Zatm∞nφ Slunce je astronomick² ·kaz, kter² nastane tehdy, je-li Slunce na naÜφ obloze zakryto M∞sφcem. V tΘto dob∞ je M∞sφc v novu, ze Zem∞ tedy m∙₧eme vid∞t M∞sφc z jeho neosv∞tlenΘ strany. P°i ka₧dΘm novu vÜak zatm∞nφ Slunce nenastßvß. Je to zp∙sobeno tφm, ₧e rovina, ve kterΘ obφhß M∞sφc kolem Zem∞, nenφ toto₧nß s rovinou ekliptiky, tj. rovinou, ve kterΘ obφhß naÜe Zem∞ kolem Slunce. ┌hel t∞chto dvou rovin se s Φasem periodicky m∞nφ. Jeho st°ednφ hodnota je 5░ 43' 43.4" a m∞nφ se s periodou 173 dnφ a amplitudou asi 9'. SluneΦnφ zatm∞nφ m∙₧e tedy nastat jen tehdy, je-li M∞sφc v novu dostateΦn∞ blφzko ekliptiky. Tato skuteΦnost dokonce dala vzniknout samotnΘmu nßzvu ekliptika. Ekleiptikos znamenß v °eΦtin∞ zatm∞nφ.

Typy sluneΦnφch zatm∞nφ

Slunce je asi 400╫ dßle od Zem∞ ne₧ M∞sφc, je vÜak asi 400╫ v∞tÜφ. Tato shoda zp∙sobila, ₧e Slunce a M∞sφc majφ na pozemskΘ obloze p°ibli₧n∞ stejn² ·hlov² pr∙m∞r. Vzhledem k tomu, ₧e ani zemskß drßha kolem Slunce, ani drßha M∞sφce kolem Zem∞ nejsou kru₧nice, ale elipsy, m∞nφ se vzdßlenosti jak Zem∞ od Slunce, tak M∞sφce od Zem∞. M∙₧e pak nastat p°φpad, ₧e M∞sφc mß v∞tÜφ ·hlovΘ rozm∞ry ne₧ Slunce, i p°φpad opaΦn². Zatm∞nφ Slunce proto m∙₧e b²t ·plnΘ, ΦßsteΦnΘ nebo prstencovΘ. Pokud ·hlov² pr∙m∞r Slunce i M∞sφce je tΘm∞° dokonale stejn², m∙₧e nastat i tzv. hybridnφ zatm∞nφ, p°i kterΘm se prstenconΘ zatm∞nφ zm∞nφ v ·plnΘ nebo naopak, jak m∞sφΦnφ stφn b∞₧φ po zemskΘm povrchu.

Centrßlnφ a necentrßlnφ zatm∞nφ

Centrßlnφ zatm∞nφ Slunce nastßvß tehdy, kdy₧ p°φmka urΦenß st°edem Slunce a M∞sφce protne Zemi. P°i takovΘm zatm∞nφ nastane v urΦitΘ oblasti na Zemi ·plnΘ nebo prstencovΘ zatm∞nφ. Pokud nastane zatm∞nφ, p°i kterΘm uvedenß p°φmka Zemi neprotne, naz²vß se zatm∞nφ necentrßlnφ. P°i necentrßlnφch zatm∞nφch m∙₧e ·plnΘ nebo prstencovΘ zatm∞nφ nastat jen zcela v²jimeΦn∞ a na velmi malΘm ·zemφ.

Pßs totality

Oblast na zemskΘm povrchu, kde je v dan² okam₧ik ·plnΘ zatm∞nφ Slunce, mß p°ibli₧n∞ tvar elipsy. Tato elipsa se pohybuje rychlostφ pon∞kud menÜφ ne₧ 1 km/s po zemskΘm povrchu a postupn∞ vykreslφ tzv. pßs totality. èφ°ka tohoto pßsu, kde je vid∞t ·plnΘ zatm∞nφ, m∙₧e b²t maximßln∞ 270 km (p°i zatm∞nφ 11.8.1999 jen 112.1 km). Pßs totality mß po obou stranßch podstatn∞ ÜirÜφ pßsy, ve kter²ch je vid∞t zatm∞nφ ΦßsteΦnΘ.

