Zatmenie Slnka je astronomick² ·kaz, ktor² nastane vtedy, ak je Slnko na naÜej oblohe zakrytΘ Mesiacom. V tomto Φase je Mesiac v nove, zo Zeme teda mo₧eme vidie¥ Mesiac z jeho neosvetlenej strany. Pri ka₧dom nove vÜak zatmenie Slnka nenastßva. Je to sp⌠sobenΘ t²m, ₧e rovina, v ktorej obieha Mesiac okolo Zeme, nie je toto₧nß s rovinou ekliptiky, t.j. rovinou, v ktorej obieha naÜa Zem okolo Slnka. Uhol t²chto dvoch rovφn sa s Φasom periodicky menφ. Jeho strednß hodnota je 5░ 43' 43.4" a menφ sa s peri≤dou 173 dnφ a amplit·dou asi 9'. SlneΦnΘ zatmenie m⌠₧e teda nasta¥ len vtedy, ak je Mesiac v nove dostatoΦne blφzko ekliptiky. Tßto skutoΦnos¥ dokonca dala vznikn·¥ vlastnΘmu nßzvu ekliptika. Ekleiptikos znamenß v grΘΦtine zatmenie.

Typy slneΦn²ch zatmenφ

Slnko je asi Ütyristokrßt ∩alej od Zeme ne₧ Mesiac, je vÜak asi Ütyristokrßt vΣΦÜie. Tßto zhoda sp⌠sobila, ₧e Slnko a Mesiac maj· na pozemskej oblohe pribli₧ne rovnak² uhlov² priemer. Vzh╛adom na to, ₧e ani zemskß drßha okolo Slnka, ani drßha Mesiaca okolo Zeme nie s· kru₧nice, ale elipsy, menia sa vzdialenosti ako Zeme od Slnka, tak Mesiaca od Zeme. M⌠₧e potom nasta¥ prφpad, ₧e Mesiac mß vΣΦÜie uhlovΘ rozmery ne₧ Slnko, i prφpad opaΦn². Zatmenie Slnka preto m⌠₧e by¥ ·plnΘ, ΦiastoΦnΘ alebo prstencovΘ. Pokia╛ uhlov² priemer Slnka a Mesiaca je takmer dokonale rovnak², m⌠₧e nasta¥ i tzv. hybridnΘ zatmenie, pri ktorom sa prstencovΘ zatmenie zmenφ na ·plnΘ alebo naopak, ako mesaΦn² tie≥ be₧φ po zemskom povrchu.

Centrßlne a necentrßlne zatmenie

Centrßlne zatmenie Slnka nastßva vtedy, ke∩ priamka urΦenß stredom Slnka a Mesiaca pretne Zem. Pri takomto zatmenφ nastane v urΦitej oblasti na Zemi ·plnΘ alebo prstencovΘ zatmenie. Pokia╛ nastane zatmenie, pri ktorom uvedenß priamka Zem nepretne, naz²va sa zatmenie necentrßlne. Pri necentrßlnych zatmeniach m⌠₧e ·plnΘ alebo prstencovΘ zatmenie nasta¥ len celkom v²nimoΦne a na ve╛mi malom ·zemφ.

Pßs totality

Oblas¥ na zemskom povrchu, kde je v danom okamihu ·plnΘ zatmenie Slnka, mß pribli₧ne tvar elipsy. Tßto elipsa sa pohybuje r²chlos¥ou trochu menÜou ako 1 km/s po zemskom povrchu a postupne vykreslφ tzv. pßs totality. èφrka tohoto pßsu, kde je vidie¥ ·plnΘ zatmenie, m⌠₧e by¥ maximßlne 270 km (pri zatmenφ 11.8.1999 len 112.1 km). Pßs totality mß po oboch stranßch podstatne ÜirÜie pßsy, v ktor²ch je vidie¥ zatmenie ΦiastoΦnΘ.

Trvanie ·plnΘho zatmenia Slnka

┌plnΘ zatmenie Slnka je bohu₧ia╛ ve╛mi krßtky ·kaz. NajdlhÜie mo₧nΘ ·plnΘ zatmenie m⌠₧e trva¥ 7 min·t 31 sek·nd (zatmenie 11. 8. 1999 trvalo vÜak maximßlne 2 min 22.9 sek, a to v Rumunsku). Vzh╛adom na to, ₧e jedno ·plnΘ zatmenie pripadß na 1 a₧ 2 roky a na jednom konkrΘtnom mieste na zemeguli sa opakuj· ·plnΘ zatmenia v priemere asi po 360 rokoch, je ·plnΘ zatmenie Slnka skutoΦne ve╛mi vzßcne.

