|
Starověké hvězdářství V.
Měsíc (V.)
Lunární cykly zatmění
Slunce a Luna nám odměřují řadu časových cyklů
trvajících desítky dní i desítky let. Tyto časové periody nazýváme
solárními a lunárními cykly. Cyklus je určitá časová perioda, během které se
Slunce či Měsíc dostanou z jisté polohy či stavu zpět do stejné polohy/stavu z
hlediska pozemského pozorovatele.
Některé cykly nám mohou pomoci stanovit
pravděpodobné datum, kdy dojde k zatmění Měsíce či Slunce. Nazýváme je
cykly zatmění.
Proč sledovat zatmění
Sledovat zatmění Měsíce či Slunce, či dokonce předpovídat blížící se
zatmění, byl jeden z největších úkolů hvězdářů mnoha předvěkých a
starověkých civilizací. Dnes tyto kultury považujeme za zaostalé a
pohanské. Panuje všeobecná představa, že pokud naši předkové
spatřili zatmívající se Slunce nebo Měsíc, propadali panice. Báli se
prý, že snad tato nebeská světla navěky zhasnou. Vládcové tyto úkazy
měli zneužívat ke strašení a ovládání poddaných. Možná, že
tomu tak skutečně někdy a někde bylo. |
|
|
Zasvěcení mudrcové mnoha kultur však věděli, že cyklické děje na
obloze odměřují náš čas a vymezují podmínky pro náš život. Věřili, že
jevy na nebeské klenbě mohou pro nás být poselstvím, oslavou, radou ale
i varováním. Vypozorovali, že zatmění Luny a Slunce má nesmírný význam pro
život lidí i život na zemi všeobecně. Tato tajemství jsou dnes téměř
zapomenuta, život prohlašován za náhodu a svět za mechanický stroj bez
ducha. Lidé jsou odváděni od přímého kontaktu s ději na obloze. Mají se
upnout jen sami na sebe, zavrhnout víru a spiritualitu a zničit tak sami
sebe. Avšak ti, kteří snad přežijí a bude jim dána šance položit základ
novému věku, si musí uchovat dar sledovat nebe a porozumět.
Cykly zatmění
K zatmění Slunce či Měsíce dochází opakovaně a jsou oddělena
různými časovými intervaly, které nazýváme cykly zatmění. Zatmění
nastane, pokud se Slunce a Měsíc zarovnají se Zemí do jedné přímky. Z
hlediska pozemského pozorovatele zatmění nastává, pokud je Luna v úplňku
(zatmění Měsíce) či novu (zatmění Slunce) a současně je blízko lunárního
uzlu. Pokud je za tohoto stavu pozorovatel na vhodném místě zemského
povrchu, může být svědkem zatmění.
Hlavní cykly související se zatměním jsou zde přehledně seřazeny a vysvětleny pro praktické
použití.[a]
Astronomický cyklus |
Trvání |
Popis |
Lunární/synodický měsíc
(Synodic month)
|
29,531 dní |
Měsíc se vrátí do stejné lunární
fáze, tedy do stejné polohy vůči Slunci (z hlediska pozemského
pozorovatele). |
Siderický měsíc
(Sidereal month) |
27,322 dní |
Měsíc se vrátí do stejné polohy na
obloze mezi hvězdami (na nebeské klenbě z pohledu pozemského
pozorovatele). Perioda oběhu Měsíce kolem Země vztahovaná ke
hvězdám. |
Drakonický měsíc
(Draconic/Draconitic month) |
27,212 dní |
Měsíc se vrátí do stejného
lunárního uzlu (průsečíku své dráhy s dráhou Slunce). Rozdíl
mezi drakonickým a siderickým měsícem je dán pomalým posunem
uzlu po ekliptice. |
Anomalistický měsíc
(Anomalistic month) |
27,555 dní |
Doba oběhu Měsíce vzhledem k
perigeu (bodu svého největšího přiblížení k Zemi). |
|
Drakonický rok
(draconic year, eclipse year) |
346,620 dní |
Doba návratu Slunce do
stejného lunárního (dračího) uzlu. Je o něco kratší než
siderický rok vzhledem k posouvání uzlů po ekliptice. |
Siderický rok
(Sidereal year) |
365,256 dní |
Doba návratu Slunce do
stejné polohy na obloze mezi hvězdami (na nebeské klenbě z
pohledu pozemského pozorovatele). |
Lunovratový cyklus
(Standstill cycle)Drakonická perioda
(Draconic, Nodal period) |
6798,38 dní |
Doba přesunu uzlu po
ekliptice zpět do svého původního místa. Lunární uzel vykoná
cestu po ekliptice (s oběžnou dobou přibližně 18 let proti směru
oběhu planet). |
18,613 let |
Cyklus zatmění |
Trvání |
Popis |
Tritos |
135 lunárních měsíců |
Rozdíl
periody Inex a Saros. Jinde se udává délka 3986,32 dní. |
146,5 drakonických
měsíců |
3986,63 dny |
Saros (Saros
cycle) |
223 lunárních měsíců |
Měsíc, Země a Slunce
ve stejném vzájemném postavení. Zhruba se zopakuje stejné
(příbuzné) zatmění Slunce/Měsíce. Místo viditelnosti zatmění se
posune západně o 120° resp. 1/3 dne (8 hodin). Proto jsou z
jednoho místa na zemi viditelné vždy asi dvě zatmění ze tří po
sobě následujících. |
242 drakonických měsíců (rozdíl
+51 min) |
6585,32 dní |
18 let a 11 dní, 7 hodin, 43 minut
|
Metonův měsíční
cyklus (Metonic cycle) |
235 lunárních měsíců |
Doba, po níž fáze
Měsíce připadne na stejné datum. Za 19 let uplyne téměř přesně
235 lunárních měsíců (cykly slunečních let a lunárních
měsíců se setkají). Tatáž fáze Měsíce na stejném místě vzhledem
ke vzdáleným hvězdám. |
255 drakonických
měsíců |
19 let |
6939,6 dní |
Inex |
358 lunárních měsíců |
Doba, za
kterou se zatmění Slunce odehraje u opačného lunárního uzlu než
při zatmění předchozím. |
388,5 drakonických
měsíců |
10571,95 dní |
Exeligmos
(Exeligmos cycle) |
3 x saros |
Měsíc, Země a Slunce
ve stejném vzájemném postavení (přesnější než saros).
