Астраномія
Выдавец: Выдавецтва БДУ
Памер: 224с.
Мінск 2003
Рыс. 7.2. Сутачныя шляхі Сонца над гарызонтам у розныя поры года пры назіраннях на экватары Зямлі
ня, а самы доўгі — на 22 чэрвеня. Вялікі круг экліптыкі перасякае вялікі круг нябеснага экватара пад вуглом 23,5° (дакладней, 23°26'). На столькі ж Сонца бывае ніжэй экватара ў дзень зімовага сонца-стаяння — 22 снежня. У гэты дзень вышыня Сонца ў верхняй кульмі-нацыі змяншаецца ў параўнанні з 22 чэрвеня амаль на 47°.
Для назіральнікаў, што знахо-дзяцца на зямным экватары, су-тачныя шляхі Сонца над гарызон-там на працягу года паказаны на рыс. 7.2.
45
Вышыню h Сонца, якая штодзённа змяняецца, можна вылічыць па формуле: h = 90° — q> + 8S, дзе ф — геаграфічная шырата мяс-цовасці, 8Э — схіленне Сонца. Са зменай 8е змяняюцца таксама пункты ўсходу і захаду Сонца.
4. Бачны рух і фазы Месяца. Месяц — натуральны спадарожнік Зямлі. Гэта найбліжэйшае да Зямлі нябеснае цела, якое свеціць ад-бітым сонечным святлом. Месяц рухаецца вакол Зямлі прыблізна па эліптычнай арбіце ў той жа бок, у які Зямля абарачаецца вакол сваёй восі. Таму мы бачым Месяц, які рухаецца сярод зорак насус-трач вярчэнню неба. Для зямнога назіральніка за суткі Месяц пе-рамяшчаецца на 13,2°.
Поўны абарот па арбіце вакол Зямлі Месяц здзяйсняе за 27,3 су-так (сідэрычны месяц). I за такі ж час ён здзяйсняе адзін абарот ва-кол сваёй восі, таму да Зямлі заўсёды павернута адно і тое ж паў-шар’е Месяца.
Рух Месяца вакол Зямлі вельмі складаны, і яго вывучэнне — адна з найцяжэйшых задач нябеснай механікі. Бачны рух Меся-ца суправаджаецца бесперапыннай зменай яго выгляду — зменай фаз. Адбываецца гэта з-за таго, што Месяц займае розныя мес-цазнаходжанні адносна Зямлі і Сонца (рыс. 7.3). Месяцавай фа-зай называецца бачная ў сонечным асвятленні частка месяцавага
РУХ НЯБЕСНЫХ ЦЕЛ
III
дыска.
Пачнём разглядаць фазы Месяца з маладзіка. Гэтая фаза бывае, калі Месяц праходзіць паміж Сонцам і Зямлёй і павернуты да нас сваім цёмным бскам (гл. рыс. 7.3, месцазнаходжанне 1). Месяц зусім не бачны з Зямлі.
Першая квадра (месцазна-ходжанне 3)
Рост гарба (месцазна-ходжанне 4)
Поўня (месцазна-ходжанне 5)
Змяншэнне гарба (месцазна-ходжанне 6)
Апошняя квадра (месцазна- -ходжанне 7)
Маладзік (месцазна-ходжанне 1)
Рост сярпа (месцазна-ходжанне 2)
яншэнне сярпа месцазна-ходжанне 8)
Рыс. 7.3. Змена месяцавых фаз
РУХ НЯБЕСНЫХ ЦЕЛ
III
Праз адзін-два дні ў заходняй частцы неба з’яўляецца і працяг-вае расці вузкі яркі серп «маладога» Месяца (месцазнаходжанне 2). Часам на фоне неба бывае прыкметнай з-за цьмянага шараватага свячэння (так званага попельнага святла Месяца) і астатняя частка месяцавага дыска. З’ява попельнага святла тлумачыцца тым, што месяцавы серп асвятляецца непасрэдна Сонцам, а астатняя месяца-вая паверхня — рассеяным сонечным святлом, адбітым ад Зямлі. Праз 7 сутак ужо будзе бачная ўся правая палавіна месяцавага дыс-ка — настае фаза першай квадры (месцазнаходжанне 3). У гэтай фазе Месяц узыходзіць днём, вечарам бачны ў паўднёвай зоне неба і за-ходзіць ноччу. Далей фаза павялічваецца (месцазнаходжанне 4), і праз 14—15 сутак пасля маладзіка Месяц будзе ў процістаянні з Сонцам (месцазнаходжанне 5). Яго фаза становіцца поўнай, настае поўня. Сонечныя прамяні асвятляюць усё месяцавае паўшар’е, павернутае да Зямлі. Поўны Месяц узыходзіць перад заходам Сонца, заходзіць пры яго ўсходзе, а ў сярэдзіне ночы бачны ў паўднёвым баку неба.
