Zatmění Slunce úplné a částečné a nebo prstencové, co je to pás totality

Úplné, prstencové a částečné zatmění Slunce

Zatmění Slunce patří k nepřehlédnutelným přírodním úkazům. A to natolik, že zatmění Slunce se lidé naučili předpovídat již před několika tisíci lety. Tuto dovednost známe již od starověkým národů v Číně, Řecku, Egyptě či Babylónu.

Kdyby Měsíc obíhal ve stejné rovině jako Země Slunce, mohli bychom zatmění Slunce (i Měsíce) pozorovat každý měsíc. Jelikož však rovina oběžné dráhy Měsíce je vzhledem k rovině ekliptiky skloněna o 5,1°, jsou zatmění Slunce mnohem vzácnější.

Kdy může k zatmění Slunce dojít?

K zatmění Slunce může dojít pouze tehdy, nachází-li se Měsíc v blízkosti ekliptiky, tedy v blízkosti jednoho z uzlů své oběžné dráhy a zároveň je v novu. Tedy pokud se Měsíc nachází mezi Zemí a Sluncem, kdy Měsíc tvoří jakési stínítko a překrývá na obloze Slunce. Frekvence slunečních zatmění tedy přímo závisí na sklonu oběžné dráhy Měsíce kolem Země.

Čtěte také: Zatmění Měsíce z 15.6.2011 aneb schovávaná mezi mraky

Pokud je Slunce od uzlové přímky Měsíce vzdálené více než 11,9°, nastává pouze částečné zatmění Slunce. Při vzdálenosti větší než 18,4° zatmění Slunce vůbec nenastává. Díky pohybu Země kolem Slunce míří uzlová přímka Měsíce ke Slunci každého půl roku. Tehdy v intervalu 32 dnů může (ale také nemusí) nastat jedno a nebo dvě zatmění Slunce.

Období saros

Jelikož se podmínky, za kterých nastává zatmění Slunce (Měsíce) opakují, opakují se za stejných podmínek i zatmění. Tomuto cyklu říkáme saros. Jeho délka činí 18 let a 11 dní. Přesněji 6 585 dní 7 hodin a 42 minut. Cyklus saros znali, jak jsem již uvedl výše, starověcí hvězdáři.

Ti věděli, že Měsíc dojde do stejné fáze za 29,530 6 dne. Tomuto intervalu říkáme synodický měsíc. Do stejného uzlu své dráhy však Měsíc dospěje za 27,212 2 dne. Tomuto intervalu říkáme drakonický měsíc. Do stejné fáze a současně do stejného uzlu své oběžné dráhy dospěje Měsíc po 223 synodických měsících a 242 drakonických měsících, tedy za oněch 18 let a 11 dní (období saros)…

Během období saros nastane celkem 40 zatmění Slunce, která jsou geograficky vždy posunutá asi o 120° zeměpisné délky směrem k západu a severněji oproti předchozímu zatmění. Z toho 12 zatmění je úplných, 14 prstencových a 14 částečných.

Typy zatmění Slunce

Když tedy nastává tolik zatmění Slunce, proč jich pozorujeme z daného místa na Zemi tak málo? Především těch úplných, kterých je za století v průměru 66? To je dáno zdánlivým průměrem Slunce a Měsíce, resp. průměrem měsíčního stínu vrhaného Měsícem k Zemi.

Nejdelší a nejhlubší úplné zatmění Slunce nastává v ideální případě, kdy je Země v aféliu a Měsíc v perigeu. Tehdy má Měsíc největší úhlový průměr a Slunce naopak průměr nejmenší. Stín Měsíce v takovémto případě dosáhne povrchu Země.

Pokud se situace prohodí - Měsíc je v apogeu a Země v perihéliu pak úplné zatmění Slunce vůbec nenastane, ukáže se nám pouze prstencové zatmění Měsíce. To proto, že úhlový průměr Měsíce je menší než úhlový průměr Slunce. Při prstencovém (i částečném) zatmění Slunce úplný měsíční stín nedosáhne zemského povrchu.

A jak je to s zdánlivými průměry Měsíce a Slunce? Jelikož je excentricita oběžné dráhy Země kolem Slunce poměrně nízká, mění se úhlový průměr Slunce v průběhu roku maximálně o 1,9 % okolo své střední hodnoty 31´ 59´´. Excentricita oběžné dráhy Měsíce kolem Země je však mnohem vyšší. V důsledku toho se úhlový průměr Měsíce mění až o 7,8 % okolo střední hodnoty 31´ 05´´. A právě tato skutečnost, která ovlivňuje délku měsíčního stínu, má na svědomí úplná a nebo prstencová zatmění Slunce.

Měsíc tedy může překrýt sluneční kotouč zcela (úplně zatmění) a nebo jen částečně (částečné zatmění a nebo prstencové zatmění). Délku slunečního zatmění pak určuje poměr relativních velikostí zdánlivých průměrů Slunce a Měsíce, přesněji řečeno délka úplného měsíčního stínu, jenž má tvar kuželu.

Úplné zatmění Slunce

Během úplného zatmění Slunce dochází nejen k výraznému poklesu intenzity světla (lze vidět i jasnější hvězdy na obloze), ale dochází i k poklesu teploty. Někdy až o 10 °C. Tento jev dokáže zmást i přírodu. Utichne ptačí zpěv, příroda se ukládá ke spánku… Kolem Měsíce září sluneční koróna, která zajímá sluneční fyziky. Proto se konají astronomické expedice za úplnými zatměními Slunce.

A proč jsou na konkrétním místě zemského povrchu úplná zatmění tak vzácná? To proto, že úplný měsíční stín může na zemském povrchu dosáhnout maximálně 270 km. Na konkrétním místě zemského povrchu se proto dá úplné zatmění Slunce pozorovat jen jednou za asi 360 let…

Úplné zatmění Slunce se tak dá pozorovat jen z úzkého pásu, jenž se nazývá pás totality. A vzhledem k tomu, že se stín po zemském povrchu posouvá rychlosti asi 0,6 km/s, trvá v daném místě na Zemi úplné sluneční zatmění jen krátce. Maximálně 7 min a 40 s v okolí rovníku a na 50° zeměpisné šířky necelých 6 minut.

Oblast úplného zatmění Měsíce je obklopena mnohem širší oblastí částečného zatmění Slunce. S narůstající vzdálenosti od pásma totality se zmenšuje i velikost zakryté části slunečního kotouče. Z těchto míst se nám tak sluneční zatmění může jevit pouze jako částečné.

Za asi 250 miliónů let přestanou být úplná zatmění Slunce ze Země pozorovatelná. To proto, že Měsíc se od Země neustále vzdaluje rychlostí okolo 38 mm za rok (klesá jeho zdánlivý průměr) a naopak mírně narůstá průměr Slunce…

Další související články: