Затемнення сонця
Хоча колись їх побоювались як злу прикмету, сонячні затемнення допомогли сформувати людську історію - і кілька сонячних затемнень, зокрема, допомогли скеровувати філософів та вчених до кращого розуміння неба та нашого справжнього місця у Всесвіті.
Ось відлік 10 сонячних затемнень, які змінили науку.
Угарітське затемнення - Сирія 1223 р. До н.е.
Спостереження сонячних затемнень, зроблені астрономами в Месопотамії понад 3000 років тому, є одними з самих ранніх астрономічних записів. Насправді, поряд з іншими спостереженнями, зібраними вавилонянами, ассирійцями та іншими на стародавньому Близькому Сході, вони є найдавнішими науковими записами будь-якого роду.
У той час астрологи вважали, що сонячні затемнення, комети та інші небесні події можуть впливати на події людини тут, на Землі, особливо на долі королів та імперій. Але їхні спостереження заради астрології також відзначають найдавніші відомі кроки, зроблені людством на шляху до сучасної науки.
Найдавнішим відомим спостереженням сонячного затемнення, зафіксованим на Близькому Сході, є затемнення Угарит, яке було вписане клинописним написом на глиняній табличці, виявленій у сирійському місті Угарит у 1940-х роках.
Згідно з дослідженням, опублікованим в журналі Nature в 1989 році, текст планшета описує повне сонячне затемнення, що сталося 5 березня 1223 р. До н.е., коли Угарит був частиною Ассирійської імперії.
Спостереження зазначає, що зірки та планета Марс були видні в темряві, спричиненій затемненням: "У день молодика, у місяці Хіяр, Сонце соромлячись, а вдень сходило, Марс у відвідуваності ".
Englipse Anyang - Китай 1302 до н.е.
Протягом багатьох років планшет Ugarit вважав описом затемнення, що сталося в 1375 році до н.е., що зробило б його найстарішим відомим спостереженням затемнення.
Але оскільки тепер вважається, що планшет Ugarit посилається на 1223 до н.е., спостереження за сонцем, зроблене в місті Аньян в центральному Китаї в 1302 році до н.е. вважається, що це найраніший запис збереженого сонячного затемнення.
Це було написано у стародавньому китайському письмі, який був подряпаний на плоскій фрагменті черепахової оболонки, одній із тисяч археологічних реліквій періоду, відомих як "кістки оракула", з пізнішої віри, що вони магічні та можуть допомогти передбачити майбутнє .
У спостереженні зазначається, що "три полум'я з'їли сонце, і були видні великі зірки", які дослідники трактували як опис повного затемнення з трьома яскравими потоками газу у сонячній корони, яке стає видно лише під час затемнення.
У 1989 році астрономи з лабораторії реактивного руху НАСА (JPL) використовували спостереження Аньян та спостереження за місячним затемненням того ж періоду, щоб визначити точну дату давнього затемнення, що сталася 5 червня 1302 р. До н.е.
Потім дослідники JPL використали цю інформацію в комп'ютерній моделі, щоб показати, що обертання Землі незначно сповільнилося, на 0,0047 секунди, починаючи з 1302 року до н.е., через припливне тертя - перетягування обертової Землі, викликане гравітаційним перетягуванням Місяця на найвіддаленіша опуклість нашої планети.
Затемнення Фалеса - Анатолія, 585 р. До н.е.
За давньогрецьким істориком Геродотом, філософ, астроном і математик Фалес з Мілета передбачив сонячне затемнення, що сталося над Малою Азією в 6 столітті до н.е.
Хоча існують значні сумніви в точності твердження, сучасні астрономи підраховують, що якщо це сталося так, як сказав Геродот, то, ймовірно, це було кільцеве сонячне затемнення, яке було видно на Близькому Сході 28 травня 585 р. До н.е.
Геродот також повідомляв, що затемнення відбулося під час битви біля річки Халис в Анатолії між міддями та лідійцями, битву з тих пір, як історія відома як "битва затемнення".
Письменник-фантаст Ісаак Асімов зазначив, що цей бій був тому найдавнішою подією в історії, для якої є точна дата; в той час як історики науки відзначають, що це було б також першим науковим прогнозуванням будь-яких явищ - принаймні першого, що насправді здійснилося.
Прихильники Фалеса стверджують, що він міг передбачити ймовірну дату, коли може виникнути сонячне затемнення, використовуючи цикл Сароса, приблизно 18-річний цикл, в якому картина сонячних і місячних затемнень майже повторюється.
Найдавніші докази використання циклу Сарос - з Вавилонії приблизно в 500 до н.е., але, можливо, він був використаний набагато раніше. І навіть можливо, що Фалес, можливо, поїхав у Вавилонію, щоб навчитися цьому.
Затемнення Анаксагора - Греція, 478 р. До н.е.
