Solformørkelse
Selv om de en gang ble fryktet som et ondt tegn, har solformørkelser bidratt til å forme menneskets historie - og noen få solformørkelser, spesielt, har bidratt til å lede filosofer og forskere til en bedre forståelse av himmelen og vår sanne plass i universet.
Her er en nedtelling av 10 solformørkelser som forandret vitenskapen.
Ugarit Eclipse - Syria 1223 B.C.
Observasjoner av solformørkelser gjort av astronomer i Mesopotamia for mer enn 3000 år siden er blant de aller tidligste astronomiske registreringene. Faktisk, sammen med andre observasjoner samlet av babylonerne, assyrerne og andre i det gamle Midtøsten, er de de eldste vitenskapelige journalene overhodet.
På den tiden trodde astrologer at solformørkelser, kometer og andre himmelsk hendelser kunne påvirke menneskelige hendelser her på jorden, særlig skjebnen til konger og imperier. Men observasjonene deres for astrologiens skyld markerer også de tidligste kjente skritt tatt av menneskeheten på veien mot moderne vitenskap.
Den tidligste kjente solformørkelsesobservasjonen som er registrert i Midt-Østen er Ugarit Eclipse, som ble innskrevet i en kileskrift på en leirtavle som ble oppdaget i den syriske byen Ugarit på 1940-tallet.
I følge en studie publisert i tidsskriftet Nature i 1989, beskriver teksten på nettbrettet en total solformørkelse som skjedde 5. mars i 1223 f.Kr., da Ugarit var en del av det assyriske riket.
Observasjonen bemerker at stjernene og planeten Mars var synlige i mørket forårsaket av formørkelsen: "På nymånedagen, i måneden Hiyar, ble solen skamfull og gikk ned på dagen, med Mars til stede. "
Anyang Eclipse - Kina 1302 B.C.
I mange år trodde Ugarit-nettbrettet beskrive en formørkelse som skjedde i 1375 f.Kr., noe som ville ha gjort det til den eldste kjente formørkelsesobservasjonen.
Men siden Ugarit-nettbrettet nå antas å referere til 1223 f.Kr., ble en observasjon av solen gjort i byen Anyang i det sentrale Kina i 1302 f.Kr. er nå antatt å være den tidligste overlevende rekorden av en solformørkelse.
Det ble skrevet i et gammelt kinesisk skrift som ble skrapet på et flatt fragment av skilpaddeskall, en av tusenvis av arkeologiske relikvier fra perioden kjent som "orakelbein", fra den senere troen på at de var magiske og kunne bidra til å forutsi fremtiden .
Observasjonen bemerker at "tre flammer spiste solen, og store stjerner ble sett," som forskere har tolket som en beskrivelse av en total formørkelse med tre lyse strømmer av gass i solkoronaen, som bare blir synlig under en formørkelse.
I 1989 brukte astronomer ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) Anyang-observasjonene og måneformørkelsesobservasjonene fra samme periode for å bestemme den eksakte datoen for den eldgamle formørkelsen som 5. juni 1302 f.Kr.
Forskerne fra JPL brukte deretter informasjonen i en datamodell for å vise at jordens rotasjon har avtatt noe med 0,0047 sekunder siden 1302 f.Kr., på grunn av tidevannsfriksjon - dra på den spinnende jorden forårsaket av tyngdekraften fra månen på månen den ytterste bule av planeten vår.
Thales 'Eclipse - Anatolia, 585 f.Kr.
I følge den eldgamle greske historikeren Herodotus spådde filosofen, astronomen og matematikeren Thales av Miletus en solformørkelse som skjedde over Lilleasia på 600-tallet f.Kr.
Selv om det er betydelig tvil om kravets nøyaktighet, beregner moderne astronomer at hvis det skjedde som Herodotus sa, så var det sannsynligvis en ringformet solformørkelse som var synlig over Midt-Østen 28. mai 585 f.Kr.