Trvßnφ ·plnΘho zatm∞nφ Slunce

┌plnΘ zatm∞nφ Slunce je bohu₧el velmi krßtk² ·kaz. NejdelÜφ mo₧nΘ ·plnΘ zatm∞nφ m∙₧e trvat 7 minut 31 sekund (zatm∞nφ 11. 8. 1999 trvalo vÜak maximßln∞ 2 min 22.9 sec, a to v Rumunsku). Vzhledem k tomu, ₧e jedno ·plnΘ zatm∞nφ p°ipadß na 1 a₧ 2 roky a na jednom konkrΘtnφm mφst∞ na zem∞kouli se opakujφ ·plnß zatm∞nφ v pr∙m∞ru asi po 360 letech, je ·plnΘ zatm∞nφ Slunce skuteΦn∞ velmi vzßcnΘ.

Perioda Saros

Zatm∞nφ Slunce (podobn∞ i zatm∞nφ M∞sφce) se periodicky opakujφ. Toto bylo znßmo ji₧ i n∞kter²m starov∞k²m civilizacφm. KlφΦem k pochopenφ tΘto periodicity je objevenφ cyklu Saros (nßzev Saros poprvΘ pou₧il Edmund Halley a toto slovo p°ejal z jazyka star²ch Babyl≤≥an∙ - saros znamenß klφΦ). DΘlka jednoho cyklu (perioda) Saros je S = 6585 dn∙ 7 hodin 42 minut. P°epoΦteno na roky je to 18 let a 10.3 dne nebo 11.3 dne (zßle₧φ na poΦtu p°estupn²ch let). Perioda Saros se dß odvodit ze znalosti nßsledujφcφch t°φ period:

Synodick² m∞sφc         M = 29.53059 dnφ = 29d 12h 44min

Drakonick² m∞sφc        D = 27.21222 dnφ = 27d 05h 06min

Anomalistick² m∞sφc     A = 27.55455 dnφ = 27d 13h 19min

Synodick² m∞sφc je doba mezi dv∞ma novy. Drakonick² m∞sφc je doba mezi dv∞ma pr∙chody M∞sφce uzlem - pr∙seΦφkem ekliptiky a drßhy M∞sφce na obloze. Anomalistick² m∞sφc je doba mezi dv∞ma pr∙chody M∞sφce perigeem - bodem na drßze M∞sφce, kde je nejblφ₧e Zemi. Saros je nejkratÜφ perioda, kdy souΦasn∞ prob∞hne celistv² poΦet period M, D, A.

S = 223 M      S = 242 D      S = 239 A   (*)

UvedenΘ rovnosti jsou spln∞ny pouze p°ibli₧n∞, s chybou n∞kolika hodin. Znamenß to, ₧e libovolnß dv∞ zatm∞nφ Slunce (totΘ₧ platφ i pro zatm∞nφ M∞sφce), kterß jsou v Φase odd∞lena periodou Saros, nastanou za velmi podobn²ch geometrick²ch podmφnek. Nastanou vÜak na r∙zn²ch mφstech Zem∞, nebo¥ perioda Saros nenφ rovna celΘmu poΦtu dnφ, ale 6 585 a asi 1/3 dne. Za tuto 1/3 dne se Zem∞ otoΦφ asi o 120░, tak₧e nßsledujφcφ zatm∞nφ po uplynutφ periody Saros je posunuto v zem∞pisnΘ dΘlce asi o 120░ na zßpad. Teprve po uplynutφ 3 period Saros se tedy zatm∞nφ vrßtφ p°ibli₧n∞ na mφsto se stejnou zem∞pisnou dΘlkou na Zemi. Toto mφsto vÜak nemß stejnou zem∞pisnou Üφ°ku, co₧ je zp∙sobeno tφm, ₧e rovnosti (*) neplatφ zcela p°esn∞ a M∞sφc po uplynutφ periody Saros zm∞nφ pon∞kud svou vzdßlenost od uzlu, tedy i od ekliptiky. Tato chyba tΘ₧ zp∙sobuje, ₧e zatm∞nφ, kterß se opakujφ s periodou Saros, se neopakujφ stßle. Po urΦitΘ dob∞ tato chyba zp∙sobφ, ₧e se periody M, D a A natolik rozfßzujφ, ₧e zatm∞nφ ji₧ nenastane.

