Πότε έχουμε έκλειψη Ηλίου;
Έκλειψη ηλίου έχουμε όταν η Σελήνη βρίσκεται ανάμεσα στον Ήλιο και τη Γη και τα τρία αυτά σώματα είναι ευθυγραμμισμένα (και στις τρεις διαστάσεις). Όπως βλέπουμε στο παρακάτω σχήμα η σκιά της Σελήνης πέφτει στη Γη με αποτέλεσμα ορισμένες περιοχές να λαμβάνουν λιγότερο φως απ’ ότι συνήθως. Ενδιαφέρον είναι επίσης να παρατηρήσουμε ότι έκλειψη ηλίου συμβαίνει πάντα σε Νέα Σελήνη.
Γιατί όμως δεν έχουμε έκλειψη ηλίου κάθε φορά που έχουμε νέα σελήνη (κάθε περίπου 29 μέρες); Το επίπεδο της τροχιάς της σελήνης βρίσκεται σε γωνία περίπου 5 μοιρών σε σχέση με το επίπεδο της τροχιάς της Γης. Όπως βλέπουμε στο σχήμα, για να έχουμε έκλειψη ηλίου πρέπει η Σελήνη, κατά τη νέα Σελήνη, να βρίσκεται στο σημείο όπου οι τροχιές τέμνονται.
Από το σχήμα μπορούμε επίσης να δούμε ότι κάθε έκλειψη Ηλίου συνοδεύεται και από μια έκλειψη Σελήνης. Η έκλειψη αυτή παρατηρείται όταν η Γη, αυτή τη φορά, βρεθεί μεταξύ του Ήλιου και της Σελήνης. Συμβαίνει περίπου 14 μέρες πριν ή μετά την έκλειψη Ηλίου, όταν έχουμε πανσέληνο. Παρατηρώντας το σχήμα μπορούμε επίσης να συμπεράνουμε ότι οι απαραίτητες συνθήκες για μια έκλειψη επαναλαμβάνονται κάθε περίπου 6 μήνες. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να έχουμε δύο “εκλειπτικές εποχές” το χρόνο.
Σε κάθε μια από τις εκλειπτικές εποχές έχουμε 2 ή 3 εκλείψεις (Ηλίου – Σελήνης, Σελήνης – Ηλίου, Σελήνης – Ηλίου – Σελήνης ή Ηλίου – Σελήνης – Ηλίου). Αυτό συμβαίνει επειδή οι “εποχές” διαρκούν κατά μέσο όρο 34 μέρες, περίοδος μεγαλύτερη από το συνοδικό μήνα των 29.5 ημερών. Δύναται επίσης να υπάρχει και τρίτη εκλειπτική εποχή σε ένα έτος (τέλος Δεκεμβρίου ή αρχές Ιανουαρίου). Έτσι, προκύπτει ότι έχουμε από 2 μέχρι και 5 εκλείψεις Ηλίου κάθε χρόνο.
Fun Fact: Το γεγονός ότι μπορούμε να έχουμε Ολική Έκλειψη Ηλίου είναι μια μεγάλη κοσμική σύμπτωση. Το φαινόμενο μέγεθος της Σελήνης, τυγχάνει να είναι σχεδόν το ίδιο με αυτό του Ήλιου και άρα μπορεί να τον καλύψει πλήρως. Λόγω του ότι η Σελήνη απομακρύνεται από τη Γη με ρυθμό περίπου 3.8 εκατοστά το χρόνο, σε 600 εκατομμύρια χρόνια θα έχουμε την τελετευταία Ολική Έκλειψη Ηλίου.
Τύποι Ηλιακών Εκλείψεων
Ανάλογα με την τις ακριβείς θέσεις Ήλιου – Σελήνης – Γης, αλλά και του παρατηρητή, μπορούμε να παρατηρήσομε τρεις τύπους εκλείψεων: μερική, δακτυλιοειδή ή ολική. Σε αντίθεση με τις Σεληνιακές εκλείψεις όπου η θέση του παρατηρητή δεν παίζει ρόλο (η έκλειψη είναι ορατή από όπου η Σελήνη είναι ορατή), στις ηλιακές εκλείψεις η θέση του παρατηρητή είναι πολύ σημαντική. Λόγω του μικρού σχετικά μεγέθους της Σελήνης η σκιά της καλύπτει μια μικρή “λωρίδα” στη Γη. Παρατηρητές στο κέντρο του μονοπατιού της έκλειψης παρατηρούν το μέγιστο του φαινομένου, ενώ όσο απομακρυνόμαστε τα φαινόμενα εξασθενούν. Έτσι, μία ολική ή δακτυλιοειδής έκλειψη, για κάποιους παρατηρητές θα να είναι μερική και για κάποιος καθόλου ορατή.
Μερική Έκλειψη
Μερική έκλειψη Ηλίου έχουμε όταν η ευθυγράμμιση Ήλιου – Σελήνης – Γης δεν είναι τέλεια και μόνο μέρος του Ήλιου φαίνεται καλυμμένο από τη Σελήνη. Αυτός είναι και ο πιο κοινός, αλλά λιγότερο εντυπωσιακός τύπος έκλειψης. Μάλιστα, εάν το ποσοστό της έκλειψης είναι λιγότερο του ~90% τότε τα αποτελέσματα της είναι σχεδόν αδύνατον να παρατηρηθούν χωρίς ειδικό εξοπλισμό, αφού η αλλαγή στον περιβάλλοντα φωτισμό είναι ανεπαίσθητη. Μπορούμε βέβαια με κατάλληλα φίλτρα να παρατηρήσομε τη κάλυψη της επιφάνειας του Ήλιου από τη Σελήνη, όπως φαίνεται στη φωτογραφία:
Έχετε επίσης τη δυνατότητα να παρατηρήσετε την εξέλιξη ορισμένων μερικών εκλείψεων του παρελθόντος, όπως τις καταγράψαμε από τη Λεμεσό, στο κανάλι μας στο YouTube:
Δακτυλιοειδής Έκλειψη
Οι απαραίτητες συνθήκες για μια δακτυλιοειδή έκλειψη είναι σχεδόν οι ίδιες με αυτές για μια ολική έκλειψη ηλίου, με τη μόνη διαφορά ότι η Σελήνη δε βρίσκεται αρκετά κοντά στη Γη, έτσι ώστε το φαινόμενο μέγεθός της να μπορεί να καλύψει ολόκληρο τον Ήλιο. Είναι σημαντικό να σημειώσουμε ότι η ακριβής απόσταση της Σελήνης από εμάς μεταβάλλεται καθώς η Σελήνη ταξιδεύει στην ελλειπτική τροχιά της. Το εύρος της μεταβολής είναι από ~363300 km (περίγειο) μέχρι ~405500 km (απόγειο). Έτσι, όταν η Σελήνη ευθυγραμμιστεί με τον Ήλιο απομένει ορατός μόνο ένας δακτύλιος. Η κάλυψη συνήθως φτάνει το 85-90% της επιφάνειας του Ήλιου. Συνεπώς, αν και παρατηρείται μια μικρή μείωση του περιβάλλοντα φωτισμού, δεν παρατηρείται ουσιαστική συσκότιση. Όπως και η ολική έκλειψη, έτσι και η δακτυλιοειδής είναι ορατή μόνο από μια λεπτή λωρίδα στην επιφάνεια της Γης.
Fun Fact: Η δακτυλιοειδής έκλειψη της 1ης Ιουνίου 2030 θα είναι ορατή από μεγάλο μέρος της ηπειρωτικής Ελλάδας. Περισσότερες πληροφορίες εδώ.
Ολική Έκλειψη Ηλίου
Αυτό είναι με διαφορά το πιο εντυπωσιακό είδος έκλειψης. Η Σελήνη καλύπτει πλήρως την επιφάνεια του Ήλιου, προκαλείται συσκότιση και η ηλιακή κορώνα είναι ορατή δια γυμνού οφθαλμού. Όπως έχουμε ήδη αναφέρει, για να έχουμε Ολική Έκλειψη Ηλίου, πρέπει να πληρούνται τρεις συνθήκες: Νέα Σελήνη, η Σελήνη στο σωστό σημείο της τροχιάς της και η Σελήνη να είναι κοντά στο περίγειο. Κατά μέσο όρο, έχουμε μια ολική έκλειψη ηλίου, κάπου στη Γη, κάθε 18 μήνες. Παρ’ όλα αυτά, οι ολικές εκλείψεις θεωρούνται πολύ σπάνιες αφού είναι ορατές μόνο από μία πολύ λεπτή λωρίδα στην επιφάνεια της Γης. Ως αποτέλεσμα, πολλές φορές συμβαίνουν πάνω από τη θάλασσα ή άλλα ακατοίκητα μέρη. Ενδεικτικά, μπορείτε να δείτε το μονοπάτι της έκλειψης της 8ης Απριλίου 2024 στο παρακάτω σχήμα.