Пасля поўні Месяц паступова набліжаецца да Сонца з захаду і асвятляецца ім злева (месцазнаходжанне 6). Прыкладна праз ты-дзень настае фаза трэцяй, ці апошняй, квадры (месцазнаходжанне 7). Месяц узыходзіць каля поўначы, перад усходам Сонца знаходзіцца ў паўднёвым баку неба і заходзіць днём. Пры далейшым збліжэнні спадарожніка Зямлі з Сонцам фазы Месяца, якія змяншаюцца, ста-новяцца серпападобнымі (месцазнаходжанне 8). Месяц бачны толькі перад раніцай, незадоўга да ўсходу Сонца, а заходзіць у светлы час сутак перад заходам Сонца. Вузкі серп Месяца ў гэтым выпадку выпукласцю павернуты на ўсход. Пасля гэтага зноў настае маладзік, і Месяц перастае быць бачным на небе.
Ад аднаго маладзіка да наступнага праходзіць каля 29,5 сутак. Гэты перыяд змены месяцавых фаз называецца сінадычным месяцам. Сінадычны (ці месяцавы) месяц больш працяглы за сідэрычны (ці зорны) месяц, таму што і Месяц, і Зямля рухаюцца ў прасторы ў прамым напрамку.
5. Сонечныя і месяцавыя зацьменні. У сваім руху Месяц часта засланяе (ці, як гавораць астраномы, накрывае) зоркі задыякальных сузор’яў. Значна радзей Месяц накрывае Сонца і планеты. Накры-ванне Сонца Месяцам называецца сонечным зацьменнем.
Сонечнае зацьменне мае розны выгляд для розных пунктаў зям-ной паверхні. 3-за таго што дыяметр Месяца ў 400 разоў меншы за дыяметр Сонца і Месяц знаходзіцца прыкладна ў 400 разоў бліжэй да Зямлі, на небе Сонца і Месяц здаюцца дыскамі аднолькавых па-мераў. Таму пры поўным сонечным зацьменні Месяц можа цалкам накрыць яркую паверхню Сонца і пакінуць пры гэтым адкрытай сонечную атмасферу (гл. рыс. 20.3 і 20.7).
47
Разгледзім схему поўнага сонечнага зацьмення (рыс. 7.4). Пры праходжанні паміж Сонцам і Зямлёй маленькі Месяц не можа поў-насцю зацяніць Зямлю. Дыск Сонца будзе поўнасцю закрыты толькі для назіральніка А, які знаходзіцца ўнутры месяцавага ценю, найбольшы дыяметр якога не перавышае 270 км. Толькі з гэтай параўнальна вузкай зоны зямной паверхні, куды падае цень ад Ме-сяца, будзе бачным поўнае сонечнае зацьменне. Там жа, куды па-дае паўцень ад Месяца, унутры так званага конуса месяцавага паў-ценю, будзе бачным (для назіральнікаў В і С) частковае сонечнае зацьменне.
Калі ў момант зацьмення Месяц, які рухаецца па сваёй эліптыч-най арбіце, будзе знаходзіцца на значным аддаленні ад Зямлі, то бачны дыск Месяца будзе занадта малым, каб поўнасцю накрыць Сонца. Тады назіральнік А (рыс. 7.5) зможа ўбачыць вакол цёмнага дыска Месяца зіхатлівы абадок сонечнага дыска. Гэта — кольцапа-добнае зацьменне. Для назіральнікаў В і С такое сонечнае зацьмен-не будзе частковым.
Па-за межамі месяцавага паўценю зацьменні ўвогуле не назіраюц-ца. Сонечнае зацьменне бачнае не на ўсёй паверхні Зямлі, а толькі там, дзе прабягае цень і паўцень Месяца. Шлях месяцавага ценю па зямной паверхні называецца паласой поўнага сонечнага зацьмення.
РУХ НЯБЕСНЫХ ЦЕЛ
III
Рыс. 7.4. Схема поўнага сонечнага зацьмення (для назіральнікаў A, В, С)
РУХ НЯБЕСНЫХ ЦЕЛ
Рыс. 7.5. Схема кольцападобнага сонечнага зацьмення (для назіральнікаў A, В, С)
Штогод бывае ад двух да пяці сонечных зацьменняў у апошнім выпадку — абавязкова частковых. У сярэднім у адным і тым жа месцы Зямлі поўнае сонечнае зацьменне можна назіраць надзвычай рэдка — толькі адзін раз за 200—300 гадоў, а працягласць поўнай ці кольцападобнай фазы складае ўсяго толькі 2—3 мін. Працягласць поўнага сонечнага зацьмення не перавышае 7 мін 40 с. Таму астра-номы старанна рыхтуюцца да назірання зацьмення, каб паспець вывучыць знешнія абалонкі Сонца.
