ÚPLNÉ ZATMĚNÍ SLUNCE 11.VIII.1999

Václav KNOLL a Martin LEHKÝ





Slunce má zcela výjimečné postavení v naší planetární soustavě. Zastupuje zde typ objektů,kterým říkáme hvězdy. Je osamělé, nemá žádného hvězdného průvodce. Tento fakt je pro pozemské pozorovatele nepříjemný, protože neumožňuje srovnání fyzikálních jevů na Slunci s podobnými procesy probíhajícími na vzdálených hvězdách. Ano, planety, komety a další tělesa můžeme vzájemně porovnávat. Zjišťujeme, jak se mění jejich povrchové reliéfy a atmosféry, jak se liší hmotnosti a chemické složení v různých vzdálenostech od společného středu. U Slunce nic podobného možné není. Jemu příbuzné objekty jsou v tak obrovských vzdálenostech, že se i v největších dalekohledech zobrazí jen jako body. O to lépe tedy musíme poznat děje ve sluneční plazmě.


Povrch Slunce

Dřívější názory na podstatu Slunce se dosti lišily od těch dnešních. Až do 16. století převládala představa zdůvodněná řeckým filosofem Aristotelem, podle níž byla Země středem světa. Kolem ní obíhaly planety, Měsíc a Slunce a kdesi daleko za hranicemi planetárního systému se klenula nebeská báň, na které byly přibité lucerničky - hvězdy. Slunce bylo obyčejnou planetou a jeho záře se vysvětlovala požárem zachvacujícím celý povrch tělesa. Fantazie nezatížená vědomostmi přinesla i obyvatele Slunce tzv. Slunečňany. Dnes víme, že Slunce nemá žádné obyvatele. Vysoká teplota povrchu neumožňuje existenci složitějších sloučenin. Ale ani termín ,,povrch”, zde není na místě, vždyť Slunce je plynná koule a jako taková nemůže mít žádný pevný povrch (jaký známe ze Země). Případní obyvatelé by tedy neměli po čem chodit. Oblast, kterou jsme nesprávně nazvali povrchem, je nejnižší vrstvou sluneční atmosféry. Nazýváme ji fotosféra, protože právě z ní k nám přichází nejvíce světla. Fotosféra je v porovnání s průměrem Slunce jen velmi tenkou slupkou, její tloušťka nepřesahuje 300 kilometrů. Dokonale zahaluje vnitřní části hvězdy, které proto nemůžeme přímo zkoumat. Procesy, probíhající v podpovrchových vrstvách, však mají svůj odraz ve fotosféře – projevují se jako světlá a tmavá zrzka (granule) na slunečním disku. Světlé granule vyplouvají z oblasti s vyšší teplotou a přinášejí energii, která se před stovkami tisíc let zrodila v samotném jádru Slunce. Tato energie se během krátké doby (10 minut) vyzáří do okolního prostoru a vychladlý plyn pak začne klesat ke středu. Tímto prouděním vznikají i silné akustické vlny, stoupající do vyšších atmosférických vrstev. Slunce je vlastně velmi hlučnou hvězdou, kterou neslyšíme jen proto, že nás od ní dělí vzduchoprázdný prostor, jímž se zvuk nešíří. Neustálé promíchávání látky (konvekci) mohou zbrzdit magnetické siločáry, které znemožňují chladnoucímu plynu návrat do hlubších vrstev a na slunečním kotouči se náhle objeví oranžové oblasti - skvrny. Lidské oko však jejich pravou barvu neodhalí, pozorovatelům se sluneční skvrny zdají sametově černé, obklopené světlejším šedým okolím. Jevy ve fotosféře se každodenně sledují vizuálně i fotograficky. Zjišťuje se především rozložení skupin skvrn na disku Slunce, jejich vývoj, počet skupin i jednotlivých skvrn a jejich souvislost s dalšími procesy v atmosféře.


Vyšší atmosférické vrstvy Slunce

Ke kvalitnějšímu pozorování fotosférických jevů není potřeba žádné zvláštní vybavení, kromě poměrně běžných astronomických a fotografických přístrojů. Další dvě atmosférické vrstvy však nejsou tak snadno dostupné. Použitím vhodného filtru odhalíme nad fotosférou červenou slupku. Díky nápadnému zabarvení dostala název chromosféra. Její tloušťka dosahuje přibližně 14 000 kilometrů. Spodní vrstva je homogenní, ale od výšky nad 3 000 kilometrů má podobu plamínků. Můžeme v ní pozorovat erupce - výbuchy trvající maximálně několik desítek minut, při nichž se uvolní nepředstavitelné množství energie. Na své horní hranici chromosféra plynule přechází do korony. Pro jejich společné rozhraní je typický prudký vzrůst teploty. Korona i chromosféra jsou podstatně žhavější než fotosféra pod nimi, dalo by se tedy předpokládat, že ji společnými silami přezáří. Ale ve skutečnosti je tomu naopak – z fotosféry k nám přichází nejvíce záření. Jak je to možné? Dvě vrchní části atmosféry Slunce jsou totiž velmi řídké, v případě korony nedosahuje hustota plazmy ani jedné miliardtiny hustoty zemské atmosféry. Tak dokonalé vakuum nedokážeme ani nejmodernějšími prostředky vyrobit. Zdálo by se, že je zbytečné věnovat se řiďounké koroně. Ale není to pravda. Pokud chceme získat ucelený pohled na naši nejbližší hvězdu, musíme co nejlépe poznat všechny její části. Je nepochybné, že procesy probíhající v nitru Slunce mají odezvu ve všech třech vrstvách sluneční atmosféry. Tak například magnetické indukční čáry vyvěrající z konvektivní vrstvy, vynášejí do korony plazmu, která je mezi ně doslova zamrzlá a musí tedy sledovat jejich prudký rozpínavý pohyb. Tyto chladnější a hustší výběžky hmoty v koroně nazýváme protuberace. Mají tvar smyček, mostů, paprsků. Zatímco některé se vyvíjejí velmi klidně po dobu několika týdnů až měsíců, jiné změní svoji strukturu během desítek minut. Výška protuberace je srovnatelná se vzdáleností Měsíce a Země. Protuberace souvisejí s celkovou sluneční aktivitou, podmíněnou magnetismem, ale i podobu samotné korony výrazně ovlivňuje magnetické pole. Působení nespočetných magnetických poruch je patrné ve vnitřní i vnější koroně. Nacházíme zde oblasti s výrazně nižší koncentrací hmoty - tzn. koronální díry, které mohou vnější atmosférou Slunce pozvolna cestovat, objevují se zde zhuštěniny nebo dlouhé a tenké koronální paprsky. V době minima sluneční činnosti korona vykazuje velmi nepravidelný tvar, vypadá jako potrhaný, jemný závoj. Naopak v maximu aktivity se kolem Slunce vytvoří doslova svatozář - dokonalá kruhová aureola, která má ve všech směrech stejný rozsah.


