Бесселевы элементы — это набор значений, используемых для расчета и прогнозирования локальных обстоятельств затмений для наблюдателя на Земле. Этот метод в частности используется для солнечных затмений , но также применяется для затмений звезд или планет Луной и транзитов Венеры или Меркурия . Кроме того, для лунных затмений используется похожий метод, в котором тень отбрасывается на Луну вместо Земли. [1] : Глава 11
Для солнечных затмений бесселевы элементы используются для расчета пути тени и полутени на поверхности Земли, а следовательно, и обстоятельств затмения в определенном месте. Этот метод был разработан в 1820-х годах немецким математиком и астрономом Фридрихом Бесселем и позднее усовершенствован Вильгельмом Шовене .
Основная концепция заключается в том, что бесселевы элементы описывают движение тени, отбрасываемой заслоняющим телом — для солнечных затмений это тень Луны — на специально выбранной плоскости, называемой фундаментальной плоскостью . Это геоцентрическая, нормальная плоскость оси тени. Другими словами, это плоскость, проходящая через центр Земли, которая перпендикулярна линии, проходящей через центры заслоняющего и заслоняемого тел. [2] Одним из преимуществ, среди прочих, выбора этой плоскости является то, что контур тени на ней всегда представляет собой окружность, и нет никаких искажений перспективы .
Сравнительно немного значений необходимо для точного описания движения тени на фундаментальной плоскости. Исходя из этого, следующим шагом является проектирование конуса тени на поверхность Земли, принимая во внимание фигуру Земли , ее вращение , а также широту , долготу и высоту наблюдателя . [1] : §11.3
Хотя бесселевские элементы определяют общую геометрию затмения, долготы на поверхности Земли, которые испытают затмение, определяются вращением Земли. Переменная, называемая ΔT, измеряет, насколько замедлилось это вращение с течением времени, и ее также необходимо учитывать при прогнозировании локальных обстоятельств затмения. [1] : §11.3.6.3