08 юли 2020
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Слънчево затъмнение с „огнен пръстен“ ще украси небето този уикенд

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 18 юни 2020 в 00:00 211890
Кредит: Colin Legg/Geoff Sims/YouTube

Един от най-зрелищните небесни спектакли тук, на Земята, са тези, когато Луната частично затъмнява погледа ни към Слънцето, очертавайки пръстен от звезден огън по краищата му. И точно такова шоу ни е обещано на 21 юни, няколко часа след настъпването на астрономическото лято.

Защо пръстен?

Явлението се нарича пръстеновидно слънчево затъмнение. То се случва, когато Луната е най-отдалечена от Земята по своята орбита и следователно изглежда по-малка от наша гледна точка в небето спрямо диска на Слънцето.

Тази малка разлика във видимия размер е това, което отличава пръстеновидните затъмнения за разлика от пълните слънчеви затъмнения, когато по-близкото положение на Луната (със средния й радиус от 1800 километра) изглежда със същия размер като нашата далеч по-голяма звезда, който има радиус около 696 000 километра.

Луната обикаля около Земята в елиптична орбита като разстоянието й до нашата планета варира с около 50 000 км. В рамките на нейната тъмна, конусовидна сянка може да се наблюдава пълно слънчево затъмнение (Umbra). Но в неделя Луната ще бъде на 378 210 км от Земята и върхът на Umbra няма да достигне Земята - ще бъде над нея. Така че, по Земята ще мине разширяващата се от върха сянка - така наречената "негативна сянка", или Antumbra. Тъй като видимият диаметър на Луната в тази сянка е малко по-малък (по-малък с 1%) в сравнение с този на Слънцето, няма да може да го закрие напълно и затова от него ще остане пръстен светлина около Луната.

През цялата човешка история, когато новата Луна премине точно между Земята и Слънцето, се случва едно от тези три неща. Или имаме или пълно слънчево затъмнение, когато Луната е достатъчно близо до своята сянка върху на Земята; пръстеновидно слънчево затъмнение, когато Луната е твърде далеч от Земята и нейната сянка завършва, преди да достигне нашата планета; или смесено затъмнение, при изгрев/залез наблюдателите виждат пръстеновидно затъмнение, а по обед наблюдателите виждат пълно слънчево затъмнение, разликата от около 6000 километра в разстоянието между Земята и Луната прави цялата разлика. Само около 40% от слънчевите затъмнения са пълни затъмнения в тези дни, но това съотношение е много по-малко от преди. Освен това, Луната продължава да се отдалечава от Земята, което означава, че последното затъмнение на нашата планета ще се случи само след 650 милиона години.

Какво можем да видим и къде

Този уикенд пълен „огнен пръстен“ ще бъде видим от централна Африка и през Азия, започвайки в 03:45 UTC на 21 юни 2020 г. На много други места, от Югоизточна Европа до северните краища на Австралия, ще се наблюдава частично пръстеновидно затъмнение.

От България гледката няма да е толкова впечатляваща - Луната само леко "ще захапе" Слънцето.

Сянката, която се движи по изображението по-долу, показва къде ще се вижда поне частично затъмнение и движещата се точка маркира линията, по която пръстеновото затъмнение ще продължи най-дълго.

Кредит: Time and Date

Пътят на затъмнението през юни 2020 г. Кредит: НАСА

В пика на затъмнението Луната ще блокира 99,4 процента от Слънцето в небето на Северна Индия.

Няколко групи са планирали предавания на живо, така че всички можем да станем свидетели на събитието,включително Time and Date и Virtual Telescope Project, което ще започне да се излъчва от 05:30 UTC, 21 юни 2020 (8:30 българско време).

Националната астрономическа обсерватория на Япония ще предложи на японски език на живо гледката на частично затъмнение:

Предишни пръстеновидни слънчеви затъмнения

Последното пръстеновидно затъмнение се случи в края на 2019 г. и изображенията не са разочароващи:

Един изумителен - и необичаен - пример за това бяха заснети от фотографа Колин Лег (Colin Legg) и студента по астрономия Джеф Симс (Geoff Sims) в Западна Австралия през май 2013 г.

В този случай огънният пръстен се изкривява от земната атмосфера на синхронизираните Луна и Слънце, докато се издигат над хоризонта.

След този уикенд следващият огнен пръстен ще настъпи през 2021 г., но ще бъде видим в своята цялост само от Арктика. Пълно слънчево затъмнение обаче ще пресече Южна Америка по-късно тази година, на 14 декември.

Няма да имаме винаги слънчеви затъмнения

Голяма случайност е, че и Луната, и Слънцето заемат около половин градус от небето, гледани от повърхността на Земята, нещо, което не е било вярно в миналото и няма да бъде вярно в бъдеще.

Тъй като и земната орбита около Слънцето, и орбитата на Луната около Земята са елипси, а не кръгове, понякога Луната изглежда по-голяма от Слънцето, хвърляйки сянка чак до повърхността на Земята, а в други случаи Слънцето се вижда като по-голямо и Луната не може да покрие напълно слънчевия диск.

В началото, когато се е формирала Луната, тя е била много по-близо до Земята, а нашата планета се е въртяла много по-бързо.