Vznik zatmění Slunce

Použitím různých filtrů a clonek získáme o chromosféře a koroně řadu informací. Žádná clonka však neumí odstínit záření fotosféry tak dokonale jako náš nejbližší soused Měsíc při úplném zatmění Slunce. Za tento úkaz vděčíme podivuhodné shodě okolností, která se v přírodě vyskytuje jen zřídka. Přestože průměr Slunce má více než 400x větší průměr než Měsíc, vidíme obě tělesa na obloze přibližně stejně velká. Důvodem je shodný poměr vzdáleností Slunce a Měsíce s poměrem velikosti těchto těles. Při vizuálním pozorování ze Země nám tedy ve skutečnosti menší Měsíc může zakrýt mnohem větší Slunce. Kdyby Země a Měsíc kroužily kolem Slunce v jedné rovině, nastávalo by zatmění Slunce při každém měsíčním novu. Měsíc se však nepohybuje v rovině dráhy Země, ale v rovině k ní skloněné přibližně pod úhlem 5 o. A tak zatmění může nastat jen tehdy, když je Měsíc v novu a zároveň se nachází buď přímo v průsečíku roviny dráhy Země s rovinou dráhy Měsíce, nebo blízko něj. V místě, kde dráha měsíční vystupuje nad rovinu ekliptiky, je vzestupný uzel a na opačném straně se pak nachází uzel sestupný. Tyto průsečíky jsou někdy také nazývány dračími uzly (podle představ čínských astrologů, kteří se domnívaly, že v době zatmění drak požírá Slunce). Protože dráha Země kolem Slunce i Měsíce kolem Země je eliptická, úhlové průměry Slunce a Měsíce se na pozemské obloze v průběhu času mění. Výstřednost zemské dráhy je menší než výstřednost dráhy měsíční, a to je jeden z důvodů, proč se úhlový průměr Slunce mění přibližně jen o 2%, zatímco úhlový průměr Měsíce se mění až o 8%. V době, kdy je Měsíc k Zemi nejblíže, má měsíční disk větší úhlový průměr než sluneční a dojde-li přitom k zatmění, zakryje Slunce celé. Pro místa na Zemi, na která dopadá kužel měsíčního stínu, nastává v takovém případě úplné zatmění. Vzácně může nastat i situace, že v době zatmění je vzdálenost Měsíce od Země větší, než střední vzdálenost, a měsíční disk nezakryje celé Slunce (kužel měsíčního stínu nedosáhne až Zemi). Z míst, která leží na zemském povrchu pod vrcholem měsíčního stínu, lze pozorovat přečnívající okraj Slunce jako zářící prstenec a takováto zatmění se podle něj nazývají prstencová. Každé úplné nebo prstencové zatmění Slunce je pro některá místa zemského povrchu, která neleží přímo ve stínu Měsíce, popřípadě pod vrcholem jeho kužele, zatměním částečným. Také v případě, že kužel stínu těsně míjí Zemi, můžeme v některých oblastech, zasažených polostínem, pozorovat částečné zakrytí slunečního kotouče.

Celkem tedy máme tři druhy slunečních zatmění: částečné, prstencové a úplné. V některých velmi ojedinělých případech se prstencové zatmění může proměnit během svého průběhu na úplné nebo naopak. Takové zatmění nazýváme hybridním. Ze všech těchto uvedených druhů zatmění má velkou vědeckou cenu pouze úplné zatmění.


Stěhování za zatměním Slunce

Rotace Země, její oběh okolo Slunce i pohyb Měsíce zapříčiňují posuv měsíčního stínu po zemském povrchu od západu na východ rychlostí 0,5 - 2 km/s. Oblast, kterou prochází měsíční stín nazýváme pásem totality (event. anularity u prstencového zatmění). Jeho šířka při nejpříznivějším vzájemném postavení Slunce, Měsíce a Země nepřesahuje 270 km. Zatmění trvá nejdéle uprostřed pásu totality a maximální délka úplného zatmění na jednom místě představuje nejvýše 7,5 minuty. Převážná většina zatmění však trvá jen 1 - 4 minuty.

