het is een populaire misvatting dat het fenomeen van een totale zonsverduistering een zeldzaam verschijnsel is. Integendeel zelfs. Ongeveer eens per 18 maanden (gemiddeld) is een totale zonsverduistering zichtbaar vanaf een plaats op het aardoppervlak. Dat zijn twee totalen voor elke drie jaar.
maar hoe vaak is een totale zonsverduistering zichtbaar vanaf een specifieke locatie op aarde? Dat is een heel ander verhaal.,
schaduwdetails van de zonsverduistering
De schaduwlengte van de Maan bij nieuwe maan is gemiddeld 232.100 mijl (373.530 km) en de afstand van de maan tot het aardoppervlak is gemiddeld 234.900 mijl (378.030 km)., Dit betekent dat wanneer de maan direct voor de zon passeert, het de maanschijf iets kleiner zal lijken dan de schijf van de zon, en skywatchers zullen getuige zijn van wat bekend staat als een ringvormige eclips, met een schitterende ring van zonlicht nog steeds zichtbaar rond het silhouet van de maan.
natuurlijk komen er totale zonsverduisteringen voor, omdat de afstand van de nieuwe maan kan variëren tussen 350.400 km en 247.930 mijl (399.000 km) van het aardoppervlak, vanwege de ellipsbaan van de maan.,
laten we nu terugkeren naar onze oorspronkelijke vraag: hoe vaak kan een totale eclips gezien worden vanaf een specifiek punt op het aardoppervlak?
De wetenschap van voorspelling
Het voorspellen van de details van een zonsverduistering vereist niet alleen een vrij goed idee van de bewegingen van de zon en de maan, maar ook een nauwkeurige afstand tot de maan en nauwkeurige Geografische coördinaten. Ruwe bepalingen van eclips omstandigheden werden mogelijk na het werk van Claudius Ptolemaeus (rond A. D.,150), en diagrammen van de verduisterde zon zijn gevonden in middeleeuwse handschriften en in de eerste boeken gedrukt over astronomie.
omdat de afstand tot de maan varieert, verschilt de breedte van het pad van totaliteit van de ene eclips tot de andere. Deze breedte verandert zelfs tijdens een enkele eclips, omdat verschillende delen van de aarde op verschillende afstanden van de maan liggen en ook vanwege geometrische effecten als de schaduw in een schuine hoek op het aardoppervlak valt.,
bij het berekenen van een zonsverduistering is een van de eerste stappen het bepalen van de relatie van de schaduw tot het “fundamentele vlak”, dat door het centrum van de aarde loopt en loodrecht staat op de maan-zonlijn. Het pad van de as van de schaduw over dit vlak is vrijwel een rechte lijn. Het is vanuit deze speciale geometrie, dat de kruising van de donkere schaduwkegel van de maan met de roterende sferoïde van onze aarde moet worden uitgewerkt, met behulp van lange procedures in trigonometrie., Op zijn zachtst gezegd, deze factoren kunnen de berekeningen heel betrokken (hoewel de huidige high-speed pc ‘ s kunnen moeiteloos crunch de nummers, waardoor de taak veel gemakkelijker). in hun klassieke tekstboek “Astronomy” (Boston, 1926) merkten de auteurs H. N. Russell, R. S. Dugan en J. Q. Stewart op dat:
“aangezien het spoor van een zonsverduistering een zeer smal pad over het aardoppervlak is, gemiddeld slechts 60 of 70 mijl breed, vinden we dat op de lange termijn een totale eclips slechts één keer in ongeveer 360 jaar plaatsvindt op een bepaald station.,”
recenter berekende Jean Meeus van België, wiens speciale interesse sferische en wiskundige astronomie is, dit cijfer statistisch op een HP-85 microcomputer en vond dat de gemiddelde frequentie voor een totale zonsverduistering voor een bepaald punt op het aardoppervlak eens in de 375 jaar is. Een waarde die heel dicht bij het cijfer ligt waar Russell, Dugan en Stewart bij kwamen.
gerelateerd: verbazingwekkende Zonsverduisteringsfoto ‘ s
zonder deze berekeningen te herhalen, is er misschien een andere manier om de geldigheid van deze antwoorden te controleren., In de tabel hieronder, is een lijst van 25 steden. Drieëntwintig zijn in Noord-Amerika, plus twee anderen: Honolulu, op het Hawaïaanse eiland Oahu, en Hamilton, de hoofdstad van Bermuda. Met behulp van twee computerprogramma ‘ s ontworpen om door de eeuwen heen te scannen op eclipsen, zocht ik eerst naar de datum van de meest recente totale zonsverduistering die zichtbaar was vanuit elke stad, daarna naar de datum waarop de volgende totale zonsverduistering voor die stad zou plaatsvinden.
