Почему тень некоторых солнечных затмений пересекает арктические/антарктические регионы?

Эклиптика (плоскость орбиты Земли) наклонена на 23,4 градуса. Это то же самое, что и осевой наклон Земли. Орбита Луны наклонена к эклиптике на 5,145 градуса.

Следовательно, максимальная широта, на которой солнечное затмение создает тень, должна составлять 28,545 северной широты и 28,545 южной широты.

Но это явно не так. В Википедии есть огромный список солнечных затмений с диаграммами. Вот тот , который проходит очень близко к южному полюсу. Как это возможно?

Редактировать: На самом деле я что-то пропустил. Поскольку Луна и Солнце должны находиться в одном и том же месте, а Солнце никогда не может превышать 23,4 градуса склонения, солнечные затмения должны быть привязаны к 23,4 градусам северной/южной широты. Я не должен был добавлять два угла. Спасибо пользователю:berrycenter за указание на это.

Ответы (1)

Я хотел задать этот вопрос, хотя я понял правильную геометрию в середине набора текста. Поэтому я отвечу на это сам.

Во-первых, подлунная точка никогда не превышает 28,545 северной широты. Если вы стоите в подлунной точке, Луна будет прямо над вами. Луна никогда не выходит за пределы этой широты.

Но это не значит, что тень Луны не может блуждать за ее пределами. Вот один из способов, как это могло произойти.

введите описание изображения здесь

Редактировать: это моя попытка нарисовать что-то примерно в масштабе. Думаю, я правильно понял размеры Земли/Луны, но расстояние Луна-Земля должно быть примерно в 4 раза больше. И солнечные лучи, конечно, не параллельны, но я не думаю, что можно рисовать или воспринимать крошечные углы в таком масштабе.

Зеленая линия – это эклиптика. Предполагается, что Солнце и Луна выровнены по горизонтальной линии, но по какой-то причине я нарисовал солнечные лучи пополам рядом с зеленой линией, что вводит в заблуждение. Я постараюсь отредактировать картинку, когда смогу.

С технической точки зрения, Луна может быть немного выше или немного ниже своего Узла . Если бы Луна находилась точно в своем узле, то центр тени был бы абсолютно точно где-то между 28,5 северной широты (на самом деле 23,4 северной широты, потому что Солнце никогда не выходит за ее пределы). Но, как вы можете видеть, чем дальше он уходит от своего узла, тем круче тень падает на Землю и тем дальше к полюсу она уходит. Слишком далеко от узла, и тень вообще не перехватит Землю и у нас не будет затмения.

Если провести линию от центра Луны к центру Земли, то можно увидеть, что подлунная точка точно находится в пределах 28,5 градусов северной/южной широты. Но тень не обязательно следует этой воображаемой линии. Тень всегда следует по линии от Солнца до Луны.

Можно даже представить себе очень экстремальный случай, когда тень падает «с другой стороны» шеста. Я думаю, что это может иметь место здесь , поскольку это затмение выглядит очень коротким.

Это хорошее использование «ответьте на свой вопрос», но есть глюк: во время затмения склонение луны должно быть примерно таким же, как и у солнца (плюс-минус 0,5 градуса), поэтому склонение луны во время затмения ограничено. до +-24 градусов, а не +-28,5 градусов. Ваша точка зрения по-прежнему верна, но обратите внимание, что солнце имеет сферическую форму, поэтому я не уверен, что аргумент о параллельных лучах света применим к тени.
@barrycarter Да, но склонение - это мера абсолютной системы координат неба. В относительной системе координат (высота? Я думаю) солнце и луна могут быть на любой высоте над горизонтом, вплоть до самого горизонта. Но да, я понимаю вашу точку зрения, что я не должен был добавлять 23,4 и 5,1 градуса в свой первоначальный мыслительный процесс. Я думаю, что 2-й абзац моего ответа все еще верен в том, что подлунная точка связана с 28,5 с.ш. Что касается рисунка, то они не параллельны, это была просто моя попытка нарисовать что-то примерно в масштабе. Я должен отредактировать с некоторой информацией об этом.