Krátká doba trvání úplného zatmění Slunce a úzká oblast, z níž je viditelné, astronomům příliš nepřejí. Jestliže pás totality přejde přes některou z pozemských hvězdáren, pak je to hotový zázrak. Ve většině případů však lidé musí zabalit přístroje a přesunout se do vhodných míst, jejichž souřadnice se dopředu přesně propočítávají. Kdyby chtěli pozorovatelé Slunce čekat doma, mohli by zemřít dřív, než nějaké zatmění spatří; za úplným zatměním Slunce tedy musíme cestovat. Což není vždy jednoduchá a laciná záležitost. Častokráte je zatmění viditelné pouze z málo obydlených a těžko přístupných území. Naštěstí je pás totality dlouhý a většinou se dá nalézt kompromis mezi předpovědí počasí, délkou trvání zatmění a přístupností oblastí. Někdy se, ale musí riskovat, a tak expedice nabývá dobrodružného charakteru a získané fotografie spolu s dalšími výsledky jsou velmi cenné. Obzvláště nepříjemné jsou některé oblasti Sibiře, Antarktidy nebo naopak oblasti s velkými teplotami a vlhkostí kolem rovníku, či státy často zmítané občanskými nepokoji.


Průběh úplného zatmění Slunce 26. 2. 1998
II. expedice SAROS

....kolem třičtvrtě na jednu se Měsíc dle očekávání dotkl slunečního kotouče. Už to začalo. Hurá! Poznali jsme to také podle mírného vzrušení a výkřiků masy lidí. Většina z nás zasedla nebo zalehla, podle toho jakou kdo měl montáž či stativ, ke strojům a dokumentovala částečnou fázi zatmění. Když byla již zhruba polovina Slunka schována, dalo se postřehnout slabé stmívání. Postupem času sílilo, jak majestátné Slunko stále ubývalo, a sílilo také vzrušení a napětí. Navíc se nás začal zmocňovat zvláštní a nepopsatelný pocit. Na obloze se skvěl již jen srpeček, všude kolem nás bylo podivné přítmí, jako bývá u nás asi půlhodinky po západu Slunce, pouze s tím rozdílem, že každý předmět vrhal zřetelný černý stín jaký mívá při poledni. Prazvláštní pohled. V tuto dobu jsme také zaregistrovali velmi zajímavý jev. Všude po zemi pod hustými stromy byly tisíce slunečních srpečků. Zkusil jsem i jeden experiment. Zaťal pěst, samozřejmě vrhla na zem stín, poté jsem ji trochu pootevřel, aby skrz mohlo projít trochu světla a tu se uprostřed stínu objevil reálný obraz slunečního srpku, nádherná projekce. Tmy přibývá, slaboučký srpeček se začíná rychle zužovat, zbývá rovná přímka a během mžiku se smršťuje do bodu a ten zhasíná, je to tady. Znatelně se ochladilo, tma dosáhla stupně naší známé úplňkové noci, pouze s malým rozdílem, u nás je směrem od Měsíce k obzoru větší tma, zde však od Slunka směrem k obzoru tmy ubývalo, kolem obzoru bylo zvláštní, do červena zabarvené světlo - to jak o desítky kilometrů dále mají normální den. Ano, přesně tak to bylo, na obloze dominoval dokonale černý kotouček obklopený rozevlátou, více či méně jasnou mlhou s paprsky, na světlé obloze v blízkosti zářily dva jasné body, Merkur a Jupiter, dále se na obloze nacházelo pár hvězd, Formalhaut a další. Celkem nízko nad západem jsem si všiml, že nad obřími kaktusy svítí Venuše. Ačkoli jsem naprosto přesně věděl, co mě čeká, byl jsem zcela omráčen úžasným pohledem, a prvých třicet vteřin jsem jen udiveně zíral k obloze. Trochu jsem byl ještě hypnotizován okolními davy, které řvaly a vřískaly, troubila všechna auta, prostě taková atmosféra jaká bývá na fotbalovém stadionu, když domácí tým dá branku. Po procitnutí jsem zalehl ke svému objektivu a jal se fotit jako o život. Totální fáze trvala něco kolem tří minut a čtyřiceti sekund. Nikdy bych nevěřil, že čas může běžet takovým tempem. Ach, ta relativita. Stihnul jsem udělat pouhých čtrnáct snímků plus několik záběrů “perel”, poté dva snímky v rámci experimentu na 6x6 a obhlídku triedrem jsem již ani nestihl, Sluníčko se opět začalo objevovat. Postupně svítalo, teplota mírně stoupla a vše ožilo. Mohli nastat oslavy úspěšného zatmění. Byli jsme veselí, uvolnění a v klídku jsme dokumentovali výstup Měsíce z disku slunečního. Kolem půl čtvrté jsme zaznamenali čtvrtý kontakt (konec zatmění). Vše kolem bylo jako dřív, jako by se ani nic nestalo. Zůstal v nás jen velmi silný zážitek. Nechtěl jsem ani věřit tomu, co se vše stalo, a byl jsem zcela unesen. Není pochyb, že úplné zatmění je jedním z divů našeho světa, prostě zázrak. Lidé měli kdysi velký strach z tohoto úkazu a považovali jej za něco nadpřirozeného. Teď již vím proč ...


Tak nějak jsem prožíval, jako účastník expedice SAROS, úplné zatmění Slunce 26.února 1998 v malé vesničce Puerto Escondido (12° 11.1‘ N, 69° 57.3‘ W, 2 metry nad mořem) na poloostrově Punto Fijo blízko nejsevernějšího bodu Venezuely.



