Magyarországról legutóbb 1842-ben volt látható teljes napfogyatkozás. Erre, s egyáltalán a fogyatkozás élményére legfeljebb dédapáink meséibõl emlékezhetünk valamennyire, hiszen kevesen utazhattunk el egy-egy teljes napfogyatkozás színhelyére. De nagyon sokan várjuk 1999. augusztus 11-ét, amikor nem „Mohamed megy a hegyhez”, hanem az árnyék jön el Magyarországra. Az évezred utolsó napfogyatkozására készülvén e cikk segítségével elevenítsük fel tudásunkat a fogyatkozásokról, kialakulásuk geometriájáról, a fogyatkozás alatt látható jelenségekrõl s ezek biztonságos megfigyelésérõl!

Minden bizonnyal a régi korok emberei is felfigyeltek a nap- és holdfogyatkozásokra. Sok nép hitében a Nap és a Hold központi szerepet töltött be, istenségként tisztelték azokat. Éppen ezért – vagy idõmérés stb. – céljából megfigyelték mozgásukat, és feljegyezték annak jellegzetességeit, illetve ehhez igazították bizonyos építményeik tájolását. Valószínûleg több temetkezési (piramisok, Newgrange stb.) és kultikus célokat szolgáló hely (Stonehenge, kõkörök) fõbb irányvonalai kapcsolatban voltak/vannak a Nap és a Hold járásával. Boleslaw Prus A fáraó c. regényében leírja, hogy egy memphiszi pap miként használt ki egy i. e. 11. századi napfogyatkozást a város templomát lerombolni készülõ fellázadt tömeg megfélemlítésére. Valószínûleg az egyiptomi papok az idõ tájt még nem tudták oly pontossággal elõre jelezni a fogyatkozásokat, hogy egy kritikus helyzetben percre pontosan ismervén a jelenség bekövetkezésének idõpontját azt saját céljaikra fordíthatták volna. Azt azonban talán ez a történet is érzékelteti, mily kiemelt fontosságú esemény volt egy napfogyatkozás. Az érdekesség kedvéért idézzünk még fel néhány elképzelést, mivel magyarázták a Nap, illetve a Hold eltûnését az egyes népek.

1. ábra. Juka napfogyatkozás-ábrázolás: az égi törzsfõnök rabul ejti a fény madarait

Az 1. ábrán egy Ecuadorból származó indián ábrázolás látható, mely egy hatalmas törzsfõnököt mutat, aki a monda szerint egy szelencében bezárva tartotta a Napot és a csillagokat. Yetlnek, a hollónak csak egy ügyes csellel sikerült ellopnia és kinyitnia a szelencét, és ekkor megszületett a fény. Ezt a meg-, illetve újjászületést ünnepelték a fogyatkozások után az indián népek. Egy másik monda szerint Yetl addig évõdött egy asszonnyal, az õsanyával, míg az nevetve felemelte karjait, így hóna alól kiszabadulhattak a fény madarai. Ez az elképzelés nagyon hasonlít egyes ókori kínai ábrázolásokhoz, melyen egy bagolyszerû démon, a sötétség démona tartja hóna alatt fogságban a fény madarait. Tánc közben azonban – melyre az ókori nép hangos lármája, zenebonája késztette – emelgeti szárnyait, így kiszabadulhat, újjászülethet a Nap. Vagyis az ókori népek közt voltak, akik ugyan megijedtek a napfogyatkozás láttán, de rögtön tettek is ellene: zenéltek, kiabáltak, lármáztak, vagy éppen nyílzáport és dárdákat zúdítottak a Napot felfaló szörnyeteg, sárkány, vagy egyéb állat elriasztására – szerencsére minden esetben sikerrel járva, ami persze elegendõ okot adhatott az ünneplésre.

De ne képzeljük, hogy csak a régi korok népei vallottak mindenféle hiedelmeket, hisz még e század elején is jócskán voltak Európában is olyanok, akik bezárkóztak házaikba, letakarták kútjaikat a fogyatkozás ártó szellemei elõl, és még sorolhatnánk. A történelmi visszatekintés végére talán még egy érdekesség: az 1560. évi, Franciaországból is látható napfogyatkozás alkalmával egy elbeszélés úgy írja, egy falusi lelkész „felmondta állását”, nem bírván fogadni az utolsó órájukat közeledni érzett és így gyónásra járuló hívek tömegét. Még késõbbi korokban is sokan az orvosok tanácsára bezárkóztak jól fûtött, illatszerekkel befüstölt pincéjükbe a fertõzõ lég befolyása ellen, holott ekkor már tisztában volt a tudomány azzal, hogy mi is történik pontosan a fogyatkozások idején.

