Có thể là bóng của Mặt trăng là một chấm đơn trong nhật thực?

Trong nhật thực, Mặt trăng che khuất Mặt trời ở một số nơi trên Trái đất. Bây giờ tâm điểm là một chút so với Trái Đất nên khu vực bóng tối là khoảng 160 dặm. Trong lịch sử Mặt trăng ở gần Trái đất hơn một chút nhưng có thể đã có lúc khu vực bóng tối chỉ là một chấm. (có lẽ đối với một số nơi vì Trái đất không thực sự hoàn hảo một hình cầu và quỹ đạo của Mặt trăng cũng không phải là một vòng tròn hoàn hảo).

Những gì bạn đang gọi một tiêu điểm là sự kết thúc của rốn, điểm mà rốn thay đổi thành antumbra. Trong nhật thực toàn phần, điểm đó ở dưới chứ không phải trên bề mặt Trái đất. Nhật thực hình khuyên xảy ra khi điểm đó ở trên bề mặt Trái đất. Mặt trăng dường như nhỏ hơn Mặt trời, để lại một vành tròn không vỡ của Mặt trời dường như bao quanh Mặt trăng.

Có một số nhật thực chuyển từ hình khuyên sang tổng số, và từ tổng số sang hình khuyên. Một điểm trên bề mặt Trái đất chính xác là ở cuối rốn vào những thời điểm chuyển tiếp theo thời gian. Tại thời điểm này trong không gian và thời gian, Mặt trăng sẽ có cùng kích thước và chính xác phù hợp với Mặt trời.

Khi quỹ đạo lệch tâm của Mặt trăng quanh Trái đất đưa nó đến gần và xa hơn, hiện tượng nhật thực hiện tại có thể là toàn bộ hoặc hình khuyên. Một vài ở giữa là nhật thực lai : tổng cộng dọc theo phần giữa trưa của con đường và hình khuyên gần cuối bình minh hoặc hoàng hôn. Điều này xảy ra chủ yếu là do độ cong bề mặt của Trái đất và một phần do độ lệch tâm quỹ đạo của Mặt trăng.

Nhật thực trong thế kỷ 21 là khoảng 34% một phần, 32% hình khuyên, 30% tổng số và 3% lai. Khi hàng nghìn năm hiệu ứng thủy triều mở rộng quỹ đạo của Mặt trăng, sẽ có nhiều nhật thực hình khuyên hơn và tổng số nhật thực ít hơn. Nhật thực lai sẽ xảy ra lẻ tẻ miễn là có thể xảy ra nhật thực toàn phần.

Nhật thực lai xảy ra vào ngày 2005-04-08 và 2013-11-03 và sẽ xảy ra vào ngày 2023-04-20 và 2031-11-14 . Trên bản đồ của Espenak, đường dẫn trung tâm có màu xanh lam trong đó toàn bộ và màu đỏ là hình khuyên. Tại một điểm chuyển tiếp hình khuyên / tổng, cường độ nhật thực là 1,00 và một người quan sát sẽ thấy một "chiếc nhẫn kim cương" lật từ bên này sang bên kia.

Có thể là bóng của mặt trăng là một chấm duy nhất trong nhật thực?

Không, vì Mặt trăng không tròn. Đúng. Tôi phải sửa đổi câu trả lời của mình sau khi đọc (các) bình luận của @ IlmariKaronen bên dưới. Về mặt toán học, rốn có thể thu gọn thành một đoạn đường, vòng cung hoặc hình dạng 1D ngắn khác hoặc đến hai hoặc nhiều điểm, nhưng những điều này không có khả năng cho Mặt trăng bị lõm ngẫu nhiên.

Hình ảnh dưới đây là ảnh chụp màn hình từ video Goddard tuyệt vời của NASA Truy tìm Nhật thực mặt trời 2017 . Chúng được sử dụng trong bóng của Mặt trăng không thể trông như thế này - phải không? .

Trong câu trả lời này, tôi tính toán GIF hiển thị bên dưới, minh họa rằng tính không tròn vẫn còn và không co lại. Nếu độ không tròn của Mặt trăng là 10 km, thì rốn không thể nhỏ hơn kích thước đó trước khi bạn bắt đầu nhận được ánh sáng từ các thung lũng đến trung tâm của điểm.

Tuy nhiên , ngay cả khi nó không đều, một chút rốn cuối cùng có thể sẽ trở thành một điểm, mặc dù nó có thể không rơi vào trung tâm chính xác của đường Mặt trời-Trái đất.

(chậm) GIF: