det är en populär missuppfattning att fenomenet med en total solförmörkelse är en sällsynt förekomst. Tvärtom. Ungefär en gång var 18: e månad (i genomsnitt) är en total solförmörkelse synlig från någon plats på jordens yta. Det är två summor för vart tredje år.
men hur ofta är en total solförmörkelse synlig från en viss plats på jorden? Det är en annan historia helt och hållet.,
solförmörkelse är skuggiga detaljer
På den genomsnittliga längden av månens skugga på new moon är 232,100 km (373,530 km), och månens avstånd till Jordens yta i genomsnitt, 234,900 km (378,030 km)., Detta innebär att när månen passerar direkt framför solen, kommer det lunar disk visas något mindre än disken i solen, och skywatchers kommer att bevittna vad som kallas en ringformig förmörkelse, med en bländande ring av solljus fortfarande syns runt månens silhuett.
naturligtvis förekommer totala solförmörkelser, eftersom nymånens avstånd kan variera mellan 217 730 miles (350,400 km) och 247,930 miles (399,000 km) från jordens yta, på grund av månens elliptiska bana.,
så nu, låt oss återvända till vår ursprungliga fråga: hur ofta en total förmörkelse kan ses från en viss punkt på jordens yta?
vetenskapen om förutsägelse
att förutsäga detaljerna i en solförmörkelse kräver inte bara en ganska bra uppfattning om rörelserna i solen och månen, men också ett exakt avstånd till månen och exakta geografiska koordinater. Grova bestämningar av förmörkelseförhållanden blev möjliga efter Claudius Ptolemais arbete (runt A. D.,150), och diagram över den förmörkade solen har hittats i medeltida manuskript och i de första böckerna tryckta om astronomi.
eftersom avståndet till månen varierar skiljer sig bredden på totalitetsvägen från en förmörkelse till en annan. Denna bredd kommer att förändras även under en enda förmörkelse, eftersom olika delar av jorden ligger på olika avstånd från månen och även på grund av geometriska effekter som skuggan faller i en sned vinkel på jordens yta.,
Vid beräkning av en solförmörkelse är ett av de första stegen att bestämma skuggans förhållande till det” grundläggande planet ” som passerar genom jordens centrum och är vinkelrätt mot månsollinjen. Vägen för skuggans axel över detta plan är nästan en rak linje. Det är från denna speciella geometri, att korsningen av månens mörka skuggkon med jordens roterande sfäroid måste utarbetas med hjälp av långa procedurer i trigonometri., Minst sagt kan dessa faktorer göra beräkningarna ganska involverade (även om dagens Höghastighetsdatorer enkelt kan knäcka siffrorna, vilket gör uppgiften mycket lättare).
I sin klassiska bok ”Astronomi” (Boston, 1926), författare H. N. Russell, R. S. Dugan och J. Q. Stewart noteras att:
”Eftersom spår av en solförmörkelse är en mycket smal väg över jordens yta, med ett genomsnitt på endast 60 eller 70 mil i bredd, finner vi att i det långa loppet en total solförmörkelse som händer vid en viss station bara en gång i ca 360 år.,”
På senare tid har Jean Meeus av Belgien, vars speciella intresse är sfärisk och matematisk astronomi, omberäknat denna siffra statistiskt på en HP-85 mikrodator och funnit att medelfrekvensen för en total solförmörkelse för en viss punkt på jordens yta är en gång i 375 år. Ett värde som ligger mycket nära den siffra som Russell, Dugan och Stewart kom fram till.
relaterat: fantastiska Solförmörkelsefoton
utan att retracera dessa beräkningar finns det kanske ett annat sätt att kontrollera giltigheten av dessa svar., I tabellen nedan, är en lista över 25 städer. Tjugotre är i Nordamerika, plus två andra: Honolulu, på Hawaiian Island of Oahu, och Hamilton, Bermuda huvudstad. Med hjälp av två datorprogram för att skanna genom århundradena efter förmörkelser sökte jag först efter datumet för den senaste totala solförmörkelsen som var synlig från varje stad och sökte sedan efter det datum då nästa totala förmörkelse för den staden skulle äga rum.