Belsõ borítóoldalunk elsõ térhatású képén (B1. ábra) látható, hogy amint a Hold kering a Föld körül, bolygónkról nézve a Hold Nap által megvilágított féltekéjébõl különbözõ nagyságú darabokat láthatunk. Az 1-es helyzetben, mikor a Hold a Nap irányában látszik, nem figyelhetõ meg más, csupán az árnyékos oldal, ráadásul ez is a Naphoz közel, a nappali, vagy a szürkületi égbolton lenne csak látható. Ahogy a Hold halad a pályáján, úgy nagyjából 7 nap alatt eléri a 2-es helyzetet, amikor is a Földrõl nézve a kivilágított oldal felét látjuk, egy D alakot formálva, jelezvén, hogy a fázis dagad, vagyis még növekszik. Egészen a telehold idejéig (3-as helyzet), ami mintegy újabb hét nap múltán következik be, majd a csökkenõ fázisokat követhetjük nyomon az utolsó negyeden (4-es helyzet) át a következõ újholdig (1-es helyzet). (Az egyes pozíciókban a Földrõl látható holdfázist a jobb felsõ inzert mutatja.)

3. ábra. A teljes árnyék (fekete) és a félárnyék (szürke) kialakulása

A B1. ábrán ugyan nem tüntettük fel, de a Hold és a Föld mögött árnyékkúpok alakulnak ki, a 3. ábrán látható módon. Újhold idején elõfordulhat (hogy miért nem minden újholdkor, arról hamarosan szó lesz), hogy a Nap, a Hold és a Föld pontosan egy vonalba kerül. Ekkor a Hold mögötti árnyékkúp eléri a Föld felszínét, és ott egy néhány száz kilométeres foltban kitakarja a Napot. Ezen a helyen figyelhetõ meg a teljes napfogyatkozás. Ehhez a folthoz közel esõ helyekrõl nézve a Nap elõtt látszik a Hold sötét korongja, ami azonban a napkorongnak csak egy részét takarja ki, ezt nevezzük részleges napfogyatkozásnak. E jelenség láthatóságát a Hold által vetett félárnyék jelöli ki a Földön. Az ábrán a félárnyékot világosabb, míg a teljes árnyékot sötétebb tartomány jelöli. A kétféle árnyék kialakulását a Napból kiinduló fehér vonalak magyarázzák, melyek a Nap széleirõl kiinduló fénysugarakat jelképezik. Az ábra alsó részén a Hold és a Föld szerepet cserélt, az égitestek holdfogyatkozáskor találhatók ebben a helyzetben.

A B2. és B3. színes ábrák az elõbbieket próbálják térhatásúan szemléltetni. A Föld árnyékába merülõ Hold nem véletlenül maradt látható és vöröses színû. Annak ellenére, hogy közvetlen napfény nem éri, a bolygónk légkörében megtörõ sugarak egy része eléri és megvilágítja égi kísérõnk felszínét. Az atmoszféra állapotától függõen (páratartalom, szennyezettség stb.) akár meglepõen világos is lehet a holdkorong egy fogyatkozáskor, de akár szinte teljesen el is tûnhet egy nagyobb vulkánkitörés során a magaslégkörbe került por és hamu miatt. Mivel a vastag légrétegen csak a hosszabb hullámhosszú sugarak képesek (bár azok is nagy veszteséggel) áthatolni, így a lemenõ Nap esetéhez hasonlóan vöröses színben láthatjuk a fogyatkozó Holdat.

Szó esett arról, hogy nap-, illetve holdfogyatkozások csak új-, vagy telehold idején következhetnek be, azonban mégsem figyelhetõ meg minden hónapban fogyatkozás. Ennek oka az, hogy a Föld Nap körüli keringésének síkja nem esik egybe a Hold Föld körüli keringésének síkjával. A két pályasík mintegy 5 fokos szöget zár be, emiatt újhold idején a Hold árnyékkúpja többnyire a Föld fölött vagy alatt helyezkedik el, illetve telehold idején a Föld árnyékkúpja helyezkedik el égi kísérõnk alatt vagy fölött. (B4. térhatású kép, mely jobb felsõ sarkában látható inzert egy, a földpálya síkjára merõleges metszetet mutat.) Akkor következhet be fogyatkozás, ha az újhold vagy telehold idején a Hold a két pálya metszésvonalában, az ún. fel- és leszállócsomók valamelyikében tartózkodik, vagyis a Nap a Föld és Hold egy vonalban van. (Ez látszólag egy évben, egy Nap körüli keringés alatt kétszer eshet meg, ha a holdpálya állása a térben rögzített a Föld keringése során. A Hold pályasíkja azonban 18,6 évente körbefordul a Föld körül, így nem pontosan félévente következnek be azok a helyzetek, melyek lehetõséget adnak a fogyatkozásra.)

