Reti kad dabas vai astronomijas parādības, ņemot vērā to drāmas spēku un ietekmi uz cilvēkiem, var pārsniegt Saules aptumsumu. Izpratne par tās iekšējiem procesiem un slēptajiem mehānismiem ļaus paplašināt redzesloku, spert soli zvaigžņu zinātnes pasaulē. Viena kalendārā gada laikā var būt divi šādi periodi, t.i. vismaz 2 aptumsumi 365 dienās. Turklāt katrā periodā dažādās pasaules daļās var būt vairākas šādas parādības, bet ne vairāk kā 5 gadā.
Saules aptumsuma mehānisms un laiks
Saules aptumsuma apraksti kopumā ir palikuši nemainīgi visā dokumentētajā novērojumu vēsturē. Saules malā parādās no labās puses ložņājošs Mēness diska tumšs plankums, kas pakāpeniski palielinās, kļūst tumšāks un skaidrāks.
Jo lielāku gaismekļa virsmu sedz Mēness, jo tumšākas kļūst debesis, uz kurām parādās spožas zvaigznes. Ēnas zaudē ierastās aprises, kļūst neskaidras.
Gaiss kļūst vēsāks. Tā temperatūra atkarībā no ģeogrāfiskā platuma, pa kuru iet aptumsuma josla, var pazemināties līdz 5 grādiem pēc Celsija. Dzīvnieki šajā laikā kļūst nemierīgi, bieži steidzas meklēt patvērumu. Putni klusē, daži iet gulēt.
Tumšais Mēness disks arvien vairāk ložņā uz Sauli, atstājot no tās arvien retāku sirpi. Visbeidzot, Saule pilnībā pazūd. Ap melno apli, kas to aizvēra, var redzēt saules vainagu - sudrabainu mirdzumu ar izplūdušām malām. Zināmu apgaismojumu dod rītausma, kas visā redzeslokā mirgo ap novērotāju, neparasta citrona-apelsīna nokrāsa.
Saules diska pilnīgas pazušanas brīdis parasti ilgst ne vairāk kā trīs līdz četras minūtes. Maksimālais iespējamais Saules aptumsuma laiks, kas aprēķināts, izmantojot īpašu formulu, pamatojoties uz Saules un Mēness leņķisko diametru attiecību, ir 481 sekunde (nedaudz mazāk par 8 minūtēm).
Tad melnais Mēness disks pārvietojas tālāk pa kreisi, atklājot saules apžilbinošo malu. Šajā brīdī pazūd saules korona un kvēlojošais gredzens, debesis kļūst gaišākas, zvaigznes nodziest. Pakāpeniski atbrīvotā Saule izstaro arvien vairāk gaismas un siltuma, daba atgriežas ierastajā formā. Ir svarīgi atzīmēt, ka ziemeļu puslodē Mēness pārvietojas pa Saules disku no labās uz kreiso pusi, bet dienvidu puslodē - no kreisās uz labo.
Galvenie Saules aptumsumu veidi
Zemeslodes apgabals, kurā var novērot iepriekš minēto pilns Saules aptumsums, vienmēr ierobežo šaura un gara sloksne, kas veidojas konusa formas Mēness ēnas ceļā, slaucot pa zemes virsmu ar ātrumu vairāk nekā 1 kilometrs sekundē. Joslas platums parasti nepārsniedz 260-270 kilometrus, garumā tas var sasniegt 10-15 tūkstošus kilometru.
Zemes kustības orbītas ap Sauli un Mēness ap Zemi ir elipses, tāpēc attālumi starp šiem debess ķermeņiem nav nemainīgas vērtības un var svārstīties noteiktās robežās. Pateicoties šim dabiskās mehānikas principam, saules aptumsumi ir atšķirīgi.
Daudz lielākā attālumā no kopējās aptumsuma joslas var novērot daļējs saules aptumsums, ko parastā valodā bieži sauc arī par daļēju. Šajā gadījumā novērotājam vietā, kas atrodas ārpus joslas, nakts un dienas gaismekļu orbītas krustojas tā, ka saules disks ir tikai daļēji aizvērts. Šādas parādības tiek novērotas daudz biežāk un daudz lielākā teritorijā, savukārt Saules aptumsuma laukums var būt vairāki miljoni kvadrātkilometru.
Daļēji aptumsumi notiek katru gadu gandrīz visos zemeslodes punktos, taču lielākajai daļai cilvēku ārpus profesionālās astronomijas kopienas tie paliek nepamanīti. Cilvēks, kurš reti skatās debesīs, redzēs šādu parādību tikai tad, kad Mēness uz pusi pārklās Sauli, t.i. ja tā fāzes vērtība tuvojas 0, 5.
Saules aptumsuma fāzes aprēķinu astronomijā var veikt, izmantojot dažādas sarežģītības formulas. Vienkāršākajā versijā to nosaka, izmantojot Mēness slēgtās daļas diametru un Saules diska kopējā diametra attiecību. Fāzes vērtība vienmēr tiek izteikta tikai kā decimāldaļa.