Trojnásobný saros. S větší pravděpodobností se zopakuje stejné
(příbuzné) zatmění Slunce/Měsíce pozorovatelné na stejném místě zemského
povrchu. |
669 lunárních měsíců |
726 drakonických měsíců |
717 anomalistických měsíců |
54 let 33 dní (19 756 dní) |
Kallippův měsíční
cyklus
(Callipus/Callippic cycle) |
940 lunárních měsíců |
Doba, po níž fáze
Měsíce připadne na stejné datum (přesnější, než metonův
cyklus). Za 76 let uplyne téměř přesně 940 lunárních měsíců
(cykly slunečních let a lunárních měsíců se setkají).
Rovná se čtyřem cyklům metonovým, ze kterých čtvrtý je zkrácen o 1 den. |
1020 drakonických
měsíců |
76 let |
Většina hodnot v tabulce je zaokrouhlena. Rokem je myšlen
tropický i siderický rok (rozdíl v jejich délce je pro naše užití
zanedbatelné).
Všimněme si, že cykly zatmění se vždy přibližují základnímu
principu, kdy určitému počtu lunárních měsíců odpovídá určitý počet
drakonických měsíců, či jejich polovin. Pokud délka cyklu odpovídá i celému
počtu anomalistických měsíců, je cyklus ještě přesnější.
Lunární/synodický měsíc
Lunární měsíc je nejlépe pozorovatelným měsíčním cyklem.
Nejvýraznějším projevem Luny je cyklická změna tvaru kotouče. Od
úzkého srpku dorůstá k tvaru písmena D a dále přes plochu vypouklého
vejce k plnému kotouči - úplňku. Takto výraznou změnou tvaru neprochází
žádné jiné nebeské těleso na obloze.
Doklady o sledování a znalosti lunárního cyklu pocházejí již
z doby před 20 000 lety.[2]
Lunární (synodický) měsíc je definován jako perioda změn
lunárních fází. Jakmile se Měsíc vrátí do stejné lunární fáze, uplynul
lunární měsíc. Cyklus trvá přibližně 29,53 (hodnota je proměnlivá 29,27 až
29,83 dní). Pro praktická pozorování zaokrouhlujeme trvání periody na 29
½ dne.
Dříve lidé mohli počítat trvání lunárního cyklu střídavě 29 dní a 30 dní.
Lunární měsíc byl základem kalendáře řady kultur.
Siderický měsíc
Měsíc se vrátí do stejné polohy na obloze mezi hvězdami (na nebeské
klenbě z pohledu pozemského pozorovatele). Perioda oběhu Měsíce kolem Země
vztahovaná ke hvězdám. Můžeme také říci, že během siderického měsíce projde
Luna celým zvířetníkem - tedy pásmem 12 souhvězdí na ekliptice.
Siderická oběžná doba Měsíce byla prokazatelně známa ve 2.
stol. př. n. l.[4]
Cyklus trvá přibližně 27,32 dní. Pro praktická pozorovávání můžeme
zaokrouhlit na 27 ⅓ dne.
Siderický měsíc nebyl pro praktické účely tak důležitý jako
lunární měsíc.
Drakonický měsíc
Měsíc se vrátí do stejného uzlu (průsečíku své dráhy s
dráhou Slunce). Cyklus trvá 27,21 dní. Je tedy o něco málo kratší, než
siderický měsíc. Rozdíl mezi drakonickým a siderickým měsícem je dán pomalým
posunem lunárního uzlu po ekliptice.
V průběhu drakonického měsíce nastává dvakrát zarovnání
Slunce a Měsíce (a Země) přesně do přímky. Měsíc se dostává do roviny
ekliptiky.
