Солнечные затмения для чайников: Шаг 1 - экваториальная орбита Луны вокруг планеты без наклона оси

1. Каждое новолуние будет полным солнечным затмением.

Неправильно. Даже если бы у Земли не было наклона оси, а у Луны была бы экваториальная орбита, это не означает, что каждое новолуние было бы полным солнечным затмением. Да, Луна всегда вызывала какое-то затмение в каждое новолуние, но форма ее орбиты не изменилась — это по-прежнему эллипс. В одних точках своей орбиты он дальше, в других ближе. Когда оно находится дальше в новолуние, оно кажется меньше, чем солнце в небе, создавая кольцеобразное (кольцевое) затмение, а не полное затмение.

2. Путь тотальности всегда будет охватывать одну и ту же область: коридор шириной 250 км с центром на экваторе (то есть 125 км над северным полушарием и 125 км над южным полушарием).

По той же причине, что и (1), путь тотальности будет варьироваться от максимального количества до нуля. Для кольцеобразных затмений вместо этого будет аналогичный путь кольцеобразности. Но каким бы ни был этот путь, его центр всегда будет находиться на экваторе.

3. Я думаю, что путь тотальности не всегда будет охватывать одну и ту же область, например, всегда над Африкой, поэтому Q1: Существует ли простая формула для предсказания, какие области будут на пути тотальности?

Я уверен, что есть формулы, предсказывающие, какие области окажутся на пути тотальности/кольцевости, но они не будут простыми. Они будут зависеть от того, когда именно происходит новолуние, и от точного расстояния Луны от Земли. Это будет контролировать, какая полоса вдоль экватора увидит затмение и насколько оно будет широким. Поскольку Луна замедляет движение по своей орбите, когда находится дальше от Земли, и ускоряется по своей орбите, когда приближается к Земле, время между новолуниями непостоянно. Тот факт, что собственная орбита Земли вокруг Солнца также является эллиптической, и она также замедляется/ускоряется, когда она находится далеко/близко от/к Солнцу, также усложняет это.

4. В реальной жизни момент тотальности может варьироваться от секунд до семи минут. Но в моем учебном примере, Q2: период тотальности всегда должен быть одним и тем же, верно? Поскольку траектория пересечения Луны и Солнца всегда одинакова (в то время как в реальной жизни Луна может пересекаться с Солнцем под разными углами и двигаться в разных направлениях) Q3: Как я могу рассчитать этот период времени?

Опять же, из-за эллиптической орбиты Луны длина полной или кольцевой по-прежнему может варьироваться. Даже во время одного затмения продолжительность полного затмения зависит от вашего точного местоположения на Земле. Ваше точное местоположение определяет ваше точное расстояние от Луны во время затмения, которое будет варьироваться в зависимости от того, приближается ли Луна / дальше и как быстро. Для этого есть формулы, но я уверен, что они довольно сложны даже с учетом того, что Луна вращается вокруг экватора, а Земля не имеет наклона оси.

5. А как насчет широт, для которых солнечное затмение будет рассматриваться только как частичное? Я понимаю, что чем ближе к пути тотальности, тем больше будет закрыто солнце, и наоборот. Q4: Есть ли установленное значение, которое говорит, например, что для каждого км виден другой градус?

Как правило, чем ближе вы к экватору, тем больше будет закрыто солнце. Но это будет немного варьироваться в зависимости от расстояния Луны от Земли, и это не будет зависеть исключительно от вашей широты. Как указывает Джеральд, тень Луны, в которой можно увидеть полное солнечное затмение, имеет форму конуса. В разных точках Земли, близких к экватору, конус будет иметь разное поперечное сечение, которое может быть уже или шире, в зависимости от вашего точного местоположения. Когда затмение частичное, видимый размер Луны будет определять, какая часть Солнца покрыта. Луна, находящаяся дальше, казалась бы меньше на небе и, таким образом, покрывала бы меньше Солнца. Близко к границе, где Луна, кажется, касается Солнца, Луна может полностью пропустить Солнце, если она находится достаточно далеко и кажется достаточно маленькой.

1. Может или не может.
2. Нет.
3. Q1: Формула: да, простая формула: нет.
4. Q2: Не для каждой точки на Земле. Это происходит, например, из-за различных коэффициентов расстояния. Q3: Зависит от расстояний, размеров, угловых скоростей, положения на Земле.
5. Q4: Да, но для каждой точки по-разному, а не только по широте. Даже на экваторе могут быть точки с тотальностью и точки без нее. Это потому, что тень Луны не цилиндрическая, а конусообразная. И потому что Земля не является плоскостью, перпендикулярной оси Солнце-Луна. А расстояние Луна-Солнце меняется из-за его орбиты вокруг Земли.