Saulės ir Mėnulio užtemimai yra įspūdingi astronominiai reiškiniai, kai vienas dangaus kūnas arba jo dalis patenka į kito dangaus kūno šešėlį. Šie reiškiniai įvyksta tada, kai Saulė, Mėnulis ir Žemė išsirikiuoja itin tikslia linija. Užtemimai dažnai seka vienas paskui kitą, nes tam palankiai susiklosto dangaus kūnų orbitos.
Saulės užtemimų tipai ir ypatumai
Visiškas Saulės užtemimas būna tose Žemės vietose, į kurias krinta Mėnulio šešėlis, kai Mėnulis uždengia visą Saulės skritulį. Dalinis Saulės užtemimas stebimas ten, kur krinta pusšešėlis, kai Mėnulis uždengia tik dalį Saulės. Kai Mėnulio šešėlio kūgis nepasiekia Žemės (Mėnulio skritulys mažesnis negu Saulės), stebėtojas, esantis arti jo ašies, mato žiedinį Saulės užtemimą - spindintį žiedą aplink tamsų Mėnulio skritulį. Visiškas ir žiedinis Saulės užtemimai dažnai vadinami centriniais.
Skirtumus tarp užtemimų lemia Žemės ir Mėnulio orbitų elipsinė forma. Nuolat kinta atstumas tarp Žemės, Saulės ir Mėnulio, atitinkamai kinta šių dangaus kūnų regimieji kampiniai dydžiai. Mėnulio kampinis skersmuo kinta daugiau negu Saulės, jo įtaka užtemimo pobūdžiui didesnė. Saulės vidutinis kampinis skersmuo (32,2′) šiek tiek didesnis negu Mėnulio (31,5′). Sąlygos palankesnės rastis žiediniam užtemimui, todėl jie dažnesni.
Visiškas Saulės užtemimas gali vykti tik Mėnuliui esant arti perigėjaus (arčiausio Žemei Mėnulio orbitos taško). Mėnulio šešėlio Žemėje skersmuo dažniausiai būna 100-160 km ir tik labai retai - 270 km (Mėnulis perigėjuje). Dėl Mėnulio skriejimo aplink Žemę ir Žemės sukimosi apie savo ašį Mėnulio šešėlis 0,5-1,0 km/s greičiu slenka Žemės paviršiumi maždaug iš vakarų į rytus brėždamas siaurą kelių tūkstančių kilometrų ilgio visiško (arba žiedinio) užtemimo juostą.
Vien tik dalinis užtemimas būna, jei Žemę paliečia tik Mėnulio pusšešėlis (taip atsitinka Žemės ašigalių aplinkoje). Daliniu užtemimu taip pat prasideda ir baigiasi visiškas arba žiedinis užtemimas. Pasitaiko užtemimų, per kuriuos įvyksta virsmas, pvz., iš visiško užtemimo į žiedinį. Toks reiškinys vadinamas hibridiniu Saulės užtemimu.
Visa Saulės užtemimų eiga toje pačioje Žemės vietoje gali tęstis daugiau kaip 2 val., o visiškas užtemimas - 2-3 minutes. Jo didžiausia galima trukmė - 7,5 minutės, bet toks užtemimas pasitaiko labai retai. Saulė temti pradeda nuo dešiniojo (vakarinio) krašto. Tam tikru momentu dalinis užtemimas kiekybiškai apibūdinamas faze - uždengtos Saulės skritulio skersmens dalies santykiu su visu skersmeniu.
Saulės užtemimas gali vykti tik Mėnuliui esant jaunaties fazėje (Mėnulis tarp Žemės ir Saulės). Tačiau ne per kiekvieną jaunatį vyksta užtemimai. Kai jaunatis pasitaiko toli nuo taškų (Mėnulio orbitos mazgų), kuriuose susikerta Mėnulio takas ir ekliptika, Mėnulis aplenkia Saulę būdamas virš jos arba po ja - užtemimų nebūna. Jaunatyje Mėnulio skritulys kliudo Saulės skritulį, jei jo centras yra viduryje ne toliau kaip 16,5° į vieną ir kitą pusę nuo Mėnulio orbitos mazgo.
33° ekliptikos lanką Saulė nueina per 32 paras. Per šį laiką gali būti 1 arba 2 jaunatys (taigi ir užtemimai). Maždaug po pusės metų, kai Saulė priartėja prie kito Mėnulio orbitos mazgo, prasideda naujas užtemimų sezonas. Per metus gali būti 2-5 Saulės užtemimai.
Saulės užtemimas matomas palyginti mažame Žemės paviršiaus plote, todėl toje pačioje vietoje daliniai Saulės užtemimai matomi vidutiniškai kas 2-3 metai, o visiški - vidutiniškai kas 300-400 metų.
