Zatmění Slunce

Zatmění Slunce [vs] je velmi zajímavý a přitažlivý astronomický úkaz. Zatmění Slunce a Měsíce se týkají dvou zdánlivě největších a nejjasnějších těles na obloze. Pozorovali je již naši dávní předkové a je jisté, že je bude moci pozorovat ještě nespočet lidských generací.

Pojďme se společně podívat jak je možné tento výjimečný astronomický úkaz co nejlépe pozorovat, ať už jsme u nás doma nebo za zatměním Slunce někam vycestujeme. Právě cesty za úplnými zatměními Slunce jsou jednou za mála možností jak tento úkaz pozorovat, protože pro dané místo na Zemi to může trvat stovky roků než nastane úplné zatmění Slunce nastane (částečná nastávají mnohem častěji).

Jak pozorovat zatmění Slunce

Chcete-li se stát svědky tohoto zajímavého úkazu, musíte se důkladně připravit i z pozorovatelského hlediska. Především si musíte bezpečně chránit svůj nenahraditelný zrak. Proto se nikdy nedívejte do Slunce nechráněným okem! Nepoužívejte k pozorování Slunce dalekohled, o němž nevíte, zda je opatřen dostatečným slunečním filtrem či je jinak upraven pro pozorování Slunce. Bezpečný sluneční filtr musí odstínit asi 95 % slunečního světla, dále musí zrak chránit před ultrafialovým a infračerveným zářením.

Před přímým pohledem do Slunce je možno chránit zrak například pomocí:

svářečského skla s hladkým povrchem č. 12 či 13
nejvhodnější je pozorovat zatmění Slunce hvězdářským dalekohledem, opatřeným patřičným filtrem – doporučujeme proto návštěvu nejbližší hvězdárny

Existují i další možnosti jak přímé silné záření Slunce ztlumit, ale z několika bezpečnostních důvodů je raději nedoporučujeme.

Nejste-li si jisti, zda váš přístroj vám umožní bezpečné pozorování zatmění Slunce, zvolte raději metodu projekce obrazu Slunce dalekohledem na bílou stěnu či papír. Zajímavou možností je sledovat úkaz ve stínu listnatého stromu. Vzhledem k velkému počtu a nepravidelnému rozložení listů proniká sluneční světlo korunou stromu pouze úzkými štěrbinkami, které zde zastávají funkci tzv. dírkové komory. Na zemi je pak možno spatřit desítky slunečních srpků postupujícího slunečního zatmění.

Nastane-li v místě pozorování fáze úplného zatmění Slunce, pak můžete úkaz pozorovat i pouhým okem (bez ochranného filtru – jinak byste nic neviděli!). Spatříte nádhernou sluneční korónu, obloha potemní a objeví se planety a jasné hvězdy. Je však nutno sledovat čas a před koncem fáze úplného zatmění včas odvrátit přímý pohled do Slunce.

V dřívějších dobách se k pozorování zatmění používalo sklíčko, začouzené nad svíčkou. Ani tato metoda není příliš bezpečná – saze se mohou setřít, navíc jejich hustota nemusí být vždy dostačující. Rovněž nedoporučuji pozorovat zatmění Slunce přes vrstvu mraků, mlhy či kouře. Opět není zajištěno dostatečné zeslabení slunečního světla – navíc zde dochází k nepředpovídatelným změnám v jejich hustotě.

A na závěr vyjádření těch, kteří spatřili úplné zatmění Slunce – je shodné: jedná se bezesporu o nejkrásnější přírodní úkaz. Proto si s dostatečným předstihem naplánujte cestu do oblasti viditelnosti některého z příštích úplných zatmění Slunce, abyste alespoň jednou za život tento fantastický úkaz spatřili na vlastní oči.