Herodotus rapporterte også at formørkelsen skjedde under et slag ved Halys-elven i Anatolia mellom Medene og lyden, en kamp siden historien er kjent som "Slaget om formørkelsen."
Sci-fi-forfatteren Isaac Asimov bemerket at dette slaget derfor var den tidligste hendelsen i historien som det er en nøyaktig dato for; mens vitenskapshistorikere bemerker at det også ville ha vært den første vitenskapelige prediksjonen for noen form for fenomener - i det minste den første som faktisk gikk i oppfyllelse.
Tilhengerne av Thales hevder at han kunne ha forutsagt en sannsynlig dato for at en solformørkelse kan oppstå ved å bruke Saros Cycle, en omtrent 18 år lang syklus hvor mønsteret av sol- og måneformørkelse gjentar seg nesten nøyaktig.
De tidligste bevisene for bruk av Saros-syklusen er fra Babylonia i rundt 500 f.Kr., men det kan ha vært i bruk mye tidligere. Og det er til og med mulig at Thales kan ha reist til Babylonia for å lære det.
Anaxagoras 'Eclipse - Hellas, 478 f.Kr.
Ifølge den greske historikeren Plutarch og andre eldgamle forfattere, var filosofen Anaxagoras fra Clazomenae den første til å innse at en solformørkelse er forårsaket av at månens skygge utsletter solens lys, snarere enn en slags transformasjon av solen seg selv.
Detaljene om hvordan Anaxagoras skulle ha funnet ut dette er ikke kjent, men moderne historikere hevder at han kan ha brukt beskrivelsene av formørkelser fra greske fiskere og seilere i den athenske havnen i Pireus for å lære at formørkelseskyggen bare var synlig over et visst område, og at det passerte raskt over regionen fra vest til øst.
Moderne astronomer har beregnet at en solformørkelse den 17. februar 478 f.Kr., som var synlig fra Athen der Anaxagoras da bodde, kan ha vært formørkelsen som førte til denne innsikten.
På grunnlag av hans formørkelsesobservasjoner sies også Anaxagoras å ha estimert størrelsen på solen og månen. Månen, hevdet han, var minst like stor som Peloponnes-halvøya i Hellas, og solen måtte være mange ganger størrelsen på månen.
Hipparchus 'Eclipse - Greece & Egypt, 189 f.Kr.
I følge den gresk-egyptiske astronomen Claudius Ptolemy var astronomen Hipparchus fra Nicaea den første som beregnet avstanden til månen fra jorden ved å bruke observasjoner av en solformørkelse som var synlig både i Alexandra i Egypt og Hellespont-regionen i Hellas, mer 1.000 kilometer mot nord.
Moderne astronomer beregner at dette sannsynligvis var formørkelsen 14. mars 189 f.Kr.
Hipparchus var en hengiven observatør som sammenla notater om 20 sol- og måneformørkelser i løpet av sin levetid. Etter å ha lagt merke til at en bestemt formørkelse var total på Hellespont i Hellas, men bare dukket opp som en delvis formørkelse ved Alexandria i Egypt, kunne Hipparchus beregne avstanden til månen i forhold til avstanden på jordoverflaten mellom de to byene.
Ved å estimere avstanden fra Hellespont til Alexandria, beregnet Hipparchus at månen var omtrent 429 000 kilometer unna Jorden - et tall som bare er omtrent 11 prosent større enn den gjennomsnittlige avstanden mellom månen og jorden beregnet av moderne astronomer.
Halley's Eclipse - England, 1715 A.D.
Den tyske astronomen Johannes Kepler utviklet den moderne vitenskapelige forståelsen av solformørkelser i skrifter publisert i 1604 og 1605, men han døde i 1630 før han gjorde noen effektive forutsigelser.
Kreditt for de første virkelig vitenskapelige predikasjonene av en solformørkelse i historien går derfor til den engelske astronomen Edmund Halley, som også oppdaget den berømte kometen som bærer navnet hans.