Praktičtější je počítat drakonický měsíc jako dobu mezi
dvěma nejbližšími severními či jižními lunovraty. Ty lze vypozorovat snadněji.
Anomalistický měsíc
Doba oběhu Měsíce vzhledem k perigeu (bodu svého největšího
přiblížení k Zemi). Anomalistický měsíc je asi o 6,5 hodiny delší, než
siderický měsíc. Cyklus trvá asi 27,55 dne. Pokud je Luna nejblíže Zemi,
pak k dalšímu stejnému přiblížení dojde za jeden anomalistický měsíc.
Drakonický rok
Doba návratu Slunce do stejného lunárního (dračího) uzlu.
Interval mezi dvěma konjunkcemi Slunce s tím samým lunárním uzlem. K zatmění
dojde, když Slunce i Měsíc jsou blízko uzlů. Zatmění nastává v průběhu
měsíce každého půl drakonického roku. V průběhu drakonického roku tedy
nastávají dvě období zatmění (eclipse season).
Siderický rok
Doba návratu Slunce do stejné polohy na obloze mezi hvězdami
(na nebeské klenbě z pohledu pozemského pozorovatele). Trvá přibližně
365,256 dní.
Délkou se blíží tropickému (slunečnímu) roku dlouhému
365,242 dní. Tehdy se Slunce znovu ocitne v bodě jarní či podzimní
rovnodennosti.
Lunovratový cyklus
Luna kříží ze severu na jih dráhu Slunce (ekliptiku). Oba
protilehlé body, kde cesta Měsíce kříží cestu Slunce, se nazývají lunární či
dračí uzly. Uzly
se posouvají po ekliptice a vykonají celý okruh za zhruba 18,6 let.
Lunovratový cyklus či drakonická nebo uzlová perioda je doba, za kterou se
lunární uzel vrátí zpět do svého původního místa na ekliptice (proti směru
oběhu planet).
Cyklus trvá 18,613 juliánských let tj. 6798,38 dnů
[12]
Luna, podobně jako Slunce, se pohybuje mezi dvěma mezemi -
lunovraty. Mezní lunovrat se vrací v cyklu 18,6 let. Zhruba 9 let
překračují extrémní postavení Luny maximální postavení Slunce. Lunovratové
pozice Měsíce jsou tedy větší než slunovratové pozice Slunce. Zbývajících 9
let je tomu naopak - Měsíc nikdy nedosáhne mezních poloh slunečního kotouče.
Luna tedy dosahuje jednou za 18,6 let svých mezních poloh
(severní a jižní deklinace/azimut).
V období vysokého lunovratu můžeme spatřit zákryt Luny s
Plejádami, které leží asi 4° nad ekliptikou. V období nízkého
lunovratu, které nastává o 9 let později, míjí Luna Plejády v uctivé
vzdálenosti. Luna se tedy přibližuje Plejádám v rámci svého
lunovratového cyklu.
Na obrázku vpravo Luna překrývá Plejády (4. 12. 2006 v období vysokého
lunovratu). |
|
|
Megalitický komplex ve Francouzské Bretani mohl sloužit pro
pozorování lunovratového cyklu. 19 menhirů, kde největším byl Le
Grand menhir brisé d'Er Grah, možná vyznačovalo Metonický cyklus
19 let. Stejně tak 19 značek na dalším zbytku dolmenu v blízké
megalitické hrobce La Table des Marchands.
Někteří badatelé však počet menhirů i značek spojují s lunovratovým
cyklem trvajícím 18,6 tropických let.
|
|
Obr. Rozbitý menhir Le Grand menhir brisé d'Er Grah
(Francie, Locmariaquer, 4700 př. n. l.). Největší známý blok kamene,
který byl přesunut a postaven lidmi neolitické kultury. [14]
|
|
Např. prof. A. Thom se domnívá, že Velký menhir
mohl sloužit jako lunární ukazatel. Sledováním záměrného kamenného
sloupu z okolí bylo možné určit lunární periodu 18,6 let.
Obr. vpravo. Menhir sloužil jako obří kamenný ukazatel
mezních východů a západů Měsíce. Existovalo 8 bodů určujících směry
lunárních západů a východů při lunovratech.
[15] |
|
|
|
Stonehenge
Stonehenge je snad nejznámějším komplexem menhirů a kamenných kruhů. Ve
Stonehenge bylo objeveno několik kruhových linií děr, ve kterých snad byly
kdysi zasazeny dřevěné kůly odměřující čas. O přesném použití systémů děr se
vedou spory. Je však pravděpodobné, že je lze spojit se sledováním
periodicity Měsíce.
Jeden z klíčových kamenů (heel-stone) je orientován na východ Měsíce
přesně mezi jeho krajními polohami při severním velkém a malém lunovratu.
Ve Stonehenge byly nalezeny čtyři linie o počtu 19, 29, 30 a 56 jam.
29 a 30 jam reprezentuje lunární měsíc (29,5 dne).
19 jam se nachází uvnitř velkého sarsenového kruhu trilitů. Stály
v nich menší modré kameny, které mohly vyznačovat metonický cyklus.[f] |
|
Obr. Počítačový model Stonehenge.
|
|
Vnější kruh 56 jam mohl mít spojitost se zatměním Měsíce. Podle prof. G.