A Hold pályája nem kör alakú, hanem ellipszis. Ezáltal égi kísérõnk távolsága változik, ezzel együtt változik látszó átmérõje is. Pusztán a véletlennek köszönhetõ, hogy jelenleg a Hold átlagos távolságában pontosan akkorának látszik, mint központi csillagunk. Holdtávolban azonban a Nap látszó átmérõje nagyobb egy kicsit a Holdénál. Ebben a helyzetben a Hold mögötti teljes árnyékkúp nem éri el a Földet, ahonnan nézve ilyenkor egy fogyatkozás alkalmával nem tûnik el teljesen a napkorong. Ekkor beszélünk gyûrûs napfogyatkozásról. Mint a B5. képeken is látható, a Nap helyén egy világos gyûrû figyelhetõ meg, ami ugyanolyan vakító, mint a teljes napkorong. Naplemente elõtt (amikor ez a kép is készült) már szabad szemmel is belenézhetünk a Napba és észrevehetjük a furcsa tüneményt. Ha azonban déltájban következne be egy ilyen fogyatkozás, kevésbé lenne feltûnõ, ugyanis a teljes fogyatkozással ellentétben nem sötétedik el az égbolt, nem tûnik fel a korona (B7. kép) stb.

A Hold pályamenti, kerületi sebessége mintegy 1 km/másodperc, míg a Föld Egyenlítõjén a forgásból adódó kerületi sebesség alig 0,5 km/másodperc. Mind a Föld forgása, mind a Hold keringése nyugatról keletre irányul, vagyis az északi pólus felõl szemlélve az óramutató járásával ellentétes. Tekintsük azt az esetet, amikor napfogyatkozás alakulhat ki. Ekkor, míg a Hold árnyékkúpja a Föld egyik oldaláról a másikra ér (a nyugatiról a keletire), a Hold szinte egyenes vonalú mozgást végez pályájánák eme kis szakaszán. Ezért a Hold árnyékkúpjának végpontja, azon a szakaszon, míg végigsöpör Földünkön, égi kísérõnk kerületi sebességével mozog. A Föld egyenlítõjén lévõ pontok azonban a nyugati oldalon ugyan 0,5 km/s sebességgel mozognak, de a Hold irányába, vagyis az árnyékkúpra merõlegesen. Hasonlóan a keleti oldalon ugyanezzel a sebességgel távolodnak az Egyenlítõ pontjai a Holdtól, az árnyék mozgására merõlegesen. Tehát nincs az árnyék mozgásának irányába mutató sebességkomponensük ezen pontoknak, így ott nagyon gyorsan, a Hold kerületi sebességével mozog az árnyék nyugatról keletre. Vagyis ha centrális is a fogyatkozás (a három égitest középpontjai pont egy egyenesbe esnek), még az Egyenlítõ Hold felé esõ pontjai is csak a földfelszín kerületi sebességével, 0,5 km/s-al rohannak az 1 km/s-os sebességû árnyék után, ami azt eredményezi, hogy az árnyék nyugatról kelet felé halad mintegy 0,5 km/s-os sebességgel (4. ábra). A centrális fogyatkozások azonban ritkák, így a Föld görbülete miatt az árnyék általában gyorsabban, 3–0,6 km/s sebességgel söpör végig a felszín különbözõ részein.

A folt maximális átmérõje mintegy 230 km lehet, ha naptávolban és holdközelség idején következik be a fogyatkozás. A Föld görbülete miatt azonban nehéz átmérõrõl beszélni, hiszen a sarkokhoz közel jelentõsen torzul az árnyékfolt, alakja, mérete is változik, ahogy halad a felszínen. Ez jól látható a B8. képen, mely az 1996 és 2020 közötti teljes napfogyatkozások megfigyelhetõségének, vagyis az árnyékfolt haladásának sávjait mutatja. Egy-egy fogyatkozás vonala több ezer kilométer hosszan húzódik, de így is csak a felszín alig néhány tized százalékát érinti, és gyakran ennek nagy része is a lakatlan óceáni vidékekre esik. Így érthetõ, hogy egy adott földrajzi helyrõl tekintve miért is olyan ritka egy teljes napfogyatkozás, fõleg, ha a holdfogyatkozásokhoz viszonyítjuk, melyek a teljes éjszakai féltekérõl láthatóak.

