Хората предсказват затъмненията от хиляди години – но е далеч по-трудно, отколкото си мислите
Крайбрежният град Ексмут в Западна Австралия претърпя едно от най-зрелищните астрономически феномени на 20 април 2023 година – цялостно слънчево затъмнение.
Затъмненията ни пленяват от хилядолетия, само че се оказва, че изчисляването тъкмо по кое време и къде можем да ги следим в цялостния им искра е изненадващо мъчно.
Слънчево затъмнение
Като преобладаващите (за нас, земляните) небесни тела, Слънцето и Луната са забавни за следене и наблюдаване още от античните култури – и естествено, те също са се опитвали да плануват придвижванията им.
Докато курса на Слънцето е много елементарен, Луната се движи по небето малко по-сложно: освен, че има етапи, само че също пораства и се свива очевидно, до момента в който пътува по елиптична орбита към Земята.
Освен това наподобява, че спътникът ни също и криволичи много безредно по време на своето пътешестване през небето, което прави извънредно предизвикателство да се опише тъкмо неговата орбита. Всъщност обяснението на придвижването му е единственият проблем, който предизвиква главобол на Исак Нютон.
Тъй като затъмненията са толкоз стряскащи за наблюдение, доста антични нации означават тяхното появяване в текстовете и изкуството си и по този начин с хода на времето виждат и че те се повтарят.
По време на лунно затъмнение – когато Земята блокира слънчевата светлина, която другояче би осветила цялостна Луна – затъмнената Луна придобива кървясъл нюанс. Много култури придават някакво предсказване на сходни събития (като частичното лунно затъмнение по време на рухването на Константинопол през 1453 г.) и разумно стартират да се питат по кое време може да се случи идващото сходно събитие.
Цикъл сарос
Различни култури по света без значение една от друга откриват, че затъмненията наподобява се случват на всеки 18 години: такова изказване се загатва в писмени записи от вавилонците и асирийците (от антична Месопотамия и актуален Ирак), а съгласно разкази същият интервал е бил употребен за предугаждане и образуване на церемонии от островитяните на Торесовия пролив в днешна Австралия.
Този цикъл, който може да продължи като поредност повече от 1000 години, в този момент е прочут като цикълът сарос. Самата думата „ сарос “ се загатва във византийската енциклопедия на Суда от 10 век и евентуално има гръцки генезис.
Цикълът демонстрира какъв брой време е належащо на системата Слънце-Земя-Луна да се върне към съвсем същата триъгълна настройка. Така че, в случай че видите, можете да очаквате друго 18 години по-късно, очевидно от множеството места на Земята.
Ако сте от антична просвета и видите цялостно, очевидно имате огромен шанс – те се случват почти на всеки 375 години в даден район на Земята. 18 години по-късно евентуално ще има друго цялостно слънчево затъмнение, само че то ще е над изцяло друга част на планетата.
След 54 години пък – три сароса – районът на затъмнението би трябвало да се е върнал на почти съвсем същото място на Земята. Но единствено доста жестоко, защото може да е на хиляди километри от предходното място.
В международен мащаб има цялостно слънчево затъмнение някъде по планетата почти на всеки 18 месеца по време на един от двата вероятни „ сезона на затъмнение “ годишно. Това е доста по-често от 18-годишния сарос и е допустимо, защото голям брой повтарящи се сароси се припокриват едновременно (приблизително дузина), всеки преместен с минимум 6 месеца. Например, цялостното слънчево затъмнение през 2028 година, което ще се вижда в Сидни, е част от изцяло друга сарос поредност от тазгодишното затъмнение.
След към 1000 години, когато една дълготрайна сарос поредност завърши, друга ще стартира с малко по-различно време.
Способни ли са били нашите антични предшественици в действителност да предсказват затъмненията? Да, в случай че приказваме за лунни затъмнения и може би даже за частични слънчеви затъмнения. Едно известно такова предугаждане е затъмнението на Талес през 585 година прочие н. е., макар че фактът, че цялостно слънчево затъмнение се е случило над Гърция, съвсем несъмнено е повече шанс, в сравнение с сметки. Тоест, те не биха планували, че 18 години по-късно (567 година прочие н. е.) цялостно слънчево затъмнение ще е очевидно на територията на днешните Съединени щати.
Вероятно фамозният гръцки Механизъм от Антикитира – изумително комплицирано механично устройство на 2000 години, употребявано за предсказание на нощното небе – може да пресметна тъкмо 18-годишния сарос. Но значимо е, че не може да предскаже цялостните слънчеви затъмнения на тъкмо място на Земята – единствено по кое време ще се случат.
Навлизайки в актуалната ера на науката, първото същинско предсказване за цялостно слънчево затъмнение (както по време, по този начин и по местоположение) се случва през 1715 година Едмънд Халей (същия човек с кометата) вярно предвижда, с акуратност до четири минути и 35 километра, цялостно слънчево затъмнение, което много комфортно мина над личната му къща в Лондон. Той прави това като употребява изцяло новите теории на Исак Нютон за гравитацията и орбиталната механика.
Днес ние не разчитаме на изчисляването на орбитите на цялата Слънчева система, с цел да предвиждаме затъмненията. Например НАСА употребява доста напреднала форма на антична техника – различаване на модели. С помощта на към 38 000 повтарящи се математически модела, НАСА може да планува слънчеви и лунни затъмнения за 1000 години напред.
Така че за тези от вас, които имат шанса да станат очевидци на цялостно слънчево затъмнение, отделете малко време, с цел да си визиите какво е означавало това прекарване за хората по света преди хиляди години.
Опитът да предскажем и разбираем този феномен непосредствено докара до огромен прогрес в математиката и орбиталната механика и с хубостта му бяхме принудени да прегърнем границите на нашето научно знание.