Hawkinse bylo 56 jam použito k výpočtu fází Měsíce a také k předpovědi
měsíce v roce, ve kterém se očekávalo zatmění. Mohly zde být počítány i
přílivy a odlivy moře.
Kruh 56 jam se vztahoval k úplňkům (bez nich nemůže dojít k lunárnímu
zatmění) a mohl sloužit jako počitadlo pro předpověď zatmění.
Jak mohl tento geniální počítač fungovat si ukážeme v dalším pokračování.
Tritos
Perioda zatmění Slunce, která je dlouhá 10 let 336 dní a 15
hodin (3986,32 dní). Rozdíl periody Inex a Saros. Dvě po sobě jdoucí zatmění
Slunce, které dělí jeden Tritos, patří do dvou na sebe následujících sérií
Saros (například 135 a 136). S touto periodou pracovali nezávisle na sobě
staří Mayové i staří Číňané.
Saros
V rámci jednoho cyklu saros se Měsíc, Země a Slunce ocitají
znovu ve stejném vzájemném postavení. Cyklus trvá zhruba 223 lunárních
měsíců (asi 18 let a 11 dní, tj. 6585,32 dní). Saros je asi
nejznámějším cyklem zatmění. Dává velice dobré předpovědi zatmění. V této periodě se zhruba opakuje typově stejné
(příbuzné) zatmění Slunce či Měsíce. Každým cyklem se však posunuje začátek
zatmění o 8 hodin později. Místo viditelnosti zatmění se tak posouvá o 120°
západně od místa, kde bylo zatmění předchozího cyklu saros. Proto jsou
z jednoho místa na zemi viditelné vždy asi dvě zatmění ze tří po sobě
následujících v rámci stejné řady saros.
Tento astronomický cyklus pravděpodobně znali již chaldejští
hvězdáři (Novobabylónské období, cca. 600 př. n. l.). Z dlouhodobých
pozorování zatmění odvodili periodu mezi příbuznými zatměními, nazvanou
později saros. S užitím cyklu saros mohli snadněji předpovídat zatmění
Měsíce.[1]
Byli si vědomi, že pokud nastalo zatmění Měsíce, může nastat další podobné
(příbuzné) zatmění tehdy, kdy nastane další úplněk (tedy se dokončí lunární
cyklus) a Luna se ocitne v uzlu (dokončí se drakonický cyklus). Určili, že k
souběhu obou cyklů dojde po uplynutí 223 lunárních měsíců resp. 242
drakonických měsíců. Rozdíl zde činí asi 51 min. To znamená, že sice nastane
zatmění, ale to může být pozorovatelné až v oblasti vzdálené 51 minut pohybu
Měsíce po obloze.
223 synodických měsíců přibližně odpovídá 242 drakonickým
měsícům. Saros také odpovídá zhruba délce 239 anomalistických
měsíců - to znamená, že zatmění si jsou vzhledově velice podobná. V rámci cyklu dochází ke
geometricky podobným zatměním. Luna je stejně vzdálena od Země, vzhled
zatmění a délka jsou si podobné (právě díky fázi s anomalistickýcm měsícem).
Po uplynutí cyklu saros Luna přibližně dokončí celý počet svých lunárních,
synodických, drakonických a anomalistických cyklů (241, 223, 242, a 239) a
vzájemná geometrie Země - Slunce - Měsíce je opět téměř identická: Luna je
ve stejné fázi, nachází se ve stejném uzlu dráhy a ve stejné vzdálenosti od
Země. Vzhledem k tomu, že saros se blíží celému počtu let (18 let), je Země
i zhruba stejně vzdálena od Slunce i stejně nakloněna, takže je i stejné
roční období. [18]
Během jednoho cyklu saros nastane zhruba 40 slunečních
zatmění (z toho
asi polovina úplných nebo prstencových) a o něco méně lunárních zatmění.[d]
Cykly saros jsou číslovány. V naší době probíhají cykly 117
až 156.
Přesnější cyklus by měl být tvořen 19 drakonickými roky[b]
(6585,78 dnů). Tehdy se zopakuje vzájemná poloha Slunce, Měsíce a uzlů
měsíční dráhy.[11]
Rozdíl vůči periodě saros je jen necelého půl dne.[e]
Metonický (Metonův) cyklus
Po uplynutí cyklu nastane tatáž fáze Měsíce na stejném místě
vzhledem ke vzdáleným hvězdám. Metonický či metonův měsíční cyklus je
společných násobkem tropického roku a lunárního měsíce (cykly tropických let
a lunárních měsíců se setkají). Cyklus trvá 235 lunárních měsíců
resp. 19 tropických let. Po uběhnutí metonického cyklu připadne fáze
Měsíce na stejné datum. Metonický cyklus řeší problém nesoudělnosti
lunárních cyklů se solárními. Jejich poměr je zhruba 235:19. Během 19
tropických let proběhne 235 celých novoluní, které tvoří tzv. metonický
cyklus. Po devatenácti solárních letech se Měsíc ukáže ve stejné fázi na
stejném místě pozadí hvězd.19 tropických roků (= 6939,602 dne) se liší od
235 synodických měsíců (= 6939,688 dne) asi o 2 hodiny, což vydá na plný den
(24 hodin) každých 219 roků.
