Aptumsumu iestāšanās nosacījumi: Aptumsumi nenotiek katrā jaunmēness un pilnmēness fāzē.
Aptumsumu kalendārs: Tuvākajos desmit gados Latvijā notiks daudzi Saules un Mēness aptumsumi.
Saules aptumsumi: Saules aptumsuma laikā Mēness aizsedz Saules disku.
Mēness aptumsumi: Kad Mēness ieiet Zemes ēnā, notiek Mēness aptumsums.
Aptumsumu iestāšanās nosacījumi
Aptumsums ir samērā reta un neparasta dabas parādība, kas visos laikos piesaistījusi pastiprinātu uzmanību. Saules aptumsums notiek tad, kad Mēness atrodas starp Zemi un Sauli un aizsedz Saules disku. Mēness aptumsums notiek tad, kad Zeme atrodas starp Sauli un Mēnesi un Mēness ieiet Zemes ēnā. Tas nozīmē, ka Saules aptumsums iespējams tikai jaunmēness fāzē, bet Mēness aptumsums - pilnmēness fāzē (1. att.). Taču aptumsumi nenotiek katrā jaunā vai pilnā Mēnesī, jo Mēness orbītai ir neliels slīpums attiecībā pret Zemes orbītu, tāpēc parasti jaunmēness fāzē Mēness paiet virs vai zem Saules, bet pilnmēness fāzē - virs vai zem Zemes ēnas. Aptumsums notiek tikai tad, ja visi trīs debess ķermeņi: Mēness, Zeme un Saule atrodas tieši vai gandrīz tieši uz vienas līnijas.
1. att. Aptumsumi nenotiek katrā jaunmēness un pilnmēness fāzē
Parasti gada laikā notiek divi vai trīs Saules aptumsumi un viens vai divi Mēness aptumsumi (iespējamo aptumsumu tipi apkopoti Tabulā 1). Jau senatnē astronomi ievēroja, ka ik pēc 18 gadiem un dažām dienām aptumsumi atkārtojas. Šo likumsakarību izmantoja aptumsumu paredzēšanai. Aptumsumu atkārtošanās peridu sauc par sarosu. Sarosa laikā notiek 70 vai 71 aptumsums, no tiem 42 vai 43 Saules aptumsumi un 28 Mēness aptumsumi. Nākamajā sarosā aptumsumu secība ir tāda pati, taču šie aptumsumi redzami citās vietās. Pēc trim sarosiem aptumsumi atkārtojas aptuveni turpat. Aptumsuma fāze ir vienāda ar debess ķermeņa diametra aptumšotās daļas attiecību pret visu diametru. Daļējā aptumsuma fāze var būt no 0 līdz 1. Pilnā aptumsuma fāze ir 1 vai nedaudz lielāka.
Tabula 1: Aptumsumu tipi
Saules aptumsumi
Saules aptumsums var būt pilns, gredzenveida vai daļējs. Pilns Saules aptumsums vienlaikus redzams tur, kur Mēness ēna skar Zemes virsmu, izveidojot lielu, ovālu plankumu (2. att.). Zemei griežoties, Mēness ēnas plankums pārvietojas pa Zemes virsmu, izveidojot garu joslu. Ārpus pilnā aptumsuma joslas, tur, kur uz Zemi krīt Mēness pusēna, novērojams tikai daļējs Saules aptumsums (3. att.). Daļējā aptumsuma josla ir daudz platāka par pilno joslu, tomēr Saules aptumsums novērojams tikai noteiktā Zemes apgabalā.
Noteiktā vietā pilna Saules aptumsuma gaita ir šāda. Mēness, kas nav saskatāms, lēni virzās virsū Saulei no labās uz kreiso pusi, līdz pieskaras Saules diskam. Sākas daļējais aptumsums. Uz spožā Saules diska parādās tumšs robs. Tas aug arvien lielāks, taču Saules gaismas pavājināšanās kļūst jūtama tikai tad, kad Saule izskatās jau kā šaurs sirpis. Tad seko pilnais aptumsums, kura laikā kļūst samērā tumšs, ir redzamas spožākās zvaigznes un planētas. Pamale kļūst sārta - tur ārpus Mēness ēnas joprojām spīd Saule. Saule nepazūd pilnībā - apkārt melnajam Mēness diskam redzams rožains aplis - Saules atmosfēra (3. att.). Pilnā Saules aptumsuma vidējais ilgums ir 2 līdz 3 minūtes. Pilnajai fāzei beidzoties, iemirdzas pirmie Saules stari un strauji kļūst gaišs. Mēness pakāpeniski noiet no Saules diska, līdz pazūd arī pēdējais robs. Aptumsums ir beidzies.
