Sve o pomrčinama Sunca

Utorak, 29. srpnja 2008. u 01:07 sati

Svake se godine na Zemlji događaju pomrčine, kako Mjeseca tako i Sunca. No, nisu vidljive iz svih krajeva, a tamo odakle se vide, ne vide se jednako. Ovoga puta, zadržat ćemo se na pomrčinama Sunca. U 21. stoljeću dogodit će se ukupno čak 228 pomrčina Sunca. Sunčeve pomrčine su oduvijek pripadale među najatraktivnije nebeske pojave. Otkada je ljudi, pomrčine Sunca su izazivale veliku pozornost, pogotovo među neukim stanovništvom koje nije imalo potrebna znanja i nije razumjelo nebeski mehanizam koji do njih dovodi. Tako su nastajali razni mitovi o kojekakvim zmajevima koji su proždirali Sunce, o borbi između dobra i zla, na kojemu bi dobro uvijek na kraju pobijedilo zlo, o tome kako je to božje upozorenje grješnim ljudima i slično.


Jedan od najljepših snimaka potpune pomrčine Sunca koji je mogao biti napravljen! Olympus E-500,
Olympus 50-200mm ED Zoom sa 1.4x Olympus telekonverterom. Snimljeno iz Side u Turskoj,
29. ožujka 2006. godine, 1.2 km istočno od linije totaliteta. © Foto: Lovro Palaversa

I danas također, u nekim dijelovima svijeta ljudi se sa strahopoštovanjem odnose prema pomrčinama Sunca te ne izlaze iz kuća u vrijeme dok traje pomrčina. Danas je jasno da u cijeloj toj priči nema niti zmajeva niti bogova nego je riječ o sasvim bezazlenoj prirodnoj pojavi. Dakle, ne morate se bojati pomrčine Sunca nego slobodno u njoj uživajte. Svake godine tisuće astronoma promatraju pomrčine, a kada je riječ o potpunim pomrčinama, mnogi od njih putuju na mjesta otkuda će ih najbolje moći vidjeti.

Pa, kako nastaju pomrčine?

Da bi nastale pomrčine, bilo Sunca ili Mjeseca, potrebna su tri nebeska tijela, u našem slučaju - Sunce, Mjesec i Zemlja. Iskoristit ću priliku i upoznati vas s njima kroz nekoliko zanimljivih činjenica.

Sunce
Sunce je zvijezda i ona je centralno tijelo našeg zvjezdanog sustava kojega nazivamo Sunčev sustav. Ono je ogromno, u promjeru ima nevjerojatnih 1.391.000 kilometara. Za usporedbu, srednja je udaljenost Mjeseca od Zemlje tek 384.000 kilometara. No, u usporedbi s nekim drugim zvijezdama, naše je Sunce tek sićušna buhica. Usporedimo li ga s našim planetom, ono je ipak golemo, kao 110 zemaljskih promjera. Sunce se, baš kao i Zemlja, vrti oko svoje osi i za jedan okret na ekvatoru, potrebno mu je 25 dana. Kako vidimo, u svemiru se sve vrti i giba, pa tako i mi, zajedno sa Suncem, oko centra naše galaksije Kumove slame ili Mliječnog puta, obiđemo za 234 milijuna godina. No, to više nema veze s temom ovog teksta.

Mjesec
Naš prirodni satelit spada u najveće satelite u Sunčevom sustavu, štoviše, on je u odnosu na matični planet najveći satelit, s promjerom od 3.476 kilometara. Dakle, promjer mu je tek nešto veći od 1/4 Zemljinog. Veći od njega i ujedno najveći je Ganimed, Jupiterov satelit s promjerom od 5268 kilometara, a koji je usput rečeno, veći i od planeta Merkura. Mjesec oko Zemlje obiđe za 27 dana, 7 sati i 43 minute, i da stvar bude zanimljivija, za točno toliko vremena se okrene oko sebe pa nam je stalno okrenut istom stranom. Naime, sa Zemlje nikada ne vidimo drugu stranu Mjeseca. U svom putovanju oko Zemlje, najviše se udalji (apogej) 406.282 kilometara, a najbliže nam se približi (perigej) na 356.749 kilometara.

