Gdyby słońce było tylko trochę większe lub księżyc nieco dalej, całkowite zaćmienia Słońca mogą nigdy nie wystąpić. Ale tak robią i okazuje się, że to niebiańskie zjawisko, które zmieniło ludzką historię, a nasza perspektywa wszechświata może być czystym zbiegiem okoliczności.
Całkowite zaćmienia Słońca, gdy księżyc prawie idealnie zakrywa słońce, zafascynowały ludzi przynajmniej od czasów najwcześniejszych cywilizacji. Niektóre z najstarszych zapisów historycznych, zapisanych na glinianych tablicach w Babilonii około 2500 lat temu, poświęcone są obserwacjom zaćmień. Astronomowie w tym czasie interpretowali wydarzenia jako zapowiedzi katastrofy, podczas gdy opowieści ludowe na całym świecie zwykle tłumaczyły zaćmienia jako konflikt między słońcem a pożerającym niebiańskim smokiem, wilkiem lub szczurem.
Kilka zaćmień Słońca zmieniło nawet historię ludzkości - na przykład wpływając na wynik kluczowej starożytnej bitwy lub inspirując naukowców, gdy odkryli tajemnice miejsca ludzkości we wszechświecie. Jest to duża odpowiedzialność za zjawisko, które astronomowie czasami opisują jako „niebiański zbieg okoliczności”. W końcu to właśnie jest całkowite zaćmienie Słońca: całkowity zbieg okoliczności.
„Księżyc jest prawie dokładnie 400 mniejszy niż jego średnica, a słońce jest prawie dokładnie 400 razy dalej niż księżyc” - powiedział Mark Gallaway, astronom z University of Hertfordshire w Wielkiej Brytanii. „Konsekwencją tego jest to, że średnica kątowa lub rozmiar, jaki widzimy, słońca i księżyca na niebie są prawie dokładnie takie same.”
Jednak prawie idealne dopasowanie nie zawsze tak było. Ponieważ odległość między Księżycem a Ziemią powoli się zmienia, zaćmienia Słońca wyglądały zupełnie inaczej miliony lat temu - i znów będą, dziesiątki milionów lat w przyszłości.
„To piękny zbieg okoliczności - życie istnieje na Ziemi od około 400 milionów lat, a my żyjemy w tym małym oknie czasu, w którym to się dzieje, co jest dość niesamowite”, powiedział Gallaway dla Live Science.
Niebiański zbieg okoliczności
Krótko mówiąc, po prostu przypadkiem geometrii jest to, że pozorny dysk księżyca jest prawie dokładnie taki sam jak pozorny dysk słoneczny, powiedział astronom Caleb Scharf, dyrektor Astrobiology Center na Columbia University w Nowym Jorku.
„Kiedy zaczynamy nazywać to zbiegiem okoliczności, że tarcza księżyca i słońca wydaje się być bardzo podobna pod względem wielkości, układamy układankę, w której prawdopodobnie nie istnieje”, powiedział Scharf dla Live Science. „„ Zbieg okoliczności ”nie jest zbyt wielki - jest przybliżony i zmienia się w zależności od czasu zaćmienia i orbity księżycowej.”
Gallaway dodał, że tak jak Ziemia krąży wokół Słońca po eliptycznej ścieżce, a nie okrągłej, orbita Księżyca jest również eliptyczna, różniąc się o około 6 procent od idealnego koła. W rezultacie zmieniająca się odległość między Ziemią a Księżycem może mieć dużą różnicę w wyglądzie każdego zaćmienia widzianego z powierzchni Ziemi, powiedział.
„Kiedy księżyc będzie w najdalszym położeniu, otrzymamy tak zwane zaćmienie pierścieniowe”, powiedział Gallaway, co jest efektem znanym również jako „pierścień ognia”, gdy pozorny rozmiar księżyca jest nieco mniejszy, a dysk słoneczny jest widoczny wokół krawędzi księżyca.
Ponadto księżyc bardzo powoli przesuwa się dalej od Ziemi, efekt spowodowany wybrzuszeniem się oceanicznych pływów oceanicznych powoli przeciąga księżyc na nieco szybszą i wyższą orbitę. (Ten sam mechanizm powoduje spowolnienie rotacji Ziemi, dzięki czemu dni stają się coraz mniejsze o ułamek sekundy każdego roku.)