На думку грецького історика Плутарха та інших античних письменників, філософ Анаксагор з Клазомене був першим, хто зрозумів, що сонячне затемнення спричинене тінню місяця, що вимиває світло сонця, а не якоюсь трансформацією сонця себе.
Деталі того, як Анаксагор повинен розібратися в цьому, невідомі, але сучасні історики стверджують, що він, можливо, використовував описи затемнень від грецьких рибалок і моряків в афінському порту Пірея, щоб дізнатися, що тінь затемнення видно лише над певною територією, і щоб він швидко проходив через регіон із заходу на схід.
Сучасні астрономи підрахували, що затемнення Сонця 17 лютого 478 р. До н. Е., Яке було видно з Афін, де тоді жив Анаксагор, можливо, було затемненням, яке призвело до цього розуміння.
На основі своїх спостережень за затемненням Анаксагор також вважає розмір Сонця та Місяця. Місяць, міркував він, був принаймні таким же великим, як півострів Пелопоннес у Греції, і сонце повинно бути в багато разів більшим за розмір місяця.
Затемнення Гіппарха - Греція та Єгипет, 189 р. До н.е.
За даними греко-єгипетського астронома Клавдія Птолемея, астроном Нікейський астроном першим обчислив відстань до Місяця від Землі, використовуючи спостереження сонячного затемнення, яке було видно як у Олександри в Єгипті, так і в регіоні Геллеспонта Греції. ніж 620 миль (1000 кілометрів) на північ.
Сучасні астрономи обчислюють це, мабуть, затемнення 14 березня 189 р. До н.е.
Гіппарх був відданим спостерігачем, який за життя складав замітки про 20 сонячних і місячних затемнень. Зауваживши, що одне конкретне затемнення було загальним у Геллеспонті в Греції, але виявилося лише частковим затемненням в Олександрії в Єгипті, Гіппарх зміг обчислити відстань до Місяця відносно відстані на поверхні Землі між двома містами.
Оцінивши відстань від Геллеспонта до Олександрії, Гіппарх підрахував, що Місяць був від Землі приблизно на 268 000 миль (429 000 кілометрів) - цифра, яка лише приблизно на 11 відсотків перевищує середню відстань між Місяцем і Землею, обчислена сучасними астрономи.
Затемнення Галлея - Англія, 1715 р. Н. Е.
Німецький астроном Йоганнес Кеплер розробив сучасне наукове розуміння сонячних затемнень у працях, опублікованих у 1604 та 1605 роках, але він помер у 1630 році, перш ніж робити будь-які ефективні прогнози.
Таким чином, заслуга перших в історії справді наукових прогнозів сонячного затемнення є англійським астрономом Едмундом Галлеєм, який також відкрив знамениту комету, яка носить його ім'я.
У 1705 році Галлі опублікував передбачення сонячного затемнення, яке було б видно на більшій частині Англії 3 травня того ж року, спираючись на теорію універсальної гравітації, розроблену його другом сером Ісааком Ньютоном.
Галлі також опублікувала карту передбачуваного шляху затемнення і закликала астрономів та представників громадськості зробити власні спостереження за подією.
Сам Галлі спостерігав за затемненням, яке виявилося кільцевим (або кільцеподібним) затемненням, зі будівлі Королівського товариства в Лондоні, в незвично ясний ранок у місті: "За кілька секунд до того, як все сховано сонце , там виявили навколо Місяця світяться кільця приблизно з цифрою, а може, і десятою частиною діаметра Місяця вшир ».
Під час події передбачення Галлея, обчислені вручну, були відключені лише на відстані приблизно 4 хвилин і 30 км відстані.
Бісер Бейлі - Шотландія, 1836
Спостереження Едмунда Галлея у 1715 р. Також першими зафіксували появу явища, яке стане відомим як Бісер Бейлі - яскравих точок світла, які з’являються навколо кінцівки затемненого місяця так само, як за ним зникає сонце,
Галлі також з'ясувала правильну причину явища: долини між пагорбами вздовж видимого краю Місяця, які на мить затоплені світлом, поки вершини знаходяться у темряві: "... яка поява могла виходити не з іншої причини, крім Нерівності Місячної поверхні, там, де поблизу Південного полюса Місяця є деякі підвищені їх частини, внаслідок чого інтерпозиційна частина цієї надзвичайно тонкої нитки світла була перехоплена ", - написав Галлі.
Це ж явище спостерігав англійський астроном Френсіс Бейлі під час кільцевого затемнення в Шотландії в 1836 році, і хоча Галлі зазначав той самий ефект понад 100 років раніше, ефект з тих пір став відомим як "Білі Бейлі".
Пов'язаний ефект - "Діамантове кільце", показане тут у затемненні 2009 року над Японією, яке є остаточним спалахом світла, який видно, коли залишається лише одна "намистинка".
