การเกิดสุริยุปราคา

สุริยุปราคา หรือ สุริยคราส เกิดขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และโลก โคจรมาอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกันโดยมีดวงจันทร์อยู่ตรงกลาง เมื่อสังเกตจากพื้นโลก จะเห็นดวงจันทร์เคลื่อนเข้ามาบดบังดวงอาทิตย์



สุริยุปราคามี 4 ประเภท ได้แก่

สุริยุปราคาบางส่วน: มีเพียงบางส่วนของดวงอาทิตย์เท่านั้นที่ถูกบัง
สุริยุปราคาเต็มดวง: ดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์หมดทั้งดวง
สุริยุปราคาวงแหวน: ดวงอาทิตย์มีลักษณะเป็นวงแหวน เกิดเมื่อดวงจันทร์อยู่ในตำแหน่งที่ห่างไกลจากโลก ดวงจันทร์จึงปรากฏเล็กกว่าดวงอาทิตย์
สุริยุปราคาผสม: ความโค้งของโลกทำให้สุริยุปราคาคราวเดียวกันกลายเป็นแบบผสมได้ คือ บางส่วนของโลกเห็นสุริยุปราคาเต็มดวง บางส่วนเห็นสุริยุปราคาวงแหวน บริเวณที่เห็นสุริยุปราคาเต็มดวง เป็นส่วนที่อยู่ใกล้ดวงจันทร์มากกว่า
สุริยุปราคาอาจจัดเป็นการบังกันประเภทหนึ่ง เกิดขึ้นเฉพาะในวันที่ดวงจันทร์มีดิถีตรงกับจันทร์ดับ

การสังเกตสุริยุปราคา

การมองดวงอาทิตย์ด้วยตาเปล่าส่งจะผลเสียต่อตา ไม่ว่ามองเวลาใดก็ตาม แม้แต่มองดวงอาทิตย์ขนาดเกิดสุริยุปราคา แต่สุริยุปราคาก็เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่น่าสนใจและศึกษาอย่างมาก การใช้อุปกรณ์ช่วยในการมอง เช่นกล้องสองตา หรือกล้องโทรทรรศน์ก็ยิ่งทำให้เป็นอันตรายมากยิ่งขึ้นไปอีก

ดังนั้นในการมองดวงอาทิตย์ ต้องอาศัยอุปกรณ์ช่วยกรองรังสีบางชนิดที่จะเข้าสู่ตา การใช้แว่นกันแดดในการมองเป็นวิธีการที่ไม่ถูกต้อง เพราะไม่สามารถป้องกันสิ่งที่เป็นอันตราย รวมทั้งรังสีอินฟราเรดที่ตามองไม่เห็นซึ่งจะเป็นอันตรายต่อเรตินาได้ การสังเกตจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่ทำมาโดยเฉพาะ จึงจะสามารถมองดวงอาทิตย์ตรงๆ ได้

การสังเกตที่จะปลอดภัยต่อตามากที่สุด คือการฉายแสงจากดวงอาทิตย์ผ่านอุปกรณ์อื่น เช่น กล้องสองตา หรือกล้องโทรทรรศน์ แล้วใช้กระดาษสีขาวมารองรับแสงนั้น จากนั้นมองภาพจากกระดาษที่รับแสง แต่การทำเช่นนี้ต้องมั่นใจว่าไม่มีใครมองผ่านอุปกรณ์นั้นโดยตรง ไม่เช่นนั้นจะทำอันตรายต่อตาของคนนั้นอย่างมาก โดยเฉพาะถ้ามีเด็กอยู่บริเวณนั้นต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษ




อย่างไรก็ตาม สามารถมองดวงอาทิตย์ด้วยตาเปล่าโดยตรงได้ เฉพาะตอนที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวงเท่านั้น นอกจากจะไม่เป็นอันตรายแล้ว สุริยุปราคาเต็มดวงยังสวยงามอีกด้วย หากมองขณะเกิดสุริยุปราคาเต็มดวง ก็จะเห็นชั้นบรรยากาศโคโรนาของดวงอาทิตย์ ในบางครั้งอาจเห็นพวยแก๊สทีพุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์ ซึ่งปกติจะไม่สามารถมองเห็นได้ แต่ควรหยุดมองดวงอาทิตย์ก่อนที่จะสิ้นสุดการเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงเล็กน้อย

การเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงและบางส่วน



จากรูป เป็นการเกิดสุริยุปราคา ส่วนสีเทาเข้มเป็นเงามืด ดวงอาทิตย์ถูกบังโดยดวงจันทร์อย่างสมบูรณ์ หากผู้สังเกตอยู่บริเวณที่เงามืดตกทอด จะสังเกตเห็นสุริยุปราคาเต็มดวง แต่หากผู้สังเกตอยู่บริเวณที่เงามัว (ส่วนสีเทาอ่อน) ตกทอด จะสังเกตเห็นสุริยุปราคาบางส่วน


วงโคจรของโลกและดวงจันทร์
ระบบวงโคจรของโลกรอบดวงอาทตย์ (สุริยวิถี) กับระนาบวงโคจรของดวงจันทร์รอบโลกทำมุมกันประมาณ 5 องศา ทำให้ในวันจันทร์ดับส่วนใหญ่ ดวงจันทร์จะอยู่เหนือหรือใต้ดวงอาทิตย์ ซึ่งสุริยุปราคาจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนที่ผ่านบริเวณจุดตัดของระนาบวงโคจรทั้งสองในวันจันทร์ดับ

วงโคจรของดวงจันทร์เป็นรูปวงรี ทำให้ระยะห่างระหว่างดวงจันทร์ของโลกมีความแตกต่างกันได้ประมาณ 6 เปอร์เซนต์จากค่าเฉลี่ย ด้วยเหตุนี้ ทำให้ขนาดของดวงจันทร์ที่มองจากโลกอาจมีขนาดเล็กหรือใหญ่กว่าปกติได้ ส่งผลกระทบต่อการเกิดสุริยุปราคา ขนาดของดวงจันทร์เฉลี่ยเมื่อมองจากโลกมีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์เล็กน้อย ทำให้สุริยุปราคาส่วนใหญ่จะเกิดแบบวงแหวน แต่หากในวันที่เกิดสุริยุปราคานั้น ดวงจันทร์โคจรอยู่ในตำแหน่งที่ใกล้โลก ก็จะเกิดสุริยุปราคาเต็มดวง ส่วนวงโคจรของโลกก็เป็นวงรีเช่นกัน ระยะห่างระหว่างดวงอาทิตย์กับโลกก็มีค่าเปลี่ยนไปตลอดเวลา แต่ก็ส่งผลไม่มากนักกับการเกิดสุริยุปราคา

ดวงจันทร์โคจรรอบโลกใช้เวลาประมาณ 27.3 วัน เมื่อเทียบกับตำแหน่งการโคจรเดิม เรียกว่าเดือนดาราคติ แต่โลกก็โคจรรอบดวงอาทิตย์ในทิศทางเดียวกัน ทำให้ระยะเวลาจากจันทร์เพ็ญถึงจันทร์เพ็ญอีกครั้งหนึ่งกินเวลานานกว่านั้น คือ ประมาณ 29.6 วัน เรียกว่า เดือนจันทรคติ

การนับเวลาที่ดวงจันทร์โคจรผ่านจุดตัดระหว่างวงโคจรของดวงจันทรและโลก (node) โดยเคลื่อนที่จากใต้เส้นสุริยะวิถีขึ้นไปทางเหนือ ครบหนึ่งรอบนั้นก็เป็นการนับเดือนอีกวิธีหนึ่งเช่นกัน โดยเดือนแบบนี้จะสั้นกว่าแบบแรกเล็กน้อย เนื่องจากวงโคจรของดวงจันทร์เอียงไปมาจากแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ ครบรอบในเวลา 18.5 ปี เรียกเดือนแบบนี้ว่า เดือนดราโคนิติก

