Пару слов о том, почему наступают затмения, и, главное, почему они имеют периодичность? Дело в том, что орбита Луны имеет наклон 5°08,75»6, к эклиптике7 (рис. 2).
Рис. 2. Положение орбиты Луны относительно эклиптики.
Орбита Луны пересекает эклиптику в двух точках, называемых узлами орбиты Луны. Узлов два: Восходящий или Северный (пройдя который Луна оказывает к северу от эклиптики, в нашем понимании, как над ней) и Нисходящий или Южный (пройдя который Луна оказывает к югу от эклиптики, в нашем понимании, как под ней).
С другой стороны первый цикл, который бросается нам в глаза – это смена лунных фаз (рис. 3), которая происходит из-за смены положения Луны относительно Земли.
Рис. 3. Смена лунных фаз.
В фазу новолуния, Луна оказывается между Землёй и Солнцем. И если при новолунии Луна находится вблизи эклиптики (то есть вблизи одного из своих Узлов), то её тень падает на поверхность Земли – происходит солнечное затмение (рис. 4а).
Рис. 4а. Схема, объясняющая возникновения солнечного затмения.
Затмение может наступить, если Солнца и Луна удалены от Узла не более чем на 16,9° в ту или другую сторону. Получается достаточно широкий коридор примерно в 34°. А если они удалены не более чем на 11,5°, то солнечное затмение будет полным или кольцеобразным; а в остальных случая – частным. Однако Узлы всё время смещаются по эклиптике. Это обусловлено гравитационным воздействием на движение Луны со стороны Солнца, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна, а также неравномерностью распределения масс внутри Земли. Вследствие этого Луна движется не по чёткому эллипсу, а по весьма сложной траектории8. Но для описания её движения, нам нужны статичные эллипсы: вот и описывается движение Луны, как череда статичных эллипсов орбиты с разными параметрами. Узлы – это параметры орбиты: силы притяжения Солнца и планет «тянут» Луны вверх и вниз, из-за этого точка её пересечения с эклиптикой (Узел) постоянно меняется.
Но, как вы поняли, затмение может произойти только в новолуние. Но в следующее новолуние Солнце и Луна уже будут удалены более чем на 17° от Узла9, и затмения не произойдёт. Следующее затмение может произойти только примерно через полгода, вблизи противоположного Узла. Но через примерно год, когда новолуния вновь вернутся к первоначальному Узлу, они уже окажутся в другом положении от него. Так