Dažreiz Mēness iet no Zemes attālumā, kas ir nedaudz lielāks nekā parasti, un tā leņķiskais (šķietamais) izmērs ir mazāks par Saules diska šķietamo izmēru. Šajā gadījumā, gredzenveida vai gredzenveida aptumsums: dzirkstošais Saules gredzens ap Mēness melno apli. Tajā pašā laikā nav iespējams novērot Saules vainagu, zvaigznes un rītausmu, jo debesis praktiski nekļūst tumšākas.
Novērošanas joslas platums ar līdzīgu garumu ir daudz lielāks - līdz 350 kilometriem. Arī penumbra platums ir lielāks - līdz 7340 kilometriem diametrā. Ja pilnā aptumsuma laikā fāze ir vienāda ar vienu vai varbūt pat vairāk, tad ar gredzenveida fāzes vērtība vienmēr būs lielāka par 0,95, bet mazāka par 1.
Ir vērts atzīmēt interesantu faktu, ka novērotā aptumsumu dažādība iekrīt tieši cilvēku civilizācijas pastāvēšanas periodā. Kopš Zemes un Mēness veidošanās kā debess ķermeņi, attālums starp tiem lēnām, bet nepārtraukti palielinās. Mainoties attālumiem, Saules aptumsuma shēma kopumā paliek nemainīga, līdzīga iepriekš aprakstītajai.
Pirms vairāk nekā miljarda gadiem attālums starp mūsu planētu un tās pavadoni bija mazāks nekā tagad. Attiecīgi Mēness diska šķietamais izmērs bija daudz lielāks nekā saules izmērs. Bija tikai pilni aptumsumi ar daudz plašāku ēnu joslu, kronas novērošana bija gandrīz neiespējama, tāpat kā gredzenveida aptumsumu veidošanās.
Tālā nākotnē, miljoniem gadu, attālums starp Zemi un Mēnesi kļūs vēl lielāks. Mūsdienu cilvēces tālie pēcnācēji varēs novērot tikai gredzenveida aptumsumus.
Zinātniskie eksperimenti amatieriem
Saules aptumsumu novērošana vienā reizē palīdzēja izdarīt vairākus nozīmīgus atklājumus. Piemēram, pat seno grieķu laikā toreizējie gudrie izdarīja secinājumus par iespējamo debesu ķermeņu kustību, to sfērisko formu.
Laika gaitā pētniecības metodes un rīki ļāva izdarīt secinājumus par mūsu zvaigznes ķīmisko sastāvu, par tajā notiekošajiem fizikālajiem procesiem. Plaši pazīstamais ķīmiskais elements hēlijs tika atklāts arī aptumsuma laikā, ko 1868. gadā Indijā novēroja franču zinātnieks Jansens.
Saules aptumsumi ir viena no retajām astronomiskajām parādībām, kas pieejamas amatieru novērošanai. Un ne tikai novērojumiem: ikviens var sniegt reālu ieguldījumu zinātnē un fiksēt retas dabas parādības apstākļus.
Ko var darīt astronoms amatieris:
- Atzīmējiet saules un Mēness disku saskares mirkļus;
- Noteikt notiekošā ilgumu;
- Skicējiet vai fotografējiet saules koronu;
- Piedalieties eksperimentā, lai precizētu datus par Saules diametru;
- Dažos gadījumos vai lietojot instrumentus, var redzēt izcilības;
- Fotografējiet apļveida mirdzumu pie horizonta;
- Veikt vienkāršus novērojumus par izmaiņām vidē.
Tāpat kā jebkura zinātniska pieredze, aptumsumu novērošana prasa ievērot vairākus noteikumus, kas palīdzēs padarīt procesu par vienu no neaizmirstamākajiem notikumiem dzīvē un pasargās novērotāju no ļoti reāla kaitējuma veselībai. Pirmkārt, no iespējamiem tīklenes termiskiem bojājumiem, kuru varbūtība palielinās līdz gandrīz 100%, neaizsargāti izmantojot optiskās ierīces.
Līdz ar to galvenais saules novērošanas noteikums: noteikti izmantojiet acu aizsargus. Šādi var kalpot kā īpaši gaismas filtri teleskopiem un binokļiem, hameleonu maskas metināšanai. Ārkārtējos gadījumos ir piemērots vienkāršs kūpināts stikls.
Kā izskatās Saules aptumsums - skatieties video:
Ir samērā droši novērot tikai īsu laika posmu, tikai dažas minūtes, kamēr notiek pilnīgs aptumsums. Esiet īpaši uzmanīgs sākuma un beigu fāzēs, kad saules diska spilgtums ir tuvu maksimālajam. Ieteicams veikt pārtraukumus no novērošanas.
