Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено из цикла Saros )
Перейти к навигации Перейти к поиску

В Saros ( / с ɛər ɒ с / ( слушать )Об этом звуке ) является периодом ровно 223 синодических месяцев , приблизительно 6585,3211 дней или 18 лет, 10, 11 или 12 дней ( в зависимости от количества високосных лет ), и 8 часы, которые могут быть использованы для прогнозирования затмений на Солнце и Луну . Через один период сароса после затмения Солнце, Земля и Луна возвращаются примерно к той же относительной геометрии, почти прямой линии, и произойдет почти идентичное затмение, что называется циклом затмения . сарэто половина сароса. [1]

Серия затмений, разделенных одним саросом, называется серией саросов . Это соответствует:

В 19 годах затмения означает , что если есть солнечное затмение (или лунное затмение ), то после того, как один сароса новая луна будет иметь место в том же узле на орбите Луны , и в этих условиях может произойти другое затмение.

История [ править ]

Самая ранняя обнаруженная историческая запись о том, что известно как сарос, принадлежит халдейским (нововавилонским) астрономам за последние несколько столетий до нашей эры. [2] [3] [4] Позже он был известен Гиппарху , Плинию [5] и Птолемею . [6]

Название «сарос» ( греч . Σάρος ) было применено к циклу затмений Эдмондом Галлеем в 1691 году, который взял его из Суда , византийского лексикона 11 века. Суда говорит: «[Сарос - это] мера и число у халдеев . 120 сароев составляют 2220 лет (лет из 12 лунных месяцев) по исчислению халдеев, если действительно сарос составляет 222 лунных месяца, что составляет 18 лет. лет и 6 месяцев (т.е. года по 12 лунных месяцев) ". [7] Информация , содержащаяся в Suda , в свою очередь , была получена непосредственно или иным образом из хроники из Евсевия Кесарийского , [необходима цитата ],который процитировалБеросса. (Гийом Ле Жантильутверждал, что использование Галлея было неправильным в 1756 году,[ необходима цитата ],но имя продолжает использоваться.) Греческое слово, по-видимому, происходит от вавилонского слова «сару», означающего число 3600[8]или греческого глагола. «саро» (σαρῶ), что означает взмах (небо с чередой затмений).[9]

Период Сароса, равный 223 лунным месяцам (ΣΚΓ '), указан в руководстве пользователя « Антикиферский механизм» для этого инструмента, сделанном примерно в 150–100 гг. До н.э. в Греции, как показано на рисунке. Этот номер - одна из немногих надписей на механизме, видимых невооруженным глазом. [10] Над ним период метонического цикла и Callippic цикла виден тоже.

Антикитерский механизм Цикл Сароса для предсказания затмений ΣΚΓ 'в красном прямоугольнике означает 223 месяца. Написано между 150 и 100 годами до нашей эры.

Для описания см. Тони Фрита, механический расчет цикла сароса встроен в механизм Antikythera . [11]

Описание [ править ]

Лунным затмениям, происходящим около нисходящего узла Луны, даются нечетные номера серий сароса. Первое затмение в такой серии проходит через южный край тени Земли, и путь Луны смещается на север каждый последующий сарос, в то время как лунным затмениям, происходящим около восходящего узла Луны, присваиваются четные номера серий саросов. Первое затмение в такой серии проходит через северный край тени Земли, и путь Луны смещается на юг каждый последующий сарос.

Сарос, период в 6585,3211 дней (14 обычных лет + 4 високосных + 11,321 дня, или 13 обычных лет + 5 високосных лет + 10,321 дня), полезен для предсказания времени, в которое будут происходить почти идентичные затмения. Три периодичности, связанные с лунной орбитой, синодическим месяцем , драконьим месяцем и аномалистическим месяцем, почти полностью совпадают с каждым циклом сароса. Чтобы затмение произошло, либо Луна должна находиться между Землей и Солнцем (для солнечного затмения ), либо Земля должна находиться между Солнцем и Луной (для лунного затмения ). Это может произойти только тогда, когда Луна новая или полная , соответственно, и повторения этихЛунные фазы являются результатом солнечной и лунной орбит, производящих синодический период Луны в 29,53059 дней. Однако во время большинства полнолуний и новолуний тень Земли или Луны падает к северу или югу от другого тела. Затмения происходят, когда три тела образуют почти прямую линию. Поскольку плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости орбиты Земли, это состояние возникает только тогда, когда полная или новолуние находится рядом или в плоскости эклиптики , то есть когда Луна находится в одном из двух узлов (восходящий или нисходящий). узел). Период времени для двух последовательных прохождений Луны через плоскость эклиптики (возвращение в один и тот же узел) называется драконьим месяцем., период 27.21222 дня. Трехмерная геометрия затмения, когда новолуние или полнолуние находится рядом с одним из узлов, происходит каждые пять или шесть месяцев, когда Солнце находится в соединении или оппозиции с Луной и по совпадению также рядом с узлом орбиты Луны в точке. в этот раз или дважды за год затмения . Два затмения, разделенных одним саросом, имеют очень похожий внешний вид и продолжительность из-за того, что расстояние между Землей и Луной почти одинаково для каждого события: это связано с тем, что сарос также является целым числом, кратным аномальному месяцу в 27,5545 дней, периоду эксцентриситет лунной орбиты.