Месяцавыя зацьменні адбываюцца тады, калі Месяц трапляе ў зямны цень, які таксама мае форму конуса і абкружаны паўценем (рыс. 7.6). Пры частковым паглыбленні Месяца ў зямны цень меся-цавае заць.менне называецца частковым ценявым, а пры поўным па-глыбленні — поўным ценявым зацьменнем. 3-за таго што зямны цень накіраваны ў бок, процілеглы Сонцу, Месяц можа прайсці праз яго толькі ў поўню. Месяц паступова паглыбляецца ў зямны цень сваім левым краем. Пры поўным зацьменні ён набывае буры ці цёмна-чырвоны колер (рыс. 7.7), таму што сонечнае святло пасля пералам-лення ў зямной атмасферы асвятляе Месяц пераважна чырвонымі прамянямі, якія менш рассейваюцца і аслабляюцца зямной атма-сферай.
49
РУХ НЯБЕСНЫХ ЦЕЛ
Як правіла, штогод адбываецца адно-два месяцавых зацьменні, але бываюць гады, калі зацьменняў не бывае зусім. Месяцавыя зацьменні бачныя з усяго начнога паўшар’я Зямлі, дзе ў гэты час Месяц знаходзіцца над гарызонтам. Таму ў кожнай мясцовасці яны назіраюцца часцей за сонечныя зацьменні, хаця адбываюцца пры-кладна ў 1,5 раза радзей. Найбольшая працягласць месяцавага зацьмення дасягае 1 гадз 40 мін.
Яшчэ ў VI ст. да н. э. было ўстаноўлена, што прыкладна праз 18 гадоў і 11,3 сутак усе зацьменні паўтараюйца ў адной і той жа паслядоўнасці. Гэты перыяд называецца сарасам (у перакладзе з егі-пецкага — перыяд, паўтарэнне). На працягу сарасу ў сярэднім ад-бываецца 70—71 зацьменне, з якіх 42—43 сонечных і 28 месяцавых.
Ведаючы працягласць сарасу, можна прыблізна прадказваць час надыходу зацьменняў. У наш час сонечныя і месяцавыя за-цьменні з вялікай дакладнасцю вылічаны на тысячы гадоў назад і на сотні гадоў наперад (гл. Дада-так 5). Астраномы неаднойчы ўда-кладнялі даты гістарычных падзей, якія, паводле летапісаў, супадалі з такімі неардынарнымі прырод-нымі з’явамі.
Чаму сонечныя і месяцавыя зацьменні бываюць не кожны ме-сяц? 3 чым звязана з’ява сарасу? Здавалася б (гл. рыс. 7.4—7.6), што зацьменні павінны адбывацца пры кожным абароце Месяца вакол Зямлі. На самай справе такога не здараецца, таму што плоскасць ме-сяцавай арбіты не супадае з плос-
III
4. Зак. 1772.
Hfl ХІЧНЭ39КН XXd
Рыс. 7.8. Плоскасць месяцавай арбіты не супадае з плоскасцю экліптыкі
касцю экліптыкі. Бачны шлях руху Месяца на небе перасякаецца пад вуглом 5°09' з экліптыкай — бачным шляхам руху Сонца на фоне зорак. Таму Месяц у час маладзіка ці поўні можа знаходзіцца далёка ад плоскасці экліптыкі, і тады яго дыск праходзіць вышэй або ніжэй за дыск Сонца ці конуса ценю Зямлі. Зацьменні адбыва-юцца тады, калі Месяц знаходзіцца паблізу ад пунктаў перасячэн-ня месяцавай арбіты з экліптыкай (рыс. 7.8).
Пытанні і практыкаванні
1. Якія асаблівасці сутачнага руху Сонца на розных шыротах? 2. Ці можа ў нашай краіне Сонца назірацца ў зеніце? Чаму? 3. Чаму Месяц павернуты да Зямлі заўсёды адным і тым жа сваім бокам? 4. У чым адроз-ненне сідэрычнага і сінадычнага месяцаў? Чым абумоўлена іх розная пра-цягласць? 5. Што разумеюць пад месяцавай фазай? Апішыце фазы Меся-ца. 6. Серп Месяца павернуты выпукласцю ў правы бок і блізкі да гары-зонта. У якім баку гарызонта ён знаходзіцца? 7. Чаму адбываюцца сонечныя і месяцавыя зацьменні? 8. Ахарактарызуйце поўныя, частковыя і кольцападобныя сонечныя зацьменні. 9. Як адрозніць фазу зацьмення Месяца ад адной з яго звычайных фаз? 10. Чаму сонечныя зацьменні ад-бываюцца не кожны маладзік, а месяцавыя — не кожную поўню? 11. Што такое сарас? Якая яго перыядычнасць?
КНІГІ ОНЛАЙН