Peri≤da Saros

Zatmenie Slnka (podobne i zatmenie Mesiaca) sa periodicky opakuje. Toto bolo znßme u₧ i niektor²m starovek²m civilizßcißm. K╛·Φom k pochopeniu tejto periodicity je objavenie cyklu Saros (nßzov Saros po prv²krßt pou₧il Edmund Halley a toto slovo prevzal z jazyka star²ch Babyl≤nΦanov - saros znamenß k╛·Φ). Dσ₧ka jednoho cyklu (peri≤da) Saros je S = 6585 dnφ 7 hodφn 42 min·t. PrepoΦtφtanΘ na roky je to 18 rokov a 10.3 d≥a alebo 11.3 d≥a (zßle₧φ na poΦte prestupn²ch rokov). Peri≤da Saros sa dß odvodi¥ zo znalosti nasleduj·cich troch peri≤d:

Synodick² mesiac         M = 29.53059 dnφ = 29d 12h 44min

Drakonick² mesiac        D = 27.21222 dnφ = 27d 05h 06min

Anomalistick² mesiac     A = 27.55455 dnφ = 27d 13h 19min

Synodick² mesiac je obdobie medzi dvoma novami. Drakonick² mesiac je obdobie medzi dvoma priechodmi Mesiaca uzlom - prieseΦφkom ekliptiky a drßhy Mesiaca na oblohe. Anomalistick² mesiac je obdobie medzi dvoma priechodmi Mesiaca perigeom - bodom na drßhe Mesiaca, kde je najbli₧Üie k Zemi. Saros je najkratÜia peri≤da, kedy s·Φasne prebehne celistv² poΦet peri≤d M, D, A.

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

UvedenΘ rovnosti s· splnenΘ len pribli₧ne, s chybou nieko╛k²ch hodφn. Znamenß to, ₧e ╛ubovo╛nΘ dve zatmenia Slnka (to istΘ platφ i pre zatmenie Mesiaca), ktorΘ s· v Φase oddelenΘ peri≤dou Saros, nastan· za ve╛mi podobn²ch geometrick²ch podmienok. Nastan· vÜak na r⌠znych miestach Zeme, preto₧e peri≤da Saros sa nerovnß celΘmu poΦtu dnφ, ale 6 585 a asi 1/3 d≥a. Za t·to 1/3 d≥a sa Zem otoΦφ asi o 120░, tak₧e nasleduj·ce zatmenie po uplynutφ peri≤dy Saros je posunutΘ v zemepisnej dσ₧ke asi o 120░ na zßpad. A₧ po uplynutφ 3 peri≤d Saros sa teda zatmenie vrßti pribli₧ne na miesto s rovnakou zemepisnou dσ₧kou na Zemi. Toto miesto vÜak nemß rovnak· zemepisn· Üφrku, Φo je sp⌠sobenΘ t²m, ₧e rovnosti (*) neplatia celkom presne a Mesiac po uplynutφ peri≤dy Saros zmenφ trochu svoju vzdialenos¥ od uzlu, teda i od ekliptiky. Tßto chyba tie₧ sp⌠sobuje, ₧e zatmenia, ktorΘ sa opakuj· s peri≤dou Saros, sa neopakuj· stßle. Po urΦitej dobe tßto chyba sp⌠sobφ, ₧e sa peri≤dy M, D a A nato╛ko rozfßzuj·, ₧e zatmenie u₧ nenastane.

Cyklus Saros

Ako bolo vysvetlenΘ v predoÜlom odstavci, zatmenia opakuj·ce sa s peri≤dou Saros nem⌠₧u existova¥ veΦne, ale len asi 12 a₧ 13 storoΦφ. T²m vznikaj· "rodiny" zatmenφ patriacich k sebe, naz²vaj·ce sa cykly Saros. JednotlivΘ zatmenia jednej rodiny s· v Φase oddelenΘ peri≤dou Saros. Cykly Saros sa Φφsluj· a s· ve╛mi u₧itoΦnΘ pre pochopenie toho, kedy a kde sa vyskytne zatmenie Slnka Φi Mesiaca. Bez pochopenia tohoto cyklu sa v²skyt zatmenφ m⌠₧e javi¥ ako chaotick².

Dva typy cyklu Saros

Ekliptika a drßha Mesiaca na naÜej oblohe tvorφ dve kru₧nice, ktorΘ sa pretφnaj· v dvoch bodoch - uzloch. Jeden z t²chto bodov sa naz²va v²stupn² uzol (Mesiac v ≥om vystupuje pri svojom pohybe nad ekliptiku pri poh╛ade zo severnej pologule), druh² sa naz²va zostupn² uzol. Mesiac sa pri pohybe po zemskej oblohe oneskoruje oproti hviezdam. Znamenß to, ₧e ka₧d² ∩a╛Üφ de≥ vychßdza o necel· hodinu nesk⌠r ne₧ de≥ predchßdzaj·ci. Pos·va sa teda po svojej drßhe na oblohe vzh╛adom k hviezdam i uzlom smerom od zßpadu na v²chod. Zatmenie Slnka nastane, ke∩ v nove Mesiac nie je od niektorΘho z uzlov vzdialen² viac ako asi 18░. Po uplynutφ peri≤dy Saros sa Mesiac nevrßti celkom presne na rovnakΘ miesto vzh╛adom k uzlu, ale nepatrne sa posunie. Pri presnom v²poΦte toti₧ zistφme, ₧e nie je presne 223 M = 242 D, ale