Cyklus znali již chaldejští hvězdáři. Řekové cyklus
podrobně analyzovali (433 př. n. l.).[4]
Metonický cyklus (a také Kallipův cyklus - Callipic cycle)
byl používán pro kalibraci lunárního/solárního kalendáře. Je rovněž blízký
cyklu zatmění a mohl být používán pro předpověď zatmění (přestává však
platit po 4 až 5 cyklech). Staří Řekové již znali přesnější cyklus.
Homér v Odyseji nechává Odyssea, aby se vrátil ke své
Penelopě přesně devatenáct let poté, co opustil svou rodnou Ithaku.[3]
Ve Stonehenge stálo 19 modrých kamenů v linii podkovy.
Největší menhir ve Francii, Le Grand menhir brisé d'Er Grah (cca.
4700 př. n. l.), byl součástí systému 19 menhirů postupně se zmenšujících.
Velký kámen stojící v megalitické hrobce La Table des Marchands
má vyryto 19 značek ve tvaru půlměsíce.[c] |
|
Obr. Odysseus přivázán ke stěžni k ochraně před zpěvem sirén.
480-470 př. n. l. [13] |
Ještě přesnější, než Metonův cyklus je perioda 334 let (4131 lunací)
s odchylkou 1/11598 dne za rok. Inex
Trvá 358 lunárních měsíců (10 571,95 dní resp. 28 let 345 dní). Je to
perioda, za kterou se zatmění Slunce odehraje u opačného lunárního uzlu než
při zatmění předchozím. Za tuto dobu uběhne
388,5 drakonických měsíců (doba mezi dvěma průchody vzestupného/ sestupného
uzlu). Půlka drakonického měsíce zajišťuje, že se Měsíc nachází u opačného
uzlu oproti minulému zatmění. Perioda Inex také říká, jaká uplyne doba mezi
koncem a začátkem série Saros. Pravděpodobně je cyklus známý již od doby,
kdy žil Hipparchos.
Cyklus Exeligmos
Měsíc, Země a Slunce ve stejném vzájemném postavení (přesnější než
saros). Trojnásobný saros. S větší pravděpodobností se zopakuje stejné
(příbuzné) zatmění Slunce/Měsíce. Exeligmos (v řečtině otočení kola) je
přesnějším cyklem zatmění, než Saros.
Řekové znali cyklus nejpozději od r. 100 př. n. l. Cyklus trvá 669
synodických měsíců neboli 54 let a 33 dní. Proč právě tolik? Jedná se o
trojnásobek cyklu saros. Přibližně odpovídá i 726 drakonickým měsícům a 717
anomalistickým měsícům.
Proč tato perioda tak dobře funguje pro předpověď dalšího zatmění? Pokud
po zatmění uplyne celý počet synodických měsíců (např. 669), je Měsíc opět v
úplňku resp. novu, což je prvou podmínkou zatmění. (úplněk pro zatmění
Měsíce resp. nov pro zatmění Slunce). Pokud zároveň uplyne celý počet
drakonických měsíců (tedy 726), jsou Slunce a Měsíc přesně zarovnány se Zemí
(Luna leží v uzlu). To znamená, že někde na zemi lze pozorovat zatmění. A
pokud právě uplynul i celý počet anomalistických měsíců (717), je Měsíc na
stejném místě své dráhy (eliptické orbity). Zatmění musí být tedy podobné
tomu předchozímu, co se týče zdánlivé velikosti Měsíce.
Drakonické měsíce však nejsou v rámci cyklu Exeligmos přesně sfázovány s
měsíci synodickými. 669 synodických měsíců je celkem asi o 2,5 hodiny
kratší, než 726 drakonických měsíců. Mění se tedy mírně zeměpisná poloha,
kde je zatmění pozorovatelné.
Vypočítat zatmění uměl mechanismus z Antikythéry. Byl objeven
ve vraku římské lodi, která se potopila roku 67 př. n. l. blízko
řeckého ostrova Antikythera. Mechanismus byl vyroben ve 2. či 1.
stol. př. n. l. Zařízení modelovalo pohyb Slunce a
Měsíce včetně jejich zatmění. Bylo použito i diferenciální ozubené
soukolí. Žádná civilizace na světě po následujících tisíc let stejně
složité zařízení nevyrobila.[9]
Zařízení používalo Kallipův (4 x metonický cyklus) cyklus
i Exeligmos (3 x Saros. Je zde ciferník se spirálou rozdělenou v
každém kole na 47 dílů, ukazující 235 měsíců v rámci metonického
cyklu. Menší ciferník ukazuje 76 let Kallipova cyklu. Jiný ciferník
obsahuje spirálu dělenou na 223 dílků představující Saros.[10]
|
|
Obr. Mechanismus z Antikythéry - největší zlomek. Národní
archeologické muzeum, Atény.[9] |
Kallippův (Kalipův) měsíční cyklus
Kallippův cyklus je čtyřnásobkem Metonova cyklu (4 x 19 = 76 let) minus
jeden den. Trvá 940 lunárních měsíců, tedy 76 let (27 759 dní).