maar eerst moet worden benadrukt dat het wachten van bijna vier eeuw slechts een statistisch gemiddelde is., Inderdaad, over een veel kortere tijdspanne, kunnen de paden van verschillende eclipsen soms kriskras over een specifieke plaats, dus in sommige gevallen kan het wachten helemaal niet zo lang zijn. In feite, een 40-mijl stuk van de Atlantische kust van Angola, net ten noorden van Lobito, ervaren een totale zonsverduistering op 21 juni 2001, en werd getrakteerd op een andere op Dec. 4, 2002, na minder dan 18 maanden!
aan de andere kant, zoals Meeus onlangs ontdekte, kunnen sommige plekken op het aardoppervlak gedurende 36 eeuwen geen totale zonsverduistering zien (” … hoewel dit zeer zeldzaam moet zijn”, merkt hij op).,
op onze lijst van 25 geselecteerde steden, hoe dicht zouden we komen bij de berekende gemiddelde frequentie van bijna 400 jaar tussen totale eclipsen?
Hier is de lijst:
een enkele asterisk (*) geeft aan dat de noordelijke of zuidelijke grens van de slagschaduw van de maan alleen een specifieke stad begraast; slechts een deel van dat grootstedelijk gebied zal een totale eclips zien, terwijl het andere deel een gedeeltelijke eclips ziet. Een dubbele sterretje ( * * ) geeft een datum aan waarop de nu ter ziele gegane Juliaanse kalender van kracht was.,
Het gemiddelde aantal jaren tussen eclipsen bleek bijna 534 jaar te zijn. Gezien ons relatief kleine overzicht van 25 steden, is dit redelijk dicht bij de eens in de bijna vier eeuw regel.
een mislukte kans
ieder van ons die van zonsverduisteringen houdt zou dank verschuldigd moeten zijn aan die astronomen die pioniers waren met het maken van deze uitgebreide berekeningen; anders zouden we niet precies weten waar we ons moeten positioneren voor de grote gebeurtenis., De Pruisische astronoom Friedrich Bessel introduceerde in 1824 een groep wiskundige formules (nu “Besselse elementen” genoemd) die de berekening van de positie van de zon, de maan en de aarde sterk vereenvoudigden. gerelateerd: ’s werelds eerste televisie-zonsverduistering het is jammer dat Bessel’ s procedures niet beschikbaar waren in de late 18e eeuw, toen Samuel Williams, een professor aan Harvard, een expeditie leidde naar Penobscot Bay, Maine, om de totale zonsverduistering van oktober te observeren. 27, 1780., Het bleek dat deze eclips plaatsvond tijdens de Revolutionaire Oorlog en Penobscot Bay lag achter vijandelijke linies. Gelukkig verleenden de Britten de expeditie een veilige doorgang, waarbij ze het belang van de wetenschap boven politieke verschillen citeerden.
en toch was het uiteindelijk allemaal voor niets., Williams maakte blijkbaar een fatale fout in zijn berekeningen (of gebruikte een slechte kaart) en positioneerde zijn mannen onbedoeld op Ilesboro — buiten het pad van de totaliteit — waarschijnlijk het ontdekken van dit uit met een zwaar hart toen de afnemende halve maan van zonlicht gleed volledig rond de donkere rand van de maan en begon verdikking!
waarschuwing: kijk nooit direct naar de zon tijdens een eclips met een telescoop of zonder hulp; ernstige oogschade kan het gevolg zijn. (Wetenschappers gebruiken speciale filters om veilig de zon te bekijken.,)
Opmerking van de redactie: als u een verbazingwekkende foto van de totale zonsverduistering van 2 juli 2019 maakt, kunt u foto ‘ s, opmerkingen en uw naam en locatie sturen naar hoofdredacteur Tariq Malik op [email protected] Joe Rao is docent en gastdocent aan het Hayden Planetarium in New York. Hij schrijft over astronomie voor Natural History magazine, The Farmer ‘ s almanak en andere publicaties, en hij is ook een on-camera meteoroloog voor News 12 Westchester, N. Y. Follow us @Spacedotcom, Facebook en Google+. Oorspronkelijk artikel over Space.com.,