Już wkrótce zaćmienie słońca widziane z Polski! Znamy datę

25 października, czyli we wtorek będziemy świadkami już kolejnego zaćmienia słońca. Zjawisko z Polski będziemy mogli już podziwiać od godziny 11:13 i potrwa do 13:32. Apogeum przypadnie na 12:14 do 12:26. Niestety nie z każdej części kraju będzie widać zjawisko ze względu na pogodę (zachmurzenie). Następne takie zjawisko pojawi się dopiero za trzy lata.

Zaćmienie Słońca – zjawisko astronomiczne powstające, gdy Księżyc znajdzie się pomiędzy Słońcem a Ziemią i tym samym przysłoni światło słoneczne.

Obecnie Księżyc jest tyle samo od Słońca mniejszy, ile razy jest bliżej Ziemi. Sprawia to, że jego kątowe rozmiary na niebie są bardzo zbliżone do słonecznych. Zaćmienie zachodzi wyłącznie podczas nowiu, w momencie kiedy Księżyc znajduje się dokładnie między Ziemią i naszą Gwiazdą Dzienną w prostej linii, o której mowa w syzygium. Gdyby Księżyc miał idealnie kołową orbitę, był bliżej Ziemi i znajdował się w tej samej płaszczyźnie ekliptyki, to zaćmienia Słońca występowałyby podczas każdego nowiu. Jednakże orbita Księżyca jest nachylona pod kątem ponad 5 stopni w stosunku do orbity Ziemi obiegającej Słońce, co sprawia, iż zwykle cień Księżyca mija Ziemię. Aby zaćmienie Słońca doszło do skutku, orbita Księżyca musi przeciąć orbitę Ziemi. Na dodatek orbita Księżyca jest eliptyczna, co powoduje, ze czasami znajduje się zbyt daleko od Ziemi, aby swoim rozmiarem mógł zasłonić całkowicie tarczę słoneczną (antycień). Obydwie orbity przecinają się na liniach węzłowych, co w konsekwencji daje od dwóch do pięciu zaćmień w ciągu roku, przy czym maksymalnie dwa z nich mogą być całkowite. Na dodatek całkowite zaćmienia Słońca są dużo rzadsze dla konkretnego miejsca na Ziemi, ponieważ pas cienia całkowitego jest bardzo wąski.

Zaćmienie Słońca jest zjawiskiem naturalnym, które choć znane od starożytności przypisywano do zjawisk nadprzyrodzonych lub kojarzono ze złymi znakami. Całkowite zaćmienie Słońca może być przerażające dla osób nieświadomych wiedzy o tym zjawisku.

Obserwacja zaćmienia Słońca nieuzbrojonym okiem grozi trwałym uszkodzeniem wzroku. Z pomocą przychodzą różnego rodzaju narzędzia umożliwiające obserwację tego zjawiska. Z technicznego punktu widzenia bezpiecznie można nieuzbrojonym okiem obserwować fazę całkowitą. Niemniej jednak i ta praktyka czasem bywa niebezpieczna ze względu na brak świadomości niektórych ludzi, nieodróżniających poszczególnych faz zjawiska. Najdłuższy możliwy czas trwania zaćmienia całkowitego to 7 minut i 31 sekund. Ludzie znani jako łowcy zaćmień podróżują po całym globie, aby doświadczyć całkowitego zaćmienia Słońca, którego termin jest już wcześniej znany.

Aby zrozumieć fenomen zaćmienia Słońca, należy sobie uświadomić, że Księżyc, choć ok. 400 razy mniejszy od Słońca, znajduje się około 400 razy bliżej Ziemi. Ponieważ wskaźniki te są do siebie podobne, oba te ciała są widziane z Ziemi prawie w tych samych rozmiarach kątowych: średnica kątowa wynosi około 0,5 stopnia łuku.

Osobną kategorią zaćmień Słońca jest zakrycie Słońca przez ciało niebieskie inne niż Księżyc. Takie zjawisko może być obserwowane z dowolnego punktu w przestrzeni kosmicznej, daleko od powierzchni Ziemi. Znane są udokumentowane dwa przykłady takich obserwacji. Pierwszy był obserwowany przez załogę Apollo 12 w roku 1969, kiedy zaćmienie Słońca spowodowane było przez Ziemię. Drugi został udokumentowany przez sondę Cassini w 2006 roku, jak Słońce zostało zakryte przez Saturna.

Z racji tego, iż orbita Ziemi obiegającej Słońce jest także eliptyczna, odległość Ziemi od Słońca zmienia się w ciągu roku. Wpływa to na widzialny rozmiar tarczy Słońca, ale nie aż tak znacząco, jak zmienia się w ciągu każdego miesiąca widomy rozmiar tarczy Księżyca. Gdy Ziemia znajduje się najdalej od Słońca, w okolicach aphelium na początku lipca, wówczas jest większa możliwość wystąpienia zaćmienia całkowitego. Natomiast kiedy Ziemia znajduje się blisko peryhelium na początku stycznia, wówczas w pewnym sensie zaćmienie obrączkowe jest bardziej prawdopodobne.

Zaćmienie całkowite

Zaćmienie rozpoczyna się I kontaktem, czyli zetknięciem się tarczy Księżyca z tarczą Słońca. W tym momencie zaczyna się zaćmienie częściowe, podczas którego nasz satelita zakrywa stopniowo coraz większy fragment dysku naszej gwiazdy. Gdy tarcza Księżyca zakryje całkowicie Słońce, stykając się z jego przeciwległą krawędzią, II kontakt rozpoczyna fazę całkowitą. Tuż przed II kontaktem następuje gwałtowny spadek jasności nie tylko Słońca, ale także nieba i całego otoczenia w miejscu obserwacji. Zanim tarcza słoneczna skryje się za Księżycem, na krótką chwilę pojawia się tzw. diamentowy pierścień, czyli ostatni błysk promieni słonecznych. Diamentowy pierścień pojawia się dwukrotnie – podczas początku i końca fazy całkowitego zaćmienia (tuż po III kontakcie). Gdy nachodząca tarcza Księżyca dotyka brzegów tarczy słonecznej, obserwujemy wtedy mieniący się pierścień z jaśniejszymi punktami, przypominającymi korale lub naszyjnik z pereł. Zjawisko to jako jeden z pierwszych opisał i wyjaśnił Francis Baily angielski astronom, podczas zaćmienia z 15 maja 1836 roku. Od jego nazwiska obecnie określamy je mianem pereł Baily’ego. Ponad sto lat wcześniej Edmund Halley zaobserwował i opisał to samo zjawisko, poprawnie sugerując, że musi to być spowodowane przeświecaniem promieni słonecznych pomiędzy kraterami i górami księżycowymi. III kontakt ma miejsce, gdy tarcza Księżyca zaczyna schodzić ze słonecznej, co rozpoczyna ponownie fazę zaćmienia częściowego, tym razem stopniowo odsłaniającego coraz większe fragmenty Słońca. W momencie IV kontaktu tarcza Księżyca całkowicie odkrywa Słońce i kończy całe zjawisko.

Rodzaj zaćmienia wynika z jego geometrii. Kluczowe jest położenie wierzchołka stożka cienia i strefy półcienia rzucanych przez Księżyc. Gdy wierzchołek trafia w Ziemię i wypada pod jej powierzchnię, oznacza to, że w danym miejscu na powierzchni Ziemi można obserwować zaćmienie całkowite. Im głębiej wpada wierzchołek cienia, tym szerszy jest pas całkowitości oraz czas trwania zaćmienia całkowitego. W związku z ruchem Księżyca i obrotem Ziemi wokół osi powstaje na jej powierzchni pas zaćmienia całkowitego o długości nawet do około 14 000 kilometrów. W sprzyjających warunkach, gdy Księżyc jest w perygeum, może mieć szerokość nawet 273 km. Szerokość pasa, w jakim można obserwować zaćmienie centralne, zależy od odległości Księżyca od Ziemi i Ziemi od Słońca oraz dodatkowo, od szerokości geograficznej. Przeciętna szerokość pasa zaćmienia wynosi około 100 km. W rejonach okołobiegunowych, gdzie stożek cienia Księżyca pada na Ziemię zawsze pod małym kątem, może ona zwiększyć się do 600 km. Czas trwania fazy całkowitej zaćmienia jest uzależniony od odległości pomiędzy naszą planetą i Księżycem, aktualnego położenia Ziemi na orbicie wokół Słońca, a także odległości danego miejsca od środka pasa całkowitego zaćmienia. Zaćmienie centralne (całkowite lub obrączkowe) musi nastąpić wówczas, gdy w czasie nowiu kątowa odległość Księżyca od jednego z węzłów jego orbity nie przekracza 10,1°, a może wydarzyć się już przy odległości 11,5°. Aby zaćmienie było długie, Księżyc powinien znajdować się w pobliżu perygeum, a Ziemia w pobliżu aphelium (rozmiary kątowe satelity będą większe od słonecznych). Analogicznie: najkrótsze – gdy Księżyc znajduje się w pobliżu apogeum, a Ziemia w pobliżu peryhelium.

Całkowite zaćmienie Słońca za około 560 milionów lat będzie miało swój kres. Oddalający się od naszej planety Księżyc (około 3,8 cm rocznie), będzie miał wtedy zbyt małe rozmiary kątowe, aby całkowicie zakryć tarczę słoneczną. W tym samym czasie Słońce również się trochę powiększy. Wszystkie zaćmienia całkowite staną się obrączkowymi. W dalszym ciągu będą występować zaćmienia częściowe.

Zaćmienie częściowe

Zaćmienie częściowe obserwuje się w dwóch przypadkach. Pierwszym są obszary po obu stronach pasa zaćmienia całkowitego, obrączkowego lub hybrydowego. Drugi przypadek dotyczy zaćmienia częściowego, kiedy stożek cienia w ogóle nie trafia w Ziemię. Obserwujemy wtedy tylko zaćmienie częściowe. Zaćmienie to musi się wydarzyć wtedy, gdy kątowa odległość Księżyca od jednego z węzłów jego orbity, wynosi mniej niż 15,9°, a może się zdarzyć już przy odległości 17,9°. Zaćmienie ma tylko dwa kontakty. Pierwszy, gdy Księżyc pojawia się na tarczy Słońca, drugi gdy z niej schodzi. Gdy Księżyc przesuwa się przed tarczą Słońca, możemy obserwować kontury jego nierównej powierzchni. Przez teleskop widać głębokie doliny i wysokie góry: wszystko to na tle blasku fotosfery Słońca przybiera czarną barwę.

