Już w najbliższą środę, dnia 12 sierpnia, dojdzie do zaćmienia Słońca. Choć faza całkowita tego zjawiska nie będzie widoczna z terenu naszego kraju i tak warto wyjść na obserwacje, bo maksymalna faza jaką będziemy w stanie dojrzeć nie wyjeżdżając do Hiszpanii lub na Islandię i tak będzie przekraczać 80%.

Ogólna idea stojąca za zjawiskiem zaćmienia Słońca jest bardzo prosta. Gdy Słońce, Księżyc i Ziemia ustawią się w jednej linii, Srebrny Glob jest w stanie częściowo lub całkowicie przysłonić tarczę naszej dziennej gwiazdy i spowodować, że na pewnym obszarze kuli ziemskiej blask Słońca zostanie odcięty.

Schemat pokazujący w jaki sposób dochodzi do zaćmienia Słońca.

Najciekawsze jest jednak to, że fakt iż możemy cieszyć nasze oczy tak efektownym zjawiskiem zawdzięczamy, tak naprawdę, przypadkowi. Otóż fizyczne rozmiary Słońca i Księżyca różnią się od siebie znacząco. Słońce jest gwiazdą, czyli rozgrzaną kulą gazu składającą się głównie z wodoru i helu i mającą średnicę prawie 1.4 miliona km. Natomiast Księżyc jest skalistym, naturalnym satelitą Ziemi i jego średnica wynosi prawie 3500 km – jest on więc ponad 400 razy mniejszy od Słońca. Dla odmiany średnia odległość Ziemi i Księżyca od Słońca wynosi niespełna 150 milionów km, a średnia odległość Księżyca od Ziemi sięga niecałych 400 tysięcy km. Tutaj też stosunek tych obu liczb jest bliski 400. W efekcie rozmiary kątowe obu ciał, czyli takie jakie obserwujemy na naszej sferze niebieskiej, są praktycznie takie same i wynoszą około 0.5 stopnia. W specyficznych okolicznościach tarcza Księżyca jest więc w stanie całkowicie zakryć tarczę Słońca.

----- R E K L A M A -----

Zaćmienie z 25 października 2022 roku. Godz. 12:13 CWE. Fot. A. Olech

Nietrudno sobie jednak wyobrazić sytuację, w której nie mielibyśmy tyle szczęścia. Przecież Księżyc mógłby być ciałem 2-3 razy mniejszym, albo obiegać Ziemię 2-3 razy dalej. Słońce mogłoby być gwiazdą o trochę większej średnicy, albo Ziemia krążyć trochę bliżej. Możliwość obserwacji takich zaćmień jest naprawdę unikalna. Przykładowo, na innych planetach typu ziemskiego, nie mielibyśmy takich okazji. Merkury i Wenus w ogóle nie posiadają naturalnych satelitów, więc tam nie dochodzi do żadnych zaćmień. Mars ma dwa księżyce – nazwane Phobos i Deimos – ale są to małe obiekty, będące najprawdopodobniej przechwyconymi planetoidami. Dla obserwatora na Czerwonej Planecie zdarza im się ustawić w jednej linii ze Słońcem i pojawiać się na tle jego tarczy, ale są one zbyt małe, żeby powodować klasyczne zaćmienia.

Jakby tego było mało, szczęście, które mamy teraz, nie jest nam dane na zawsze. Na skutek oddziaływań pływowych w układzie Ziemia-Księżyc, nasz naturalny satelita sukcesywnie zwiększa swoją odległość od nas. Nie jest to efekt duży, bo wynosi tylko niespełna 4 centymetry na rok. W ciągu następnych 600 milionów lat Srebrny Glob oddali się jednak na tyle mocno, że nie będzie już w stanie całkowicie zasłaniać Słońca i czas efektownych zaćmień całkowitych skończy się definitywnie.

Zaćmienie Słońca z 4 stycznia 2011 roku sfotografowane amatorskim obiektywem 70–300 mm. Fot. A. Olech

Nawet w obecnych czasach, aby zobaczyć zaćmienie całkowite musi zajść kilka sprzyjających okoliczności. Aby to wyjaśnić, musimy trochę bardziej szczegółowo opisać jak wygląda układ Słońce-Ziemia-Księżyc.