ÚPLNÉ ZATMĚNÍ SLUNCE 11.VIII.1999

Poslední úplné zatmění Slunce 20. století k nám bude velmi přívětivé, neboť nebudeme muset cestovat do velkých dálek: pás totality protne kolem svého maxima střední Evropu.


Kužel měsíčního stínu se dotýká zemského povrchu 11. VIII. 1999 v 9 h 30 min 57 s UT v oblasti severního Atlantického oceánu, zhruba 300 km jižně od Halifaxu. Zde někteří mořeplavci mohou sledovat úplné zatmění při východu Slunce, avšak doba trvání je pouze 47 s (šířka pásu 61 km). Stín se dále pohybuje východním směrem přes oceán a v 10 h 10 min UT zasahuje souostroví Scilly. Slunce je již 45 stupňů nad východním obzorem a zatmění trvá 2 minuty (šířka pásu 103 km). Rychlost stínu je v tomto okamžiku 0,91 km/s. O minutu později stín vstupuje do jihozápadní Anglie. Dlouho tu však nezůstává a pokračuje přes průliv La Manche na starý kontinent. V 10 h 16 min UT se dotýká pobřeží Normandie ve Francii. Jižní hranice pásu prochází asi 30 km severně od Paříže. V hlavním městě Francie vidí obyvatelé jen částečné zatmění o velikosti 0,992. Při své další cestě na východ zasahuje severní hranice pásu jih Belgie a Lucemburska. Zhruba v 10 h 33 min UT stín vstupuje na území Německa. Centrální linie prochází severně od Mnichova a téměř přesně Stuttgartem. O osm minut později opouští Německo a přechází přes Rakousko a postupuje dále do Maďarska. Zde v 10 h 50 min UT protíná Balaton u městečka Siofok. Zatmění zde trvá 2 min 22 s. Podobně jako Vídeň, míjí stín i Budapešť, kde nastává jen částečné zatmění o velikosti 0,991. Přes severovýchodní cíp Spolkové republiky Jugoslávie míří stín dále do Rumunska. V Transylvánii velmi blízko města Rimnicu-Vilcea nastává v 11 h 3 min 4 s UT vrchol zatmění. Slunce je 59° nad obzorem a mizí na 2 min 23 s (šířka pásu 112 km). Stín se pohybuje rychlostí 0,680 km/s. O čtyři minuty později se noří do stínu hlavní město Rumunska Bukurešť (nachází se velmi blízko centrální linie). Před vstupem do Černého moře protíná pás zatmění severovýchodní cíp Bulharska. V 11 h 21 min UT se stín opět dotýká pevného zemského povrchu a prochází Tureckem severně od Ankary. Ve své další pouti na jihovýchod zasahuje svým okrajem sever Sýrie a Iráku a v 11 h 52 min UT vstupuje na území Íránu. Zde stráví půl hodiny a pokračuje přes Pakistán. Dotýká se Arabského moře. Centrální linie prochází blízko města Karáčí. Zatmění tam trvá 1 min 13 s a Slunce je 22° nad obzorem (šířka pásu 85 km). Stín se pohybuje rychlostí 2 km/s. Ve 12 h 28 min UT vstupuje do Indie. Podmínky se rychle zhoršují. Slunce klesá k obzoru a délka trvání zatmění se rapidně zkracuje. Stín svižně přechází k východnímu pobřeží a ve 12 h 36 min UT severně od města Vishakhapatnam opouští naposledy pevnou zem a vstupuje do Bengálského zálivu. Nedlouho poté se přestává dotýkat zemského povrchu (ve 12 h 36 min 23 s UT). Tím zatmění končí.

Stín překonal vzdálenost cca 14 000 km a zvládnul to za 3 h 6 min.


Dráha plného měsíčního stínu po povrchu zemském


Světový     Severní hranice        Jižní hranice        Centrální linie     V   Š    Délka 
čas(UT)   Šířka        Délka    Šířka        Délka    Šířka        Délka    °   km  zatmění


Začátek 41°16.4´N 065°16.8´W 40°47.7´N 064°54.0´W 41°02.0´N 065°05.4´W 0 61 00m46.5s

09:35 46°08.0´N 046°39.6´W 45°48.4´N 044°45.1´W 45°58.6´N 045°41.4´W 16 79 01m09.1s

09:40 47°57.4´N 037°45.4´W 47°25.2´N 036°16.6´W 47°41.6´N 037°00.3´W 22 86 01m20.4s

09:45 49°04.2´N 030°56.5´W 48°24.6´N 029°42.0´W 48°44.6´N 030°18.7´W 28 91 01m29.4s

09:50 49°48.1´N 025°09.5´W 49°03.2´N 024°06.1´W 49°25.8´N 024°37.3´W 32 94 01m37.0s

09:55 50°16.4´N 020°01.7´W 49°27.5´N 019°08.1´W 49°52.0´N 019°34.4´W 36 97 01m43.8s

10:00 50°32.9´N 015°22.0´W 49°40.9´N 014°37.4´W 50°07.0´N 014°59.3´W 39 100 01m49.9s

10:05 50°40.1´N 011°04.0´W 49°45.6´N 010°27.9´W 50°12.9´N 010°45.6´W 42 102 01m55.4s

10:10 50°39.4´N 007°03.7´W 49°43.0´N 006°35.7´W 50°11.3´N 006°49.4´W 45 103 02m00.3s

10:15 50°32.0´N 003°18.4´W 49°34.2´N 002°58.2´W 50°03.1´N 003°08.0´W 47 105 02m04.7s

10:20 50°18.8´N 000°13.9´E 49°20.0´N 000°26.8´E 49°49.4´N 000°20.6´E 50 106 02m08.6s

