Если бы Солнце было чуть больше или Луна немного дальше, полные солнечные затмения могут никогда не произойти. Но они делают, и оказывается, что это небесное явление, которое изменило историю человечества, и наше видение вселенной, может быть чистым совпадением.
Полные солнечные затмения, когда луна почти полностью покрывает солнце, очаровывали людей, по крайней мере, со времен самых ранних цивилизаций. Некоторые из самых древних исторических записей, написанных на глиняных табличках в Вавилоне около 2500 лет назад, посвящены наблюдениям затмений. Астрономы в то время интерпретировали события как предзнаменования бедствия, в то время как народные сказки по всему миру обычно объясняли затмения как конфликт между солнцем и пожирающим небесным драконом, волком или крысой.
Несколько солнечных затмений даже изменили историю человечества - например, повлияв на исход решающей древней битвы или вдохновив ученых на то, что они открыли секреты места человечества во вселенной. Это большая ответственность за феномен, который астрономы иногда называют «небесным совпадением». В конце концов, вот что такое полное солнечное затмение: полное совпадение.
«Луна почти в 400 раз меньше диаметра Солнца, а Солнце почти в 400 раз дальше Луны», - сказал Марк Галлавей, астроном из Университета Хартфордшира в Соединенном Королевстве. «Следствием этого является то, что угловой диаметр, или размер, который мы видим, Солнца и Луны на небе почти одинаков».
Однако такое почти идеальное совпадение не всегда имело место. Поскольку расстояние между Луной и Землей медленно меняется, солнечные затмения выглядели совсем по-другому миллионы лет назад - и снова будут, десятки миллионов лет в будущем.
«Это прекрасное совпадение - жизнь прожила на Земле около 400 миллионов лет, и мы живем в этом маленьком временном промежутке, когда это происходит, и это удивительно», - сказал Галлавей в интервью Live Science.
Небесное совпадение
Короче говоря, это просто случайность геометрии, когда видимый диск Луны почти точно соответствует размеру видимого диска Солнца, сказал астроном Калеб Шарф, директор Астробиологического центра Колумбийского университета в Нью-Йорке.
«Когда мы начинаем, называя это совпадением, что диск Луны и Солнца, кажется, очень похожи по размеру, мы создаем загадку, где ее, вероятно, не существует», - сказал Шарф Live Science. «Совпадение не так уж велико - оно приблизительное и варьируется в зависимости от времени затмения и лунной орбиты».
Голлауэй добавил, что подобно тому, как Земля вращается вокруг Солнца по эллиптическому пути, а не по кругу, лунная орбита Земли также является эллиптической, отличаясь примерно на 6 процентов от идеального круга. В результате изменяющееся расстояние между Землей и Луной может иметь большое значение в появлении каждого затмения, видимого с поверхности Земли, сказал он.
«Когда Луна находится в самой дальней точке, мы получим то, что называется кольцевым затмением», - сказал Галлауэй, эффект, также известный как «кольцо огня», когда видимый размер луны немного меньше, а солнечный диск видно по краю луны.
Кроме того, Луна очень медленно движется дальше от Земли, эффект, вызванный выпуклостью океанских приливов Земли, медленно увлекающей Луну на немного более быструю и более высокую орбиту. (Тот же самый механизм заставляет вращение Земли замедляться, делая дни длиннее на очень малую долю секунды каждый год.)
«В настоящее время Луна медленно удаляется от Земли примерно с той скоростью, с которой растут ваши ногти, - сказал Галлоуэй, - так что через несколько десятков миллионов лет у нас прекратятся подобные затмения».
Астрономия для динозавров
Солнечные затмения также выглядели бы совсем иначе в далеком прошлом, когда Луна была намного ближе к Земле и выглядела намного больше, сказал Галлавей. (Хотя, возможно, в то время только динозавры были бы рядом, чтобы увидеть это.)
«Луна полностью покрыла бы солнце, поэтому мы не получили бы всех этих странных эффектов, таких как бусы Бэйли и эффект кольца с бриллиантом», - сказал он.
Бусы Бэйли - это точки света, которые иногда можно увидеть, когда солнце появляется из-за луны. Солнечный свет через лунные горы и долины вызывает явление. По словам Галлауэя, кольцо с бриллиантом представляет собой аналогичный эффект, но в гораздо большем масштабе, возникающий, когда свет от восходящего солнца вспыхивает вдоль одной стороны диска Луны.
Хотя некоторые солнечные затмения сыграли важную роль в науке, например, затмение 1919 года, которое помогло подтвердить теорию общей относительности Эйнштейна, сегодня эти небесные события не всегда представляют большой научный интерес, сказал он.
«Затмения - одна из наиболее хорошо изученных вещей в науке. Мы знаем, как они работают, и, честно говоря, мы просто идем туда, потому что нам нравится видеть затмения», - сказал Галлавей.
Однако некоторые явления, связанные с затмением, здесь, на Земле, не совсем понятны, сказал он. «Например, с тенями происходят странные вещи. Они выглядят полосатыми во время затмений, что может быть связано с тем, что солнце больше не является точечным источником и все эффективно освещается кругом», - сказал Галлавей.
Ученые также провели эксперименты, чтобы определить, является ли воспринимаемое падение температуры, о котором сообщают многие наблюдатели затмения, реальным или психологическим эффектом, добавил он.
«Тот факт, что птицы перестают петь - это тоже очень странно. И, как сообщается, воздух приобретает фиолетовый цвет, возможно, потому, что это тот тип источника освещения, которого мы никогда раньше не испытывали», - сказал Галлоуэй.
Затмение человека
Тем не менее, человеческий опыт затмений представляет особый интерес для Кейт Руссо, психолога и автора, написавшего три книги на эту тему. Ее последняя книга «Быть в тени: истории о первом опыте полного затмения» («Быть в тени», 2017) была выпущена в начале этого месяца.
«Полное солнечное затмение непохоже на любое другое астрономическое событие - изменения происходят над вами, вокруг вас и внутри вас», - сказал Руссо в интервью Live Science по электронной почте.
«Совокупность возникает из-за совпадения в масштабе, позволяющего луне полностью блокировать Солнце. Но особенность совокупности настолько особенная, насколько захватывающим является опыт. Он потусторонний и внушает страх в масштабах, никогда не встречавшихся раньше. "увидеть" полное затмение. Вы "испытаете" его ", сказал Руссо.
ПОМНИТЬ: Если смотреть прямо на солнце, даже если оно частично покрыто луной, это может привести к серьезному повреждению глаз или слепоте. НИКОГДА посмотрите на частичное солнечное затмение без надлежащей защиты глаз. На нашем дочернем сайте Space.com есть полное руководство по безопасному просмотру затмения.
