Kiedy Słońce było Bogiem...

Pierwsza relacja o zaćmieniu pochodzi ze starożytnych Chin. Chińczycy uważali, że w tym czasie smok pożera Słońce. Głównym zadaniem nadwornych astronomów było przewidywanie, kiedy kolejny raz smok zagrozi Słońcu. Wtedy wszczynano hałas i rwetes - za pomocą bębnów, kotłów, sztucznych ogni, a Cesarska gwardia strzelała z łuków w niebo. Po takiej demonstracji siły smok zawsze odstępował od swych złowieszczych zamiarów, zaćmienie przechodziło i Słońce na nowo wyłaniało się z ciemności ;-)

Dokument Shu Chin przekazał nam wieść o cesarzu Yao i dwóch braciach astronomach, Hsi i Ho, którzy zaniedbali obowiązki. Przegapili zaćmienie, a w dodatku w krytycznym momencie znaleziono ich pijanych. Cesarz przeraził się nie na żarty, że Słońce mogło zostać połknięte na zawsze przez smoka, dlatego kazał ściąć głowy nieszczęsnym astronomom...

Dawniej wierzono, że zaćmienie zapowiada śmierć wybitnego człowieka. Według ewangelistów zaćmienie miało towarzyszyć śmierci Chrystusa (zaćmienia najbliższe dacie ukrzyżowania były widoczne w Palestynie 29 listopada 24 roku i 19 marca 33 roku). Co najmniej raz zła przepowiednia miała moc sprawczą, kiedy 20 kwietnia 840 roku król Ludwik I Pobożny umarł ze strachu w czasie zaćmienia. Między jego synami rozpętała się wielka wojna o imperium, które Ludwik odziedziczył po ojcu Karolu Wielkim. Zakończył ją dopiero traktat w Verdun, dzielący wielkie królestwo na trzy części, z których biorą się dzisiejsze państwa Francja, Włochy i Niemcy.

Historyczne doniesienia o zaćmieniach Słońca i Księżyca są bardzo bogate. Ludzie już od najdawniejszych czasów interesowali się tymi zjawiskami. Często się ich obawiali, biorąc je za zapowiedź przyszłych kataklizmów, ale także starali się je zrozumieć, a nawet przewidywać. Wiadomo, że potrafili tego dokonać Babilończycy i Grecy, na przykład Tales z Miletu. Zaćmienia znalazły swoje odbicie w Biblii. Wspomina też o nich Homer i wielu historyków starożytnych. Dzięki temu, że obecnie potrafimy z dużą dokładnością określić czas i miejsce występowania zaćmień, zarówno przyszłych, jak i dawno minionych, możemy weryfikować daty wielu wydarzeń historycznych, przy okazji których kronikarze powoływali się na te zjawiska astronomiczne. Na Słowiańszczyźnie podczas zaćmień Słońca znany był zwyczaj czynienia rytualnego hałasu, co miało odstraszyć potwory i inne złe moce czyhające na Słońce. Niekiedy o wywołanie zaćmienia podejrzewano czarownice, które miały przebijać Słońce diamentową szpilką i wtrącać je do morza. Natomiast Północnoamerykańscy Indianie Czipewejowie myśleli, iż Słońce wygasa, pomagali mu więc rozpalić się na nowo, strzelając w jego kierunku zapalonymi strzałami. W Turcji natomiast ciężarne kobiety unikały noszenia w czasie zaćmienia metalowych przedmiotów, bo - jak wierzono - mogły one wypalić znamię na dziecku.

 

Zaćmienia Słońca w historii Polski

W ostatnim tysiącleciu na terytorium współczesnej Polski całkowite zaćmienia Słońca wystąpiły tylko 17 razy! Polacy mogą poszczycić się pierwszą na świecie fotografią korony słonecznej, wykonaną w Warszawie 28 lipca 1851 roku! Ostatnie takie zaćmienie miało miejsce 30.6.1954 roku (Suwalszczyzna). Bywały stulecia, w których na terytorium naszego kraju występowały aż 4 zaćmienia (XV, XIX wiek), niekiedy nie występowały (XI, XII wiek). Tak nieurodzajny w zaćmienia jest XXI wiek, w którym na terytorium obecnej Polski nie będzie widoczne zaćmienie całkowite.

Jak powstają zaćmienia Słońca

Jak powstają zaćmienia Słońca?

