Het is zeldzaam dat natuurlijke of astronomische verschijnselen, in termen van de kracht van hun drama en impact op de mens, een zonsverduistering kunnen overtreffen. Als je de interne processen en verborgen mechanismen begrijpt, kun je je horizon verbreden en een stap zetten in de wereld van sterrenwetenschap. Er kunnen twee van dergelijke perioden zijn in een kalenderjaar, d.w.z. minstens 2 verduisteringen in 365 dagen. Bovendien kunnen er tijdens elke periode meerdere van dergelijke verschijnselen optreden, maar niet meer dan 5 per jaar, in verschillende delen van de wereld.
Het mechanisme en de tijd van een zonsverduistering
Beschrijvingen van hoe een zonsverduistering plaatsvindt, zijn over het algemeen onveranderd gebleven gedurende de gehele gedocumenteerde geschiedenis van waarnemingen. Aan de rand van de zon verschijnt een donkere vlek van de maanschijf die van rechts kruipt, die geleidelijk groter wordt, donkerder en helderder wordt.
Hoe groter het oppervlak van het licht wordt bedekt door de maan, hoe donkerder de lucht wordt, waarop heldere sterren verschijnen. Schaduwen verliezen hun gebruikelijke contouren, worden wazig.
De lucht wordt kouder. De temperatuur kan, afhankelijk van de geografische breedtegraad waarlangs de eclipsstrook passeert, tot 5 graden Celsius dalen. Dieren worden op dit moment angstig en rennen vaak rond op zoek naar beschutting. De vogels worden stil, sommigen gaan naar bed.
De donkere schijf van de maan kruipt meer en meer op de zon en laat een steeds dunner wordende sikkel achter. Ten slotte verdwijnt de zon volledig. Rond de zwarte cirkel die het sloot, kun je de kroon van de zon zien - een zilverachtige gloed met vage randen. Enige verlichting wordt gegeven door de dageraad die over de hele horizon rond de waarnemer flitst, een ongewone citroenoranje tint.
Het moment van volledige verdwijning van de zonneschijf duurt meestal niet langer dan drie tot vier minuten. De maximaal mogelijke tijd van een zonsverduistering, berekend met een speciale formule, gebaseerd op de verhouding van de hoekdiameters van de zon en de maan, is 481 seconden (iets minder dan 8 minuten).
Dan verschuift de zwarte maanschijf verder naar links, waardoor de verblindende rand van de zon zichtbaar wordt. Op dit moment verdwijnen de zonnecorona en de gloeiende ring, de lucht wordt helderder, de sterren gaan uit. De geleidelijk bevrijde Zon geeft steeds meer licht en warmte af, de natuur keert terug naar haar gebruikelijke vorm. Het is belangrijk op te merken dat op het noordelijk halfrond de maan van rechts naar links langs de zonneschijf beweegt, terwijl hij op het zuidelijk halfrond van links naar rechts beweegt.
De belangrijkste soorten zonsverduisteringen
Het gebied van de wereld waarover het bovenstaande kan worden waargenomen totale zonsverduistering, wordt altijd begrensd door een smalle en lange strook die zich vormt in het pad van de kegelvormige schaduw van de maan, die met een snelheid van meer dan 1 kilometer per seconde over het aardoppervlak strijkt. De breedte van de strip is meestal niet groter dan 260-270 kilometer, in lengte kan deze 10-15 duizend kilometer bereiken.
De banen van de beweging van de aarde rond de zon en de maan rond de aarde zijn ellipsen, dus de afstanden tussen deze hemellichamen zijn geen constante waarden en kunnen binnen bepaalde grenzen fluctueren. Dankzij dit principe van natuurlijke mechanica zijn zonsverduisteringen anders.
Op een veel grotere afstand van de totale eclipsstrook kan men waarnemen gedeeltelijke zonsverduistering, dat in het gewone spraakgebruik vaak ook gedeeltelijk wordt genoemd. In dit geval, voor een waarnemer op een plaats buiten de strip, kruisen de banen van de dag- en nachtlichten elkaar op een zodanige manier dat de zonneschijf slechts gedeeltelijk wordt gesloten. Dergelijke verschijnselen worden veel vaker en over een veel groter gebied waargenomen, terwijl het gebied van een zonsverduistering enkele miljoenen vierkante kilometers kan zijn.
Gedeeltelijke zonsverduisteringen komen jaarlijks voor in bijna elk punt van de wereld, maar voor de meeste mensen buiten de professionele astronomische gemeenschap blijven ze onopgemerkt. Iemand die zelden naar de lucht kijkt, ziet een dergelijk fenomeen alleen wanneer de maan de zon voor de helft bedekt, d.w.z. als de waarde van zijn fase 0, 5 benadert.