Jak už bylo napsáno v předcházejícím textu, za vznik zatmění Slunce je zodpovědný Měsíc, který je v té chvíli právě v novu a tudíž není na obloze pozorovatelný. V okamžiku, kdy začíná zatmění Slunce, můžeme pozorovat temný měsíční okraj, postupně se „zakusující“ do slunečního kotouče. Vzhledem k tomu, že Měsíc nemá žádnou atmosféru, je okraj Měsíce ostře ohraničený. Na povrchu Měsíce však existují poměrně vysoké hory a hluboká údolí. Při zatmění Slunce, kdy je úhlový průměr Měsíce stejně velký jako úhlový průměr Slunce, můžeme v maximální fázi zatmění spatřit tzv. Bailyho perly – tj. řadu jasně svítících bodů po obvodu již zakrytého Slunce. To proto, že sluneční světlo proniká údolími po obvodu Měsíce a vytváří tak zářící „perly“ kolem ztemnělého slunečního kotouče.

Ještě před tímto úkazem můžeme spatřit tzv. „diamantový prsten“. I malá část ještě nezastíněného Slunce září velice intenzívně a vytváří tak iluzi svítícího prstenu.

Vyvrcholením úplného zatmění Slunce je objevení se svítící atmosféry (tzv. koróny) – nejvzdálenější vrstvy sluneční atmosféry. Tvar této nádherné sluneční ozdoby je při každém úplném zatmění Slunce poněkud odlišný – závisí především na fázi slunečního cyklu, tedy na intenzitě sluneční činnosti. Někdy má téměř kruhový tvar, jindy značně nepravidelný.

Vědecký význam pozorování zatmění Slunce

Pozorování zatmění Slunce je jistě činnost bohulibá, estetická, pozorovateli přináší pocit blaha a nádherného zážitku. Odborná pozorování však mají význam i astronomický – proto se každoročně pořádají expedice za zatměním Slunce i do vzdálených oblastí. V poslední době se sledování slunečního zatmění provádí také z paluby letadla, které letí ve směru pohybu stínu Měsíce (tedy v oblasti, z níž je vidět úplné zatmění Slunce), čímž se doba pozorování podstatně prodlouží.

Jaký je tedy vědecký význam pozorování především úplných zatmění Slunce?

staré záznamy o zatměních Slunce umožňují přesněji datovat některé významné historické události
současná přesná měření umožňují zpřesnit teorii pohybu Měsíce a rotace Země, což vyplývá především z určení okamžiku (byť nepřesně) historického úkazu a jeho srovnáním s vypočteným okamžikem zatmění – lze tak dokumentovat postupné zpomalování rotace Země
výzkum nejvzdálenější části sluneční atmosféry, tzv. koróny, jejíž tvar závisí převážně na cyklu sluneční činnosti; při pozorování dalekohledem lze po obvodu Slunce spatřit protuberance - dnes díky velmi pokročilým metodám matematického zpracování obrazu je možné dosáhnout velmi vysoké kvality obrazu sluneční korony s dobře patrnými i velmi jemnými strukturami
úplná zatmění Slunce jsou zatím jedinou možností, jak pátrat po planetkách v těsné blízkosti Slunce (tzv. vulkanoidech)
ověření platnosti Einsteinovy obecné teorie relativity měřením přesných poloh hvězd v blízkosti Slunce. Jejich poloha je ovlivněna gravitačním působením Slunce na světelné záření – fotony (nebo-li zakřivením časoprostoru v okolí Slunce). Vůbec poprvé bylo k těmto účelům využito zatmění Slunce, které nastalo 29. května 1919. Z teorie relativity vyplývá úhlový posuv 1,75“ (obloukové vteřiny) pro hvězdu na okraji slunečního disku. Účastníci expedice na Princův ostrov (200 km západně od guinejského pobřeží Afriky) naměřili jedním dalekohledem odchylku (1,61“ ± 0,30“), tj. relativní chyba byla 19 %, druhým dalekohledem odchylku (1,98“ ± 0,12“) s relativní chybou 6 %. Když byly pořízené snímky proměřeny v roce 1983 na moderních zařízeních, došli vědci k hodnotě odchylky (1,87“ ± 0,13“) s relativní chybou 7 %. Výsledky jsou v dobré shodě s teorií relativity.
sledování meteorologických podmínek (změny teploty, osvětlení apod.)
sledování chování zvířat, ptáků a rostlin

První fotografie úplného zatmění Slunce

První fotografii Slunce pořídili v roce 1845 Hippolyte Fizeau a Léon Foucault (Francie). První snímek úplného zatmění Slunce získal 28. 7. 1851 Berkowski na observatoři v Königsbergu (Prusko). Astronomická fotografie však měla také rozřešit spor o původ slunečních protuberancí.

