Для начала вспомним, как происходят солнечные затмения. Как известно, Луна – наш единственный естественный спутник – почти в 400 раз меньше Солнца, но она и ближе к нам почти во столько же – в 390 раз. Благодаря такому соотношению для наблюдателя, находящегося на Земле, они имеют примерно одинаковый размер – и если Луна встанет между Солнцем и Землёй, то она будет отбрасывать сходящийся конус тени и расходящийся – полутени, которые на Земле будут восприниматься соответственно как полное и неполное затмение. Это уникальное явление для Солнечной системы – ни на какой другой планете такого не увидишь (хотя есть планеты и более «богатые» спутниками) – только на Луне ещё бывают солнечные затмения (когда на Земле происходят лунные). Разумеется, произойти это может только в новолуние… но почему не происходит в каждое новолуние?
Так было бы, если бы орбита, по которой Луна вращается вокруг Земли, совпадала с плоскостью земной орбиты – но она наклонена на 5,9 градуса, и есть лишь две противоположные точки, в которых одна орбита пересекает другую (они называются узлами лунной орбиты) – именно при прохождении Луны через эти узлы три небесных тела (Солнце-Луна-Земля) оказываются на одной линии. Т.о., чтобы солнечное затмение состоялось, надо, чтобы новолуние пришлось на прохождение Луны через узел лунной орбиты – и это бывает раз в 27,2 суток (т.н. «драконический месяц» – от древнеиндийского названия узла – «голова дракона»), а новолуние бывает раз в 29,5 суток – такое вот несовпадение! Поэтому чаще Луна проходит в новолуние либо выше, либо ниже солнечного диска.
Да и то, что говорилось выше о соотношении расстояния между небесными телами и их размерами, требует уточнения – это средний показатель, а ведь орбита Луны (как и все орбиты) не идеально круглая, а эллиптическая (вытянутая) – следовательно, расстояние между Землёй и Луной постоянно меняется. Пройдёт Луна в момент затмения ближе к Земле – получим полное затмение, пройдёт дальше – получим кольцеобразное (когда вокруг тёмного диска будет видно «кольцо» Солнца) – а может пройти и на таком расстоянии, что вершина теневого конуса, о котором мы говорили, вообще не достигнет поверхности Земли – тогда и затмения никто не увидит! Наконец, тень Луны может «скользнуть мимо» Земли, лишь полутень её захватит – и тогда можно будет наблюдать частное затмение (закрыта будет лишь часть солнечного диска). И, конечно же, даже при полном затмении лунная тень не может покрыть всю планету – её диаметр составляет примерно 300 км, и это довольно маленькое в масштабам земли «пятно» скользит по планете от западных районов на восходе до восточных на закате – всего получается траектория в 11-12 тысяч километров.
Как видим, чтобы солнечное затмение состоялось, должны соблюдаться три условия (новолуние, прохождение Луны через узел лунной орбиты – и даже этим двум трудно совпасть, определённое расстояние между Землёй и Луной) – а чем больше условий, тем меньше вероятность их совпадения. Ещё древние греки подсчитали, что взаимное расположение Солнца, Земли и Луны повторяется каждые 18 лет 11 дней 8 часов – именно через такой срок (т.н. сарос) можно ждать повторения затмения… правда, не там, где оно было. Ведь за 8 часов Земля поворачивается на 120 градусов – значит, и затмение произойдёт на 120 градусов западнее, чем в прошлый раз… конечно, эти расчёты были приблизительными, ограничивались определённой территорией – в современных условиях всё рассчитывается более точно – но даже они позволяют понять: солнечное затмение можно наблюдать не более 5 раз в год (а поскольку положение узлов лунной орбиты относительно Солнца тоже надо учитывать, то количество оказывается ещё меньшим – от 2 до 5). И конечно же – не на всём земном шаре!
Вот почему солнечные затмения – явление редкое, особенно для некой конкретной области – где-то его может не быть веками (если бы затмения можно было наблюдать в каждое новолуние, вряд ли они кого-нибудь напугали бы – но что-то непривычное, странное пугает всегда)… Вот почему в XII веке на Руси можно было наблюдать только одно солнечное затмение – 1 мая 1185 года… помимо Руси тогда «досталось» ещё Норвегии, Швеции, Финляндии, Шотландии, а также территории современной Никарагуа… кстати, как раз воины князя Игоря полного затмения наблюдать и не могли: в районе реки Северский Донец, где оно их застало, можно было наблюдать только частное затмение – что, кстати, отражено в летописном свидетельстве: «солнце стояще яко месяць»; полное затмение тогда можно было наблюдать в Новгороде.
