14 грудня 2020 року відбудеться повне сонячне затемнення, яке найкраще буде видно в південно-східній частині Тихого океану, Чилі, Аргентині, на півдні Атлантичного океану, а також на південному заході Африки. Максимальна фаза затемнення складе 1,0254. Це означає, що диск Місяця повністю закриє диск Сонця і дасть змогу побачити сонячну корону (рис 1).

Максимальна фаза повного сонячного затемнення

Максимальна фаза затемнення наступить о в 18.17 за київським часом і триватиме лише 2 хвилини і 10 секунд. На жаль в Україні його побачити не можна.

Сонячне затемнення починається з правого, західного краю сонячного диска. На ньому з'являється темна виїмка (ущерб), яка поступово зростає, так що з часом Сонце набирає форми все вужчого серпа. У момент, коли настає фаза повного затемнення, можна спостерігати кільце фотосфери Сонця.

Змонтовані фотозображення різних фаз повного сонячного затемнення

Усе явище від першого контакту до розходження дисків Місяця і Сонця триває дещо більше двох годин. На рис. 2 наведено змонтовані зображення різних фаз повного сонячного затемнення.

Нагадаємо, що сонячне затемнення спостерігається у момент нового Місяця, коли тінь від Місяця падає на Землю в окремих пунктах її поверхні. Там, де падає тінь Місяця, затемнення повне, а півтінь – часткове (рис. 3). За рахунок еліптичності орбіти тінь Місяця може не досягнути земної поверхні, тоді і відбудеться кільцеподібне затемнення.

Конуси тіні і півтіні сонячного затемнення

Унаслідок добового обертання Землі тінь і півтінь Місяця зміщуються в бік сходу – отримується смуга на поверхні Землі (смуга повної фази). Її ширина здебільшого становить 40—100 км, а при найменшій відстані Місяця від Землі сягає 270 км. Смуга повної фази оточена смугою часткового затемнення. На жаль, Україна не потрапляє в жодну із смуг даного затемнення.

Смуги сонячного затемнення на поверхні Землі

Із рис. 3 видно, що обов’язковою умовою сонячного затемнення є фаза нового Місяця – саме тоді Місяць розташований між Сонцем і Землею.

Якби площина місячної орбіти збігалась з площиною земної орбіти, то сонячні затемнення траплялися б під час кожного нового Місяця. Оскільки ж вказані площини перетинаються під кутом i = 5°09', то здебільшого названі сполучення Місяця з Сонцем настають при положенні Місяця вище або нижче від сонячного диска (рис. 5).

Геометрія земної і місячної тіні під час повно- і ново- місяччя.

В результаті конус затемнення проходить мимо Землі. Лише коли Земля, Місяць і Сонце знаходяться на одній прямій, затемнення Сонця або Місяця відбувається (ліве верхнє і праве нижнє положення на рис.5). У кожній зоні затемнень може не трапитися місячного затемнення, однак обов'язково відбудеться сонячне. Тому найменша кількість затемнень у році — два сонячних. Найбільше затемнень — сім (п'ять затемнень Сонця і два Місяця або чотири Сонця і три Місяця). Таким чином, у середньому за рік відбувається 2,5 сонячних та 1,5 місячних затемнень.

Взагалі, хоча Сонячне затемнення відбувається в середньому 3-4 рази на рік, в певній місцевості Землі його можна спостерігати досить рідко. Так, наприклад з 2011 до 2087 року, тобто протягом 77 років, Україна лише 16 разів потраплятиме в смугу сонячних затемнень (Рис. 6.).

Сонячні затемнення, які можна спостерігати в Україні в період 2011-2087 рр. П – повне затемнення, К кільцеподібне затемнення, Ч – часткове затемнення. Час максимальної фази затемнення подано київський.

Останнє сонячне затемнення, видиме в Україні з максимальною фазою не менше 50% спостерігалось 20 березня 2015 року (рис. 7).

Викладачі і студенти фізико-математичного факультету ЦДПУ ім.В.Винниченка спостерігають сонячне затемнення 20 березня 2015 року.

Підготував Волчанський О.В., доцент, доцент кафедри фізики і методики її викладання