může být různá. Je-li Měsíc při zatmění v apogeu (nejvíce vzdálen), jeho disk je menší než disk Slunce a kužel jeho plného stínu nedosáhne na zemský povrch ani vrcholem. Úplné zatmění pak nelze na Zemi pozorovat. V úzkém pásu lze vidět pouze prstencové zatmění. Nastane-li zatmění Slunce v době, kdy je Měsíc v perigeu (nejblíže Zemi), jeho disk je větší než disk Slunce a v pásu širokém až 150 km lze pozorovat úplné zatmění Slunce („totalitu“).

Nejdelší úplné zatmění může trvat přibližně 7,5 minuty. Naprostá většina úplných zatmění však trvá kratší dobu. Částečná zatmění jsou úkazem mnohem delším, mohou trvat až 2,5 hodiny. Pro dané místo na zeměkouli je úplné zatmění Slunce velmi vzácným jevem. Průměrně k němu totiž dochází jednou za 360 let. Úplné zatmění Slunce nemohl vidět nikdo z nás, pokud neopustil naši republiku, nebo mu není více než 307 let. Poslední úplné zatmění Slunce pozorovatelné z našeho území se odehrálo 12. května 1706 a na to další si budeme muset počkat do 7. října 2135.

Galerie zatmění 20. března 2015


Kniha: Toulky Vesmírem (2013)
Autor: doc. RNDr. Josip Kleczek, DrSc.

O Scimani 58 Článků
Zajímám se o astronomii a miluji seriál Hvězdná brána