Затмения происходят, когда свет одного светила полностью или частично закрыт от нас другим светилом.
При солнечных затмениях Луна закрывает (затмевает) свет Солнца, проходя между ним и Землей.
При лунных затмениях земная тень падает на Луну, не позволяя Солнцу освещать лунную поверхность.

Солнечные затмения. 

Чтобы произошло солнечное затмение, Земля, Луна и Солнце должны выстроиться в одну линию, что бывает только в моменты новолуний. Из-за движения Луны по орбите со скоростью около 1 км/с ее тень приблизительно с той же скоростью перемещается относительно Земли. Максимальное время, в течение которого тень Луны (область полного затмения Солнца) скользит по Земле, составляет около 3,5 ч, а полутень (область частичного затмения) задерживается на Земле около 5,5 ч. Максимальный размер тени на поверхности Земли около 270 км. Жители, оказавшиеся на пути тени, наблюдают полное затмение Солнца. Продолжительность этого явления зависит от широты местности, поскольку поверхность Земли вращается в том же направлении - с запада на восток, куда движется лунная тень, с максимальной скоростью на экваторе 0,46 км/с. Поэтому в районе экватора полные затмения могут длиться до 7 мин 40 с, а на широте 45° - до 6,5 мин. В каждой точке Земли полное затмение происходит в среднем один раз за 360 лет. По счастливому совпадению угловые диаметры Солнца и Луны почти одинаковы: они близки к 0,5°. Если в момент солнечного затмения Луна проходит перигей (ближайшую к Земле точку орбиты), то она полностью затмевает Солнце; в апогее (наиболее удаленной точке орбиты) угловой размер ее диска меньше солнечного, поэтому происходит кольцевое затмение.
Наблюдаемые явления. При частных затмениях Солнца общий поток его света ослаблен незначительно, т.о. многие люди даже не замечают этого явления, если заранее не были предупреждены. Не закрытая Луной часть солнечного диска сияет в виде "месяца"; это легко увидеть, если посмотреть на Солнце через плотный светофильтр, например кусок засвеченной фотопленки.

ЛУННАЯ ТЕНЬ во время солнечного затмения проходит по Земле путь шириной до 270 км.
Только вдоль этого пути солнечный диск полностью закрывается Луной.
В более широкой области полутени наблюдается частное затмение,
т. е. Луна лишь частично закрывает Солнце.

Перед началом полного затмения яркость заметно убывает и узкий серпик Солнца можно наблюдать без светофильтра. Серпик быстро сужается, и когда он занимает совсем небольшой участок дуги, это называют "брильянтовым кольцом". В последний момент этот участок разбивается на цепочку ярких пятен, называемых "четками Бейли", - это лучи Солнца светят сквозь неровности лунного края (лунные долины). Вдруг наступает темнота, и появляется белоснежная солнечная корона. Ее яркость в полмиллиона раз ниже, чем у диска Солнца, и быстро спадает к краям, но при наступившей темноте отдельные лучи короны можно проследить до расстояния в несколько градусов. Вдоль края лунного диска видна розоватая полоска хромосферы. Иногда видны яркие розовые язычки протуберанцев, вытянувшиеся над хромосферой. Кое-где на небе заметны звезды. Через несколько минут с противоположной стороны солнечного диска появляются "четки Бейли" и "брильянтовое кольцо" - полное затмение закончилось и корона померкла в лучах Солнца.

Кольцевое затмение. 

Средняя длина лунной тени 373 тыс. км, тогда как среднее расстояние от Земли до Луны 385 тыс. км. Поэтому в большинстве затмений лунная тень не дотягивается до земной поверхности. При этом Луна не полностью закрывает солнечный диск, а оставляет видимым тонкий ободок. При таком кольцевом затмении яркий ободок Солнца не позволяет увидеть ни корону, ни звезды вблизи Солнца. Поэтому кольцевые затмения не представляют большого научного интереса.