Mėnulio užtemimai ir "Raudonasis Mėnulis"
Mėnulio užtemimas (dalinis arba visiškas) vyksta tada, kai jo dalis arba jis visas panyra į Žemės šešėlio kūgį. Prieš užtemimą ir po jo Mėnulis skrieja Žemės pusšešėlyje, tačiau pusšešėlinio užtemimo akys nepastebi.
Žemės šešėlio skersmuo ties Mėnulio orbita apie 2,8 karto didesnis už Mėnulio skersmenį, todėl visiškas Mėnulio užtemimas gali trukti 1 val. 40 min, o visos užtemimo fazės - 3 val. 40 minučių. Mėnulio užtemimas prasideda nuo kairiojo jo šono.
Visiško Mėnulio užtemimo metu Žemė atsiduria tarp Saulės ir pilnaties Mėnulio, todėl jos šešėlis uždengia Mėnulį. Skirtingai nei stebint Saulės užtemimą, jokios specialios įrangos šiam reiškiniui nereikės. Norint sužinoti tikslų užtemimo laiką savo vietovėje, verta pasinaudoti orų prognozių programėle arba internetiniu dangaus reiškinių kalendoriumi.
Visiško užtemimo metu Mėnulį silpnai apšviečia Saulės spinduliai, lūžę Žemės atmosferoje, todėl jis matosi, bet yra tamsiai raudonas (atmosfera geriausiai praleidžia raudonuosius spindulius). Būtent todėl visiško Mėnulio užtemimo metu stebime raudoną Mėnulį. Šis efektas atsiranda dėl žemės atmosferos lūžio savybių. Kai Saulės šviesa praeina pro žemės atmosferą, trumpesnio bangos ilgio spalvos (mėlyna, žalia) yra išsklaidomos, o ilgesnio bangos ilgio spalvos (raudona, oranžinė) pasiekia Mėnulį, suteikdamos jam būdingą atspalvį.
Mėnulis užtemsta tik pilnaties fazėje (Žemė tarp Saulės ir Mėnulio), bet ne per kiekvieną pilnatį (dėl Mėnulio orbitos posvyrio į ekliptikos plokštumą) - tik tada, kai pilnatis būna Mėnuliui esant arti (mažiau kaip 11°) jo orbitos mazgo. Kitais atvejais Žemės šešėlis praslenka piečiau arba šiauriau nuo Mėnulio.
Per metus gali būti 2-3 Mėnulio užtemimai arba nebūti nė vieno (dažniausiai būna 2). Mėnulio užtemimas matomas visame, į jį atsuktame Žemės pusrutulyje.
Stebėjimų istorija ir ateities užtemimai
Saulės ir Mėnulio užtemimų stebėjimų duomenys nuo seno naudojami svarbiems astronominiams tyrimams. Po 18 metų Saulės ir Mėnulio užtemimų pradžios ir pabaigos momentų matavimas teikia duomenų apie Mėnulio ir Žemės judėjimą, užtemimų stebėjimas - apie Saulės ir Mėnulio paviršiaus formą ir dydį. Mėnulio užtemimų tyrimais naudojamasi geodezijoje.
Visiškų Saulės užtemimų metu stebimi išoriniai Saulės atmosferos sluoksniai (chromosfera, vainikas, protuberantai). Saulės užtemimai minimi antikiniuose šaltiniuose, senovės Rytų Azijos ir arabų kronikose, metraščiuose. Kinijoje užtemimus imta fiksuoti apie 720 prieš Kristų. Apie užtemimų pasikartojimų periodą (sarą) kinai ir babiloniečiai žinojo jau 6 a. prieš Kristų. Pirmasis Saulės vainiko stebėjimas užtemimo metu užfiksuotas 968 Konstantinopolyje. Visiškas Saulės užtemimas teleskopu pirmą kartą stebėtas 1706 Prancūzijoje.
Remiantis užtemimų stebėjimais 1842 pirmą kartą pripažinta, kad Saulės vainikas yra Saulės atmosferos dalis. Pirmoji visiško Saulės užtemimo fotonuotrauka (dagerotipija) padaryta 1851. Spektroskopinius matavimus, pagal kuriuos galima nustatyti Saulės cheminę sudėtį, pradėta daryti 1868.
Apie Saulės ir Mėnulio užtemimų stebėjimus Vilniaus universiteto rašytinės žinios siekia 17 amžių. A. Diblinskis 1639 Vilniuje išleido veikalą Astronominė šimtinė, kuriame aprašė Saulės ir Mėnulio užtemimų priežastį. J. Nakcijonavičius parašė knygelę apie 1760 05 29 vykusio, M. Počobutas - apie 1766 02 14 vykusio Mėnulio užtemimo stebėjimus. Saulės ir Mėnulio užtemimų stebėjimų duomenis M. Počobutas panaudojo vietovių geografinėms koordinatėms nustatyti. Paskutinis visiškas Saulės užtemimas Lietuvoje buvo matomas 1954 06 30.