Ja Mēness atrodas apogeja tuvumā, tā leņķiskais diametrs ir nepietiekams, lai pilnīgi nosegtu Saules disku (Mēness ēnas konuss nesasniedz Zemes virsmu), tāpēc novērojams gredzenveida Saules aptumsums. Tā gaita ir tāda pati kā pilnam Saules aptumsumam, vienīgi maksimālās fāzes laikā Saule redzama kā spožs gredzens.
Reizēm mēdz būt tā, ka Mēness ēna atrodas Zemes tuvumā, bet neskar tās virsmu, tad uz zemeslodes novērojams tikai daļējs Saules aptumsums, kam pilnās fāzes nav.
2. att. Saules aptumsuma shēma
3. att. Saules aptumsumu tipi
Ēnu joslas
Ēnu joslas - interesants fenomens, kas redzams īsi pirms vai pēc Saules aptumsuma (4. att.). Tās ir šauras, viļnotas gaismas joslas ar tumšākām un gaišākām līnijām, kas kustās līdzīgi kā viļņojoša jūra. Lai ieraudzītu šo efektu, ir nepieciešama vienkrāsaina virsma - vai nu plēve, mājas virsma kā redzams attēlā vai jūras kāpa.
Kaut gan ēnu joslas pirmo reizi novēroja tikai tālajā 1820. gadā, vēl līdz šai baltai dienai nav līdz galam skaidrs, kā tieši tās veidojas. Kas ir zināms - Mēnesim aizsedzot Sauli, redzama šaurāka un šaurāka daļa no Saules, ko var raksturot kā šauru spraugu, no kuras nākošā gaisma vairs nebūs patvaļīga, bet gan ceļos līdz Zemei paralēli. Tad, apveinojumā ar Zemes atmosfēras turbulenci, mēs redzam iepriekš minēto viļņojošo struktūru. Tomēr retās novērošanas iespējas un sarežģītās atmosfēras struktūras dēļ vēl līdz galam nav skaidrs šī fenomena precīzs fizikālais raksturojums.
4. att. Ēnu joslu attēlojums īsi pirms Saules aptumsuma
Mēness aptumsumi
Izšķir pusēnas, daļēju un pilnu Mēness aptumsumu, atkarībā no tā, kurai Zemes ēnas daļai Mēness iet cauri. Ja Mēness ieiet tikai Zemes pusēnā, notiek pusēnas Mēness aptumsums, kura laikā Mēness spožums samazinās pavisam nedaudz (5. att. un 6. att.). Ja Mēness daļēji ieiet Zemes ēnā, redzams daļējs Mēness aptumsums. Ja Mēness pilnīgi ieiet Zemes ēnā, redzams pilns Mēness aptumsums. Mēness aptumsums vienlaikus redzams visā Zemes nakts puslodē.
Aplūkosim sīkāk pilna Mēness aptumsuma gaitu. Mēness ieiet Zemes pusēnā un tuvojas Zemes ēnai no labās puses. Kad tas sāk ieiet Zemes ēnā, diska kreisajā malā parādās robs. Sākas daļējs Mēness aptumsums. Pakāpeniski ēna aizsedz arvien lielāku daļu Mēness jūru un kontinentu. Tagad, kad Mēness spožums kļuvis mazāks, var labi pamanīt, ka redzama arī tā aptumsusī daļa. Kad Mēness pilnīgi ieiet Zemes ēnā, sākas pilns aptumsums. Kad pilnais aptumsums beidzas, Mēness diska kreisajā pusē parādās gaiša maliņa. Pretējā secībā atkārtojas daļējais aptumsums, līdz Mēness pilnīgi iziet no Zemes ēnas. Pēc tam Mēness atstāj arī Zemes pusēnu.
Pilnā aptumsuma laikā Mēness nepazūd pavisam, jo to nedaudz apgaismo Zemes atmosfērā izkliedētā Saules gaisma. Atmosfēra darbojas kā sarkans filtrs, jo zilāka gaisma tiek vairāk izkliedēta nekā sarkanā. Līdz ar to līdz Mēness virsmai nonāks tikai sarkanīgie toņi. Šī iemesla pēc Mēness iegūst sarkanu vai pat oranžu, dzeltenu vai brūnu nokrāsu, kas atkarīgs no apstākļiem Zemes atmosfērā.
5. att. Mēness aptumsuma shēma
5. att. Mēness aptumsuma tipi
Tabula 2: aptumsumu kalendārs Latvijā no 2024. līdz 2035. gadam
Tabula 2: Pilnie Saules aptumsumi pasaulē līdz 2030. gadam
Vairāk par aptumusu vietām un laikiem var uzzināt šeit: Solar and Lunar Eclipses Worldwide – Next 10 Years (timeanddate.com)