„W tej chwili księżyc powoli odsuwa się od Ziemi z prędkością mniejszą niż tempo wzrostu paznokci”, powiedział Galloway, „więc za kilka dziesiątków milionów lat przestaniemy mieć takie zaćmienia”.
Astronomia dla dinozaurów
Gallaway powiedział, że zaćmienia Słońca również wyglądałyby zupełnie inaczej w odległej przeszłości, kiedy księżyc był znacznie bliżej Ziemi i wydawał się znacznie większy. (Być może w tym czasie tylko dinozaury byłyby w pobliżu, aby to zobaczyć.)
„Księżyc całkowicie zakryłby słońce, więc nie uzyskalibyśmy wszystkich tych dziwnych efektów, takich jak koraliki Baily i efekt diamentowego pierścienia” - powiedział.
Perełki Baily są punktami świetlnymi, które czasami widać, gdy słońce pojawia się zza księżyca. Powoduje to światło słoneczne zalewające księżycowe góry i doliny. Pierścionek z brylantem ma podobny efekt, ale na znacznie większą skalę, pojawiający się, gdy światło wschodzącego słońca rozbłyskuje wzdłuż jednej strony tarczy księżyca, powiedział Gallaway.
Chociaż niektóre zaćmienia Słońca odegrały ważną rolę w nauce, na przykład zaćmienie z 1919 r., Które pomogło zweryfikować teorię ogólnej teorii względności Einsteina, te niebiańskie wydarzenia nie zawsze mają obecnie duże naukowe znaczenie, powiedział.
„Zaćmienia są jedną z najlepiej zbadanych rzeczy w nauce. Wiemy, jak działają i szczerze mówiąc, po prostu jedziemy, ponieważ lubimy widzieć zaćmienia” - powiedział Gallaway.
Powiedział jednak, że kilka zjawisk związanych z zaćmieniem tutaj na Ziemi nie jest w pełni zrozumiałych. „Dziwne rzeczy zdarzają się na przykład z cieniami. Wyglądają w paski podczas zaćmień, co może być spowodowane tym, że słońce nie jest już źródłem punktowym i wszystko jest skutecznie oświetlone przez okrąg” - powiedział Gallaway.
Dodał, że naukowcy przeprowadzili również eksperymenty w celu ustalenia, czy postrzegany spadek temperatury zgłaszany przez wielu obserwatorów zaćmienia jest rzeczywisty, czy może efekt psychologiczny.
„Fakt, że ptaki przestają śpiewać - to również bardzo dziwne. A powietrze ma purpurowy kolor, być może dlatego, że jest to rodzaj źródła światła, którego nigdy wcześniej nie doświadczyliśmy” - powiedział Galloway.
Ludzkie zaćmienie
Jednak ludzkie doświadczenie zaćmień jest szczególnie interesujące dla Kate Russo, psychologa i autora, który napisał trzy książki na ten temat. Jej najnowsza książka „Being in the Shadow: Stories of the First-Time Total Eclipse Experience” (Being in the Shadow, 2017) została wydana na początku tego miesiąca.
„Całkowite zaćmienie Słońca nie przypomina żadnego innego wydarzenia astronomicznego - zmiany zachodzą nad tobą, wokół ciebie i w tobie”, powiedział Russo w wiadomości Live Science.
„Totalność występuje z powodu zbiegu się skali, pozwalając Księżycowi całkowicie zablokować słońce. Ale tym, co czyni totalność tak wyjątkową, jest to, jak wciągające jest to doświadczenie. Jest nieziemska i inspirująca na niespotykaną dotąd skalę. Nie „zobacz” całkowite zaćmienie. „Doświadczasz” go - powiedział Russo.
ZAPAMIĘTAJ: Patrzenie bezpośrednio w słońce, nawet jeśli jest częściowo zasłonięte przez księżyc, może spowodować poważne uszkodzenie oczu lub ślepotę. NIGDY spójrz na częściowe zaćmienie Słońca bez odpowiedniej ochrony oczu. Nasza siostrzana strona Space.com ma kompletny przewodnik na temat bezpiecznego przeglądania zaćmienia.