Rozdíl mezi 76 ročním oběhy Slunce a 940 lunacemi vydá na plný den jednou za
553 let.
Za 76 tropických let uplyne téměř přesně 940 lunárních měsíců (cykly
tropických let a lunárních měsíců se setkají).
Doba, po níž fáze Měsíce připadne na stejné datum (přesnější, než
Metonův cyklus).
Základní vzorec cyklů
K zatmění dojde, pokud se Země, Měsíc a Slunce ocitnou na jedné přímce. Z
hlediska dávného pozemského pozorovatele musí nastat současně dvě podmínky:
1. Luna je v úplňku či novu.
2. Luna je blízko lunárnímu uzlu.
Tomu odpovídají dvě klíčové periody:
lunární měsíc - Měsíc se vrátí do stejné polohy vůči Slunci. K
opakování zatmění může dojít nejdříve po uplynutí lunárního měsíce, kdy je
Měsíc opět v úplňku resp. novu.
drakonický měsíc - Měsíc se vrátí do stejného lunárního uzlu. K opakování zatmění může dojít nejdříve za polovinu drakonického měsíce
(Luna se dostane do protilehlého uzlu).
Musíme tedy nalézt přibližný počet
polovin drakonického měsíce, které se budou krýt s určitým počtem
celých lunárních měsíců.
Základem předpovědi zatmění je vztah mezi
lunárními měsíci a
polovinami
drakonických měsíců. Pokud v nějakém okamžiku dojde k zatmění, pak
následné zatmění může nastat znovu o nějaký celý počet lunárních měsíců
později - interval L. Zároveň ale musí uplynout buď celý počet drakonických měsíců
(aby se Měsíc vrátil do stejného uzlu) nebo celý počet + ½ (aby se Měsíc
ocitnul v protilehlého uzlu) - interval D. Takže perioda P pro další zatmění je následující:
P = L×(délka lunárního měsíce) = D×(délka drakonického měsíce)[19]
Následující zatmění může nastat po uplynutí intervalu P. To platí jen pro určitou omezenou dobu, neboť pak začínají hrát výraznou
roli i další skutečnosti. Oba cykly jsou nesouměřitelné a jejich poměr nedá
celé číslo. Musíme tedy použít aproximaci jejich poměru pomocí zlomků, metodou
řetězových zlomků.
Hledaný poměr mezi lunárním měsícem (LM) a polovinou drakonického měsíce
(DM) je
LM / (DM/2) = 29,530588853 / (27,212220817/2) = 2,170391682
Řetěz zlomků poměru 2,170391682 je následující:[19]
2.170391682 = [2;5,1,6,1,1,1,1,1,11,1,...]:
Poměry Konvergenty
polovina DM/LM decimálně název cyklu(pokud existuje)
2; 2/1 = 2
5 11/5 = 2.2
1 13/6 = 2.166666667 semester
6 89/41 = 2.170731707 hepton
1 102/47 = 2.170212766 octon
1 191/88 = 2.170454545 Tzolkinex
1 293/135 = 2.170370370 Tritos
1 484/223 = 2.170403587 Saros
1 777/358 = 2.170391061 Inex
11 9031/4161 = 2.170391732
1 9808/4519 = 2.170391679
...
Každý řádek představuje nějaký cyklus zatmění, daný určitým poměrem
poloviny drakonického měsíce a lunárního měsíce. Čím více se poměr blíží
číslu 2,1703..., tím je přesnější.
Zatmění ale ovlivňuje i celá řada dalších faktorů. Důležitý je cyklus anomalistického měsíce, kdy se Luna dostává do
stejné vzdálenosti od Země. Pokud cyklus zatmění bere v úvahu i celý počet
anomalistických měsíců, bude zatmění podobné tomu předchozímu (délka,
typ zatmění atd.). Takovým cyklem je například saros.
Období zatmění
Období zatmění (eclipse season) je jediným obdobím v roce, kdy je
Slunce tak blízko jednomu z lunárních uzlů, aby mohlo dojít k zatmění.
Jakmile pak v tomto období nastane úplněk, dojde zároveň k zatmění Měsíce.
Jakmile nastane nov, dojde k zatmění Slunce. Pokud je Slunce dostatečně
blízko uzlu, nastane úplné zatmění.
V jednom kalendářním roce nastanou většinou 2 období zatmění (někdy i
část třetího období). V jednom období zatmění dojde ke 2 až 3 zatměním
(střídá se solární a lunární). V průměru dochází v jednom kalendářním roce
ke čtyřem zatměním.
Při zatmění jsou
Měsíc, Země a Slunce téměř v jedné přímce. Z pohledu ze Země jsou Slunce a
Měsíc v konjunkci (nov - zatmění Slunce) nebo opozici (úplněk - zatmění
Měsíce).