18. 7. 1860 – břeh řeky Ebro (Rivabellesa) a pobřeží Středozemního moře (Desierto de las Palmas) – to je den a místa, kde bylo pozorováno úplné zatmění Slunce. Na téměř 500 km od sebe vzdálená místa se usadili dva astronomové: Angličan Warren de la Rue (1815-1889) a jezuita Angelo Secchi (1818-1887). Jejich cílem bylo pořízení fotografií úplného zatmění Slunce a zodpovězení některých otázek spojených s existencí protuberancí.
Rue byl bohatý vlastník továrny na papír a průkopník daguerrotypie (původní název fotografie – Jaques Daguerre, 1838) astronomických objektů. Na Kew Observatory v Anglii inicioval, navrhl a řídil stavbu prvního fotoheliografu. Angelo Secchi zastával významné postavení v církevní hierarchii, byl ředitelem Collegia Romanna a zároveň stál v čele vatikánské hvězdárny. Cíl však měli stejný: pořídit fotografie úplného zatmění Slunce a zodpovědět jednu z mnoha otázek, týkajících se protuberancí.

Již předchozí badatelé pozorovali při úplném zatmění Slunce, kdy Měsíc zakrývá sluneční kotouč, ohnivé jazyky deroucí se zpoza měsíčního disku. Tento jev byl vysvětlován několikerým způsobem. Dle jedněch badatelů se jednalo o jevy probíhající na Měsíci. Část badatelů se také domnívala, že protuberance neexistují a že se jedná o optický klam. Zbylá část předpokládala, že se jedná o procesy, probíhající na Slunci. Fotografie, pořízené oběma badateli, zcela jasně prokázaly existenci protuberancí. Rychle za sebou exponované fotografické desky také prokázaly, že měsíční kotouč se pohybuje před protuberancemi, a tedy není možné, aby protuberance souvisely s Měsícem.

Zatmění Slunce – pro pamětníky

Často se při rozhovorech s návštěvníky hvězdárny setkáváme s tím, že si lidé vzpomněli na zajímavé částečné zatmění Slunce, které v minulosti pozorovali, ale už si nemohli vzpomenout, ve kterém roce to přesně bylo. Pro osvěžení paměti uvádíme přehled zatmění Slunce, viditelných z území České republiky (či Československa) ve druhé polovině minulého století – údaje odpovídají pozorovacímu stanovišti v blízkosti Valašského Meziříčí. Čím vyšší hodnota v posledním sloupci tabulky, tím bylo zatmění Slunce nápadnější.

Datum	Čas středu zatmění (SEČ)	Velikost zatmění (v jednotkách průměru Slunce)
25. 2. 1952	10 h 35 m 21 s	0,269
30. 6. 1954	13 h 2 m 24 s	0,857
14. 12. 1955	7 h 37 m 17 s	0,073
2. 12. 1956	7 h 58 m 41 s	0,490
2. 10. 1959	13 h 27 m 1 s	0,216
15. 2. 1961	8 h 52 m 26 s	0,932
20. 5. 1966	10 h 40 m 12 s	0,660
22. 9. 1968	11 h 46 m 9 s	0,479
25. 2. 1971	10 h 55 m 53 s	0,478
11. 5. 1975	7 h 18 m 1 s	0,395
29. 4. 1976	11 h 39 m 22 s	0,589
31. 7. 1981	4 h 19 m 58 s	0,093
15. 12. 1982	9 h 41 m 14 s	0,495
30. 5. 1984	19 h 7 m 45 s	0,381
10. 5. 1994	19 h 15 m 29 s	0,398
12. 10. 1996	15 h 38 m 25 s	0,627
11. 8. 1999	11 h 48 m 30 s	0,947