КОЛЬЦЕВОЕ ЗАТМЕНИЕ происходит, когда Луна так далеко от Земли,
что ее тень не касается земной поверхности и везде вдоль пути полутени наблюдается частное затмение.
В центре полутени Солнце выглядит как тонкое яркое кольцо, блеск которого не позволяет увидеть солнечную корону.

Лунные затмения. 

Для затмения Луны Солнце, Земля и Луна также должны располагаться приблизительно на одной прямой. Если Луна проходит через полутень Земли, ее блеск ослабляется незначительно. Полутеневые затмения непривлекательны для астрономов и редко обсуждаются. Когда же Луна входит в тень Земли, то довольно четкая темная область надвигается на ее поверхность, которая сильно краснеет и темнеет, но все же остается видимой: ее освещают рассеянные и преломленные в земной атмосфере солнечные лучи, причем красные лучи проходят сквозь воздух лучше голубых (по этой же причине Солнце у горизонта красное). Яркость Луны при полном затмении сильно зависит от облачности земной атмосферы.

ЛУННОЕ ЗАТМЕНИЕ. Луна проходит через тень Земли и почти полностью затмевается.
Абсолютно полного затмения не происходит потому, что рассеянный в земной атмосфере солнечный свет
немного попадает в область тени и слабо освещает Луну.

Научный интерес к лунным затмениям в основном связан с возможностью измерять скорость падения температуры ее поверхности после резкого прекращения солнечного нагрева. Быстрое падение температуры указывает, что верхний слой лунного грунта - плохой проводник тепла.
 

Геометрия затмений. 

Путь Луны на небе наклонен примерно на 5° к солнечному пути - эклиптике. Поэтому затмения происходят только вблизи точек пересечения ("узлов") их траекторий, где светила достаточно сближаются. Видимое смещение Луны при наблюдении из различных точек Земли (суточный параллакс), а также конечный размер Солнца и Луны делают затмения возможными в определенной зоне вблизи узлов их орбит. В зависимости от расстояния до Луны и Солнца размер этой зоны меняется. Для солнечных затмений ее границы отстоят от узла в каждую сторону на 15,5-18,4°, а для лунных - на 9,5-12,2°.

ЗАТМЕНИЯ происходят, когда Солнце и Луна находятся вблизи узлов - точек пересечения их видимых путей.

Как часто происходят затмения

Солнечные затмения. Солнце совершает оборот по эклиптике на 360° за 3651/4 сут; поскольку зона затмений занимает около 34°, Солнце проводит в этой зоне около 34 сут. Но период между новолуниями составляет 291/2 сут, значит, Луна обязательно должна пройти через зону затмений, пока там находится Солнце, но может посетить ее за этот период и дважды. Поэтому при каждом прохождении Солнца через зону затмений (один раз в полгода) должно произойти одно затмение, но может случиться и два.

ПОЛНОЕ СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ 11 июля 1991 сфотографировано с несколькими экспозициями:
начальная фаза затмения - слева, к
онечные фазы - справа;
в центре - полная фаза затмения, в которой видна солнечная корона.

Лунные затмения. Земная тень проходит по зоне затмения Луны в среднем за 22 дня. За этот период может произойти не более одного лунного затмения, поскольку между полнолуниями проходит 29 и 1/2 суток. Затмения может и вообще не случиться, если одно полнолуние было накануне вступления тени в зону, а следующее - сразу после ее выхода из зоны. Хотя лунные затмения происходят реже солнечных, мы гораздо чаще видим полные затмения Луны, чем Солнца. Дело в том, что закрытую земной тенью Луну могут наблюдать все жители ночного полушария Земли, тогда как для наблюдения полного солнечного затмения нужно попасть в узкую полосу лунной тени.

ПОЛНОЕ ЛУННОЕ ЗАТМЕНИЕ 9 декабря 1992, сфотографированное в максимальной фазе с 50-секундной экспозицией.