10:25 50°00.3´N 003°34.8´E 49°00.9´N 003°40.8´E 49°30.6´N 003°37.9´E 52 107 02m12.1s

10:30 49°37.1´N 006°45.4´E 48°37.5´N 006°44.9´E 49°07.3´N 006°45.3´E 53 108 02m15.0s

10:35 49°09.8´N 009°46.9´E 48°10.1´N 009°40.3´E 48°39.9´N 009°43.7´E 55 109 02m17.5s

10:40 48°38.6´N 012°40.2´E 47°39.1´N 012°27.9´E 48°08.9´N 012°34.1´E 56 110 02m19.5s

10:45 48°03.9´N 015°26.0´E 47°04.9´N 015°08.4´E 47°34.4´N 015°17.2´E 58 111 02m21.1s

10:50 47°25.9´N 018°05.1´E 46°27.5´N 017°42.7´E 46°56.7´N 017°53.9´E 58 111 02m22.2s

10:55 46°44.8´N 020°38.3´E 45°47.3´N 020°11.5´E 46°16.1´N 020°24.8´E 59 112 02m22.8s

11:00 46°00.9´N 023°06.2´E 45°04.3´N 022°35.3´E 45°32.6´N 022°50.6´E 59 112 02m23.0s

11:05 45°14.2´N 025°29.4´E 44°18.7´N 024°54.8´E 44°46.5´N 025°12.0´E 59 112 02m22.7s

11:10 44°24.8´N 027°48.7´E 43°30.6´N 027°10.7´E 43°57.8´N 027°29.6´E 59 112 02m22.0s

11:15 43°32.9´N 030°04.6´E 42°40.1´N 029°23.6´E 43°06.5´N 029°44.0´E 59 113 02m20.9s

11:20 42°38.5´N 032°17.9´E 41°47.1´N 031°34.2´E 42°12.9´N 031°55.9´E 58 112 02m19.3s

11:25 41°41.6´N 034°29.3´E 40°51.7´N 033°43.1´E 41°16.7´N 034°06.0´E 57 112 02m17.3s

11:30 40°42.2´N 036°39.4´E 39°53.9´N 035°51.1´E 40°18.1´N 036°15.1´E 55 112 02m14.9s

11:35 39°40.2´N 038°49.2´E 38°53.6´N 037°58.8´E 39°17.0´N 038°23.8´E 54 111 02m12.0s

11:40 38°35.5´N 040°59.4´E 37°50.7´N 040°07.3´E 38°13.2´N 040°33.2´E 52 111 02m08.8s

11:45 37°28.0´N 043°11.2´E 36°45.1´N 042°17.4´E 37°06.6´N 042°44.1´E 50 110 02m05.1s

11:50 36°17.4´N 045°25.7´E 35°36.4´N 044°30.3´E 35°57.0´N 044°57.8´E 48 109 02m01.0s

11:55 35°03.4´N 047°44.3´E 34°24.5´N 046°47.5´E 34°44.0´N 047°15.7´E 46 107 01m56.5s

12:00 33°45.5´N 050°08.9´E 33°08.9´N 049°10.7´E 33°27.3´N 049°39.6´E 43 105 01m51.5s

12:05 32°23.2´N 052°41.9´E 31°49.0´N 051°42.3´E 32°06.2´N 052°11.9´E 40 103 01m46.0s

12:10 30°55.5´N 055°26.7´E 30°24.0´N 054°25.4´E 30°39.9´N 054°55.9´E 37 100 01m40.0s

12:15 29°21.0´N 058°28.3´E 28°52.4´N 057°25.1´E 29°06.9´N 057°56.5´E 33 97 01m33.4s

12:20 27°37.3´N 061°55.1´E 27°12.2´N 060°49.0´E 27°24.9´N 061°21.8´E 29 93 01m26.1s

12:25 25°39.8´N 066°02.6´E 25°19.3´N 064°51.8´E 25°29.7´N 065°27.0´E 24 87 01m17.7s

12:30 23°17.4´N 071°29.4´E 23°03.9´N 070°08.0´E 23°10.9´N 070°48.3´E 18 79 01m07.4s

12:35 19°31.1´N 081°43.2´E 19°42.9´N 079°13.7´E 19°38.5´N 080°24.0´E 7 65 00m51.6s

Konec 17°46.9´N 087°25.2´E 17°20.1´N 087°09.3´E 17°33.5´N 087°17.2´E 0 55 00m42.3s

Vysvětlivky : V - Výška Slunce nad obzorem, Š – Šířka pásu úplného zatmění

Elementy zatmění


Geocentrická konjunkce Měsíce a Slunce v rektascenzi (UT) 11.VIII.1999, 10 h 51 min 12,06 s

rektascenze Slunce 09 h 23 min 08,297 s

rektascenze Měsíce 09 h 23 min 34,531 s

hodinová změna rektascenze Slunce 9,467 sec/hod

hodinová změna rektascenze Měsíce 142,037 sec/hod

deklinace Slunce 15o19´39,72"

deklinace Měsíce 15o 48´38,51"

hodinová změna deklinace Slunce -44.35"/h

hodinová změna deklinace Měsíce -462.21"/h

ekvatoreální horizontální paralaxa Slunce 8.68"

ekvatoreální horizontální paralaxa Měsíce 58´44,24"

zdánlivý poloměr Slunce 15´46,77"

zdánlivý poloměr Měsíce 16´00,34"

Úplné zatmění Slunce 11. VIII. 1999 patří do vzestupné fáze série SAROS č. 145. Předchozí zatmění nastalo 31. VII. 1981 a na příští se můžeme těšit 21. VIII. 2017. Celá série trvá 1370 let a obsahuje 34 částečných, 1 prstencové, 41 úplných a 1 hybridní zatmění Slunce. Pro zajímavost: první zatmění této série nastalo 4. I. 1639 (částečné, max. fáze 0,001) a poslední nastane 17. IV. 3009 (částečné 0,059).


