Föreställ dig om du vill, att du är en människa som lever i förhistorisk tid. Du tittar upp mot himlen och ser hur solen sakta blockeras och blir en olycksbådande svart sfär som lyser runt kanterna. Kan du verkligen klandras för att du trodde att detta var någon form av övernaturlig händelse, eller att världens undergång var nära?
Självklart inte. Vilket är anledningen till att människor i tusentals år trodde att solförmörkelser var just det - ett tecken på död eller ett dåligt omen. Men i själva verket är en förmörkelse bara vad som händer när ett stjärnobjekt passerar framför ett annat och skymmer det. Inom astronomi händer detta hela tiden; och mellan solen, månen och jorden,totala förmörkelserhar bevittnats otaliga gånger genom historien.
Definition:
Den allmänna termen för när en kropp passerar framför en annan i ett solsystem ärgenomresa.Denna term beskriver exakt hur, beroende på din utsiktspunkt, stjärnkroppar regelbundet passerar framför varandra, vilket gör att det reflekterade ljuset från den kroppen tillfälligt döljs.
Men när vi talar om hur månen kan passera mellan jorden och solen, och hur jorden kan passera mellan solen och månen, använder vi termenförmörkelse. Detta är också känt som en syzygy, en astronomisk term som kommer från antikens grekiska (som betyder 'sammansatt ok') som beskriver en rätlinjekonfiguration mellan tre himlakroppar.
Total solförmörkelse:
När månen passerar mellan solen och jorden och månen helt ockulterar (blockerar) solen, kallas det solförmörkelsen. Typen av solförmörkelse – total eller partiell – beror på månens avstånd från jorden under händelsen.
Under en solförmörkelse är det bara en tunn bana på jordens yta som faktiskt kan uppleva en total förmörkelse – som kallas totalitetens väg. Människor på vardera sidan av den vägen ser en partiell förmörkelse, där solen endast delvis skyms av månen, i förhållande till de som står i mitten och bevittnar den maximala punkten för förmörkelse.
En total solförmörkelse inträffar när jorden skär Månens umbra – det vill säga den innersta och mörkaste delen av dess skugga. Dessa är relativt korta händelser, vanligtvis bara några minuter, och kan endast ses längs ett relativt smalt spår (upp till 250 km brett). Området där en partiell förmörkelse kan observeras är mycket större.
Helhet! Utsikten över den sista totala solförmörkelsen som korsade en amerikansk stat (Hawaii) redan 1991. Kredit och upphovsrätt: A. Nartist (bildad från Cabo San Lucas, Baja California).
Under en solförmörkelse kan månen ibland helt täcka solen eftersom dess storlek är nästan densamma som solens när den ses från jorden. Detta är naturligtvis en illusion som orsakas av det faktum att månen är mycket närmare oss än solen.
Och eftersom det är närmare kan det blockera ljuset från solen och kasta en skugga på jordens yta. Om du står i den skuggan verkar solen och månen vara perfekt i linje, så att månen är helt förmörkad.
Efter att en solförmörkelse når sin helhet kommer månen att fortsätta att röra sig förbi solen, dölja mindre och mindre delar av den och låta mer och mer ljus passera.
Total månförmörkelse:
En total månförmörkelse är en annan historia. I denna situation passerar hela månen in i jordens skugga och gör den helt mörkare. En partiell månförmörkelse inträffar när jordens skugga inte helt täcker månen, så bara en del av månen är mörkare.
Faserna av en total månförmörkelse. Lördagens förmörkelse kommer att se den kortaste helheten på ett sekel. Kredit: Keith Burns / NASA
Till skillnad från en solförmörkelse kan en månförmörkelse observeras från nästan var som helst på ett helt halvklot. Med andra ord, observatörer över hela planeten Jorden kan se denna mörkare och den verkar likadan för alla. Av denna anledning är totala månförmörkelser mycket vanligare och lättare att observera från en given plats. En månförmörkelse varar också längre och tar flera timmar att slutföra, med totaliteten i sig vanligtvis i genomsnitt allt från cirka 30 minuter till över en timme.
Det finns tre typer av månförmörkelser. Det finns en penumbral förmörkelse när månen endast korsar jordens penumbra (den region där bara en del av ljuset är skymt); följt av en partiell, när månen delvis passerar in i jordens umbra (där ljuset är helt blockerat).
Sist, det är en total förmörkelse, när månen korsar helt och hållet in i jordens umbra. En total månförmörkelse innebär att månen passerar genom alla tre faserna, för att sedan gradvis passera ut ur jordens skugga och bli ljus igen. Även under en total månförmörkelse är Månen dock inte helt mörk.
Solljus bryts fortfarande genom jordens atmosfär och kommer in i umbraen för att ge svag belysning. I likhet med vad som händer under en solnedgång sprider atmosfären ljus med kortare våglängder, vilket gör att den får en röd nyans. Det är här frasen ' Blodmåne ' kommer från.
Eftersom månen kretsar runt jorden, skulle du förvänta dig att se en solförmörkelse av solen och månen en gång i månmånaden. Men detta händer inte bara för att månens bana inte är i linje med solen. Faktum är att månens bana lutar några grader – 1,543º mellan ekliptikans vinkel och månens ekvator, för att vara exakt.
Det betyder att tre objekt endast har möjlighet att rada upp sig och orsaka en förmörkelse några gånger om året. Det är möjligt för totalt 7 sol- och månförmörkelser varje år, men det händer bara några gånger varje århundrade.
