Zaćmienie Słońca
Choć kiedyś obawiano się ich za zły omen, zaćmienia Słońca pomogły ukształtować ludzką historię - a szczególnie kilka zaćmień Słońca pomogło filozofom i naukowcom lepiej zrozumieć niebo i nasze prawdziwe miejsce we wszechświecie.
Oto odliczanie 10 zaćmień Słońca, które zmieniły naukę.
Ugarit Eclipse - Syria 1223 p.n.e.
Obserwacje zaćmień Słońca dokonane przez astronomów w Mezopotamii ponad 3000 lat temu należą do najwcześniejszych zapisów astronomicznych. W rzeczywistości, wraz z innymi spostrzeżeniami zgromadzonymi przez Babilończyków, Asyryjczyków i innych na starożytnym Bliskim Wschodzie, są one najstarszymi zapisami naukowymi jakiegokolwiek rodzaju.
W tym czasie astrologowie wierzyli, że zaćmienia Słońca, komety i inne niebiańskie wydarzenia mogą wpływać na wydarzenia ludzkie na Ziemi, szczególnie na losy królów i imperiów. Ale ich obserwacje dla astrologii wskazują również na najwcześniejsze znane kroki podjęte przez ludzkość na drodze do współczesnej nauki.
Najwcześniejszą znaną obserwacją zaćmienia Słońca zarejestrowaną na Bliskim Wschodzie jest zaćmienie Ugarit, które zostało zapisane pismem klinowym na glinianej tabliczce odkrytej w syryjskim mieście Ugarit w latach 40. XX wieku.
Według badań opublikowanych w czasopiśmie Nature w 1989 r. Tekst na tabliczce opisuje całkowite zaćmienie Słońca, które miało miejsce 5 marca 1223 r.p.n.e., kiedy Ugarit był częścią Imperium Asyryjskiego.
Obserwacja zauważa, że gwiazdy i planeta Mars były widoczne w ciemności spowodowanej przez zaćmienie: „W dzień nowiu, w miesiącu Hiyar, Słońce było zawstydzone i schodziło w ciągu dnia z Mars w obecności ”.
Anyang Eclipse - Chiny 1302 p.n.e.
Przez wiele lat uważano, że tablet Ugarit opisuje zaćmienie, które miało miejsce w 1375 r.p.n.e., co uczyniłoby go najstarszą znaną obserwacją zaćmienia.
Ale ponieważ obecnie uważa się, że tablica Ugarit odnosi się do 1223 r.p.n.e., obserwacja Słońca dokonana w mieście Anyang w środkowych Chinach w 1302 r.p.n.e. jest obecnie uważany za najwcześniejszy zachowany zapis zaćmienia Słońca.
Został napisany starożytnym chińskim pismem, który został podrapany na płaskim fragmencie skorupy żółwia, jednej z tysięcy archeologicznych reliktów z okresu znanego jako „kości wyroczni”, z późniejszego przekonania, że były magiczne i mogły pomóc przepowiedzieć przyszłość .
Obserwacja zauważa, że „trzy płomienie zjadły słońce i zaobserwowano wielkie gwiazdy”, co naukowcy zinterpretowali jako opis całkowitego zaćmienia za pomocą trzech jasnych strumieni gazu w koronie słonecznej, która staje się widoczna tylko podczas zaćmienia.
W 1989 roku astronomowie z NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) wykorzystali obserwacje Anyanga i obserwacje zaćmienia Księżyca z tego samego okresu, aby ustalić dokładną datę starożytnego zaćmienia 5 czerwca 1302 roku p.n.e.
Następnie naukowcy JPL wykorzystali te informacje w modelu komputerowym, aby wykazać, że obrót Ziemi nieznacznie zwolnił, o 0,0047 sekundy, od 1302 rpne, z powodu tarcia pływowego - oporu wirującej Ziemi spowodowanego grawitacyjnym pociągnięciem Księżyca na najbardziej zewnętrzne wybrzuszenie naszej planety.
Zaćmienie Thalesa - Anatolia, 585 p.n.e.
Według starożytnego greckiego historyka Herodota filozof, astronom i matematyk Thales z Miletu przewidział zaćmienie Słońca, które miało miejsce w Azji Mniejszej w VI wieku p.n.e.
Chociaż istnieją poważne wątpliwości co do dokładności tego twierdzenia, współcześni astronomowie obliczają, że gdyby stało się tak, jak powiedział Herodot, to prawdopodobnie było to pierścieniowe zaćmienie słońca widoczne na Bliskim Wschodzie 28 maja 585 r.p.n.e.
Herodot poinformował również, że zaćmienie miało miejsce podczas bitwy nad rzeką Halys w Anatolii między Medami a Lidianami, bitwy znanej odtąd jako „Bitwa zaćmienia”.
Pisarz science fiction Isaac Asimov zauważył, że bitwa ta była zatem najwcześniejszym wydarzeniem w historii, dla którego istnieje dokładna data; podczas gdy historycy nauki zauważają, że byłaby to także pierwsza naukowa prognoza wszelkiego rodzaju zjawisk - przynajmniej pierwsza, która się rzeczywiście spełniła.
Zwolennicy Thalesa twierdzą, że mógł przewidzieć prawdopodobną datę zaćmienia Słońca za pomocą Cyklu Sarosa, około 18-letniego cyklu, w którym wzór zaćmień Słońca i Księżyca powtarza się prawie dokładnie.
Najwcześniejsze dowody na użycie cyklu Saros pochodzą z Babilonii około 500 r.p.n.e., ale mogły być używane znacznie wcześniej. I jest nawet możliwe, że Thales mógł udać się do Babilonii, aby się tego nauczyć.
Zaćmienie Anaxagorasa - Grecja, 478 p.n.e.
Według greckiego historyka Plutarcha i innych starożytnych pisarzy filozof Anaxagoras z Clazomenae jako pierwszy zdał sobie sprawę, że zaćmienie Słońca jest spowodowane przez cień księżyca przesłaniający światło słoneczne, a nie jakąś transformację słońca samo.
Szczegóły tego, w jaki sposób Anaksagoras miał to rozgryźć, nie są znane, ale współcześni historycy twierdzą, że mógł użyć opisów zaćmień greckich rybaków i żeglarzy w ateńskim porcie w Pireusie, aby dowiedzieć się, że cień zaćmienia był widoczny tylko na pewnym obszarze i że szybko przeszedł przez region z zachodu na wschód.
Współcześni astronomowie obliczyli, że zaćmienie słońca 17 lutego 478 roku p.n.e., które było widoczne z Aten, w których żył wtedy Anaksagoras, mogło być zaćmieniem, które doprowadziło do tego wglądu.
Na podstawie jego obserwacji zaćmienia mówi się również, że Anaxagoras oszacował wielkość Słońca i Księżyca. Rozumował, że księżyc był co najmniej tak duży jak półwysep Peloponez w Grecji, a słońce musiało być wiele razy większe niż księżyc.
Zaćmienie Hipparcha - Grecja i Egipt, 189 p.n.e.
Według grecko-egipskiego astronoma Klaudiusza Ptolemeusza, astronom Hipparch z Nicei jako pierwszy obliczył odległość księżyca od Ziemi za pomocą obserwacji zaćmienia Słońca, które było widoczne zarówno w Aleksandrze w Egipcie, jak i w regionie Hellespont w Grecji, więcej niż 620 mil (1000 kilometrów) na północ.
Współcześni astronomowie uważają, że było to prawdopodobnie zaćmienie 14 marca 189 roku p.n.e.
Hipparch był oddanym obserwatorem, który zebrał w swoim życiu notatki na temat 20 zaćmień Słońca i Księżyca. Po zauważeniu, że jedno szczególne zaćmienie było całkowite w Hellespont w Grecji, ale pojawiło się tylko jako częściowe zaćmienie w Aleksandrii w Egipcie, Hipparch był w stanie obliczyć odległość do księżyca w stosunku do odległości na powierzchni Ziemi między dwoma miastami.
Szacując odległość od Hellespont do Aleksandrii, Hipparch obliczył, że księżyc znajduje się w odległości około 268 000 mil (429,000 km) od Ziemi - liczba ta jest tylko o około 11 procent większa niż średnia odległość między Księżycem a Ziemią obliczona przez współczesnych astronomowie.
Halley's Eclipse - England, 1715 AD
Niemiecki astronom Johannes Kepler rozwinął współczesne naukowe rozumienie zaćmień Słońca w pismach opublikowanych w 1604 i 1605 roku, ale zmarł w 1630 roku, zanim poczynił jakiekolwiek skuteczne prognozy.
Podziękowania dla pierwszych prawdziwie naukowych prognoz zaćmienia Słońca w historii należy zatem do angielskiego astronoma Edmunda Halleya, który odkrył także słynną kometę noszącą jego imię.
W 1705 r. Halley opublikował prognozę zaćmienia Słońca, która będzie widoczna w większości Anglii 3 maja tego roku, w oparciu o teorię powszechnej grawitacji opracowaną przez jego przyjaciela Sir Isaaca Newtona.
Halley opublikował także mapę przewidywanej ścieżki zaćmienia i wezwał astronomów i członków społeczeństwa do własnych obserwacji tego wydarzenia.
Sam Halley obserwował zaćmienie, które okazało się zaćmieniem pierścieniowym (lub pierścieniowym), z budynku Royal Society w Londynie, w niezwykle jasny poranek w mieście: „Kilka sekund przed tym, jak słońce całkowicie się ukryło , odkrył, że wokół Księżyca znajduje się świecący pierścień wokół cyfry, a może dziesiątej części średnicy Księżyca, w szerokości ”.
Podczas wydarzenia prognozy Halleya, obliczone ręcznie, zostały wyłączone tylko o około 4 minuty i około 18 mil (30 km) w odległości.
Baily's Beads - Szkocja, 1836
Obserwacje Edmunda Halleya w 1715 roku były również pierwszymi, które zarejestrowały pojawienie się zjawiska, które stanie się znane jako Koraliki Baily'ego - jasne kropki światła, które pojawiają się wokół kończyny ciemnego księżyca, gdy słońce znika za nim,
Halley odkrył również prawidłową przyczynę tego zjawiska: doliny między wzgórzami wzdłuż widocznej krawędzi księżyca, które na chwilę zalewają światło, a szczyty są w ciemności: „… który wygląd nie mógł pochodzić z żadnej innej przyczyny poza Nierówności powierzchni Księżyca, ponieważ niektóre jej podwyższone części znajdują się w pobliżu Bieguna Południowego Księżyca, przez którego przechwycona została część tego wyjątkowo cienkiego Włókna Światła ”- napisał Halley.
To samo zjawisko zaobserwował angielski astronom Francis Baily podczas zaćmienia pierścieniowego w Szkocji w 1836 roku i chociaż Halley zauważył ten sam efekt ponad 100 lat wcześniej, efekt ten stał się znany jako „Koraliki Baily'ego”.
Pokrewnym efektem jest „Diamentowy Pierścień” pokazany tutaj w zaćmieniu 2009 roku nad Japonią, który jest ostatnim rozbłyskiem światła, który można zobaczyć, gdy pozostaje tylko jeden „koralik”.
Północna Europa, 1851
Całkowite zaćmienie Słońca nad północną Europą w dniu 28 lipca 1851 r. Ustanowiło wiele nowości w nauce zaćmienia. Było to pierwsze zaćmienie, które było przedmiotem międzynarodowej wyprawy brytyjskiego Royal Astronomical Society (RAS), a także wypraw astronomów z wielu innych krajów europejskich.
Zapisy zaćmienia w 1851 r. Obejmują pierwsze obserwacje górnej atmosfery Słońca, chromosfery, przez brytyjskiego astronoma George Airy, który był członkiem wyprawy RAS do Szwecji.
Airy początkowo myślał, że widział jasne „góry” na powierzchni słońca, ale później astronomowie zdali sobie sprawę, że widzi małe promienie jasnego gazu zwane „kulkami”, które nadają chromosferze postrzępiony wygląd
Słynne sprawozdanie z zaćmienia w 1851 r. Zostało wykonane przez innego członka wyprawy RAS do Norwegii, Johna Croucha Adamsa, który kilka lat wcześniej poprawnie obliczył orbitę Neptuna na podstawie odchyleń na orbicie planety Uran.
„Pojawienie się korony, świecącej zimnym nieziemskim światłem, wywarło na moim umyśle wrażenie, którego nigdy nie można zatrzeć, a na mnie spadło mimowolne poczucie samotności i niepokoju. Grupa sianokosów, która śmiała się i rozmawiała wesoło podczas pracy w początkowej fazie zaćmienia siedzieli teraz na ziemi, w grupie niedaleko teleskopu, obserwując to, co działo się z największym zainteresowaniem, i zachowali głęboką ciszę. Wrona była jedynym zwierzęciem w pobliżu; wydawało się dość oszołomione, kracząc i niepewnie latając do tyłu i do przodu w pobliżu ziemi ”, napisał Airy w badaniu zatytułowanym„ Sprawozdanie z całkowitego zaćmienia słońca ”z 1851 r., 28 lipca, jak zaobserwowano w Gottenberg w Christiania i Christianstadt, opublikowane w listopadzie 1851 r.
Wydarzenie z 1851 r. Spowodowało także pokazanie pierwszego zdjęcia zaćmienia Słońca, które wykonał Juliusz Berkowski w Królewskim Obserwatorium w Królewcu w Prusach, obecnie w Kaliningradzie w Rosji.
Odkrycie helu - Indie, 1868
16 sierpnia 1868 roku francuski astronom Jules Janssen wykonał zdjęcia widma słońca podczas całkowitego zaćmienia słońca we wschodnim indyjskim mieście Guntur.
Analizując zdjęcie przy użyciu nowo odkrytej nauki o spektroskopii, Janssen zauważył obecność jasnej linii w żółtej części widma słonecznego, co wskazywało na obecność nieznanego gazu w atmosferze Słońca, wraz ze wspólnym wodorem.
Na początku Janssen założył, że jasna linia została wywołana przez pierwiastek sodu. Ale w ciągu kilku miesięcy od odkrycia Janssena angielski astronom Norman Lockyer znalazł tę samą linię w spektrum zwykłego światła dziennego i zauważył, że nie może odpowiadać żadnemu znanemu pierwiastkowi.
Lockyer nazwał nowo odkryty pierwiastek „helem”, po greckim słowie „słońce”, Helios.
Chociaż hel występuje w obfitości gwiazd, na Ziemi jest rzadkością. Jest znacznie lżejszy niż większość gazów i łatwo ucieka do górnej atmosfery, a stamtąd w kosmos.
Po odkryciu go przez astronomów na słońcu hel pozostawał nieznany na Ziemi do około 30 lat później, kiedy szkocki chemik William Ramsay odkrył złoża gazu w kawałku rudy uranu w wyniku radioaktywnego rozpadu cięższych pierwiastków.
Ten obraz NASA pokazuje Słońce w zakresie długości fal ultrafioletowych wywołanych przez wzbudzone atomy helu.
Einstein's Eclipse - Africa and South America, 1919
Teoria ogólnej teorii względności Alberta Einsteina, opracowana w latach 1907–1915, dokonała zaskakującej prognozy, że grawitacja wpływa na światło - w rezultacie promienie światła przechodzące w pobliżu dużego obiektu w przestrzeni, takiego jak słońce, załamują się lub wyginają .
Ale pierwszy dowód na teorię Einsteina pojawił się dopiero w 1919 roku, po dokonaniu obserwacji całkowitego zaćmienia, które było widoczne z Afryki i Ameryki Południowej.
Brytyjscy astronomowie Arthur Eddington i Frank Watson Dyson udali się na wyspę Principe u zachodniego wybrzeża Afryki.
Przygotowali się na zaćmienie, dokładnie mierząc dokładne lokalizacje jasnych gwiazd gromady Hiady w gwiazdozbiorze Byka, które, jak obliczyli, będą na drodze zaćmienia w 1919 r.
Uzbrojeni w „prawdziwą” pozycję Hyadesa, Eddington i Watson Dyson zrobili zdjęcia gwiazd podczas totalnego zaćmienia w Principe. Ich zdjęcia pokazują, że światło gwiazd Hiady było rzeczywiście „wygięte”, gdy przechodziło blisko słońca, w wyniku czego gwiazdy pojawiały się w nieco innym miejscu niż ich prawdziwa pozycja, tak jak przewidział Einstein.
Obserwacje późniejszych zaćmień, takich jak zaćmienie w 1922 r. Nad Afryką, Oceanem Indyjskim i Australią, pomogło potwierdzić obserwacje Eddingtona oraz teorie grawitacji i światła Einsteina.