Cyklus Saros

Jak bylo vysv∞tleno v p°edeÜlΘm odstavci, zatm∞nφ opakujφcφ se s periodou Saros nemohou existovat v∞Φn∞, ale jen asi 12 a₧ 13 stoletφ. Tφm vznikajφ "rodiny" zatm∞nφ pat°φcφch k sob∞, naz²vajφcφ se cykly Saros. Jednotlivß zatm∞nφ jednΘ rodiny jsou v Φase odd∞lena periodou Saros. Cykly Saros se Φφslujφ a jsou velmi u₧iteΦnΘ pro pochopenφ toho, kdy a kde se vyskytne zatm∞nφ Slunce Φi M∞sφce. Bez pochopenφ tohoto cyklu se v²skyt zatm∞nφ m∙₧e jevit jako chaotick².

Dva typy cyklu Saros

Ekliptika a drßha M∞sφce na naÜφ obloze tvo°φ dv∞ kru₧nice, kterΘ se protφnajφ ve dvou bodech - uzlech. Jeden z t∞chto bod∙ se naz²vß v²stupn² uzel (M∞sφc v n∞m vystupuje p°i svΘm pohybu nad ekliptiku p°i pohledu ze severnφ polokoule), druh² se naz²vß sestupn² uzel. M∞sφc se p°i pohybu po zemskΘ obloze opo₧∩uje oproti hv∞zdßm. Znamenß to, ₧e ka₧d² dalÜφ den vychßzφ o necelou hodinu pozd∞ji ne₧ den p°edeÜl². Posouvß se tedy po svΘ drßze na obloze vzhledem k hv∞zdßm i uzl∙m sm∞rem od zßpadu na v²chod. Zatm∞nφ Slunce nastane, kdy₧ v novu M∞sφc nenφ od n∞kterΘho z uzl∙ vzdßlen vφce ne₧ asi 18░. Po uplynutφ periody Saros se M∞sφc nevrßtφ zcela p°esn∞ na stejnΘ mφsto vzhledem k uzlu, ale nepatrn∞ se posune. P°i p°esnΘm v²poΦtu toti₧ zjistφme, ₧e nenφ p°esn∞ 223 M = 242 D, ale

223 M  >  242 D.

M∞sφc se tedy po uplynutφ periody Saros zpozdφ na svΘ drßze a v novu se posune vzhledem k uzlu sm∞rem na zßpad. Zpo₧d∞nφ Φinφ

223 M  -  242 D  =  0.03567 dne.

Za tuto dobu se M∞sφc posune asi o 0.5░ vzhledem k uzlu. Zßv∞rem lze tedy °φci, ₧e M∞sφc z∙stane v pßsmu kolem uzlu, kde nastßvajφ zatm∞nφ Slunce, po dobu 70 a₧ 80 period Saros. Za tuto dobu prob∞hne tedy 70 a₧ 80 zatm∞nφ Slunce, z nich₧ je asi 50 centrßlnφch, ostatnφ jsou necentrßlnφ. Pr∙b∞h cyklu Saros, je-li M∞sφc poblφ₧ v²stupnΘho uzlu, je jin², ne₧ kdy₧ je M∞sφc poblφ₧ sestupnΘho uzlu.