Období zatmění se střídají v rámci drakonického roku.[b]
V rámci drakonického roku nastanou vždy právě dvě období zatmění. Drakonický
rok je kratší než siderický/kalendářní rok. Proto se období zatmění v rámci
kalendářních roků posouvají.
Každé zatmění je odděleno
od dalšího pěti až šesti synodickými měsíci. Období zatmění trvá 31 až 37 dní a
opakuje se zhruba každých necelých 6 synodických měsíců (poloviny období zatmění jsou od sebe
vzdáleny 173,3 dní), což je doba přechodu Slunce z jednoho
uzlu do druhého (polovina drakonického roku).
Během jednoho období zatmění dojde vždy alespoň k jednomu zatmění Slunce
a jednomu zatmění Měsíce. Maximálně mohou nastat tři zatmění
(solární, lunární a pak opět solární či obráceně). Je tomu tak proto, že
mezi úplňkem a novem je necelých 15 dní (2 lunární týdny). Pokud nastane
zatmění na samém počátku období zatmění, pak je zde dost času (30 dní) pro
další dvě zatmění. Jinými slovy, protože je období zatmění (průměrně 34 dní)
delší než synodický měsíc (29,5 dne), Luna se vždy ocitne nejméně dvakrát v
novu či úplňku a někdy to stihne třikrát.
Ke dvěma zatměním Slunce (částečným) v rámci jednoho období zatmění dojde
tehdy, pokud se Měsíc v novu ocitne dostatečně blízko uzlu během dvou po sobě
jdoucích měsíců. V jednom roce
nastanou vždy nejméně 2 zatmění Slunce, ale někdy jich může být až 5. Zda dojde k úplnému, prstencovému či částečnému zatmění závisí na
zdánlivé velikosti Slunce a Měsíce (tedy na vzdálenosti Slunce a Měsíce od
Země).
Pokud k poslednímu zatmění (předešlého období zatmění) došlo na úplném
začátku kalendářního roku, pak mohou proběhnout dvě další období zatmění a
celkem tedy v kalendářním roce může nastat až 7 zatmění (1 + 3 + 3).
Chaldejští hvězdáři podle záznamů hliněných astronomických tabulek (7.
stol. př. n. l.) očekávali zatmění 5 či 6 měsíců po předchozím úkazu.
Nevěděli však, která z obou možností nastane.[17]
Byli si tedy vědomi existence období zatmění.
Pokračování -
Lunární cykly pro výpočet zatmění - simulace
|
[a] |
V článku je Měsíc jako nebeské těleso psán s velkým "M". Měsíc s
malým "m" znamená časový cyklus vztažený k Měsíci. |
[b] |
Drakonický rok (Draconic year, Draconitic year, eclipse year,
ecliptic year) je čas, který potřebuje Slunce k návratu do stejného
lunárního uzlu.
Drakonický rok je kratší než siderický/kalendářní rok, protože se
lunární uzly pomalu posouvají po ekliptice zpět.
K zatměním dochází v průběhu jednoho měsíce každého půl roku
drakonického roku. Během drakonického roku tedy nastávají dvě období
zatmění. Průměrná délka drakonického roku je 346,6201 dní (asi 346 d 15
h). |
[c] |
Kámen v hrobce byl původně částí velkého menhiru. V jeho horní části
je vytesáno 19 symbolů ve tvaru srpku Měsíce. |
[d] |
Někdy se udává 41 slunečních zatmění (15 úplných, 11 prstencových a
15 částečných)a 38 měsíčních zatmění.
[17]
Každopádně ke slunečnímu zatmění dochází častěji, než zatmění
lunárnímu. Měsíční zatmění je však pozorovatelné po delší dobu na mnohem
větším území (celé noční straně zeměkoule). Sluneční zatmění je omezeno jen na malou oblast Země - do místa, kam
právě dopadá měsíční stín (ten se pohybuje po zemském povrchu rychlostí
asi 600 m/s a jeho šířka nikdy nemůže překročit 270 km). Každý cyklus začíná stínem Měsíce
přecházejícím Zemi blízko severního či jižního pólu. Stín se šíří směrem k
opačnému pólu až stín mine zemský povrch. Protože je
oblast měsíčního stínu poměrně úzká, připadne na určité místo na Zemi
úplné zatmění Slunce průměrně jednou za 200 let. Jinde se udává, že z
jednoho určitého místa na Zemi je zatmění viditelné průměrně jen jednou
za 360 až 410 let.
Za 100 let nastane zhruba 238 zatmění Slunce a 154 pozorovatelných
zatmění Měsíce. Každých 5 měsíců tedy nastane zatmění Slunce a každých 8
měsíců zatmění Luny (zhruba, v dlouhodobém průměru).[16]
Každý rok nastane 1 až 5 úplných zatmění Slunce. Úplné zatmění však
trvá jen několik minut (max. 7 minut 31 sekund) a oblast, podél které je
úplné zatmění možno pozorovat, nebývá širší než 270 km.
|
[e] |
V praxi se ukázalo, že cyklus může být méně přesný (alespoň v
některých případech - viz další pokračování. |
|
[1] |
Starověké hvězdářství V. Měsíc (IV.): Krvavý Měsíc,
zatmění Luny. Mýty a skutečnost [online]. 2015 [cit. 2017-11-11]. Dostupné z:
http://myty.cz/view.php?cisloclanku=2015090001 |
[2] |
Starověké hvězdářství IV. -- Měsíc (I.) - Měsíční fáze a
kalendář. Mýty a skutečnost [online].
