Сарос ( / ˈ s ɛər ɒ s / _ ⓘ ) — период ровно 223синодических месяцев, примерно 6585,321 дня, или 18 лет, 10, 11 или 12 дней (в зависимости от количествависокосных лет) и 8 часов, который можно использовать для предсказаниясолнечныхзатмений.иЛуна. Через один период сароса после затмения Солнце,Земляи Луна возвращаются примерно к той же относительной геометрии, почти прямой линии, и произойдет почти идентичное затмение, так называемоецикл затмений. Сар–это половина сароса. [1]
Серия затмений, разделенных одним саросом, называется серией сароса . Это соответствует:
19 лет затмения означают, что если произойдет солнечное затмение (или лунное затмение ), то после одного сароса произойдет новолуние в том же узле орбиты Луны , и при этих обстоятельствах может произойти еще одно затмение.
Самая ранняя историческая запись о том, что известно как сарос, была обнаружена халдейскими (неовавилонскими) астрономами за последние несколько столетий до нашей эры. [2] [3] [4] Позже это было известно Гиппарху , Плинию [5] и Птолемею . [6]
Название «сарос» ( греч . σάρος ) было применено к циклу затмений Эдмоном Галлеем в 1686 году [7] , который взял его из Суда , византийского лексикона 11 века. В Суде говорится: «[Сарос — это] мера и число у халдеев . Ибо 120 саров составляют 2220 лет (годы по 12 лунных месяцев) по халдейскому исчислению, если действительно сарос составляет 222 лунных месяца, что составляет 18 лет и 6 месяцев (т.е. лет по 12 лунных месяцев)». [8] Информация в Суде, в свою очередь, была получена прямо или иным образом из Хроники Евсевия Кесарийского , [ нужна цитата ] , в которой цитировался Берос . ( Гийом Ле Жантиль утверждал, что использование Галлеем было неправильным в 1756 году, [9] но это имя продолжает использоваться.) Греческое слово, по-видимому, происходит либо от вавилонского слова sāru , означающего число 3600 [10] , либо от греческого глагола саро (σαρῶ ), что означает «прочистить (небо с серией затмений)». [11]
Период Сароса, составляющий 223 лунных месяца ( греческими цифрами , ΣΚΓ′), указан в руководстве пользователя Антикитерского механизма этого инструмента, изготовленного примерно между 150 и 100 годами до нашей эры в Греции, как показано на рисунке. Этот номер — одна из немногих надписей механизма, видимых невооруженным глазом. [12] [13] Над ним также видны периоды Метонического цикла и Каллиппического цикла .
Сарос, период в 6585,3211 дней (15 високосных лет + 3 високосных года + 12,321 дня, 14 високосных лет + 4 високосных года + 11,321 дня или 13 високосных лет + 5 високосных лет + 10,321 дня), полезен для предсказания времени. при котором произойдут почти идентичные затмения. Три периодичности, связанные с лунной орбитой, синодический месяц , драконический месяц и аномалистический месяц почти идеально совпадают с каждым циклом сароса. Чтобы произошло затмение, 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 повторение этих лунных фаз является результатом того, что солнечные и лунные орбиты образуют синодический период Луны , равный 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 земной, это состояние возникает только тогда, когда полная или новая Луна находится вблизи или в плоскости эклиптики , то есть когда Луна находится в одном из двух узлов (восходящий или нисходящий). узел). Период времени двух последовательных проходов Луны через плоскость эклиптики (возвращаясь в один и тот же узел) называется драконическим месяцем и составляет 27,21222 дня. Трехмерная геометрия затмения, когда новая или полная Луна находится вблизи одного из узлов, происходит каждые пять или шесть месяцев, когда Солнце находится в соединении или оппозиции с Луной и, по совпадению, также вблизи узла орбиты Луны в точке в это время или дважды за год затмения . Два затмения, разделенные одним саросом, имеют очень похожий внешний вид и продолжительность из-за того, что расстояние между Землей и Луной почти одинаково для каждого события: это потому, что сарос также является целым кратным аномального месяца в 27,5545 дней, периода Луна относительно линий апсид на ее орбите.
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 ту же фазу и находиться в одном узле и на одинаковом расстоянии от Земли. Кроме того, поскольку продолжительность сароса составляет около 18 лет (примерно на 11 дней дольше), Земля будет находиться почти на таком же расстоянии от Солнца и наклонена к нему почти в той же ориентации (тот же сезон). [14] Учитывая дату затмения, на один сарос позже можно предсказать почти идентичное затмение. За этот 18-летний период происходит еще около 40 солнечных и лунных затмений, но с несколько иной геометрией. Один сарос, равный 18,03 года, не равен идеальному целому числу лунных орбит (обращений Земли относительно неподвижных звезд за 27,32166 дней сидерического месяца ), поэтому, даже несмотря на то, что относительная геометрия системы Земля-Солнце-Луна будет почти идентичны после сароса, Луна будет находиться в несколько ином положении по отношению к звездам для каждого затмения в серии сароса. Ось вращения системы Земля–Луна имеет период прецессии 18,59992 года.