A Hold árnyékkúpja Észak-Amerika partjaitól (5. ábra), Új Skóciától 300 km-re délre érinti elõször a Föld felszínét, 9:30:57 UT-kor (UT, Universal Time, világidõ: a greenwichi helyi középidõ; Magyarországon nyáron a helyi idõ UT+2 óra). Itt mindössze 47 másodpercig figyelhetõ meg a teljes fogyatkozás az árnyéksáv közepén, aminek szélessége ekkor még csak 49 km. Az árnyékfolt mérete egyre nõ a Föld görbülete miatt, és mire 40 perces atlanti-óceáni útját befejezvén eléri Corrwell, Anglia délnyugati partjait, átmérõje már 103 km-re nõ. A centrális vonalban itt 2 percig tart a totalitás, a Nap 45 fok magasan lesz a horizont felett. De az árnyék 0,91 km/s sebességgel rohan tovább, s 10:16 UT-kor elhagyja Angliát, nem érintve Londont, ahonnan nézve csak 0,968 lesz a fogyatkozás mértéke. Ez azt jelenti, hogy a legnagyobb fázis, a legnagyobb kitakartság idején a Hold korongja a napkorong átmérõjének 0,986-ed részéig hatol.

Az árnyék 10:16 UT-kor „száll partra” Normandiában, majd Észak-Franciaországon halad keresztül, azonban a totalitás sávjának északi határa sem éri el Párizst. A „fények városa” 30 km-rel marad le a teljes fogyatkozásról, 10:32 UT-kor lesz látható a legnagyobb fázis, melynek mértéke 0,992. Az árnyéksáv északi határa érinti Belgium déli részét, Luxemburgot, 10:34 UT-kor pedig a Rajna völgyénél lép be Németországba. Stuttgartból nézve a Nap 55 fok magasan lesz, amikor 10:35-kor 2 perc 17 másodpercre beáll a szürkületi sötétség. Itt az árnyékfolt átmérõje 109 km, sebessége 0,74 km/s.

Bécs is kimarad a teljes napfogyatkozás látványából, 40 km-rel északabbra helyezkedik el ugyanis a totalitás sávjától, így csak 0,990 lesz onnan nézve a fogyatkozás maximális fázisa. Bécshez hasonlóan Budapest is kimarad a totalitásból, 0,991-es fogyatkozás lesz látható fõvárosunkból.
 

5. ábra. Az 1999. augusztus 11-ei teljes  napfogyatkozás láthatósága a Földön	6. ábra. A fogyatkozás megfigyelhetôsége Magyarországon
(Részletes térképek és táblázatok találhatók a https://napfogyatkozas.mcse.hu címen)

Romániában figyelhetõ meg a legnagyobb mértékû fogyatkozás, 11:03:04 UT-kor lesz a Hold árnyékkúpjának tengelye és a Föld középpontja egymáshoz a legközelebb (0,506 egyenlítõi földsugár). Ekkor 2 perc 23 másodperc a totalitás hossza, az árnyékfolt átmérõje 112 km, sebessége 680 méter másodpercenként. A Nap 59 fok magasan a horizont fölött fogja megmutatni koronáját.

Az árnyéksáv további útja során Bukarestet érintve a Fekete-tengerre vándorol, majd Észak-Törökország, Irán, Pakisztán és India következik. Kalkutta 11 millió lakosa a mindössze 2 fok magasan lévõ Napot 0,879-ed részéig kitakarva láthatja lenyugodni. Égi kísérõnk árnyékkúpja a Bengáli-öböl fölött elszáguldva elhagyja a földfelszínt, és visszatér az ûrbe. Mintegy 3 óra 7 perc alatt közel 14 000 km-t megtéve, a földfelszín 0,2%-át érintve halad végig a Hold árnyékfoltja Földünkön 1999. augusztus 11-én.

Mint említettük, a fõváros kimarad a totalitás élményébõl, azonban mint a 6. ábrán jól látható az egész Balaton-vidék beleesik a teljes fogyatkozás sávjába. Ha valaki akarja, akár a tó közepérõl is végignézheti a fogyatkozást. Általában véve egész Magyarországon kedvezõek az esélyek a megfigyelhetõségre. Az elmúlt 20 év során megfigyelve az augusztus 11-e elõtti és utáni napok idõjárását, 300 napból mindössze 3 telt el úgy, hogy egyszer sem sütött ki a Nap. A felhõzet közepes fedettsége 1983-1990 között végzett mûholdas megfigyelések alapján 50%-os értéket mutat. Ez azonban nagyobb területekre átlagolt érték, kisebb körzetekben, pl. Keszthely vagy Szeged környékén egy kicsivel nagyobb az esély a derült égre. Továbbá figyelembe véve a nyárvégi idõjárási viszonyokat, a felhõképzõdés inkább a délutáni, mintsem a délelõtti órákra tehetõ. Ezeket tekintve Magyarország semmilyen tekintetben nem marad le megfigyelhetõség szempontjából a „legnagyobb fogyatkozás” romániai helyszínétõl, ahol mindössze 1 másodperccel lesz hosszabb a teljesség.

 Folytatás