2007 [cit. 2017-11-10]. Dostupné z:
http://myty.cz/view.php?nazevclanku=mesic&cisloclanku=2006060002
|
[3] |
Přispěvatelé Wikipedie, Astronomické cykly [online],
Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2016, Datum poslední revize 24. 12.
2016, 14:31 UTC, [citováno 12. 11. 2017] <
https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Astronomick%C3%A9_cykly&oldid=14484989
> |
[4] |
Antická řecká astronomie: Astronomie ve starověku a antice.
Historie astronomie [online]. Ústav teoretické fyziky a astrofyziky
Masarykova univerzita [cit. 2017-11-10]. Dostupné z:
http://www.physics.muni.cz/astrohistorie/node6.html |
[5] |
Wikipedia contributors, 'Antikythera mechanism',
Wikipedia, The Free Encyclopedia, 28 September 2015, 13:19 UTC, <
https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Antikythera_mechanism&oldid=683149374
> [accessed 28 September 2015] |
[6] |
8. říjen 2033 — Total Lunar Eclipse.
TimeandDate.com [online]. [cit. 2015-09-28]. Dostupné z:
http://www.timeanddate.com/eclipse/lunar/2033-october-8 |
[7] |
Hvězdářství - stará Mezopotámie. Mýty a skutečnost
[online]. 2010 [cit. 2015-10-04]. Dostupné z:
http://myty.cz/view.php?cisloclanku=2010020005 |
[8] |
Přispěvatelé Wikipedie, Astronomické cykly [online],
Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2016, Datum poslední revize 24. 12.
2016, 14:31 UTC, [citováno 10. 11. 2017] <
https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Astronomick%C3%A9_cykly&oldid=14484989
> |
[9] |
Přispěvatelé Wikipedie, Mechanismus z Antikythéry [online],
Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2017, Datum poslední revize 4. 10.
2017, 08:51 UTC, [citováno 11. 11. 2017] <
https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Mechanismus_z_Antikyth%C3%A9ry&oldid=15391862
> |
[10] |
What does it do? The Antikythera Mechanism Research Project
[online]. 2008 [cit. 2017-11-11]. Dostupné z:
http://www.antikythera-mechanism.gr/faq/general-questions/what-does-it-do
|
[11] |
DIDAKTIKA ASTROFYZIKY: 7 Pozorování. MASARYKOVA UNIVERZITA
PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA [online]. 2003 [cit. 2017-11-11]. Dostupné z:
http://www.physics.muni.cz/astrodidaktika/didaktika_html/node9.html
|
[12] |
Wikipedia contributors, 'Lunar node', Wikipedia, The Free
Encyclopedia, 26 July 2017, 09:46 UTC, <
https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lunar_node&oldid=792405715
> [accessed 11 November 2017] |
[13] |
Википедия contributors, 'Одиссей', Википедия, свободная
энциклопедия, 9 ноября 2017, 08:25 UTC, <
http://ru.wikipedia.org/?oldid=88882390 > [accessed 12 ноября 2017] |
[14] |
Contributeurs à Wikipedia, 'Grand menhir brisé d'Er Grah',
Wikipédia, l'encyclopédie libre, 22 octobre 2017, 01:27 UTC, <
https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Grand_menhir_bris%C3%A9_d%27Er_Grah&oldid=141757428
> [Page consultée le 22 octobre 2017] |
[15] |
Le Grand Menhir Brisé. The Ancient Wisdom Foundation:
[online]. [cit. 2017-11-14]. Dostupné z:
http://www.ancient-wisdom.com/francelegrandmenhir.htm |
[16] |
Událost století pro Evropany: Zatmění Slunce 1999.
Vesmír [online]. 1999 [cit. 2017-11-18]. Dostupné z:
https://vesmir.cz/cz/casopis/archiv-casopisu/1999/cislo-7/zatmeni-slunce-1999.html
|
[17] |
Perioda saros a Babyloňané. Hvězdárna Plzeň [online].
2010 [cit. 2017-11-18]. Dostupné z:
http://www.hvezdarnaplzen.cz/2010/10/01/perioda-saros-a-babylonane/
|
[18] |
Wikipedia contributors, 'Saros (astronomy)',
Wikipedia, The Free Encyclopedia, 29 August 2017, 04:20 UTC, <
https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Saros_(astronomy)&oldid=797781240
> [accessed 18 November 2017] |
[19] |
Wikipedia contributors, 'Eclipse cycle', Wikipedia,
The Free Encyclopedia, 22 August 2017, 00:50 UTC, <
https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Eclipse_cycle&oldid=796609878
> [accessed 1 December 2017] |
|
|