Сарос – это не целое число дней, а содержит дробь+1/3 дня . _ Таким образом, каждое последующее затмение в серии Сароса происходит примерно на восемь часов позже в тот же день. В случае солнечного затмения это означает, что область видимости сместится к западу примерно на 120°, или примерно на одну треть пути вокруг земного шара, и, таким образом, два затмения не будут видны из одного и того же места на Земле. . В случае затмения Луны следующее затмение может быть видно из того же места, пока Луна находится над горизонтом. Учитывая три интервала затмения Сароса, местное время дня затмения будет почти одинаковым. Этот интервал в три сароса (19 755,96 дней) известен как цикл тройного сароса или экселигмоса ( по-гречески : «поворот колеса»).
Каждая серия сароса начинается с частичного затмения (Солнце сначала входит в конец узла), а в каждом последующем саросе путь Луны смещается либо к северу (когда находится рядом с нисходящим узлом), либо к югу (когда находится рядом с восходящим узлом) из-за тот факт, что сарос не является точным целым числом драконьих месяцев (около одного часа короче). В какой-то момент затмения становятся невозможными и серия обрывается (Солнце выходит из начала узла). Произвольная серия солнечного сароса была обозначена составителями статистики затмений как серия солнечного сароса 1. Эта серия закончена, но затмение 16 ноября 1990 г. до н.э. (по юлианскому календарю ), например, находится в серии солнечного сароса 1. Существуют разные серии сароса для солнечных и лунных затмений. Для серии лунного сароса лунному затмению, произошедшему на 58,5 синодических месяцев раньше (23 февраля 1994 г. до н.э.), был присвоен номер 1. Если происходит затмение через один интервал (29 лет минус около 20 дней) после затмения определенной серии сароса, то это член следующей серии. Например, затмение 26 октября 1961 г. до н. э. находится во 2-й серии солнечного сароса. Серия сароса, конечно, продолжалась до этих дат, и необходимо расширить номера серий сароса назад до отрицательных чисел хотя бы 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.). Статистика солнечных затмений для полной серии сароса в эпоху между 2000 г. до н.э. и 3000 г. н.э. приведена в ссылках в этой статье. [15] [16] 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 (чаще около 43) затмений в данной серии будут центральными (то есть полными, кольцевыми или гибридными кольцево-полными). В любой момент времени будет проводиться около 40 различных серий сароса.
Серии Сароса, как уже говорилось, нумеруются по типу затмения (лунное или солнечное). [17] [18] В нечетных сериях (для солнечных затмений) Солнце находится рядом с восходящим узлом, тогда как в четных сериях оно находится рядом с нисходящим узлом (для серии лунных затмений Сарос это происходит наоборот). Как правило, порядок этих серий определяет время достижения пика каждой серии, что соответствует моменту, когда затмение находится ближе всего к одному из лунных узлов. Для солнечных затмений активны 40 серий, пронумерованных от 117 до 156 (серия 117 закончится в 2054 году), тогда как для лунных затмений сейчас существует 41 активная серия сароса (эти числа можно получить, подсчитав количество затмений, перечисленных в списке). 18-летний (сарос) период из сайтов каталога затмений). [19] [20]
В качестве примера одной серии сароса в этой таблице приведены даты некоторых из 72 лунных затмений для 131-й серии сароса. Эта серия затмений началась в 1427 году нашей эры с частичного затмения на южном краю тени Земли, когда Луна была близко. к своему нисходящему узлу. В каждом последующем саросе орбитальный путь Луны смещается к северу относительно тени Земли, при этом первое полное затмение происходит в 1950 году. В течение следующих 252 лет происходят полные затмения, центральное затмение приходится на 2078 год. Первое частное затмение после это произойдет в 2220 году, а последнее частное затмение серии произойдет в 2707 году. Полное время жизни лунного сароса 131-й серии составляет 1280 лет. Солнечный сарос 138 чередуется с этим лунным саросом, причем событие происходит каждые 9 лет по 5 дней, чередуясь между каждой серией сароса.
Из-за+В течение 1 ⁄ доли дня сароса видимость каждого затмения будет разной для наблюдателя в данном месте. Что касается 131-й серии лунного сароса, то первое полное затмение 1950 года было лучше всего видно зрителям в Восточной Европе и на Ближнем Востоке, поскольку середина затмения приходилась на 20:44 UT. Следующее затмение в этой серии произошло примерно через 8 часов в тот же день, а середина затмения произошла в 4:47 UT, и его лучше всего было видно из Северной Америки и Южной Америки. Третье полное затмение произошло примерно на 8 часов позже в тот же день, чем второе затмение с серединой в 12:43 UT, и его лучше всего было видно зрителям 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, причем событие происходит каждые 9 лет по 5 дней, чередуясь между каждой серией сароса.
Аналогичный пример солнечного сарос см. в солнечном саросе 136 .
После данного лунного или солнечного затмения, через 9 лет и 5+Через 1 ⁄ дня ( полтора сарос, или сар) произойдет затмение лунное, а не солнечное, или наоборот, с аналогичными свойствами. [21]
Например, если во время солнечного затмения полутень Луны частично закроет южный край Земли, то 9 лет и 5+Через 1/2 дня произойдет лунное затмение, при котором Луна частично будет закрыта южным краем полутени Земли. Аналогично, 9 лет и 5+Через 1/2 дня после полного солнечного затмения или кольцевого солнечного затмения произойдет также полное лунное затмение. Этот 9-летний период называется сар . В него входит 111+1/2 синодических месяца или 111 синодических месяцев плюс две недели . Две недели составляют чередование солнечных и лунных затмений. Наглядный пример см. на этой диаграмме (каждая строка находится на расстоянии одного сара).