Zaćmienie obrączkowe

W przypadku zaćmienia obrączkowego wierzchołek cienia księżycowego wypada ponad powierzchnią Ziemi. Wtedy tarcza Księżyca nie jest w stanie zasłonić w całości Słońca, co obserwujemy jako jasną obrączkę z mniej lub bardziej centralnie położonym czarnym dyskiem Księżyca. W tym przypadku zmienia się opis sekwencji kolejnych kontaktów. W związku z tym, że tarcza Księżyca ma mniejsze rozmiary kątowe od słonecznej, drugi kontakt ma miejsce w momencie, gdy w całości znajdzie się ona wewnątrz tarczy Słońca. Obserwowana wielkość i grubość obrączki zależy od okoliczności. Gdy Ziemia znajduje się w pobliżu peryhelium, Księżyc zaś blisko apogeum, to obrączka jest gruba. Im bardziej zbliżone są obserwowane rozmiary kątowe Księżyca i Słońca, tym cieńsza obrączka. Podczas zaćmienia obrączkowego Słońce wygląda jak idealny pierścień, jeśli jest obserwowane z centralnej linii, albo jak nieco zdeformowana bransoleta, gdy patrzymy bliżej północnego lub południowego brzegu pasa zaćmienia. Zaćmienie to jest najdłuższe wtedy, gdy Ziemia znajduje się w peryhelium, a Księżyc w apogeum. Szerokość pasa zaćmienia obrączkowego sięga 370 km, ale w obszarach okołobiegunowych może być znacznie większa. Podobnie jak w przypadku zaćmienia całkowitego, czas trwania zaćmienia obrączkowego może być bardzo różny, od ułamka sekundy do 12 minut i 30 sekund. Najdłuższe takie zaćmienie w okresie ostatnich 4000 lat wystąpiło 7 grudnia 150 roku, gdy faza obrączkowa trwała 12 minut i 23 sekundy.

Zaćmienie hybrydowe

Zaćmienie hybrydowe (zwane też obrączkowo-całkowitym) występuje najrzadziej ze wszystkich. W ich geometrii istotną rolę odgrywa kulistość naszej planety. To ona sprawia, że w centralnych rejonach pasa zaćmienia całkowitego rozmiary Księżyca pozwalają jeszcze na pełniejsze zakrycie Słońca, natomiast na skraju pasa są już zbyt małe i obserwuje się zaćmienie obrączkowe (satelita jest dalej). Charakterystyką tych zaćmień jest krótki czas trwania fazy całkowitej. Jest to spowodowane faktem, że wierzchołek księżycowego cienia praktycznie tylko muska powierzchnię Ziemi.

W przypadku zaćmienia centralnego (całkowite, obrączkowe lub hybrydowe) obserwator nieznajdujący się w centrum, czyli nie w cieniu, ale w półcieniu obserwuje jedynie zaćmienie częściowe.

W ciągu roku występują (gdzieś na kuli ziemskiej) co najmniej dwa zaćmienia Słońca, ale nie więcej niż pięć (z tych najwyżej trzy są całkowite). I tak np. 1993 był rokiem z dwoma zaćmieniami, 1935 – z pięcioma. Statystycznie rzecz biorąc, całkowite zaćmienie Słońca zdarza się na danym obszarze co 370 lat. Zdarza się oczywiście, że w danym regionie możemy takie zjawisko obserwować częściej, np. Brisbane w Australii (5 kwietnia 1856 i 25 marca 1857) czy wybrzeże Angoli (21 czerwca 2001 i 4 grudnia 2002), natomiast na terenie Polski w okolicach Hrubieszowa w dniach 8 lipca 1842 i 28 lipca 1851.

Ostatnie zaćmienie Słońca obserwowane w Polsce nastąpiło 10 czerwca 2021 roku (płytkie zaćmienie częściowe widoczne w całym kraju wczesnym popołudniem). Najbliższe częściowe zaćmienie Słońca widoczne z terenów Polski nastąpi 25 października 2022 r. (dość głębokie zaćmienie widoczne w całym kraju około południa).

Najbliższe obrączkowe zaćmienie widoczne w Polsce nastąpi 13 lipca 2075 roku, zaś najbliższe całkowite zaćmienie widoczne z terenów Polski dopiero 7 października 2135 roku (na Dolnym Śląsku i w Małopolsce).

Zaćmienia Słońca w XXI wieku

W tym wieku będzie ich w sumie 224, w tym: 67 całkowitych, 72 obrączkowych, 7 obrączkowo-całkowitych i 78 częściowych.

W Polsce będzie czterdzieści zaćmień Słońca. Będą to przede wszystkim zaćmienia częściowe. Nie wydarzy się żadne zaćmienie całkowite, ale w południowych rejonach dojdzie do dwóch zaćmień obrączkowych: 13 lipca 2075 oraz 23 lipca 2093 roku