Co uvidíme na obloze kromě černého Slunce

Během úplného zatmění budou velmi dobře viditelné obě vnitřní planety. Zhruba 15° východně od Slunce bude svítit Venuše (-3.5 mag), na opačné straně ve vzdálenosti 18° méně nápadný Merkur (+0.7 mag). Jihozápadní obloze budou dominovat jasné hvězdy zimní oblohy: Sírius (-1.46 mag), Betelgeuse (+0.5v mag), Procyon (+0.38 mag), Aldebaran (+0.85v mag) a Capella (+0.08 mag). Kousíček od Slunce a Venuše najdeme nejjasnější hvězdu souhvězdí Lva, Regulus (+1.35 mag). V oblasti nad jihovýchodem až východem Spiku (+1.0v mag) a Arcturus (+0.04 mag). Kromě výše uvedených výrazných objektů se na obloze bude nacházet i spousta slabších stálic, například téměř nad hlavou bude projíždět Velký Vůz.

Můžeme se dočkat i velkého překvapení; po setmění se třeba v blízkosti Slunce objeví jasná kometa s chvostem, která byla předtím schována v silném slunečním světle. Takové případy se v minulosti staly, ale bohužel jsou velmi vzácné a všechny by se daly spočítat na jedné ruce. Naposledy byla takto objevena kometa v polovině našeho století.


JAK POZOROVAT ZATMĚNÍ

Několik užitečných rad pro amatérské pozorovatele jsme nashromáždili při mnohačetném pozorování částečných a úplných zatmění Slunce. Před vlastním pozorováním či samotnou výpravou za zatměním by si měl každý zodpovědět otázku: co si slibuji od sledování tohoto fenomenálního přírodního úkazu? Lidé se v podstatě dělí na dvě základní skupiny. Ti, co sledují zatmění v pracovní době a ti, co mají pro sledování Slunce vyhrazen volný čas. Další dělení je možné na skupiny:


A - bez pomůcek k pozorování, tedy pouhým okem
B - za pomoci dalekohledů
C - za pomoci fotografického, či jiného záznamového zařízení (např. videokamera)


A )

Při pozorování částečné fáze pouhým okem je nutné použít ochranného filtru. Ten by měl zajistit zrak před případným poškozením. V průběhu částečné fáze zatmění, kdy je 90 % Slunce již schováno, můžeme být stále značně oslněni. Jako filtr se dá použít vše vhodné, co propouští přiměřené množství světla. Například tmavé svářecí sklo, osvícený negativní film, různé tmavé fólie, nebo například začazené sklo od voskové svíčky, výtečně se také osvědčilo nosné médium z disket. V momentě prvého výskytu sluneční koróny již filtry nepoužíváme. Na okraji měsíčního kotouče se vyskytnou na krátkou dobu takzvané Bailyho perly. Ty jsou posledními zbytky jasnějšího slunečního svitu, který se prodírá přes nerovný povrch měsíčního okraje. Pak je zde i nepatrná chvíle, kdy jsou vidět navzájem všechny možné úkazy úplného zatmění Slunce. Může se vyskytnout poslední Bailyho perla a měsíční kotouč je již natolik kontrastním tělesem k začínající koróně, že nastává takzvaný prstýnek. Po okraji tohoto prstenu se mohou vyskytovat načervenalé sluneční protuberance. V okolí Slunce na temné obloze se objevují jasné hvězdy a planety. Nastává okamžik, pro který jsou mnozí ochotni cestovat přes půl světa. Sluneční koróna se projevuje v plné své kráse. Konec úplného zatmění nám ohlásí opět Bailyho perly (na opačné straně než při začátku), které nás upozorní, že ve velmi brzké době budeme znovu potřebovat filtry.


B )

Pozorování dalekohledem při částečné fázi zatmění (vstup a výstup měsíčního disku) je možné pouze se slunečním filtrem, umístěným nejlépe před objektiv. Filtry nainstalované v ohnisku nebo za ohniskem jsou velmi namáhány tepelně a je tu reálné riziko prasknutí optického členu a poškození zraku. V každém případě by jsme měli používat filtry tovární výroby, zde je tedy jeden velký rozdíl vůči pozorování pouhým okem, kde nám postačovalo kde co. Musíme si uvědomit, že zrak je to nejcennější co máme a pohled na zatmění by mohl být náš poslední pohled v životě vůbec. Při dostatečném zvětšení se můžeme obdivovat svižnému pohybu tmavého kotouče. Zpestřením pozorování pak mohou být sluneční skvrny, kterých by tentokráte mohlo být dosti, neboť se Slunce blíží do svého maxima jedenáctiletého cyklu.

Při úplné fázi zatmění můžeme filtry odstranit, avšak musíme být stále na pozoru a hlídat čas, který plyne neuvěřitelně rychle. Je lepší zkrátit si o několik vteřin úžasný pohled a uchránit tak zrak před přílišným jasem při opětném rozsvícení Slunce. Avšak než se tak stane, můžeme se na okraji tmavého kotouče kochat červenavými protuberancemi a mnoha dalšími báječnými strukturami. Je dobré vybrat si nejzajímavější úkaz a pokusit se ho sledovat. Zde je možné použít diktafon a nahrát si subjektivní popis pozorované události.