Визуализация периода одного цикла сароса в 3D.

После одного сароса Луна завершит примерно целое число синодических, драконических и аномальных периодов (223, 242 и 239), а геометрия Земля-Солнце-Луна будет почти идентична: Луна будет иметь одинаковую фазу и находиться в одном узле и на одинаковом расстоянии от Земли. Вдобавок, поскольку длина сароса близка к 18 годам (примерно на 11 дней дольше), Земля будет находиться примерно на таком же расстоянии от Солнца и наклонена к нему почти в той же ориентации (в тот же сезон). [12]Учитывая дату затмения, через один сарос можно предсказать почти идентичное затмение. В течение этого 18-летнего периода происходит около 40 других солнечных и лунных затмений, но с несколько иной геометрией. Один сарос, равный 18,03 года, не равен идеальному целому числу лунных орбит (обороты Земли относительно неподвижных звезд составляют 27,32166 дней в сидерическом месяце ), поэтому, даже если относительная геометрия системы Земля-Солнце-Луна будет почти идентична после сароса, Луна будет в немного другом положении относительно звезд для каждого затмения в серии саросов. Ось вращения системы Земля – Луна имеет период прецессии 18,59992 года.

Сарос не является целым числом дней, но содержит долю 1 ⁄ 3 дня. Таким образом, каждое последующее затмение в серии саросов происходит днем ​​примерно на восемь часов позже. В случае солнечного затмения это означает, что область видимости сместится на запад примерно на 120 °, или примерно на треть пути вокруг земного шара, и, таким образом, два затмения не будут видны из одного и того же места на Земле. . В случае лунного затмения следующее затмение все еще может быть видно из того же места, пока Луна находится над горизонтом. Учитывая три интервала между затмениями сароса, местное время суток затмения будет почти таким же. Этот интервал в три сароса (19 755,96 дней) известен как цикл тройных сарос или экзелигмос ( греч . «Поворот колеса»).

Серия Сарос [ править ]

Солнечным затмениям, происходящим около нисходящего узла Луны, даются четные номера серий сароса. Первое затмение каждой серии начинается на южном краю Земли, и траектория затмения смещается на север с каждым последующим саросом, в то время как солнечным затмениям, происходящим около восходящего узла Луны, даются нечетные номера серий саросов. Первое затмение каждой серии начинается на северном крае Земли, и путь затмения смещается на юг с каждым последующим саро.

Каждая серия сарос начинается с частичного затмения (Солнце сначала входит в конец узла), и с каждым последующим саросом путь Луны смещается либо на север (когда рядом с нисходящим узлом), либо на юг (когда рядом с восходящим узлом) из-за тот факт, что сарос не является точным целым числом драконьих месяцев (примерно на час меньше). В какой-то момент затмения становятся невозможными, и серия завершается (Солнце покидает начало узла). Произвольная серия солнечных саросов была обозначена составителями статистики затмений как серия солнечных саросов 1. Эта серия закончилась, но затмение 16 ноября 1990 г. до н.э. ( юлианский календарь) например, входит в серию солнечных саросов 1. Существуют разные серии саросов для солнечных и лунных затмений. Для серии лунных сарос лунному затмению, произошедшему 58,5 синодическими месяцами ранее (23 февраля 1994 г. до н.э.), был присвоен номер 1. Если есть затмение, одно не(29 лет минус около 20 дней) после затмения определенной серии сарос, тогда он становится членом следующей серии. Например, затмение 26 октября 1961 г. до н.э. относится к солнечной серии сароса 2. Серия Сароса, конечно же, продолжалась до этих дат, и необходимо расширить числа серии сарос назад до отрицательных чисел даже просто для того, чтобы учесть происходящие затмения. в годы после 2000 г. до н.э. (до последнего затмения с отрицательным числом сароса в 1367 г. до н.э.). Для солнечных затмений в ссылках на эту статью дана статистика для полной серии сароса в период между 2000 г. до н.э. и 3000 г. н.э. [13] [14]Членам серии сарос требуется от 1226 до 1550 лет, чтобы пересечь поверхность Земли с севера на юг (или наоборот). Эти крайности допускают от 69 до 87 затмений в каждой серии (в большинстве серий 71 или 72 затмения). От 39 до 59 (в основном около 43) затмений в данной серии будут центральными (то есть полным, кольцевым или гибридным кольцево-полным). В любой момент времени будет выполняться около 40 различных серий саро.