Όπως έχουμε πει, όσο απομακρυνόμαστε από το μονοπάτι της ολικότητας, μόνο ένα ποσοστό της μερικής έκλειψης είναι ορατό, ώσπου τελικά η έκλειψη δεν είναι καθόλου ορατή:
Επίσης, η διάρκεια μιας Ολικής Έκλειψης Ηλίου είναι μικρή και μεταβάλλεται από έκλειψη σε έκλειψη, αλλά και από τοποθεσία σε τοποθεσία. Όσο απομακρυνόμαστε από το κέντρο του μονοπατιού η διάρκεια μειώνεται. Η μέγιστη διάρκεια μιας ολικής έκλειψης μπορεί να είναι από μερικά δευτερόλεπτα, μέχρι και περίπου 7 λεπτά.
Fun fact: Η ολική έκλειψη του 2027 πάνω από την Αίγυπτο θα διαρκέσει 6 λεπτά και 23 δευτερόλεπτα στο μέγιστό της. Αυτή θα είναι η μεγαλύτερη σε διάρκεια έκλειψη μέχρι το 2114.
Παραδοσιακά, μία ολική έκλειψη Ηλίου χωρίζεται σε τέσσερα στάδια τα οποία θα αναλύσομε παρακάτω.
Πρώτη Επαφή
Έναρξη έκλειψης. Η Σελήνη αρχίζει να κάνει την εμφάνιση της στον ηλιακό δίσκο. Εδώ έχουμε ουσιαστικά μια μερική έκλειψη. Μπορούμε να αρχίσουμε να αντιλαμβανόμαστε τη μείωση του περιβάλλοντα φωτισμού όταν το ποσοστό της έκλειψης ξεπεράσει περίπου το 70%.
Αισθητή μείωση στο φωτισμό έχουμε μόνο στα λεπτά πριν τη δεύτερη επαφή, όταν η κάλυψη ξεπεράσει το 90%. Από την πρώτη επαφή μέχρι και τη μέγιστη έκλειψη ο φωτισμός μειώνεται σχεδόν γραμμικά, κατά περισσότερο από 10000 φορές. Στους ανθρώπους όμως η διαφορά δεν είναι τόσο αισθητή, αφού οι κόρες των ματιών μας διαστέλλονται για να αντισταθμίσουν τη μείωση στο φως. Εντυπωσιακό είναι επίσης το γεγονός ότι στα λίγα λεπτά πριν τη δεύτερη επαφή τα χρώματα φαίνονται σημαντικά πιο μουντά/γκριζωπά.
Όσο πλησιάζουμε τη δεύτερη επαφή μπορούμε να παρατηρήσουμε και άλλες εντυπωσιακές αλλαγές:
- Σκιές: Όταν ο ήλιος φαίνεται σαν λεπτός μηνίσκος οι σκιές που είναι ευθυγραμμισμένες με αυτόν είναι πιο ευκρινείς. Μπορείτε να δείτε παραδείγματα εδώ.
- Συμπεριφορά των ζώων: Όσο πλησιάζουμε τη δεύτερη επαφή μπορούν να παρατηρηθούν πολλές αλλαγές στη συμπεριφορά των ζώων. Τζιτζίκια αρχίζουν να τερετίζουν, πουλιά οδεύουν προς τις νυχτερινές τους τοποθεσίες και έντομα επιστρέφουν στις νυχτερινές τους συνήθειες.
- Θερμοκρασία: Λόγω της κάλυψης του Ήλιου η θερμοκρασία αρχίζει να μειώνεται.
- Άλλες καιρικές συνθήκες: Η αλλαγή της θερμοκρασίας μπορεί να προκαλέσει και άλλες τοπικές αλλαγές στον καιρό. Νέφη ανοδικών ρευμάτων ίσως να αρχίσουν να διαλύονται λίγο πριν από τη δεύτερη επαφή και είναι πιθανόν να παρατηρηθούν αλλαγές στον άνεμο.
- Ζώνες από σκιές (shadow bands). Περίπου 2 λεπτά πριν τη δεύτερη επαφή έχουμε τη δυνατότητα να παρατηρήσουμε το φαινόμενο των shadow bands. Προκαλούνται από τις διαταράξεις στην ατμόσφαιρα και τον πολύ μικρό μηνίσκο του Ήλιου που είναι ορατός. Φαίνονται σαν ζώνες/κύματα από σκιές που κινούνται στο έδαφος. Θυμίζουν νερό στον πάτο μιας πισίνας. Μπορείτε να δείτε ένα παράδειγμα εδώ. Σημειώνουμε ότι οι ζώνες σκιών είναι γενικά δύσκολες στην παρατήρηση.
ΠΡΟΣΟΧΗ! Καθ’ όλο το διάστημα μεταξύ πρώτης και δεύτερης επαφής η παρατήρηση και φωτογράφιση του ήλιου γίνεται μόνο με ειδικά γυαλιά και φίλτρα!