C )

Téměř každý účastník se snaží o vytvoření nějakého snímku, aby měl památku na tento vzácný okamžik. Počítáme-li se základním fotografickým vybavením, ušetříme si mnoho starostí a navíc nemusíme být smutní, že nemáme špičkové přístroje. Pokud máme možnost použít malý teleobjektiv, stativ a drátěnou spoušť (případně vhodný filtr pro záznam částečné fáze), tak vězte, že i toto minimum patří do výbavy mnohých profesionálů.

Jaký fotografický přístroj s objektivem, jaký film a jakou expozici zvolit? To je dilema, na které si musí odpovědět každý sám, a to v souvislosti co přesně si přeje během úplného zatmění dokumentovat. Někdo si přeje zaznamenat jemné struktury ve vzdálené koroně, někdo chce detaily protuberancí, … V každém případě nedoporučujeme experimentovat při prvním a pro mnohé posledním úplném zatmění a držet se osvědčených postupů. Je tu také možnost nakontaktování na nějakou skupinu astronomů, kteří provádějí různé odbornější programy. Ti Vám rádi poradí i na místě co a jak, pokud se v pásu totality potkáte.

Přístroje doporučujeme osvědčené, které běžně používáte. Nejideálnější fotoaparát na 35mm film je Zenit nebo Praktika. Záměrně se zde nezmiňujeme o dražších přístrojích, které hlavně díky vysokým cenám nejsou zatím mnoho rozšířeny a nejsou s nimi dosud dostatečné zkušenosti. Jedno je však jasné, již mnohokráte jednoduché přístroje předčily v extrémních podmínkách přetechnizované aparáty. Neměli bychom také pozapomínat na filmové formáty 6x6, přístroje Pentacon SixTl nebo Praktisix. Z velkého negativu se dají dělat kvalitní zvětšeniny bez velké ztráty na kvalitě. Vyvarujte se, prosím, pro své zklamání jednoduchým automatům. Při náhlém poklesu osvětlení v době úplné fáze se stal případ, že i nové baterie vypověděly službu a hračka byla nefunkční. Pokud by se však zadařilo, rušili by jste případnými záblesky mnohé okolní pozorovatele.

S výběrem objektivu je to již trochu složitější. Jeho velikost musíme podřídit naším představám, co by mělo být na výsledné fotografii. Pokud by jsme si ponechaly základní objektiv, většinou mají ohniskovou vzdálenost kolem 50 mm, měly bychom na negativu obraz Slunce o průměru pouhých 0,5 mm. Je tedy vhodné použít teleobjektivy s ohniskem delším než 300 mm. Rýsuje se tu také možnost využití telekonvertorů (2x), které při namontování mezi tělo fotoaparátu a objektivu dokáží zdvojnásobit ohniskovou vzdálenost. Horní limit pro 35 mm film je objektiv s ohniskem 2000 až 2500 mm. Při této hodnotě převážnou plochu filmového políčka zaujímá černý sluneční disk a po jeho obvodu část vnitřní korony, vnější části se již nezaznamenají. Musíme si také uvědomit, že s tak velkým zvětšením slunečního obrazu se úměrně zvětšily i záchvěvy způsobené uzávěrkou, našimi dotyky a případně i větrem. Je nutné mít velmi stabilní stojany. Klasické trojnožky jednodušší konstrukce se naprosto neosvědčily.


Velikost zorného pole a průměr Slunce na 35mm filmu při různé ohniskové vzdálenosti objektivu



   Ohnisková vzdálenost	            Zorné pole	          Průměr Slunce 

50 mm 27o x 40o 0.5 mm

105 mm 13o x 19o 1.0 mm

200 mm 7o x 10o 1.8 mm

400 mm 3.4o x 5.1o 3.7 mm

500 mm 2.7o x 4.1o 4.6 mm

1000 mm 1.4o x 2.1o 9.2 mm

1500 mm 0.9o x 1.4o 13.8 mm

2000 mm 0.7o x 1.0o 18.4 mm

2500 mm 0.6o x 0.8o 22.9 mm

Pokud vlastníte objektiv o jiné ohniskové vzdálenosti než je zde uvedeno, můžete hodnoty rozměru zorného pole a průměru slunečního kotoučku odhadnout na základě výše uvedených příkladů. Avšak pokud se nespokojíte pouze s odhadem, není problém dospět k přesným výsledkům pomocí následujícího vztahu:

Průměr slunečního kotoučku (mm) = Ohnisko objektivu (mm) / 109


Filtry, umístěné před objektivem, používáme pouze během částečné fáze. Při nástupu úplného zatmění je důležité filtry odstranit! Pokud tak neučiníme, bude naše snažení marné, na filmu se téměř nic nezachytí. Korona je milionkrát slabší než fotosféra!

Nejčastěji používané filmy mají citlivost 100 - 200 ASA (21 - 24 DIN). Zakoupíte je prakticky všude. Dle zkušeností je však nejlepší svěřit se do rukou odborníků ve specializované prodejně. Naše případná doporučení najdete v příloze. Při nákupu u stánkařů by jste mohli koupit film, který by Vám mohl přinést velké zklamání. Na ulici, v trafikách a v podobných zařízeních nemůžeme vědět, za jakých podmínek byl film skladován a jaká bude jeho následná kvalita. Navíc filmy s méně obvyklou citlivostí by jste nepořídili. Ano, pro zatmění se za jistých okolností dají použít filmy s citlivostí 25 nebo 50 ASA (14 nebo 17 DIN), mají oproti standardu drobnější zrno, jsou proto vhodné k zaznamenání velmi jemných detailů. Citlivější filmy, až do 1600 ASA (33 DIN), mají sice hrubší zrno, ale jsou důležité pro fotografii přes objektivy s  malým relativním otvorem (světelností). Díky velké citlivosti se dá expoziční čas zkrátit na únosnou dobu.