Pr∙b∞h cyklu Saros, je-li M∞sφc poblφ₧ sestupnΘho uzlu

Prvnφ zatm∞nφ cyklu nastane, kdy₧ je M∞sφc asi 18░ v²chodn∞ od sestupnΘho uzlu (tj. nachßzφ se "pod" ekliptikou). M∞sφΦnφ stφn mine Zemi asi ve vzdßlenosti 3 500 km, a to "pod" ji₧nφm p≤lem. Zemi zasßhne jen polostφn. V okolφ ji₧nφho p≤lu nastane (malΘ) ΦßsteΦnΘ zatm∞nφ. P°i druhΘm zatm∞nφ cyklu (po uplunutφ periody Saros) se stφn posune asi o 300 km blφ₧e Zemi a nastane pon∞kud v∞tÜφ ΦßsteΦnΘ zatm∞nφ, op∞t viditelnΘ jen na ji₧nφ polokouli. Po 10 a₧ 11 periodßch (asi 200 let) Saros nastane prvnφ centrßlnφ zatm∞nφ a u ji₧nφho p≤lu je viditelnΘ poprvΘ ·plnΘ nebo prstencovΘ zatm∞nφ. Po nßsledujφcφch asi 950 let nastßvajφ stßle centrßlnφ zatm∞nφ, p°iΦem₧ pßs totality se posouvß stßle vφce na sever. Uprost°ed tohoto obdobφ vznikajφ nejdelÜφ zatm∞nφ kolem rovnφku. Poslednφ centrßlnφ zatm∞nφ nastane v okolφ severnφho p≤lu. Pak nßsleduje 10 a₧ 11 ΦßsteΦn²ch zatm∞nφ, kterß skonΦφ mal²m ΦßsteΦn²m zatm∞nφm v okolφ severnφho p≤lu. Tφm cel² cyklus Saros skonΦφ asi po 13 stoletφch.

Pr∙b∞h cyklu Saros, je-li M∞sφc poblφ₧ v²stupnΘho uzlu

Prvnφ zatm∞nφ cyklu nastane, kdy₧ je M∞sφc asi 18░ v²chodn∞ od v²stupnΘho uzlu (tj. nachßzφ se "nad" ekliptikou). M∞sφΦnφ stφn mine Zemi asi ve vzdßlenosti 3 500 km, tentokrßt vÜak "nad" severnφm p≤lem. V okolφ severnφho p≤lu nastane prvnφ (ΦßsteΦnΘ) zatm∞nφ. P°i ka₧dΘm dalÜφm zatm∞nφ cyklu se stφn posune asi o 300 km blφ₧e Zemi, a₧ nastane prvnφ cetrßlnφ zatm∞nφ v okolφ severnφho p≤lu. Pak se zatm∞nφ posouvajφ stßle k jihu a cyklus skonΦφ v okolφ ji₧nφho p≤lu. Oproti v²Üe popsanΘmu pr∙b∞hu jde vÜe v opaΦnΘm sledu.

PoΦet souΦasn∞ probφhajφcφch cykl∙ Saros

V jednom roce nastßvß na zem∞kouli 2 - 5 sluneΦnφch zatm∞nφ. Ka₧dΘ zatm∞nφ musφ pat°it do n∞kterΘho cyklu Saros. Vzhledem k tomu, ₧e ka₧dΘmu cyklu Saros odpovφdß jedno zatm∞nφ Slunce asi jednou za 18 let, vyjde nßm, ₧e souΦasn∞ musφ probφhat asi kolem Φty°iceti r∙zn²ch cykl∙ Saros. Pr∙b∞₧n∞ starΘ cykly zanikajφ a novΘ vznikajφ. Nap°. ve druhΘ polovin∞ 20. stoletφ probφhala zatm∞nφ celkem 41 cykl∙, z nich₧ 26 cykl∙ bylo ve stßdiu, kdy vznikajφ centrßlnφ zatm∞nφ. Prßv∞ to, ₧e probφhß vφce cykl∙ souΦasn∞, m∙₧e vytvß°et myln² dojem, ₧e zatm∞nφ se objevujφ chaoticky. Zatm∞nφ 11.8.1999 bylo 21. z 77 zatm∞nφ cyklu Saros 145.