Δεύτερη επαφή
Έναρξη ολικότητας. Το πιο εντυπωσιακό μέρος της έκλειψης αφού η Σελήνη αρχίζει να καλύπτει πλήρως τον ηλιακό δίσκο. Αν είμαστε προσεκτικοί μπορούμε να παρατηρήσομε τη σκιά της Σελήνης να πλησιάζει τον ήλιο, πάντοτε από τα δυτικά.
Λίγα δευτερόλεπτα πριν η σελήνη καλύψει πλήρως τον ήλιο έχουμε τη δυνατότητα να παρατηρήσουμε τις “Χάντρες του Baily” (Baily’s Beads). Αυτά είναι τα τελευταία σημεία φωτός από τον ήλιο όπως σχηματίζονται από τα βουνά και τις κοιλάδες της επιφάνειας του φεγγαριού.
Όταν μείνει μόνο ένα σημείο φωτός παρατηρούμε το “Διαμαντένιο Δακτυλίδι” (Diamond Ring).
Στη συνέχεια θα χαθεί και αυτό το σημείο φωτός και εισερχόμαστε στη φάση της ολικότητας. Εδώ ουσιαστικά είναι και η δεύτερη επαφή. Η πτώση της θερμοκρασίας είναι πλέον αισθητή, της τάξης των 5 βαθμών κελσίου. Ο φωτισμός μειώνεται ακόμα περισσότερο και οι συνθήκες θυμίζουν λυκόφως, αλλά όχι σκοτεινή νύκτα. Μετρήσεις δείχνουν ότι στο μέγιστο της έκλειψης το φως δεν υπερβαίνει τα 5 LUX, σε σύγκριση με 30000 – 100000 LUX σε ηλιοφάνεια. Φωτεινοί πλανήτες και αστέρια είναι ορατά και ο ορίζοντας φαντάζει με ηλιοβασίλεμα 360 μοιρών.
Έχουμε επιτέλους φτάσει στη μοναδική στιγμή που η παρατήρηση του ήλιου μπορεί (και πρέπει) να γίνει δια γυμνού οφθαλμού, ή ακόμα και με κιάλια ή τηλεσκόπιο. Τόσο η χρωμόσφαιρα, όσο και το στέμμα του ήλιου είναι ορατά. Οι εικόνες που παρατίθενται πιο κάτω δε διαφέρουν ουσιαστικά από το τι μπορεί να παρατηρήσει κάποιος με το γυμνό μάτι ή και κιάλια.
Τρίτη επαφή
Τέλος ολικότητας. Η σελήνη αρχίζει να απομακρύνεται από τον ήλιο. Μπορούμε να παρατηρήσουμε όλα τα φαινόμενα που είχαμε πριν τη δεύτερη επαφή, αλλά με ανάποδη σειρά. Πολλές φορές μάλιστα η παρατήρηση τους είναι πιο εύκολη μετά την τρίτη επαφή, αφού δεν είμαστε “απασχολημένοι” με το δέος που προκαλεί η αρχή της ολικότητας. Επιπλέον, συνήθως μπορούμε να καταγράψουμε και την ελάχιστη θερμοκρασία λίγο μετά την τρίτη επαφή, λόγω της καθυστέρησης που προκαλεί η ατμόσφαιρα στην αλλαγή της θερμοκρασίας.
Τέταρτη επαφή
Τέλος έκλειψης. Ο ηλιακός δίσκος είναι πλέον ορατός στην ολότητά του. Σε αυτό το σημείο αρχίζουμε να προετοιμαζόμαστε για την επόμενη έκλειψη 🙂.
Δείτε επίσης
Όσοι ενδιαφέρονται για την παρατήρηση ή και φωτογράφιση μελλοντικών εκλείψεων μπορούν να επισκεφθούν τους ακόλουθους συνδέσμους (στα Αγγλικά):
- Η εμπειρία μας στην ολική έκλειψη του 2024
- Επερχόμενες εκλείψεις: Solar & Lunar Eclipses Worldwide (timeanddate.com)
- Fred Espenak, “Mr Eclipse”: MrEclipse.com, EclipseWise – Solar and Lunar Eclipses
- Jay Anderson, ο μετεωρολόγος των εκλείψεων: Eclipsophile | Climatology and weather for celestial events
- Xavier Jubier: Travel – Landcape – Solar & Lunar Eclipses – Transits – Xavier Jubier (free.fr)
- Gordon Telepun, Solar Eclipse Timer, Eclipse book: Solar Eclipse Timer App
- Alan Dyer, “How to photograph Solar Eclipses”: EclipseBook – Alan Dyer (amazingsky.com)