Zdá se to složité? Pokud ano, tak nemusíte zoufat, v následující dvojtabulce je vše velmi přehledně uspořádáno. Zvolíte si citlivost filmu a ohniskovou vzdálenost objektivu, který budete používat. Tyto dvě hodnoty definují sloupek expozičních časů pro jednotlivé fáze nebo útvary zatmění, jež budete používat. Je vhodné brát uvedenou hodnotu jako středovou a vždy dělat trojexpozice: o jeden čas níže a o jeden výše. Zvýšíme tak naději na stoprocentní úspěch. Pozorovací podmínky nejsou vždy identické a již malé odchylky mohou znamenat posun v expozici. Toto nebezpečí se dá obejít právě výše uvedeným způsobem.


Průvodce expozicemi zatmění Slunce


Citlivost filmu ASA Světelnost (clonové číslo objektivu) f/

__________________________________________________________________________________

25 1.4 2 2.8 4 5.6 8 11 16 22

50 2 2.8 4 5.6 8 11 16 22 32

100 2.8 4 5.6 8 11 16 22 32 44

200 4 5.6 8 11 16 22 32 44 64

400 5.6 8 11 16 22 32 44 64 88

800 8 11 16 22 32 44 64 88 128

1600 11 16 22 32 44 64 88 128 176

Subjekt Q Expoziční čas

________________________________________________________________________________________

Zatmění Slunce

Částečná* - 4.0 ND 11 --- --- --- 1/4000 1/2000 1/1000 1/500 1/250 1/125

Částečné* - 5.0 ND 8 1/4000 1/2000 1/1000 1/500 1/250 1/125 1/60 1/30 1/15

Bailyho perly 12 --- --- --- --- 1/4000 1/2000 1/1000 1/500 1/250

Chromosféra 11 --- --- --- 1/4000 1/2000 1/1000 1/500 1/250 1/125

Protuberance 9 --- 1/4000 1/2000 1/1000 1/500 1/250 1/125 1/60 1/30

Korona – 0.1 RS 7 1/2000 1/1000 1/500 1/250 1/125 1/60 1/30 1/15 1/8

Korona – 0.2 RS 5 1/500 1/250 1/125 1/60 1/30 1/15 1/8 1/4 1/2

Korona – 0.5 RS 3 1/125 1/60 1/30 1/15 1/8 1/4 1/2 1 sec 2 sec

Korona – 1.0 RS 1 1/30 1/15 1/8 1/4 1/2 1 sec 2 sec 4 sec 8 sec

Korona – 2.0 RS 0 1/15 1/8 1/4 1/2 1 sec 2 sec 4 sec 8 sec 15 sec

Korona – 4.0 RS -1 1/8 1/4 1/2 1 sec 2 sec 4 sec 8 sec 15 sec 30 sec

Korona – 8.0 RS -3 1/2 1 sec 2 sec 4 sec 8 sec 15 sec 30 sec 1 min 2 min

Vzoreček na výpočet expozičního času je t = f 2 / (I*2Q), kde t je čas expozice v sekundách, f světelnost, I citlivost filmu v ASA a Q exponent jasnosti.

Vysvětlivky k tabulce: ND – Neutral Density Filter, neutrální filtr
RS – Solar Radii, sluneční poloměr


U videokamery je práce obdobná: stativ nepostradatelný a zkušenosti potřebné. I zde platí pravidlo o nepoužívání automatického režimu. Vše je potřeba si předem připravit; ale ne až na místě. Vhodné je vyzkoušet si předem všechny postupy na našem nejbližším sousedu, na Měsíci. Má zhruba totožný úhlový průměr a tak v hledáčku uvidíte jak velký je Měsíc, a že čím je zvětšení větší, tak je horší ho udržet v zorném poli. Pokud se rozhodneme snímat Slunce i během částečného zakrytí, je nutno opět použít vhodný filtr, jako ve všech předchozích případech.


Použitá a doporučená literatura

> * Bruzeka, A. - Durranta, C. J.: Ilustrovaný slovník termínov slnečnej a slnečno-zemskej fyziky, SÚAA - Hurbanovo 1985 (Překlad Knoška Š., Rušin V., Rybanský M., 1983)
* Dvořák, Josef – Křivský, Ladislav: Slunce náš život, Panorama - Praha 1989
* Espenak, Fred – Anderson, Jay: Total Solar Eclipse of 1997 March 9, NASA 1995
* Kleczek, Josip: Naše Slunce, Albatros – Praha 1984
* Slouka, Hubert: Pohledy do nebe, Orbis - Praha 1949
* Šimáček, Jan: Slunce, nejbližší hvězda, Nakladatel F. Svoboda - Praha 1926


Pro tuto publikaci byly také použity materiály z NASA Fred Espenak´s Eclipse Home Page. Na této stránce je možno získat i podrobnější informace týkající se počasí a přístupových cest, nové zpřesněné podrobné mapky pásu totality (několik dní před zatměním) a spoustu dalších užitečných informací. A to nejen o současném nejbližším zatmění, ale i o následujících. Adresa www-stránky je
http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/TSE1999/TSE1999.html






A tak nějak to bude vypadat ....



Zpět na hlavní stránku.