W ciągu roku może występować od 2 do 5 zaćmień Słońca, do 5 Księżyca, jednak łącznie nie więcej niż 7. np.: 5 Słońca i 2 Księżyca. Generalnie zaćmienia Słońca występują tylko podczas nowiu, a zaćmienia Księżyca tylko podczas pełni (najczęściej ponad 14 dni przed lub po zaćmieniu Słońca). Jest to spowodowane tym, że orbita Księżyca wokół Ziemi jest nachylona pod kątem 5 stopni względem płaszczyzny orbity Ziemi wokół Słońca. W rezultacie; podczas każdego obiegu Ziemi, Księżyc przecina płaszczyznę orbity naszej planety dwukrotnie w punktach nazywanych węzłami. Księżyc w nowiu znajduje się nad lub pod Słońcem, w pełni natomiast przeważnie omija cień Ziemi. Tylko w rzadkich przypadkach, gdy Księżyc w nowiu lub pełni przesunie się blisko jednego z węzłów, może nastąpić zaćmienie. Ponieważ Ziemia i Słońce próbują przeciągnąć Księżyc na swoją stronę, węzły stopniowo zmieniają swoje położenie na ekliptyce. Nazywa się to cofaniem węzłów. Te zmiany węzłów powodują, że nów i pełnia przypadają na jednej linii ze Słońcem co 173,3 dni. Okres ten nazywa się sezonem zaćmień. Dlatego w każdym roku kalendarzowym występują przynajmniej dwa sezony zaćmień, w których mogą występować zaćmienia Słońca i Księżyca. Dwa sezony zaćmień to rok zaćmieniowy, który liczy 346,6 dnia, czyli 18,6 dnia mniej niż rok kalendarzowy. Ta różnica powoduje, że w niektórych latach może wystąpić od 2 do 5 zaćmień Słońca. Statystycznie w danym punkcie na Ziemi podobne całkowite zaćmienie Słońca może zdarzyć się średnio tylko raz na 360 lat.

Całkowite zaćmienie Słońca trwa najwyżej 7,5 min i jest praktycznie niezauważalne do momentu, gdy Słońce jest zakryte przez Księżyc w ponad 80%. Kiedy już 90% tarczy Słonecznej jest zakryte robi się wyraźnie szaro i da się odczuć ochłodzenie (o ile jest lato), gdy już min 98% tarczy Słonecznej jest zakryte zapada zmrok. Podczas zaćmień całkowitych, które wypadają praktycznie w zenicie jest najciemniej i dookoła tuż nad horyzontem widać jakby poświatę przed wschodem Słońca, a temperatura w miejscu obserwacji (gdy jest upalnie i gorąco) może spaść o kilka, kilkanaście stopni. Najkrótsze może trwać ok. 20 sekund, najczęściej faza całkowita zaćmienia trwa od dwóch do pięciu minut). Cień podczas zaćmienia przesuwa się z prędkością ok. 1800 km/h (1100 mil/h) na równiku i 8000 km/h (5000 mil/h) w pobliżu biegunów. Szerokość pasa zaćmienia całkowitego nigdy nie przekracza 267 km (167 mil).

Momenty zaćmienia (kontakty)

Momenty najważniejszych zjawisk zachodzących podczas zaćmień Słońca nazywane są "kontaktami" i określane numerami: pierwszy, drugi, trzeci i czwarty. Zaćmienie Słońca dla danego miejsca obserwacji zawsze rozpoczyna się w momencie pierwszego kontaktu, gdy Księżyc zaczyna nasuwać się na tarczę Słońca. Ten punkt jest oznaczany jako (P1), czyli "pierwszy kontakt półcienia". Drugi kontakt oznacza początek fazy całkowitej i jest obserwowany tylko w obrębie pasa zaćmienia całkowitego. Jest to moment, gdy wschodnia krawędź Księżyca (lewy brzeg, gdy patrzymy z półkuli północnej) dotyka wschodniej krawędzi Słońca (prawego brzegu, gdy patrzymy z półkuli południowej). Oznacza on początek zaćmienia całkowitego lub obrączkowego. Ten kontakt jest oznaczany (Ul), czyli "pierwszy kontakt cienia" (od łac. umbra "cień"). Zaćmienie całkowite lub obrączkowe kończy się wtedy, gdy zachodni (prawy) brzeg Księżyca opuszcza zachodni (prawy) brzeg Słońca. Ten punkt oznaczamy jako (U2). Ostatni kontakt (P2) oznacza koniec zaćmienia częściowego, gdy Księżyc całkowicie odsłoni tarczę Słońca.

