Навіть коли Місяць закриває 99 % видимої поверхні Сонця, вузький серп, що лишається, ще достатньо яскравий, щоб пошкодити сітківку. NASA прямо попереджає: на часткове сонячне затемнення і на часткові фази повного дивитися без спеціального фільтра не можна. Болю в очах у момент погляду немає — у сітківці просто немає больових рецепторів, а пляма в полі зору може з’явитися за кілька годин.
Часткове сонячне затемнення — це явище, за якого Місяць проходить між Землею і Сонцем і для спостерігача затуляє лише частину сонячного диска. Воно можливе тільки в молодик, але не в кожен: орбіта Місяця нахилена приблизно на 5° до площини земної орбіти, тож місячна тінь найчастіше проходить повз планету.
Нижче — геометрія тіні, різниця між типами затемнень і порядок безпечного спостереження. Календар дат тут не розбирається: вигляд серпа залежить від точки, з якої ви дивитеся, а не від «сили» дня загалом.
Що означає часткове сонячне затемнення
Спостерігач бачить Сонце з виїмкою на краю. Місяць закриває не весь диск, а сегмент: спершу вузьку «відкушену» дугу, потім — якщо фаза глибока — широкий серп. Небо при цьому лишається денним. Помітне потьмяніння з’являється лише за високої фази, коли закрита більша частина площі диска, а не просто край.
В описах затемнень стоять два різні числа. Магнітуда — частка діаметра Сонця, яку перекриває Місяць. Затемнення площі, або obscuration, — частка видимого диска. Коло перекривається не лінійно: за магнітуди 0,5 закрито не половина площі, а близько 40 %. Саме так це розмежовує American Astronomical Society. Питання «наскільки закрило Сонце» без уточнення, про діаметр ідеться чи про площу, дає дві різні відповіді.
Окремим типом часткове затемнення називають тоді, коли на Землю падає тільки півтінь, а повна тінь проходить повз планету. Той самий вигляд — серп замість повного диска — має й спостерігач, який під час повного чи кільцеподібного затемнення стоїть поза вузькою центральною смугою.
Як Місяць затуляє Сонце
Сонце, Місяць і Земля стають в одну лінію лише в молодик. Середня відстань до Місяця — близько 384 000 км, до Сонця — близько 150 млн км. Кутові розміри обох дисків близькі до половини градуса, тому Місяць здатен затулити Сонце майже «впритул», хоча за розміром він у сотні разів менший.
Тінь має дві головні зони. Умбра — повна тінь, усередині якої сонячний диск закритий цілком. Півтінь, або пенумбра, — зовнішня зона, де Місяць закриває лише частину диска. Для одного місця явище має три опорні моменти: перший контакт, коли край Місяця торкається краю Сонця, максимум і останній контакт. Від першого до останнього зазвичай минає від години до понад двох годин.
Побутова аналогія — настільна лампа і монета перед оком. Якщо монета точно на лінії і досить близько, вона закриває всю колбу; зсув убік лишає серп світла. Аналогія перестає працювати на відстані: Місяць то ближче до Землі, то далі на десятки тисяч кілометрів, і його видимий розмір змінюється, а лампа на столі — ні.
Чому затемнення видно не звідусіль однаково
Півтінь широка, повна тінь — вузька. Типова смуга умбри часто вужча за 80 км, тоді як півтінь тягнеться на понад 1600 км. Два міста в одній області тому бачать різну фазу: ближче до осі тіні виїмка глибша, на краю півтіні Місяць лише черкає диск, і магнітуда близька до нуля.
На сході чи заході Сонця серп може сховатися за обрій ще до максимуму. Хмари не змінюють геометрію, але можуть забрати саме ті хвилини, коли виїмка найглибша. Прогноз для вашого населеного пункту читають за місцевим часом контакту, а не за часом «найбільшого затемнення на планеті».
До звіряння з картою півтіні поїздка «кудись подивитися» часто закінчувалася ледь помітною виїмкою замість очікуваного широкого серпа. Після перевірки точки відносно осі тіні очікування збігається з тим, що дає фільтр: різницю дає відстань від осі, а не загальна назва затемнення в новинах.
Чим часткове затемнення відрізняється від повного й кільцеподібного
Усі сонячні затемнення починаються з того, що Місяць заходить на диск. Далі розходження дає те, куди падає тінь і на якій відстані від Землі стоїть Місяць.
- Часткове: на Землю падає лише півтінь, або спостерігач стоїть поза смугою умбри. Диск лишається частково відкритим увесь час.