Повторяемость затмений. Период между двумя последовательными прохождениями Солнца через восходящий узел лунной орбиты называют драконическим годом (вспомните легенду о драконе, пожирающем Солнце). За этот период должно произойти, как минимум, два солнечных затмения - по одному вблизи восходящего и нисходящего узлов; но может не быть ни одного лунного. Максимально в каждом узле может случиться по одному лунному и еще по одному солнечному затмению - всего шесть. Поскольку из-за поворота лунной орбиты узлы смещаются навстречу Солнцу, драконический год продолжается всего 346,6 сут. Таким образом, если первое затмение в году случилось до 19 января, то до конца календарного года может произойти еще и седьмое затмение. Ближайшая такая ситуация будет в 2094.
Сарос. Э. Галлей открыл, что затмения циклически повторяются через 223 лунных месяца. Он назвал этот период "саросом", ошибочно полагая, что так его называли вавилоняне, несомненно знакомые с этим периодом. Древнегреческим астрономам был знаком утроенный сарос длительностью в 54 года, который они называли exeligmos. За 19 драконических лет (6585,78 сут) происходит почти точно 224 новолуния (6585,32 сут). Поэтому в любой момент фазы Луны связаны с ее положением относительно узлов так же, как это было 18 лет и 111/3 сут назад (или 18 лет и 101/3 сут, в зависимости от количества високосных лет). Поскольку сарос всего на 111/3 сут отличается от числа целых лет, затмения следующего цикла происходят в основном на фоне тех же созвездий, что и предыдущего. Отличие 223 лунных месяцев на 1/3 сут от целого числа солнечных суток приводит к тому, что при затмениях следующего сароса Земля на 1/3 оборота смещена к востоку, и соответствующие затмения наблюдаются на 120° западнее по долготе. Зато через 3 сароса ситуация повторяется гораздо точнее. Поскольку соотношение между драконическим годом и лунным месяцем не совсем простое, последовательные затмения в саросе смещаются к северу или югу в зависимости от того, происходят они в восходящем или нисходящем узле. Наконец лунная тень скользит над земными полюсами, и данная последовательность затмений завершается. В течение одного 18-летнего сароса происходит от 70 до 85 затмений; обычно бывает 43 солнечных и 28 лунных затмений.

Источник

Серия сообщений "Солнце":
Часть 1 - Солнце в домах
Часть 2 - Мироздание
...
Часть 6 - П.Свиридов. Лекция №5 Солнце, Луна и Асцендент
Часть 7 - Магический ритуал закладки СОЛЯРА
Часть 8 - Геометрия затмений + видеосюжеты солнечного и лунного затмений
Часть 9 - Путь к БОГАТСТВУ И УСПЕХУ: палец и линия Солнца (life coaching).
Часть 10 - Салат "Райт"- Солнечное блюдо от ведического астролога
...
Часть 22 - 28 мая. Люди и события.
Часть 23 - Символ градуса Солнца. "Старик, сидящий с закрытыми глазами".
Часть 24 - Астромагия. Вебинар Анастасии Максимовой.

Серия сообщений "Луна":
Часть 1 - Луна в домах
Часть 2 - Левый транзит от Love-планеты к натальной Луне
...
Часть 5 - П.Свиридов. Лекция №5 Солнце, Луна и Асцендент
Часть 6 - Луна – это внутренний мир человека, его эмоции и реакция на внешний мир.
Часть 7 - Геометрия затмений + видеосюжеты солнечного и лунного затмений
Часть 8 - Интуиция и творчество: ЛУНА (life coaching)
Часть 9 - "Лунное блюдо" от ведического астролога Берта Маковера
...
Часть 14 - Луна в критических градусах.
Часть 15 - Солнце, Луна и Меркурий. Ретроградность планет.Лекция П.Свиридова.
Часть 16 - В сиянии лунном...В стиле фентези.