Okresy (cykl) zaćmień - SAROS

SAROS to okres zaćmień (cykl), który trwa 6585,33 dni (223 miesiące synodyczne = 242 miesiące smocze = 18 lat 10 dni, a w roku przestępnym 11 dni), po którym powtarzają się podobne do siebie zaćmienia Słońca. Okres SAROS rozpoczyna się zaćmieniem częściowym o niewielkiej fazie w okolicy jednego z biegunów Ziemi, a najdłuższe zaćmienie całkowite w danym SAROS występuje w pobliżu równika. Jednocześnie biegnie wiele okresów SAROS, dlatego w każdym roku widzimy więcej niż jedno zaćmienie Słońca. Po upływie pełnego okresu SAROS (od daty dowolnie wybranego zaćmienia) kolejne zaćmienie powtórzy się i będzie podobne, jednak nie będzie ono identyczne niż poprzednie. Różnica ta wynika z faktu, że okres 223 miesięcy synodycznych różni się o 0,46 dnia od okresu zaćmień, dlatego Słońce po upływie danego okresu SAROS będzie znajdowało się nieco na zachód niż na początku okresu SAROS. Np. Kolejne zaćmienia w każdym okresie SAROS będą miały coraz większą fazę, do wystąpienia serii coraz dłuższych zaćmień całkowitych, aby po tym maksimum fazy kolejnych zaćmień malały, kończąc dany okres SAROS zaćmieniem częściowym o niewielkiej fazie. To, że w danym roku widzimy więcej niż jedno zaćmienie Słońca jest spowodowane tym, że jednocześnie biegnie wiele okresów SAROS.

Rodzaje zaćmień Słońca

Całkowite zaćmienie Słońca

Podczas zaćmienia całkowitego oślepiająco jasna powierzchnia Słońca, którą widzimy każdego słonecznego dnia - jest zasłonięta, dzięki czemu możemy zobaczyć inne, na co dzień niewidoczne części Słońca. Chromosferę, którą można zwykle zobaczyć tylko przez kilka sekund na początku i na końcu zaćmienia całkowitego. Można zaobserwować przypominające języki ognia protuberancje, rozciągające się na tysiące kilometrów w kosmosie. Wreszcie zaćmione Słońce otacza, rozległa i przepiękna korona. Aby zobaczyć całkowite zaćmienie Słońca, obserwator musi być w odpowiednim momencie w miejscu, którego współrzędne geograficzne są objęte "pasem" zaćmienia całkowitego.

Schemat powstawania całkowitego zaćmienia Słońca (widok z przestrzeni kosmicznej)

Przebieg całkowitego zaćmienia Słońca (widok obserwowany na Ziemi)

Obrączkowe zaćmienie Słońca
Gdy Księżyc przechodzący przed tarczą Słońca jest od niej mniejszy, wtedy podczas maksymalnej fazy zaćmienia pozostaje widoczny jasny pierścień (obrączka). Zaćmienia takie nazywamy obrączkowymi. Ponieważ Księżyc nie zakrywa całkowicie oślepiającej fotosfery, chromosfery, korony Słonecznej i protuberancji nie widać.

Schemat powstawania obrączkowego zaćmienia Słońca (widok z przestrzeni kosmicznej)

Przebieg obrączkowego zaćmienia Słońca (widok obserwowany na Ziemi)

Częściowe zaćmienie Słońca

Podczas zaćmienia częściowego do Ziemi dociera tylko półcień Księżyca, a cień omija Ziemię (zaćmienia częściowe są obserwowane również przy okazji zaćmienia całkowitego, obrączkowego lub obrączkowo-całkowitego poza granicą pasa fazy maksymalnej). Podobnie jak w przypadku innych zaćmień Słońca, procent przesłoniętej tarczy Słońca zmienia się zależnie od położenia obserwatora, ale niezależnie od tego Słońce będzie zaćmione tylko częściowo (przy zaćmieniu całkowitym możemy wybrać miejsce obserwacji w pasie zaćmienia całkowitego).

Schemat powstawania częściowego zaćmienia Słońca (widok z przestrzeni kosmicznej)

Przebieg częściowego zaćmienia Słońca (widok obserwowany na Ziemi)

Hybrydowe (Obrączkowo-całkowite zaćmienie Słońca, bardzo rzadkie)

Zdarzają się także dość nietypowe i niezmiernie rzadkie zaćmienia Słońca, które są całkowite, będąc też obrączkowymi. Takie zjawiska nazywamy zaćmieniami obrączkowo-całkowitymi (hybrydowymi). Na krańcach pasa całkowitego zaćmienia Księżyc jest zbyt mały, aby całkowicie zakryć Słońce i dlatego zaćmienie jest w tym rejonie widoczne jako obrączkowe. Jednakże z powodu zakrzywienia powierzchni Ziemi w pobliżu środka pasa całkowitego zaćmienia obserwowana średnica Księżyca wzrasta tak, że zasłania całą tarczę Słońca, powodując jednak tylko bardzo krótkie zaćmienie całkowite, na bardzo małym obszarze występowania, i tutaj bardzo ważna jest lokalizacja obserwatora oraz dokładny czas obserwacji.