Північна Європа, 1851 рік
Повне сонячне затемнення над Північною Європою 28 липня 1851 року встановило ряд перших у науці про затемнення. Це перше затемнення стало предметом міжнародної експедиції Британським королівським астрономічним товариством (RAS), а також експедицій астрономів з багатьох інших європейських країн.
Записи затемнення 1851 року включають перші спостереження верхньої атмосфери сонця, хромосферу, від британського астронома Джорджа Ері, який був членом експедиції RAS до Швеції.
Спочатку Ері подумав, що він бачив яскраві «гори» на поверхні сонця, але пізніше астрономи зрозуміли, що він бачить невеликі видатні яскраві гази, що називаються «спікулами», які надають хромосфері зубчастий вигляд
Відомий звіт про затемнення 1851 р. Зробив інший член експедиції РАН в Норвегію Джон Крауч Адамс, який декількома роками раніше правильно розрахував орбіту Нептуна на основі відхилень в орбіті планети Уран.
"Поява корони, що сяє холодним неземним світлом, справляло враження на мою думку, яку ніколи не вдасться подолати, і на мене натрапило мимовільне почуття самотності та безтурботності. Партія сінокосів, які весело сміялися і балакали при їх роботі під час ранньої частини затемнення тепер сиділи на землі, у групі біля телескопа, спостерігаючи за тим, що відбувається з найбільшим інтересом, і зберігаючи глибоку тишу. Ворона була єдиною твариною біля мене; це виглядало досить збентеженим, невпевнено летить назад і вперед поблизу землі ", Ері писав у дослідженні під назвою" Облік загального затемнення Сонця 1851 року, 28 липня, як це спостерігалося в Геттенберзі в Крістіанії та в Christianstadt, опублікований у листопаді 1851 року.
Подія 1851 року також створила першу фотографію сонячного затемнення, показану тут, яку зробив Юлій Берковський у Королівській обсерваторії в Конігсберзі в Пруссії, зараз Калінінград у Росії.
Відкриття гелію - Індія, 1868 рік
16 серпня 1868 року французький астроном Жюль Янссен зробив фотографії спектра сонця під час повного сонячного затемнення в східному індійському місті Гунтур.
Аналізуючи фотографію, використовуючи нещодавно відкриту науку про спектроскопію, Янссен відмітив наявність яскравої лінії в жовтій частині спектра сонця, що свідчило про наявність невідомого газу в атмосфері сонця разом із загальним воднем.
Спочатку Янссен припускав, що яскрава лінія обумовлена стихією натрієм. Але протягом декількох місяців після відкриття Янссена англійський астроном Норман Локкер виявив ту саму лінію в спектрі звичайного денного світла і зазначив, що вона не може відповідати жодному відомому елементу.
Лок'єр назвав нововиявлений елемент "гелієм" після грецького слова для сонця Геліос.
Хоча гелій рясний всередині зірок, рідко зустрічається на Землі. Він набагато легший, ніж більшість газів, і легко виходить у верхню атмосферу, а звідти в космос.
Після того, як його знайшли астрономи на сонці, гелій залишався невідомим на Землі приблизно приблизно через 30 років, коли шотландський хімік Вільям Рамсей виявив поклади газу всередині шматку уранової руди в результаті радіоактивного розпаду важчих елементів.
На цьому зображенні НАСА показано Сонце в довжинах хвиль ультрафіолетового світла, викликаного збудженими атомами гелію.
Затемнення Ейнштейна - Африка та Південна Америка, 1919 рік
Теорія загальної відносності Альберта Ейнштейна, розроблена між 1907 та 1915 роками, зробила приголомшливе передбачення того, що на світло впливає гравітація - і як результат, промені світла, що проходять поблизу великого об'єкта в просторі, наприклад, Сонця, будуть заломлюватися або зігнутися .
Але перші докази теорії Ейнштейна з'явилися лише до 1919 року, після того, як були зроблені спостереження про повне затемнення, яке було видно з Африки та Південної Америки.
Британські астрономи Артур Еддінгтон та Френк Уотсон Дайсон поїхали на острів Принсіпі, біля західного узбережжя Африки, для події.
Вони підготувалися до затемнення шляхом точного вимірювання точних місць яскравих зірок скупчення Гейад у сузір'ї Тельця, які, за їхніми підрахунками, будуть на шляху затемнення 1919 року.
Озброївшись «справжньою» позицією Гейдес, Едінгтон і Уотсон Дайсон потім зробили фотографії зірок під час сукупності затемнення в Принсіпі. На їхніх фотографіях видно, що світло від зірок Гіади справді було «зігнутим», коли воно проходило близько до сонця, в результаті чого зірки з'являлися в дещо іншому місці від їх справжнього положення, так, як передбачив Ейнштейн.
Спостереження за пізнішими затемненнями, такими як затемнення 1922 р. Над Африкою, Індійським океаном та Австралією, допомогли підтвердити спостереження Еддінгтона та теорії гравітації та світла Ейнштейна.