Zemlja
Naš matični planet, i za sada jedini za koji s pouzdanošću od 100% možemo tvrditi da na njemu postoji inteligentni život, ima promjer od 12.755 kilometara. Oko svoje osi se okrene za, to svatko zna, 24 sata. E, razočarat ću vas, točan podatak je 23 sata, 54 minute i 04 sekunde. Pogledamo li Zemljin promjer i vrijeme potrebno da se okrene oko svoje osi, dolazimo do podatka da se Zemlja na ekvatoru vrti brzinom od 1600 kilometara na sat! Brzo? Nije to ništa. Zemlja se okreće oko Sunca, to je utvrdio još Nikola Kopernik u svojoj heliocentričnoj teoriji, i za jedan ophod oko Sunca (revolucija) potrebno joj je 365 dana, 6 sati i 9 minuta. Iz toga dalje proizlazi da mi putujemo brzinom od 29,7 kilometara u sekundi, odnosno 106 920 kilometara na sat! E, to je već brzina… A sada još jedna zanimljivost. Zimi je Zemlja najbliže Suncu, a ljeti najdalje. Od Sunca se najviše udalji (afel) 152 milijuna kilometara, a najbliže mu se primakne (perihel) na udaljenost od 147 milijuna kilometara. Zvuči nelogično jer ako je zimi najbliže Suncu, kako to da je hladno, zar ne bi trebalo biti toplije nego u ljetu, kada je najdalje od Sunca? Tajna se krije u nagnutosti zemljine osi rotacije u odnosu na ravninu  Zemljine staze oko Sunca (ekliptike), a koja ja nagnuta za 23,5°.


Ova fotografija izvrsno predočava kako to izgleda kada uslijed potpune pomrčine Sunca nastupi tama.
Ovo do sada vjerojatno još niste vidjeli. Fotografija je snimljena u Turskoj, 29. ožujka 2006. godine.
© Foto: Alan Jadanić - Lagonda

I kakve sada to sve ima veze s pomrčinama? Svi znademo da se Mjesec kreće oko Zemlje. Na svome putu, ponekada se nađe postavljen između Zemlje i Sunca, pa svojim prividnim diskom djelomično ili potpuno zakrije Sunce. No, kada točno mogu nastupiti pomrčine? Znamo da kada se Mjesec nađe točno na suprotnoj strani od Sunca, gledano sa Zemlje, vidimo cijelo njegovo lice i tada kažemo da je pun mjesec ili uštap. Zemlja je tada između Mjeseca i Sunca. Kada se Mjesec nađe vrlo blizu Sunca, tada ga više ne vidimo jer ga zaklanja Sunčevo blještavilo, i tada kažemo da je mladi mjesec ili mlađak. Tada se Mjesec nalazi između Sunca i Zemlje. E, to je trenutak koji nas zanima (vidi sliku 1).


Slika 1. Evo kako nastaju pomrčine Sunca. Izvor: Wikipedia

Znači, pomrčina Sunca može nastupiti isključivo za vrijeme mladog mjeseca, za razliku kada pomrčine Mjeseca nastupaju samo za vrijeme punog mjeseca. No, po tome ispada da bi se pomrčine trebale događati svakoga mjeseca, a znamo da se ne događaju. Zašto? Razlog tomu je što se Mjesec ne kreće oko Zemlje u istoj ravnini po kojoj se Zemlja kreće oko Sunca (ekliptici). Mjesečeva staza zatvara s ekliptikom kut od malo više od 5 stupnjeva pa Mjesec, kada je između Zemlje i Sunca ne pokrije uvijek Sunce nego se nađe ili malo ispod ili malo iznad njega (vidi sliku 2). Dakle, pomrčina Sunca nastaje tek onda kada se Mjesec nađe u ravnini ekliptike, i između Zemlje i Sunca.


Slika 2. Ekliptika i otklon Mjesečeve staze oko Zemlje.

Posve je slučajnost da su prividni promjeri Sunca i Mjeseca na nebeskom svodu približno jednaki, jer promjer Mjeseca je oko 400 puta manji od promjera Sunca, a isto toliko je Mjesec bliži Zemlji nego Suncu. Zbog toga možemo promatrati tri vrste pomrčine Sunca: djelomičnu, prstenastu i potpunu. Sve tri vrste pomrčina Sunca vidljive su i kao djelomične pomrčine. Naime, kako je Mjesec manji od Zemlje, ne može potpuno zasjeniti cijelo područje na planetu nego samo vrlo mali pojas. Taj se pojas naziva zona totaliteta (vidi sliku 1). Promatramo li pomrčinu van tog pojasa, vidjet ćemo je jedino kao djelomičnu, a što se odmičemo dalje od zone totaliteta, vidljiv je manji postotak same pomrčine.