Серии Сароса, как уже упоминалось, нумеруются в зависимости от типа затмения (лунное или солнечное). [15] [16] В сериях с нечетными номерами (для солнечных затмений) Солнце находится рядом с восходящим узлом, тогда как в сериях с четными номерами оно находится рядом с нисходящим узлом (это обратное для серии лунных затмений сарос). Как правило, порядок этих серий определяет время максимума каждой серии, что соответствует моменту, когда затмение находится ближе всего к одному из лунных узлов. Что касается солнечных затмений, 40 серий имели номера от 117 до 156.активны (серия 117 закончится в 2054 году), тогда как для лунных затмений сейчас существует 41 активная серия саросов (эти числа можно получить, подсчитав количество затмений, перечисленных за 18-летний период (сарос) на сайтах каталога затмений ). [17] [18]

Пример [ править ]

Сарос 131 даты лунного затмения
10 мая 1427 года
( юлианский календарь )		Первая полутень
(южный край тени)
... 6 промежуточных полутеневых затмений опущены ...
25 июля 1553 г.
(юлианский календарь)		Первая частичная
... 19 промежуточных частичных затмений опущены ...
22 марта 1932 г.
Финальный частичный		12:32 UT
2 апреля 1950
Первая общая		20:44 UT
13 апреля 1968 г.04:47 UT
24 апреля 1986 г.12:43 UT
4 мая 2004 г.20:30 UT
16 мая 2022
Первый центральный		04:11 UT
26 мая 2040 г.11:45 UT
6 июня 2058 г.19:14 UT
17 июня 2076
Центральных		02:37 UT
... 6 промежуточных полных затмений опущены ...
3 сентября 2202 г.
Последний итог		05:59 UT
13 сентября 2220 г.
Первая частичная
... 18 промежуточные частные затмения опущены ...
9 апреля 2563 г.Последняя частичная тень
... 7 промежуточных полутеневых затмений опущены ...
7 июля 2707 г.Последняя полутень
(северный край тени)

В качестве примера одной серии саросов в этой таблице приведены даты некоторых из 72 лунных затмений для серии 131 саросов. Эта серия затмений началась в 1427 году нашей эры с частичного затмения на южном краю тени Земли, когда Луна была близко к его нисходящему узлу. В каждом последующем саросе орбитальная траектория Луны смещается на север относительно тени Земли, при этом первое полное затмение происходит в 1950 году. В течение следующих 252 лет происходят полные затмения, с центральным затмением в 2078 году. Первое частичное затмение после это произойдет в 2220 году, а последнее частное затмение серии произойдет в 2707. Общее время жизни лунной серии 131 сароса составляет 1280 лет. Солнечный сарос 138 чередуется с этим лунным саросом с событием, происходящим каждые 9 лет, 5 дней чередуются между каждой серией саросов.

Из-за 1 ⁄ 3 доли дней в саросе, видимость каждого затмения будет отличаться для наблюдателя в данной местности. В сериале 131 сарос Луны первое полное затмение 1950 года было наиболее заметным для зрителей в Восточной Европе и на Ближнем Востоке, потому что середина затмения была в 20:44 UT. Следующее затмение в этой серии произошло примерно на 8 часов позже днем ​​с серединой затмения в 4:47 UT, и лучше всего его было видно из Северной и Южной Америки. Третье полное затмение произошло днем ​​примерно на 8 часов позже, чем второе затмение с серединой затмения в 12:43 UT, и было наиболее заметным для зрителей в Западной части Тихого океана, Восточной Азии, Австралии и Новой Зеландии. Этот цикл видимости повторяется от начала до конца серии с небольшими вариациями. Солнечный сарос 138 чередуется с этим лунным саросом с событием, происходящим каждые 9 лет, 5 дней чередуются между каждой серией саросов.

Для аналогичного примера солнечного сароса см. Солнечный сарос 136 .