การนับเดือนอีกแบบหนึ่งคือ นับจากที่ดวงจันทร์โคจรจากจุดที่ใกล้โลกที่สุด (เรียกว่า perigee) ถึงจุดนี้อีกครั้ง การนับแบบนี้จะมีค่าไม่เท่ากับการนับแบบดาราคติ เนื่องจากวงโคจรของดวงจันทร์มีการส่ายโดยรอบซึ่งจะครบหนึ่งรอบใช้เวลาประมาณ 9 ปี เดือนแบบนี้เรียกว่า เดือนอะนอมัลลิสติก


ความถี่ในการเกิดสุริยุปราคา

ภาพแสงจากดวงอาทิตย์ขณะเกิดสุริยุปราคาบางส่วนผ่านใบไม้วงโคจรของดวงจันทร์ตัดกับสุริยะวิถี 2 จุด ซึ่งห่างกัน 180 องศา ดังนั้น ดวงจันทร์ในวันจันทร์ดับจะอยู่บริเวณจุดนี้ 2 ปีต่อครั้ง ซึ่งโดยทั่วไปจะเกิดสุริยุปราคาทุกปี แต่ในบางปี ดวงจันทร์อาจโคจรอยู่ตำแหน่งวันจันทร์ดับใกล้ๆ กับสุริยะวิถี 2 เดือนติดกัน ทำให้บางปีอาจเกิดสุริยุปราคามากถึง 5 ครั้ง อย่างไรก็ตาม เงามืดของดวงจันทร์มักจะทอดออกไปทางเหนือหรือใต้ของโลก โดยเงามัวจะทอดลงมาบนโลก ทำให้เกิดสุริยุปราคาบางส่วนที่บริเวณขั้วโลกเหนือเท่านั้น


ระยะเวลาในการเกิดสุริยุปราคา
สุริยุปราคาเต็มดวงจะเกิดในเวลาสั้นๆ เนื่องจากดวงจันทร์โคจรรอบโลกอย่างรวดเร็ว ในขณะที่โลกก็โคจรไปรอบดวงอาทิตย์ด้วยเช่นกัน ทำให้เงามืดที่ตกบริเวณโลกเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วจากตะวันตกไปตะวันออกในระยะเวลาสั้นๆ

หากสุริยุปราคาเกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์โคจรอยู่ใกล้ตำแหน่ง perigee มากๆ จะทำให้สุริยุปราคาเต็มดวงสามารถสังเกตได้ในบริเวณกว้าง ประมาณ 250 กิโลเมตร และเวลาในการเกิดนั้นอาจนานประมาณ 7 นาที

สุริยุปราคาบางส่วน ซึ่งเกิดจากเงามัวของดวงจันทร์นั้นสามารถเกิดได้ในบริเวณกว้างกว่าสุริยุปราคาเต็มดวงมาก


ประโยชน์ของการสังเกตสุริยุปราคา
นักดาราศาสตร์ใช้การเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงในการสังเกตชั้นบรรยากาศชั้นโคโรนาของดวงอาทิตย์ ซึ่งตามปกติจะไม่สามารถมองเห็นได้ เนื่องจากบรรยากาศชั้นโฟโตสเฟียร์ของดวงอาทิตย์นั้นสว่างกว่ามาก


สุริยุปราคามีระยะเวลา หรือวงรอบของการเกิดที่แน่นอน ทำให้สามารถทำนายการเกิดสุริยุปราคาครั้งต่อไปได้โดยการคำนวณอย่างง่ายๆจากความเร็วในการเคลื่อนที่ไปรอบดวงอาทิตย์ เปรียบเทียบตำแหน่งกับการที่ดวงจันทร์หมุนรอบโลก

จาก http://th.wikipedia.org/wiki

ภาพจาก http://www.youtube.com/