Pirmasis dalinis Mėnulio užtemimas numatytas rugpjūtį. Pirmasis Mėnulio užtemimas įvyks kovo 13-14 dienomis, o antrasis laukiamas rugsėjo 7-ąją. Abiejų reiškinių metu Mėnulis visiškai panirs į žemės šešėlį ir nusidažys kraujo raudonumo spalva, suteikdamas galimybę stebėti vieną įspūdingiausių gamtos reginių.
Gera žinia dangaus stebėtojams - abu visiški Mėnulio užtemimai bus matomi ir Lietuvoje. Kovo 13-14 d. bei rugsėjo 7 d. Mėnulio užtemimai bus stebimi aiškiai, jei oro sąlygos leis. Todėl verta pasiruošti šiems reginiams, pasirinkti tinkamą stebėjimo vietą ir sekant orų prognozes, pasirūpinti, kad debesys nesutrukdytų.
Stebėti šį gamtos reginį galima plika akimi, be jokių specialių priemonių. Vis dėlto patartina pasirinkti vietą su mažiau šviesos taršos, pavyzdžiui, toliau nuo miesto šviesų. Lietuvoje abu užtemimai bus matomi aiškiai esant mažam debesuotumui. Todėl dangaus stebėtojai turėtų pasitikrinti orų prognozes ir pasirūpinti patogia stebėjimo vieta.
Be „Kruvinojo Mėnulio“, 2025 metai atneš dar vieną įspūdingą dangaus reiškinį - dalinį Saulės užtemimą, kuris Lietuvoje bus matomas kovo 29 dieną. Maksimumo metu Mėnulis uždengs apie penktadalį Saulės disko. Taigi, 2025-ieji bus ypatingi metai astronomijos entuziastams. Nepraleiskite progos pamatyti šiuos gamtos stebuklus savo akimis.
Kodėl mėnulis per užtemimą nusidažo kraujo raudona spalva?
Fizikiniai procesai, lemiantys dangaus spalvas
Klimatologas, paklaustas, kodėl kartais saulėtekis dangų nudažo rožine spalva, o saulėlydžiai būna tiesiog liepsnojantys, teigė, kad dangaus spalvą nulemia oro masė ir kiek ten yra įvairių dalelių bei aerozolių. „Kuo daugiau oro masėje yra įvairių aerozolių ir dalelių, tuo labiau šviesa yra išskaidoma, tada turime daug įvairių spalvų danguje - būna intensyviai raudona ir daug pačių įvairiausių atspalvių. Oro masėje yra daug įvairių dalelių, kurios ir išsklaido šviesą“, - aiškino J. Kilpys.
Anot jo, jeigu oro masė būna be priemaišų, gryna, tada ir spalva yra „paprasto dangaus“. „Ryte ir vakare ji gali būti blanki, o dieną dangus būna ryškiai mėlynas“, - kaip pavyzdį pateikė klimatologas.
Kodėl dangaus spalva kartais būna ryškiai rožinė, o kartais - sodriai žydra ar net tamsiai violetinė, pašnekovas vėlgi aiškino fizikos dėsniais - skirtingos spalvos susidaro dėl to, kad šviesa lūžta skirtingu kampu. Mažiausiu kampu lūžta raudona spalva, todėl vakare, jau saulei nusileidus, ir matome raudoną dangų, nes paskutinis spindulys paprastai būna raudonas. „Visi atspalviai matomi dėl to, kad ore, aerozoliuose, vandens lašeliuose, dėl dulkių spalva skirtingai lūžta. Jeigu lūžta tokiu kampu, kur yra violetinė spalva, tada ir būna daugiau violetinės, jei ties raudona - raudonos ir pan.“, -pasakojo J. Kilpys.
Dalelių kiekį oro masėje nulemia tai, iš kur ji atslenka. Jeigu ji atkeliauja daugiau nuo Arkties ar iš Rytų pusės - joje nebūna jokių priemaišų (tada oras būna giedras, skaidrus). Jeigu oro masė atslenka nuo pietų, Viduržemio jūros ar Atlanto vandenyno - priemaišų ore būna natūraliai daugiau tiek dėl žmonių veiklos, tiek dėl natūraliai atsirandančių dulkių.
Vis dėlto, jeigu matome labai ryškios spalvos dangų, klimatologas perspėja, kad tai visai nereiškia, jog ore yra daugiau taršos, o jeigu dangus giedras - yra labai grynas, švarus oras. „Raudonesnis dangus tikrai nesako, kad jame daugiau taršos, nes oro masėje gali būti natūralių aerozolių, kurie yra įprasti gamtoje, tai tikrai nereiškia, kad jis labiau užterštas. Jeigu matome raudoną dangų, tai tiesiog reiškia, kad yra skirtingos oro masės“, - dėstė J. Kilpys.
Klimatologas taip pat atkreipia dėmesį, kad ryškios spalvos danguje simbolizuoja skirtingų oro masių atėjimą, orų pasikeitimą. Tačiau, koks konkrečiai bus oras, nuspėti labai sudėtinga.
