Zatmění Slunce

Zatmění Slunce je astronomický úkaz, který nastává, je-li sluneční kotouč zakryt kotoučem Měsíce. Měsíc přitom postupuje přes sluneční kotouč od západu k východu. Rozhodující je vzájemná poloha Slunce, Měsíce a Země. Slunce osvětluje svým světlem jak Zemi, tak Měsíc, a obě tato tělesa vrhají do vesmírného prostoru stíny ve tvaru kuželů. Kužel, ohraničený vnějšími tečnami Slunce a Měsíce (viz obr. 49, který není nakreslen ve správném měřítku), vymezuje oblast plného stínu, v němž je Slunce zakryto Měsícem úplně a kde je pozorovatelné úplné zatmění Slunce. Na zemském povrchu má měsíční plný stín průměr nejvýše 270 km a vlivem oběhu Měsíce kolem Země a vlivem rotace Země kolem své osy se posouvá k východu rychlostí přibližně . Na Zemi tak vzniká pás totality (široký právě 270 km), kde je postupně úplné zatmění Slunce pozorovatelné. Ve středu pásu totality trvá úplné zatmění Slunce maximálně asi dvě minuty.

Obr. 49

Kužel ohraničený vnitřními tečnami Slunce a Měsíce vymezuje oblast polostínu (viz obr. 49). V této oblasti je Slunce zakryto Měsícem částečně a ze Země je pozorováno částečné zatmění Slunce.

Nachází-li se Měsíc dále od Země (tj. Měsíc je v okolí apogea své trajektorie kolem Země) a Země blíže ke Slunci (tj. nachází se v okolí perihelia své trajektorie kolem Slunce), nestačí měsíční kotouč zakrýt celé Slunce. Měsíční plný stín nedosahuje až k Zemi a pozorovatel na zemském povrchu vidí prstencové zatmění Slunce, při němž má Slunce vzhled zářivého prstenu.

Trajektorie Měsíce protíná zdánlivou dráhu Slunce po obloze ve dvou bodech - v uzlech (sestupném uzlu a výstupném uzlu). Zatmění Slunce nastane za při měsíčním novu, ale jen tehdy, setká-li se Slunce s Měsícem v jednom z uzlů nebo v jeho blízkosti. Poloha uzlů se s časem mění, neboť se mění i trajektorie Měsíce. Uzly se posouvají k západu a Měsíc k jednomu z nich přichází vždy jednou za drakonický měsíc. Se Sluncem se setkává jednou za synodický měsíc. Setkání Slunce s Měsícem v uzlu měsíční trajektorie (nebo v jeho blízkosti) se tedy uskuteční jen v případě, že přirozený násobek drakonického měsíce bude roven přirozenému násobku synodického měsíce. Nejnižší násobek obou uvedených období je 18 let 10 dní 7 h 43 min resp. 18 let 11 dní 7 h 43 min. Tato perioda, s níž se zatmění Slunce opakuje, se nazývá saros.

Skutečnost, zda v je periodě saros 10 dní nebo 11 dní závisí na počtu přestupných let během uvedeného období.

Perioda saros obsahuje 242 period drakonického měsíce a 223 period synodického měsíce. V periodě saros vznikají postupně zatmění, která jsou vůči sobě posunutá asi o  zeměpisné délky směrem na západ a poněkud severněji oproti předchozímu zatmění. Tak vytvářejí sérii saros, která začíná částečným zatměním u jižního pólu, vrcholí úplným zatměním u rovníku a končí opět částečným zatměním u severního pólu. Série saros, po které se zatmění opakují přesně na stejném místě, trvá zhruba 1300 let a v jejím průběhu nastává 70 zatmění (41 zatmění Slunce a 29 zatmění Měsíce). Těchto sérií saros probíhá současně více najednou a prolínají se. Každá z nich má své pořadové číslo.

Za jedno století nastává průměrně 238 zatmění Slunce a 154 zatmění Měsíce. Zatmění Slunce jsou viditelná z malé části zemského povrchu, zatímco zatmění Měsíce lze spatřit z celé poloviny zemského povrchu a to z té poloviny, která má Měsíc právě nad obzorem. Z periodicity zatmění vyplývá, že do roka může na celém zemském povrchu nastat maximálně 7 zatmění (z toho 4 až 5 zatmění Slunce), minimálně pak 2 zatmění, která jsou obě sluneční.

Poslední úplné zatmění Slunce viditelné z Prahy nastalo 12. 5. 1706, příští bude 7. 10. 2135.

Během úplného zatmění Slunce je viditelná zejména sluneční koróna, ale i chromosféra. Jsou také pozorovatelná okolní nebeská tělesa, která jsou jinak přezářena světlem Slunce. Úplné zatmění Slunce má značný vědecký význam, neboť je to jedna z málo možností pozorovat právě korónu, která jindy není vidět. Vlivem nerovností měsíčního kotouče jsou při úplném zatmění Slunce vidět tzv. Bailyho perly, koróna, která „probleskuje“ nerovnostmi měsíčního kotouče.