De berekening van de fase van een zonsverduistering in de astronomie kan worden uitgevoerd met formules van verschillende mate van complexiteit. In de eenvoudigste versie wordt het bepaald door de verhouding van de diameters van het deel dat wordt afgesloten door de maan en de totale diameter van de zonneschijf. De fasewaarde wordt altijd alleen uitgedrukt als een decimale breuk.
Soms komt de maan van de aarde op een iets grotere afstand dan normaal, en is de hoekige (schijnbare) grootte kleiner dan de schijnbare grootte van de zonneschijf. In dit geval, ringvormige of ringvormige zonsverduistering: de fonkelende ring van de zon rond de zwarte cirkel van de maan. Tegelijkertijd is observatie van de zonnecorona, sterren en dageraad onmogelijk, omdat de lucht praktisch niet donkerder wordt.
De breedte van de observatiestrook met een vergelijkbare lengte is veel groter - tot 350 kilometer. De breedte van de halfschaduw is ook groter - tot 7340 kilometer in diameter. Als tijdens een totale zonsverduistering de fase gelijk is aan één of misschien zelfs meer, dan zal bij een ringvormige fasewaarde altijd groter zijn dan 0,95, maar kleiner dan 1.
Het is vermeldenswaard een interessant feit dat de waargenomen verscheidenheid aan verduisteringen precies valt op de periode van het bestaan van de menselijke beschaving. Sinds de vorming van de aarde en de maan als hemellichamen, wordt de afstand tussen hen langzaam maar continu groter. Met veranderende afstanden blijft het schema van een zonsverduistering als geheel hetzelfde, vergelijkbaar met het hierboven beschreven schema.
Meer dan een miljard jaar geleden was de afstand tussen onze planeet en zijn satelliet kleiner dan nu. Dienovereenkomstig was de schijnbare grootte van de maanschijf veel groter dan de grootte van de zon. Er waren alleen totale zonsverduisteringen met een veel bredere schaduwband, observatie van de corona was bijna onmogelijk, net als de vorming van ringvormige zonsverduisteringen.
In de verre toekomst, over miljoenen jaren, zal de afstand tussen de aarde en de maan nog groter worden. De verre afstammelingen van de moderne mensheid zullen uitsluitend ringvormige zonsverduisteringen kunnen waarnemen.
Wetenschappelijke experimenten voor amateurs
Door ooit zonsverduisteringen te observeren, zijn een aantal belangrijke ontdekkingen gedaan. Zelfs in de tijd van de oude Grieken trokken de toenmalige wijzen bijvoorbeeld conclusies over de mogelijke beweging van hemellichamen, hun bolvorm.
In de loop van de tijd maakten onderzoeksmethoden en -tools het mogelijk om conclusies te trekken over de chemische samenstelling van onze ster, over de fysieke processen die daarin plaatsvinden. Het bekende chemische element helium werd ook ontdekt tijdens de zonsverduistering die in 1868 door de Franse wetenschapper Jansen in India werd waargenomen.
Zonsverduisteringen zijn een van de weinige astronomische fenomenen die beschikbaar zijn voor amateurobservatie. En niet alleen voor waarnemingen: iedereen kan een haalbare bijdrage leveren aan de wetenschap en de omstandigheden van een zeldzaam natuurverschijnsel vastleggen.
Wat een amateur-astronoom kan doen:
- Markeer de contactmomenten tussen de zonne- en maanschijven;
- Bepaal de duur van wat er gebeurt;
- Schets of fotografeer de zonnecorona;
- Doe mee aan een experiment om de gegevens over de diameter van de zon te verfijnen;
- In sommige gevallen of bij het gebruik van instrumenten kunnen uitsteeksels worden gezien;
- Maak foto's van een cirkelvormige gloed aan de horizon;
- Maak eenvoudige observaties van veranderingen in de omgeving.
Zoals elke wetenschappelijke ervaring vereist het observeren van zonsverduisteringen het naleven van een aantal regels die zullen helpen om het proces tot een van de meest gedenkwaardige gebeurtenissen in het leven te maken en de waarnemer te beschermen tegen zeer reële schade aan de gezondheid. Allereerst van de mogelijke thermische schade aan het netvlies, waarvan de kans toeneemt tot bijna 100% bij onbeschermd gebruik van optische apparaten.
Vandaar de hoofdregel van zonneobservatie: zorg voor oogbescherming. Dergelijke kunnen dienen als speciale lichtfilters voor telescopen en verrekijkers, kameleonmaskers voor lassen. Voor de meest extreme gevallen is gewoon rookglas geschikt.
Hoe een zonsverduistering eruit ziet - bekijk de video:
Het is relatief veilig om slechts een korte periode, slechts een paar minuten, waar te nemen, terwijl de totale zonsverduistering duurt. Wees vooral voorzichtig in de begin- en eindfase, wanneer de helderheid van de zonneschijf bijna maximaal is. Het wordt aanbevolen om pauzes te nemen van observatie.