223 M  >  242 D.

Mesiac sa teda po uplynutφ peri≤dy Saros oneskorφ na svojej drßhe a v nove sa posunie vzh╛adom k uzlu smerom na zßpad. Oneskorenie je

223 M  -  242 D  =  0.03567 d≥a.

Za tento Φas sa Mesiac posunie asi o 0.5░ vzh╛adom k uzlu. Zßverom m⌠₧eme teda poveda¥, ₧e Mesiac zostane v pßsme okolo uzla, kde nastßvaj· zatmenia Slnka, po dobu 70 a₧ 80 peri≤d Saros. Za tento Φas prebehne teda 70 a₧ 80 zatmenφ Slnka, z ktor²ch je asi 50 centrßlnych, ostatnΘ s· necentrßlne. Priebeh cyklu Saros, ak je Mesiac v blφzkosti v²stupnΘho uzla, je in², ako ke∩ je Mesiac v blφzkosti zostupnΘho uzlu.

Priebeh cyklu Saros, ak je Mesiac v blφzkosti zostupnΘho uzlu

PrvΘ zatmenie cyklu nastane, ke∩ je Mesiac asi 18░ v²chodne od zostupnΘho uzla (t.j. nachßdza sa "pod" ekliptikou). MesaΦn² tie≥ minie Zem asi vo vzdialenosti 3 500 km, a to "pod" ju₧n²m p≤lom. Zem zasiahne len polotie≥. V okolφ ju₧nΘho p≤lu nastane (malΘ) ΦiastoΦnΘ zatmenie. Pri druhom zatmenφ cyklu (po uplunutφ peri≤dy Saros) sa tie≥ posunie asi o 300 km bli₧Üie k Zemi a nastane trochu vΣΦÜie ΦiastoΦnΘ zatmenie, opΣ¥ vidite╛nΘ len na ju₧nej pologuli. Po 10 a₧ 11 peri≤dach (asi 200 rokov) Saros nastane prvΘ centrßlne zatmenie a pri ju₧nom p≤le je vidite╛nΘ po prv²krßt ·plnΘ alebo prstencovΘ zatmenie. Po nasleduj·cich asi 950 rokoch nastßvaj· stßle centrßlne zatmenia, priΦom pßs totality sa pos·va stßle viac na sever. Uprostred tohoto obdobia vznikaj· najdlhÜie zatmenia okolo rovnφku. PoslednΘ centrßlne zatmenie nastane v okolφ severnΘho p≤lu. Potom nasleduje 10 a₧ 11 ΦiastoΦn²ch zatmenφ, ktorΘ skonΦia mal²m ΦiastoΦn²m zatmenφm v okolφ severnΘho p≤lu. T²m cel² cyklus Saros skonΦφ po asi 13 storoΦiach.

Priebeh cyklu Saros, ak je Mesiac v blφzkosti v²stupnΘho uzlu

PrvΘ zatmenie cyklu nastane, ke∩ je Mesiac asi 18░ v²chodne od v²stupnΘho uzlu (t.j. nachßdza sa "nad" ekliptikou). MesaΦn² tie≥ minie Zem asi vo vzdialenosti 3 500 km, tentokrßt vÜak "nad" severn²m p≤lom. V okolφ severnΘho p≤lu nastane prvΘ (ΦiastoΦnΘ) zatmenie. Pri ka₧dom ∩a╛Üom zatmenφ cyklu sa tie≥ posunie asi o 300 km bli₧Üie k Zemi, a₧ nastane prvΘ cetrßlne zatmenie v okolφ severnΘho p≤lu. Potom sa zatmenia pos·vaj· stßle k juhu a cyklus skonΦφ v okolφ ju₧nΘho p≤lu. Oproti hore popφsanΘmu priebehu ide vÜetko v opaΦnom poradφ.

PoΦet s·Φasne prebiehaj·cich cyklov Saros

V jednom roku nastßva na zemeguli 2 - 5 slneΦn²ch zatmenφ. Ka₧dΘ zatmenie musφ patri¥ do niektorΘho cyklu Saros. Vzh╛adom na to, ₧e ka₧dΘmu cyklu Saros odpovedß jedno zatmenie Slnka asi jedenkrßt za 18 rokov, v²jde nßm, ₧e s·Φasne musφ prebieha¥ asi okolo Ütyridsa¥ r⌠znych cyklov Saros. Priebe₧ne starΘ cykly zanikaj· a novΘ vznikaj·. Napr. v druhej polovici 20. storoΦia prebiehali zatmenia celkom 41 cyklov, z ktor²ch 26 cyklov bolo v Ütßdiu, kedy vznikaj· centrßlne zatmenia. Prßve to, ₧e prebieha viac cyklov s·Φasne, m⌠₧e vytvßra¥ myln² dojem, ₧e zatmenia sa objavuj· chaoticky. Zatmenie 11.8.1999 bolo 21. z 77 zatmenφ cykluSaros 145.