Отношения между лунным и солнечным саросом (сар) [ править ]

После данного лунного или солнечного затмения, через 9 лет и 5,5 дней (полсаро) произойдет затмение, которое будет лунным, а не солнечным, или наоборот, с аналогичными свойствами. [19]

Например, если полутень Луны частично покрывает южный край Земли во время солнечного затмения, через 9 лет и 5,5 дней произойдет лунное затмение, при котором Луна частично будет покрыта южным краем полутени Земли. Точно так же через 9 лет и 5,5 дней после полного солнечного затмения или кольцевого солнечного затмения произойдет полное лунное затмение. Этот 9-летний период называется сар . Он включает 111,5 синодических месяцев, или 111 синодических месяцев плюс одна две недели . Две недели приходится на смену солнечного и лунного затмений. Для наглядного примера см. Эту диаграмму (каждая строка находится на расстоянии одного сара).

См. Также [ править ]

  • Список серий сароса для лунных затмений
  • Цикл затмения
  • Солнечное затмение
  • Лунное затмение
  • Метонический цикл

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Ван Гент, Роберт Гарри (8 сентября 2003 г.). «Каталог циклов затмений» .
  2. ^ Таблицы 1414, 1415, 1416, 1417, 1419 из: TG Pinches, JN Strassmaier: Поздневавилонские астрономические и родственные тексты. AJ Sachs (редактор), Brown University Press, 1955 г.
  3. ↑ AJ Sachs & H. Hunger (1987–1996): Астрономические дневники и родственные тексты из Вавилонии, Том I – III. Österreichischen Akademie der Wissenschaften. там же. Х. Голод (2001) Vol. V: Лунные и планетные тексты
  4. ↑ PJ Huber & S. de Meis (2004): Вавилонские наблюдения за затмениями с 750 г. до н.э. до 1 г. до н.э., пар. 1.1. IsIAO / Mimesis, Милан
  5. ^ Naturalis Historia II.10 [56]
  6. ^ Альмагест IV.2
  7. ^ Запись Suda онлайн здесь .
  8. ^ "сарос" . Словарь Encarta . Microsoft. Архивировано из оригинала 8 июня 2009 года.
  9. ↑ Liddell HG, Scott R., Jones HS, McKenzie, R, 1843, Oxford University Press
  10. ^ Фрит, Т., Bitsakis Ю., Moussas, X., Seiradakis, JH, Tselikas А., Мангу, H., ... & Edmunds, MG (2006). Расшифровка древнегреческого астрономического калькулятора, известного как антикиферский механизм. Природа, 444 (7119), 587-591
  11. ↑ Decoding an Ancient Computer , Scientific American, декабрь 2009 г.
  12. ^ Литтманн, Марк; Фред Эспенак; Кен Уиллкокс (2008). Тотальность: солнечные затмения . Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-953209-5.
  13. ^ Meeus, Жан (2004). Гл. 18 «О сериях Сароса и Инекса» в: «Мусоры математической астрономии» III . Виллманн-Белл, Ричмонд, Вирджиния, США.
  14. ^ Эспенак, Фред; Жан Миус (октябрь 2006 г.). «Канон солнечных затмений пяти тысячелетий, раздел 4 (NASA TP-2006-214141)» (PDF) . Программный офис НАСА STI. Архивировано из оригинального ( PDF ) 20 июня 2007 года . Проверено 24 января 2007 .
  15. ^ Г. ван ден Берг (1955). Периодичность и изменчивость солнечных (и лунных) затмений (2 тома) . HD Тьинк Виллинк и Зун Н.В., Харлем.
  16. ↑ Бао-Линь Лю; Алан Д. Фиала (1992). Канон лунных затмений, 1500 г. до н.э. до 3000 г. н.э. . Виллманн-Белл, Ричмонд В.А.
  17. ^ «Солнечные затмения: 2011–2020» .
  18. ^ «Лунные затмения: 2011–2020» .
  19. ^ Математическая Астрономия Morsels, Жан MEEÛS, с.110, глава 18, Половинки сарос
  • Жан Миус и Герман Маке (1983) Канон лунных затмений . Astronomisches Büro, Вена
  • Теодор фон Оппольцер (1887). Canon der Finsternisse . Вена
  • Математическая астрономия Morsels , Jean Meeus, Willmann-Bell, Inc., 1997 (глава 9, стр. 51, таблица 9. A Некоторые периодичности затмений)

Внешние ссылки [ править ]

  • Список всех активных циклов сароса
  • НАСА - Затмения и Сарос
  • Солнечные и лунные затмения - Xabier Jubier - Интерактивный поиск затмений
  • Eclipse Search - поиск данных о затмении за 5000 лет по различным атрибутам
  • Затмения, Космический Механизм Древних - Фундаментальная астрономия затмений