И Слънцето, и Луната оказват гравитационно въздействие върху Земята. Ако Земята беше само една точка в пространството, това не би имало значение. Земята ще се движи по своята елиптична орбита около Слънцето, системата Земя - Луна ще обикаля около масовия си център и нищо няма да се промени. Но тъй като Земята е сфера, а Слънцето и Луната оказват по-голямо гравитационно привличане на тази страна на Земята, която е по-близо до тях, отколкото върху страната, която е по-далеч. Добавено към въртенето на Земята, се получават не само приливи, но също и приливно забавяне на земното въртене.

NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)
Мощният сблъсък на големи обекти в космоса може да разпръсне големи количества отломки, които след това да се обединят в няколко големи обекти, като луни, които остават близо до родителското тяло. Един ранен сблъсък като този вероятно е създал Луната, която забавя въртенето на Земята и се отдалечава от нашия свят и досега.

Забавянето е малко, но постоянно, със средна стойност от 14 микросекунди годишно, много по-голям ефект, отколкото забързването поради земетресенията. И в мащабите на геоложките времена, това наистина се усеща! Ако се обърнем към вековните денонощни следи, останали в почвата от приливите и отливите, наречени Rhythmite, можем да изчислим какъв е бил периодът на въртене на Земята.

Формация Туше. Източник: Wikimedia Commons/williamborg
Формацията Туше показва как се е отлагал материалът в продължение на много дълго време и дава информация за дължините и продължителността на приливите и отливите през цялата история на Земята, което ни дава възможност да възстановим колко време е било едно денонощие в миналото.

Ако се вгледаме в най-древните пластове, които познаваме на Земята, от преди 620 милиона години, ще открием, че едно денонощие тогава е било малко по-дълго от 22 часа! Ако екстраполираме това приливно забавяне от времето към момента, когато е била създадена Земята, преди 4,5 милиарда години, ще открием, че един ден първоначално е бил само около 23 000 секунди или шест и половина часа.

Земята продължава да се забавя. На всеки 18 месеца, заради разликата между 86 400 секунди и реалното денонощие, добавяме допълнителна високосна секунда на нашите часовници (засега). След около 4 милиона години по този начин денонощието ще се удължи с около 56 секунди, достатъчно, за да няма нужда от високосна година вече; една година ще има точно 365 земни дни! Това забавяне ще продължи с течение на времето, дори и след като Слънцето се превърне в червен гигант, последвано от комбинацията планетарна мъглявина/бяло джудже. Ако приемем, че системата Земя-Луна оцелее, след около 50 милиарда години едно земно денонощие ще продължава приблизително 47 от съвременните денонощия.

Wikimedia Commons /AndrewBuck, модифициран от Итън Сийгъл
Асиметричният характер на Земята се усложнява и от въздействието на гравитацията на Луната, заради което продължителността на едно денонощие на Земята ще се удължава във времето. За да компенсира и запази ъгловия си момент, Луната трябва спирално да се отдалечава.

Но има един закон на природата - за запазване на количество - който ни казва, че ако завъртането на Земята се забавя, нещо друго трябва да се случи, за да компенсира това. Този закон е за запазването на ъгловия момент, а нещото, с което се компенсира е, че като въртенето на Земята се забавя, Луната спираловидно се отдалечава все по-далеч от Земята. А колкото е по-отдалечена Луната, толкова по-малък ъгловият й размер и по-малка изглежда в небето. С течение на времето, все повече и повече на слънчевите затъмнения ще бъдат пръстеновидно, а не пълни, тъй като размерът на Луната ще бъде недостатъчен, за да закрие Слънцето.

Илюстрация на закона за запазването на ъгловия момент: Две тежести, свързани с бутала. Когато теглата са близо до центъра на въртене, скороста на въртене е по-висока, с раздалечаването им, те намаляват скоростта си.

Wikimedia Commons user Kevin Baird
Днес приблизително половината от всички затъмнения са пръстеновидни, но отдалечаването на Луната от Земята означава, че след около 600-700 милиона години, всички слънчеви затъмнения ще са пръстеновидни.

В мащаба на една година не може дори да се забележи дори с лазер как се увеличава дистанцията на Луната - разликата в лунната орбита е само сантиметри на година. Но с течение на по-дълъг период от време, натрупването става значително. Приблизително след 570 милиона години, считано от сега, ще се случи и последното пълно слънчево затъмнение, а след още около 80 милиона години, ще настъпи последното смесено затъмнение. Това ще е последният път, когато някоя част от Земята ще бъде обляна в сянката на Луната.

От този момент нататък единственият начин да се види пълно слънчево затъмнение е да се излезе над Земята или направо от космоса. Това ще бъде единственият начин да се окажем в сянката на Луната отново.

Досега може да е имало около три милиарда пълни слънчеви затъмнения на Земята, а това са повече от 90% от всичките затъмнения, които нашата планета някога ще види. След още 650 милиона години Слънцето ще се показва все по-голямо в небето, дори и при афелий, отколкото най-близката, най-голямата нова Луна.

Да оценяваме уникалните природни явления, които светът може да ни предложи днес, защото всички неща с времето ще преминат. Слънчевите затъмнения бавно изчезват и няма да можем нищо да направим.

Източници:

Eclipses in Sofia, Bulgaria, Time and Date

A Breathtaking 'Ring of Fire' Solar Eclipse Will Adorn Our Skies This Weekend, ScienceAlert

'Ring of fire' solar eclipse set to blot out (most of) the sun this weekend, CNet

Earth's Final Total Solar Eclipse Will Happen In Less Than A Billion Years, Starts With A Bang, Ethan Siegel


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.