- Повне: спостерігач усередині умбри. На секунди або хвилини фотосфера зникає, видно корону. Повна фаза триває не довше ніж близько 7,5 хвилини.
- Кільцеподібне: Місяць далі від Землі, видимий диск менший за сонячний. У центрі — темне коло, навколо — кільце фотосфери. У максимумі без фільтра дивитися не можна.
- Гібридне: через кривизну Землі одна траса для різних ділянок буває то повною, то кільцеподібною. Поза трасою скрізь видно часткове.
Під час повного затемнення неозброєним оком можна дивитися лише між другим і третім контактом, поки фотосфера закрита цілком. Щойно з’являється перший промінь, фільтр повертають. У часткового затемнення такого вікна немає: яскрава поверхня Сонця лишається в кадрі від першого контакту до останнього.
Як безпечно спостерігати за затемненням
Важливо. Звичайні сонцезахисні окуляри, закопчене скло, компакт-диск, фотоплівка й екран телефона не замінюють сонячний фільтр. Коротка фіксація погляду на серпі може дати сонячну ретинопатію — ушкодження центральної сітківки без болю в момент спостереження. Дітям потрібен нагляд: молоде око пропускає до сітківки більше світла.
Безпечний прямий погляд дає фільтр за стандартом ISO 12312-2. Він пропускає приблизно від однієї стотисячної до кількох мільйонних часток видимого світла й відсікає ультрафіолет та більшу частину інфрачервоного. Підійде також зварювальне скло відтінку 12–14. Автозатемнювальна маска не годиться: вона може не встигнути потемніти або стояти на світлішому режимі. Фільтр має бути без дірок і подряпин.
Непрямий спосіб простіший і не вимагає дивитися на Сонце. У цупкому картоні роблять отвір шпилькою і тримають його так, щоб світло падало на білий аркуш у тіні. На аркуші з’являється маленьке перевернуте зображення серпа. Крізь листя в сонячний день тіні також розпадаються на серпики — це природні камери-обскури. Серп на білому аркуші чесніший за екран телефона: він не просить зняти захист.
Бінокль, телескоп і телеоб’єктив без фільтра на передній лінзі небезпечні навіть разом із затемнювальними окулярами на очах. Оптика збирає світло і може пропалити і фільтр, і сітківку. Фільтр ставлять перед об’єктивом, а не між оком і окуляром.
Що ще запитують про часткове сонячне затемнення
Чи темніє вдень, якщо фаза невелика
За магнітуди близько 0,3–0,5 день на око майже не змінюється: закрита площа ще мала, а зіниця й так адаптується до світла. Помітне потьмяніння і холодніший відтінок світла з’являються ближче до глибокої фази, коли закрито більшу частину диска. Орієнтир — не «стало сутінково», а виїмка у фільтрі.
Чи можна зняти серп на телефон
Камера без щільного сонячного фільтра на об’єктиві ризикує сенсором, а екран не є захистом для ока. Знімок через сертифікований фільтр, надітий на об’єктив, дає серп. Звичайний режим «навести і зняти» без фільтра для цього не призначений.
Чи є вікно, коли фільтр можна зняти
Для часткового затемнення — ні. Виняток стосується лише повної фази повного затемнення, і лише поки диск закритий цілком. Кільцеподібне затемнення такого винятку не має: кільце фотосфери лишається небезпечним.
Чому молодик не дає затемнення щомісяця
Орбіта Місяця нахилена приблизно на 5°. У більшість молодиків Місяць проходить вище або нижче сонячного диска, і тінь не зачіпає Землю. Затемнення збираються в сезони близько 35 діб, коли молодик припадає близько до вузла орбіти.
Припустімо, для вашого міста максимум о 12:40 за місцевим часом, перший контакт о 11:25, останній о 13:55, магнітуда 0,6. Це близько 2,5 години від краю до краю і закриття помітної, але не більшої частини діаметра. Фільтр надягають за кілька хвилин до 11:25 і перевіряють удома: крізь справний фільтр звичайна лампа в кімнаті не видна, видно лише Сонце. Якщо лампа просвічує, фільтр не використовують. Знімають захист після 13:55, коли останній контакт уже минув, а не «на хвилину», коли серп здається тьмяним.
Той самий порядок працює і для глибокої фази 0,9: час контакту дивляться у місцевому прогнозі, фільтр не знімають через відчуття сутінків, непрямий серп на аркуші лишають запасним варіантом, якщо фільтра немає. Бінокль без переднього фільтра в цей проміжок не підносять до очей.
На завтра
Перед поглядом на Сонце перевірте фільтр на лампі в кімнаті: якщо крізь нього видно звичайне світло, для затемнення він не годиться.