Djelomična pomrčina Sunca

U svim pomrčinama ključna je - sjena. Kada su udovoljeni gore navedeni uvjeti za nastanak pomrčine, na scenu napokon stupa sjena. No, kod djelomične pomrčine Sunca, sjena ipak nije presudna. Ono što djelomičnu pomrčinu Sunca čini djelomičnom, je polusjena. Da pojasnimo. Mjesta na Zemlji koja su udaljena od zone totaliteta pokrivena su polusjenom, dakle Mjesec je samo djelomično prekrio Sunčev disk. Nerijetko se sa Zemlje vidi samo djelomična pomrčina Sunca jer se zona totaliteta nalazi izvan našeg planeta, u svemiru. Djelomična se pomrčina Sunca vidi sa puno većeg područja jer polusjena pokriva i veću površinu, promjer joj je oko 4800 kilometara. Trajanje takve pomrčine može se promatrati i do dva sata (slika 1).


Djelomična pomrčina Sunca snimljena iz Virovitice, 30. svibnja 1984. godine.
© Foto: Danijel Reponj

Prstenasta pomrčina Sunca

Prstenasta pomrčina nastaje na način da Mjesec dođe u udaljeniji položaj od Zemlje, pa je prividno manji u odnosu na prividnu veličinu Sunca i tada ne može potpuno prekriti vidljivi dio Sunca, te se oko vidljive pločice Mjeseca zamjećuje dio Sunca u obliku prstena. Odatle i ime prstenasta pomrčina. U ovome slučaju, zona totaliteta se nalazi iznad promatrača, u svemiru i prema Mjesecu. Trajanje takve pomrčine, u najboljem slučaju može trajati 12 minuta i 24 sekunde (slika 1).


Prstenasta pomrčina Sunca. © Foto: Daniel Fischer

Potpuna pomrčina Sunca

Potpuna ili totalna pomrčina Sunca, kako je spomenuto, nalazi se u zoni totaliteta, a to znači da prividni disk Mjeseca u potpunosti prekriva prividni disk Sunca i tada nastaje taj spektakularni događaj. Sjena koju pravi Mjesec na Zemlji, kreće se dosta brzo i to od pravca zapada prema istoku. Ako se nalazi na ekvatoru, kreće se brzinom od oko 1706 kilometara na sat i ubrzava što je bliže polovima kada može premašiti brzinu od 3000 kilometara na sat. Širina pojasa koji obuhvaća može varirati, od ispod 100 kilometara pa sve do maksimalnih 268,7 kilometara, što je puno manje od već gore spomenute širine koju obuhvaća polusjena, a to opet ovisi o udaljenosti Mjeseca od Zemlje kada duljina sjene može biti između 367 000 i 379 800 kilometara. Trajanje potpune pomrčine Sunca, u najboljem slučaju može trajati maksimalno 7 minuta i 31 sekundu. Potpuna pomrčina Sunca na istome mjestu je dosta rijetka pojava i događa se otprilike jednom u 200 godina (slika 1).


Trenutak neposredno prije totaliteta, potpuna pomrčina i trenutak završetka totaliteta. Primjećuju se
dijamantni prstenovi i prekrasna korona. Snimljeno iz Side, Turska, 29. ožujka 2006. godine, 1.2 km
istočno od linije totaliteta. © Foto: Lovro Palaversa

Kako ispravno promatrati pomrčine Sunca?

Prije promatranja pomrčine, morate se pripremiti jer u Sunce ne smijete gledati direktno, bez zaštitnih filtara! Naime, sjaj Sunca je toliko jak da biste mogli doživotno oslijepiti! Isto tako, ni u kojem slučaju ne gledati u Sunce pomoću dalekozora, dvogleda i sličnih optičkih pomagala! Pokušate li to, nema te čarolije koja će vam više ikada vratiti vid, potpuno sljepilo će nastupiti gotovo trenutno jer će vam svjetlo i toplina uništiti oči. To znači da u Sunce smijete gledati isključivo kroz filtar. Možete ga i sami napraviti. Imate li tamno zaštitno staklo koje se nalazi na maskama za zavarivanje, gledajte pomrčinu kroz njega. Isto tako, možete iskoristiti i osvijetljeni crno-bijeli fotografski film, on je dosta taman da kroz njega možete gledati pomrčinu. No i ovo morate uzeti s oprezom, takvim pomagalima se možete služiti samo kako biste povremeno pogledali pomrčinu, nemojte ih koristiti za dugo gledanje jer oni ne zaustavljaju štetno UV zračenje Sunca koje također oštećuje oko. Za to se koriste posebno dizajnirani filtri, a najpoznatija je Baaderova AstroSolar folija koja omogućava sigurno promatranje Sunca, pa ako imate mogućnost nabaviti takvu foliju, svakako nju koristite. Sunčane naočale nisu pogodne za gledanje u Sunce jer nisu dovoljno tamne da bi u ovome slučaju zaustavile štetno IC toplinsko Sunčevo zračenje. Posjedujete li dalekozor, durbin ili teleskop pomrčinu promatrajte isključivo metodom projekcije na papir na način da objektiv instrumenta okrenete prema Suncu, a iza okulara na udaljenost od 10-20 centimetara stavite čisti bijeli papir i na njega projicirate sliku Sunca koja će se sasvim lijepo vidjeti bez opasnosti po vaše oči. Nikako drugačije!


Metoda projekcije na ekran (papir) najsigurniji je način promatranja Sunca i pomrčina Sunca

Što možemo vidjeti za vrijeme pomrčine Sunca?

Kada je riječ o potpunoj pomrčini Sunca, predstoji nekoliko zanimljivih trenutaka koji su nam posebni, i to neposredno prije same faze totaliteta, kao i neposredni trenutak prije završetka totaliteta. Zašto, pitate se? Zrake Sunčeva svjetla koje u tim trenucima prolaze preko Mjesečevih planina izazivaju posebno lijepe svjetlosne efekte. Riječ je o Bailyevim biserima, kao i dijamantnim prstenima, a riječ je o kratkim bljeskovima svjetla koje prolazi Mjesečevim dolinama na samom rubu Mjesečeve ploče. To možemo vidjeti isključivo samo prilikom potpunih pomrčina Sunca. Zatim tu je i Sunčeva korona. Riječ je o dijelovima visoke Sunčeve atmosfere čija je temperatura nekoliko milijuna stupnjeva. Vidimo ju u obliku pramenova fine koprene oko pomračenog Sunčevog diska. No, ni tu nije kraj, posebna poslastica dolazi iz unutrašnjosti Sunca koje izbacuje u visinu usijane dijelove svoje utrobe. Te se pojave zovu protuberance ili prominencije, a manifestiraju se kao sjajni mlazovi tvari, koji nerijetko imaju oblik petlji, poput vezica na vašim cipelama. Mlazovi materije struje u Sunčeve visine i ponovo se strmoglavljuju natrag, tvoreći prekrasne prizore koje, imamo li sreće, možemo vidjeti i snimiti za vrijeme potpune pomrčine Sunca.


Bailyevi biseri (zelenkaste boje) i protuberanca
(crveni "jezičak" na vrhu)
© Foto: Boris Štromar

Tu je i pepeljasta svjetlost na Mjesecu koja je u stvari reflektirana svjetlost Sunca koja se od Zemlje vratila natrag, prema Mjesecu i tako ga obasjala da ju možemo vidjeti u obliku obrisa Mjesečevih mora, planina i dolina. Poseban je izazov i to uhvatiti objektivom za vrijeme Pomrčine Sunca, ali možete ju vidjeti svaki mjesec u trenutku kada je naš nebeski pratitelj u fazi između mlađaka i prve četvrti, kao i između zadnje četvrti i mlađaka, dakle kada vidimo Mjesec u obliku vrlo tankog srpa. Pogledate li pažljivije vidjet ćete da se vidi i direktno neosvijetljeni dio Mjeseca, u obliku sivkastog diska. To je također pepeljasta svjetlost. I na kraju, pogledate li oko sebe, na nebu možete uočiti sjajnije zvijezde i planete. Neće se potpuno zamračiti ali će biti kao u kasni sumrak, a uz osjetni pad temperature od nekoliko stupnjeva, to ostavlja svakako upečatljivi dojam.


Dijamantni prsten, snimljen Olympusom E-500, Olympus 50-200mm ED Zoom sa 1.4x Olympus telekonverterom,
snimljeno iz Side, Turska, 29. ožujka 2006. godine, 1.2 km istočno od linije totaliteta. © Foto: Lovro Palaversa

Naravno, u slučaju samo djelomične pomrčine Sunca, kada postotak zamračenja Sunca nije gotovo stopostotni, sunčev je sjaj toliko jak da se na prvi pogled neće primijetiti gotovo ništa. Jedino pripremljeni promatrači, opremljeni filtrima za promatranje moći će  vidjeti pomrčinu Sunca.
Eto, nadam se da ćete iduću pomrčinu Sunca, bez obzira kada i kakva ona bila, dočekati spremni i ne zaboravite uživati u prizorima koje ćete vidjeti. Svaka od njih je priča za sebe i vrijedi ju promatrati.