men det bör först betonas att den nästan fyrhundratalets väntan bara är ett statistiskt genomsnitt., Faktum är att under en mycket kortare tidsperiod kan vägarna av olika förmörkelser ibland korsas över en viss plats, så i vissa fall kan väntan inte vara så lång alls. Faktum är att en 40 mil lång sträcka av Angolas Atlantkust, strax norr om Lobito, upplevde en total solförmörkelse den 21 juni 2001 och behandlades till en annan Den Dec. 4, 2002, efter mindre än 18 månader!
å andra sidan, som Meeus nyligen upptäckte, kan vissa fläckar på jordens yta inte se en total solförmörkelse i 36 århundraden (”…även om detta måste vara mycket sällsynt”, noterar han).,
på vår lista över 25 utvalda städer, hur nära skulle vi komma till den beräknade medelfrekvensen på nästan 400 år mellan totala förmörkelser?
här är listan:
en enda asterisk (*) betecknar att antingen den norra eller södra gränsen för månens umbrala skugga bara grazerar en viss stad; endast en del av det storstadsområdet kommer att se en total förmörkelse medan den andra delen ser en partiell förmörkelse. En dubbel asterisk (**) anger ett datum då den nu nedlagda Julianska kalendern var i kraft.,
det genomsnittliga antalet år mellan förmörkelser visade sig vara nästan 534 år. Med tanke på vår relativt lilla undersökning av 25 städer ligger detta någorlunda nära en gång i nästan fyra-talsregeln.
en misslyckad möjlighet
alla av oss som njuter av solförmörkelser bör vara skuldsatta till de astronomer som banade väg för att göra dessa omfattande beräkningar; annars skulle vi inte veta exakt var vi ska placera oss själva för den stora händelsen., Preussisk astronom Friedrich Bessel introducerade en grupp matematiska formler 1824 (nu kallad ”Besseliska element”) som förenklade beräkningen av solens, månens och jordens position.
relaterat: världens 1: a Televised Solar Eclipse
det är synd att Bessels förfaranden inte var tillgängliga i slutet av 18th century, när Samuel Williams, professor vid Harvard, ledde en expedition till Penobscot Bay, Maine, för att observera den totala solförmörkelsen i Oktober. 27, 1780., Som det visade sig ägde denna förmörkelse rum under revolutionskriget och Penobscot Bay låg bakom fiendens linjer. Lyckligtvis beviljade britterna expeditionen säker passage, med hänvisning till vetenskapens intresse över politiska skillnader.
och ändå i slutändan var det allt för intet.,
Williams gjorde tydligen ett dödligt fel i sina beräkningar (eller använde en dålig karta) och placerade oavsiktligt sina män på Islesboro — utanför totalitetens väg — sannolikt att hitta detta med ett tungt hjärta när den avtagande halvmånen av solljus gled helt runt månens mörka kant och började förtjockning!
varning: titta aldrig direkt på solen under en förmörkelse med ett teleskop eller ditt blotta öga; Allvarlig ögonskada kan resultera. (Forskare använder speciella filter för att säkert se solen.,)
Redaktörens anteckning: om du snäpper en fantastisk bild av den 2 juli 2019 total solar eclipse kan du skicka foton, kommentarer och ditt namn och plats till managing editor Tariq Malik på [email protected].
Joe Rao fungerar som instruktör och gästföreläsare på New Yorks Hayden Planetarium. Han skriver om astronomi för Natural History magazine, bondens almanacka och andra publikationer, och han är också en meteorolog på kameran för News 12 Westchester, N. Y. Följ oss @Spacedotcom, Facebook och Google+. Ursprungliga artikeln på Space.com.,