Гайд по астрономии. Путешествие к границам безграничного космоса

Полное солнечное затмение — одно из самых захватывающих космических явлений, которое можно увидеть с Земли. Поскольку Луна в новолуние проходит точно между Солнцем и Землей, она отбрасывает тень, которая мчится по земной поверхности со скоростью свыше 1500 км/ч. Ширина полосы тени — чуть больше полутора сотен километров, и она затемняет то или иное место на Земле не более чем на семь минут. Но и за эти мимолетные мгновения вы невольно содрогнетесь, когда тьма стремительно окутает весь мир и Солнце скроется во мраке. В этот миг Луна находится на таком расстоянии от Солнца, что затмевает его целиком, и в светлом ореоле, окружающем почерневший диск, предстают границы солнечной короны, обычно скрытой за блистающей поверхностью нашей звезды. За пределами короны, на затемненном небе, видны планеты и самые яркие звезды, а вдоль горизонта, на границе лунной тени, небо озарено цветами вечерних зарниц. Но проходит совсем немного времени, и Луна перемещается настолько, что показывается крошечный отблеск солнечной поверхности и Солнце становится похожим на «кольцо с бриллиантом». Самая темная часть лунной тени уходит, полное затмение завершается, — и наблюдателям остается лишь любоваться фазами частного затмения, пока Солнце снова не засияет в полную силу.

Лунные затмения, по сравнению с солнечными, гораздо спокойнее и лучше подходят для того, чтобы ближе к полуночи устроить вечеринку с коктейлями. По размерам Земля превосходит Луну, и полутень, отбрасываемая нашей планетой во время лунного затмения, намного больше, чем у Луны во время солнечного, поэтому вся сторона Луны, обращенная к Земле, скрывается во тьме и остается в ней дольше. Более того, видеть Луну во время затмения могут все, кто находится на ночной стороне Земли. Незачем тратить огромные деньги и преодолевать огромные расстояния только для того, чтобы оказаться на каком-то особом участке земной поверхности: шансов застать лунное затмение, оставаясь в родном городе, у вас гораздо больше. И, возможно, еще вы увидите, что каждое лунное затмение имеет свои особые черты. Когда солнечный свет проходит через земную атмосферу, его часть рассеивается к затемненной Луне, и если атмосфера полна пыли — скажем, после недавнего извержения вулкана, — то рассеяние будет более выраженным и Луна приобретет красновато-медный цвет. Так перемены в атмосфере Земли меняют у затмеваемой Луны яркость и оттенок.

Рис. 2.9.Слева: геометрическая схема полного солнечного затмения. С участков Земли, попадающих в область тени, видно полное затмение, с тех, что находятся в полутени, — частное. Справа: геометрическая схема полного лунного затмения. Здесь область тени, отбрасываемой Землей, шире Луны. (На основе материалов Paul Derrick’s Stargazer, www.stargazerpaul.com/s_eclips.htm.)

Времена года: оборот, вращение, наклон

О временах года я решил поговорить лишь в самом конце этой главы, поскольку во многом понять их сложнее всего. Задайте кому-нибудь вопрос, как происходит смена сезонов, и вам, возможно, ответят, что это как-то связано с наклоном земной оси. Хорошо, пусть так. Действительно, мы уже упоминали, что земная ось наклонена на 23,5° к плоскости орбиты нашей планеты. Помимо прочего, этот ответ означает, что ваш собеседник отверг идею, согласно которой расстояние от Земли до Солнца меняется настолько сильно, чтобы вызвать смену сезонов. Земная орбита — почти круговая, и перемены в расстоянии до Солнца, на котором оказывается Земля в своем годичном пути, настолько несущественны, что на характер времен года они не влияют. И даже если бы это расстояние изменилось серьезно, это отразилось бы на обоих полушариях, — но все свидетельствует об ином. Большинству людей известно: когда в Северном полушарии зима, в Южном царит лето, и наоборот. Но если мы продолжим задавать вопросы, то выяснится вот что: оказывается, многие часто полагают, что именно из-за наклона оси вращения Земли одно полушарие оказывается значительно ближе к Солнцу и поэтому нагревается сильнее, чем другое. Вот здесь и пригодятся некоторые простые вычисления. Учитывая наклон земной оси в 23,5°, максимальное смещение земной поверхности по направлению к Солнцу или от него составляет всего 2543 км. Сравните это с расстоянием в 150 млн км от Земли до Солнца, и наибольшая величина эффекта, полученная при расчетах, составит 0,01695 %. Видимо, у столь ярко выраженных изменений климата при переходе между зимой и летом все же иная причина.