Andra typer av förmörkelser:
Termen förmörkelse används oftast för att beskriva en konjunktion mellan jorden, solen och månen. Men det kan också hänvisa till sådana händelser bortom jord-månesystemet. Till exempel, en planet som rör sig in i skuggan av en av dess månar, en måne som passerar in i skuggan av sin värdplanet eller en måne som passerar in i skuggan av en annan måne.
Mosaik av Saturnus sett i förmörkelse i september 2006. Jorden är den ljusa punkten precis innanför F-ringen uppe till vänster. (CICLOPS/NASA/JPL-Caltech/SSI)
Till exempel under Apollo 12 uppdraget 1969 kunde besättningen observera solen som förmörkades av jorden. 2006, under sitt uppdrag att studera Saturnus Cassini rymdfarkoster kunde fånga bilden ovan, som visar gasjätten som passerar mellan sonden och solen.
I juli 2015, när Nya horisonter uppdraget passerade genom skuggan av Pluto, kunde det fånga en fantastisk bild av dvärgplaneten som förmörkade solen. Bilden togs på ett avstånd av cirka 2 miljoner km (1,25 miljoner miles), vilket gav den nödvändiga utsiktspunkten för att se solens skiva bli helt skymd.
Utöver det kan många andra kroppar i solsystemet också uppleva förmörkelser. Dessa inkluderar de fyra gasjättarna, som alla har stora månar som regelbundet passerar mellan planeten och antingen jordbaserade eller rymdbaserade observatorier.
Den mest imponerande och vanligaste av dessa involverar Jupiter och dess fyra största månar ( Jag, Europa, Ganymedes och Callisto ). Med tanke på storleken och den låga axiella lutningen av dessa månar, upplever de ofta förmörkelser med Jupiter som ett resultat av transiter, i förhållande till våra instrument.
En avundsvärd vy av den mest avlägsna förmörkelse som någonsin setts, när New Horizons flyger genom Plutos skugga. Kredit: NASA/JPL.
Ett välkänt exempel inträffade i april 2014, när Rymdteleskopet Hubble fångade en bild av Ganymedes som passerade framför Jupiter. När bilden togs kastade Ganymedes sin skugga inom Jupiters Stor röd fläck , som lånade planeten en cyklopliknande utseende e (se nedan).
De andra tre gasjättarna är kända för att uppleva förmörkelser också. Dessa förekommer dock bara under vissa perioder av planetens omloppsbana om solen, på grund av deras högre lutning mellan deras månars banor och planeternas omloppsplan. Till exempel Saturnus största måne Titan har varit känd för att bara ockultera den ringmärkta gasjätten ungefär vart 15:e år.
Pluto har också varit känd för att uppleva förmörkelser med sin största måne (och samkretsande kropp) Charon . Men i alla dessa fall är förmörkelserna aldrig totala, eftersom de inte har storleken för att skymma den mycket större gasjätten. Istället kastar månarnas passage framför de större himlakropparna antingen små skuggor på gasjättarnas molntoppar, eller leder till en ringformig förmörkelse som mest.
På samma sätt, på Mars, är endast partiella solförmörkelser någonsin möjliga. Det här är för att Phobos eller Deimos är inte tillräckligt stora (eller tillräckligt långt borta i sina banor) för att täcka solens skiva, sett från planetens yta. Phobos och Deimos har också varit kända för att uppleva månförmörkelser när de glider in i skuggan av Mars.
Jupiters stora röda fläck och Ganymedes skugga. Bildkredit: NASA/ESA/A. Simon (Goddard Space Flight Center)
Marsförmörkelser har fotograferats många gånger från både ytan och från omloppsbanan. Till exempel, 2010 Anda rover tog bilder av en Månförmörkelse på mars som Phobos, den största av de två marsmånarna, fotograferades medan han halkade in i skuggan av Mars.
Mellan 4 november och 5 november 2010, Möjlighet rover tog flera bilder (senare förvandlades till filmer) av en Mars solnedgång . Under avbildningen av solen i totalt 17 minuter,Möjlighetfångade stillbilder av solen som upplever en solförmörkelse. Och den 13 september 2012 – under den 37:e dagen av dess uppdrag (Sol 27) – Nyfikenhet rover tog en bild av Phobos passerar solen .
När det gäller astronomiska händelser är totalförmörkelser (mån- och solförmörkelser) inte ovanliga. Om du någonsin vill bevittna en en, allt du behöver göra är att hålla reda på när en kommer att vara synlig från din del av världen. Några bra resurser för detta är NASA:s Eclipse-webbplats och timeanddate.com .
Eller, om du är den riktigt äventyrliga typen, kan du ta reda på var på jorden nästa väg till helheten kommer att vara, och sedan boka en semester för att åka dit. Kom till rätt plats vid rätt tidpunkt, och du borde få ditt livs utsikt!
Vi har skrivit många artiklar om förmörkelsen för Universe Today. Här är en lista över artiklar om specifika tider då en total månförmörkelse ägde rum, och här är en lista över Solförmörkelse artiklar. Och se till att kolla in den här artikeln och videon av en Ringformig Eclipse .
Om du vill ha mer information om Eclipse, kolla in NASAs hemsida , och här är en länk till NASA:s solsystemsimulator .
Vi har också spelat in relaterade avsnitt av Astronomy Cast om Eclipses. Lyssna nu, Avsnitt 160: Eclipses .
Källor: