Якщо Сонце було трохи більше, а Місяць трохи далі, то тотальні сонячні затемнення ніколи не трапляться. Але вони це роблять, і виявляється, це небесне явище, що змінило людську історію, і наш погляд на Всесвіт, може бути повним збігом обставин.
Повні сонячні затемнення, коли Місяць майже ідеально прикриває сонце, зачаровували людей хоча б з часів найдавніших цивілізацій. Деякі найдавніші історичні записи, написані на глиняних табличках у Вавилонії близько 2500 років тому, присвячені спостереженням затемнень. У той час астрономи трактували події як ознаки катастрофи, тоді як люди по всьому світу зазвичай пояснювали затемнення як конфлікт між сонцем та пожираючим небесним драконом, вовком чи щуром.
Кілька сонячних затемнень навіть змінили людську історію - наприклад, вплинувши на результат головного древнього бою або надихнувши вчених, коли вони розкривали таємниці місця людства у Всесвіті. Це велика відповідальність за явище, яке астрономи іноді характеризують як "небесний збіг". Зрештою, ось що насправді тотальне сонячне затемнення: тотальний збіг.
"Місяць майже рівно на 400 менший за діаметр Сонця, а сонце майже точно в 400 разів далі, ніж Місяць", - сказав Марк Галлайвей, астроном з Університету Хартфордшира у Великобританії. "Наслідком цього є те, що кутовий діаметр або розмір, який ми бачимо, сонця та місяця на небі майже однакові".
Такий майже ідеальний збіг не завжди був. Оскільки відстань між Місяцем і Землею повільно змінюється, сонячні затемнення виглядали дуже різними мільйони років тому - і вони знову будуть десятками мільйонів років у майбутньому.
"Це прекрасний збіг обставин - життя живе на Землі вже близько 400 мільйонів років, і ми живемо в цьому маленькому вікні часу, де це відбувається, що досить дивовижно", - сказав Голлайвей в Live Science.
Небесний збіг
Коротше кажучи, просто випадковість геометрії полягає в тому, що видимий диск Місяця майже точно відповідає розміру видимого диска Сонця, - сказав астроном Калеб Шарф, директор Центру астробіології Колумбійського університету в Нью-Йорку.
"Коли ми починаємо, називаючи це збігом обставин, що диск Місяця і Сонця виглядає дуже схожими за розмірами, ми встановлюємо головоломку там, де її, мабуть, немає", - сказав Шарф в Live Science. "" Збіг "не настільки великий - він приблизний і змінюється залежно від часу затемнення та місячної орбіти".
Галлавей додав, що так само, як Земля обертається Сонцем еліптичним шляхом, а не круговою, орбіта Місяця Землі також еліптична, і відрізняється приблизно на 6 відсотків від ідеального кола. Як результат, зміна відстані між Землею та Місяцем може істотно змінити зовнішній вигляд кожного затемнення, видно з поверхні Землі, сказав він.
"Коли Місяць знаходиться на самому віддалі, ми отримаємо те, що називається кільцевим затемненням", - сказав Галлавей, який також називається ефектом "вогняного кільця", коли видимий розмір Місяця трохи менший і сонячний диск видно навколо краю Місяця.
Крім того, Місяць дуже повільно рухається далі від Землі, ефект, викликаний випинанням припливів Земного океану, повільно перетягуючи Місяць на трохи більш швидку і вищу орбіту. (Той самий механізм змушує обертання Землі сповільнюватися, роблячи дні довшими дуже маленькою часткою секунди щороку.)
"На даний момент Місяць повільно відходить від Землі приблизно з швидкістю росту ваших нігтів на пальці", - сказав Галлоуей, - тому через кілька десятків мільйонів років ми перестанемо мати подібні затемнення ".
Астрономія для динозаврів
Сонячні затемнення також виглядали б дуже по-різному в далекому минулому, коли Місяць був набагато ближче до Землі і виявився набагато більшим, сказав Галлавей. (Хоча, можливо, у той час, тільки динозаври були б навколо, щоб побачити це.)
"Місяць повністю покрив би сонце, тому ми не отримали б таких дивних ефектів, як бісер Бейлі та ефект алмазного кільця", - сказав він.
Бісер Бейлі - це точки світла, які іноді видно, коли сонце з’являється з-за місяця. Сонячне світло, що протікає через місячні гори та долини, викликає явище. Алмазне кільце має подібний ефект, але в набагато більших масштабах, воно виникає, коли світло від східчого сонця спалахує вздовж однієї сторони місячного диска, сказав Галлавей.
Хоча деякі сонячні затемнення відігравали важливу роль у науці, наприклад, затемнення 1919 року, яке допомогло перевірити теорію загальної відносності Ейнштейна, ці небесні події не завжди мають великий науковий інтерес, сказав він.
"Затемнення - одна з найбільш добре вивчених речей у науці. Ми знаємо, як вони працюють, і, якщо чесно, ми просто виходимо туди, тому що нам подобається бачити затемнення", - сказав Галлавей.
Однак декілька явищ, пов’язаних із затемненням на Землі, до кінця не вивчені, за його словами. "Дивні речі відбуваються, наприклад, із тінями. Вони виглядають смугастими під час затемнень. Це може бути тому, що сонце більше не є точковим джерелом і все ефективно висвітлюється колом", - сказав Галлавей.
Вчені також провели експерименти, щоб визначити, чи сприймається багатьма спостерігачами затемнення зниження температури справжнє чи психологічний ефект, додав він.
"Те, що птахи перестають співати - це теж дуже дивно. А повітря, як повідомляється, переходить у фіолетовий колір, можливо, тому що це тип джерела освітлення, якого ми ніколи не відчували", - сказав Галлоуей.
Затемнення людини
Проте людський досвід затемнень особливо цікавить Кейт Руссо, психолога та автора, яка написала три книги на цю тему. Її остання книга "Бути в тіні: Історії першого досвіду загального затемнення" (Бути в тіні, 2017) вийшла раніше цього місяця.
"Повне сонячне затемнення на відміну від будь-якої іншої астрономічної події - зміни відбуваються над вами, навколо вас і всередині вас", - сказав Руссо в ефірі електронної пошти Live Science.
"Тотальність виникає через збіг у масштабі, що дозволяє Місяцю повністю блокувати Сонце. Але те, що робить тотальність настільки особливою, це наскільки занурений досвід. Це потойбічне та вражаюче в масштабах, які ніколи не бачили. "бачити" повне затемнення. Ви "переживаєте" це ", - сказав Руссо.
ПАМ'ЯТАЙТЕ: Дивлячись прямо на сонце, навіть коли воно частково вкрите місяцем, може спричинити серйозні пошкодження очей або сліпоту. НІКОЛИ дивіться на часткове затемнення Сонця без належного захисту очей. На нашому сестринському сайті Space.com є повний посібник щодо безпечного перегляду затемнення.