Płaszczyzna, którą wyznacza Ziemia w swoim ruchu orbitalnym dookoła Słońca nazywa się ekliptyką. Gdyby orbita Księżyca była położona dokładnie w tej samej płaszczyźnie, zaćmienia nie byłyby niczym wyjątkowym. Każdego miesiąca, podczas pełni mielibyśmy zaćmienie Księżyca, a podczas nowiu zaćmienie Słońca. Orbita Księżyca nie znajduje się jednak idealnie w płaszczyźnie ekliptyki lecz jest do niej nachylona pod kątem 5 stopni. W efekcie, żeby doszło do zaćmienia, Księżyc musi znajdować się w okolicach tzw. węzła swojej orbity czyli miejsca przecięcia jej z ekliptyką. Taka konfiguracja jest stosunkowo rzadka. W efekcie zaćmienia Słońca nie są zjawiskami częstymi – każdego roku dochodzi do nich od dwóch do pięciu razy. Co ciekawe, jeszcze rzadsze są zaćmienia Księżyca, bo zdarzają się lata, w których nie ma ich wcale, a maksymalnie możemy zobaczyć trzy takie zjawiska w roku.

Obrączkowe zaćmienie Słońca z 20 maja 2012 roku. Fot. A. Olech

Jakby tego było mało, sprawę komplikuje fakt, że orbity Ziemi dookoła Słońca i Księżyca dookoła Ziemi nie są kołowe lecz mają kształt elips. Ziemia zmienia więc swoją odległość od Słońca w zakresie od 147 milionów do 152 milionów kilometrów. To powoduje, że tarcza naszej dziennej gwiazdy na sferze niebieskiej zmienia swój rozmiar od 31 minut i 28 sekund kątowych do 32 minut i 32 sekund.

Orbita okołoziemska Księżyca jest jeszcze bardziej eliptyczna, przez co odległość naszego naturalnego satelity zmienia się od 363 tysięcy do ponad 405 tysięcy kilometrów. Różnice w rozmiarach kątowych są więc jeszcze większe i zmieniają się one od 29 minut i 20 sekund do 33 minut i 30 sekund. Przez większość czasu (prawie 60%) tarcza Księżyca jest więc większa od tarczy Słońca i jest ona w stanie całkowicie zasłaniać jego blask.

Są jednak okresy, w których to tarcza Słońca jest większa i gdy w właśnie w takim momencie omawiane ciała ustawią się w jednej linii, dojdzie nie do zaćmienia całkowitego lecz do tzw. zaćmienia obrączkowego. Z właśnie takim zjawiskiem mieliśmy do czynienia całkiem niedawno bo 17 lutego 2026 roku.

Dnia 12 sierpnia b.r. tarcza Księżyca będzie jednak większa od tarczy Słońca i dojdzie do zaćmienia całkowitego. Pas fazy całkowitej rozciąga się od wybrzeży północnej Syberii, poprzez północno-wschodnie obszary Grenlandii, zachodnie wybrzeże Islandii, północny Atlantyk na zachód od Wysp Brytyjskich, a kończy się na terytorium Hiszpanii przechodząc z jej rejonów północnych do okolic Walencji oraz na Baleary w tym na ich największą wyspę czyli Majorkę.

W Polsce zaćmienie będzie widoczne jako częściowe i będzie można je obserwować nad zachodnim horyzontem. W zależności od miejsca obserwacji, rozpocznie się ono kilkanaście minut po godzinie 19 (w Warszawie o 19:15), faza maksymalna pojawi się tuż po godzinie 20 (w Warszawie o 20:08 z fazą 0.861). W południowej i wschodniej Polsce Słońce schowa się za horyzont w okolicach swojej fazy maksymalnej. Na zachodzie i północy naszego kraju zjawisko będzie można obserwować troszkę dłużej. Przykładowo, we Wrocławiu faza maksymalna (0.874) pojawi się o 20:14, a zjawisko będzie można obserwować do 20:19, natomiast w Szczecinie maksimum zaćmienia będzie miało miejsce o 20:08 (0.867), a Słońce zajdzie o 20:36.

Trzymamy więc kciuki za pogodę, a wszystkich zainteresowanych tym jak i czym obserwować oraz fotografować tego typu zjawisko zachęcamy do lektury dedykowanego tym tematom artykułu.

Mozaika zdjęć zaćmienia Słońca z 25 października 2022 roku. Fot. A. Olech