I 1705 publiserte Halley en prediksjon for en solformørkelse som ville være synlig over det meste av England 3. mai samme år, basert på teorien om universell gravitasjon utviklet av vennen Sir Isaac Newton.
Halley publiserte også et kart over den spådde formørkelsesstien, og ba astronomer og publikummedlemmer gjøre sine egne observasjoner av hendelsen.
Halley selv observerte formørkelsen, som viste seg å være en ringformet (eller ringformet) formørkelse, fra bygningen til Royal Society i London, på en uvanlig klar morgen i byen: "Noen få sekunder før solen hele var gjemt , oppdaget det seg rundt månen en lysende ring rundt et siffer, eller kanskje en tiende del av månens diameter, i bredden. "
Under arrangementet var Halleys spådommer, beregnet for hånd, bare av med omtrent 4 minutter og omtrent 30 kilometer i avstand.
Baily's Beads - Scotland, 1836
Edmund Halleys observasjoner i 1715 var også de første til å registrere utseendet til et fenomen som ville bli kjent som Bailys perler - de lyse prikkene av lys som vises rundt lemmen til den mørklagte månen akkurat når solen forsvinner bak den,
Halley fant også ut den riktige årsaken til fenomenet: dalene mellom åser langs den synlige kanten av månen, som blir oversvømmet av lys et øyeblikk mens toppene er i mørke: “... som utseende kunne fortsette fra ingen annen grunn enn Ulikheter i månens overflate, der det var noen forhøyede deler derav nær Månens sørpol, hvis interposisjonsdel av det ekstremt fine Filament of Light ble oppfanget, "skrev Halley.
Det samme fenomenet ble observert av den engelske astronomen Francis Baily under en ringformet formørkelse i Skottland i 1836, og selv om Halley hadde notert den samme effekten mer enn 100 år tidligere, har effekten siden blitt kjent som "Baily's Beads."
En relatert effekt er "Diamond Ring", som er vist her i en formørkelse i 2009 over Japan, som er en siste lysstråle som blir sett når bare en "perle" gjenstår.
Nord-Europa, 1851
Den totale solformørkelsen over Nord-Europa 28. juli 1851, satte en rekke førstegangsformer i formørkelsesvitenskap. Det var den første formørkelsen som ble gjenstand for en internasjonal ekspedisjon av Storbritannias Royal Astronomical Society (RAS), samt ekspedisjoner fra astronomer fra mange andre europeiske land.
Registreringer av formørkelsen fra 1851 inkluderer de første observasjonene av solens øvre atmosfære, kromosfæren, av den britiske astronomen George Airy, som var medlem av RAS-ekspedisjonen til Sverige.
Airy trodde først at han hadde sett lyse "fjell" på overflaten av solen, men senere innså astronomene at han så små prominenser av lys gass kalt "spicules" som gir kromosfæren et skummelt utseende
En kjent beretning om formørkelsen i 1851 ble laget av et annet medlem av RAS-ekspedisjonen til Norge, John Crouch Adams, som noen år tidligere korrekt hadde beregnet bane til Neptun basert på avvik i bane til planeten Uranus.
"Utseendet til koronaen, skinnende med et kaldt, ustyrlig lys, gjorde inntrykk på tankene mine som aldri kan utsettes, og en ufrivillig følelse av ensomhet og uro kom over meg. Et parti hønseiere, som hadde lo og pratet lystig på sitt arbeid under den tidlige delen av formørkelsen, ble de nå sittende på bakken, i en gruppe i nærheten av teleskopet, og så på det som skjedde med størst interesse og bevare en dyp stillhet. En kråke var det eneste dyret i nærheten av meg; det virket ganske forvirret, skrikende og flyr bakover og fremover bakken på en usikker måte, "skrev Airy i en studie med tittelen" Account of the Total Eclipse of the Sun 1851, 28. juli, som observert på Gottenberg ved Christiania, og kl. Christianstadt, utgitt i november 1851.
Arrangementet i 1851 produserte også det første fotografiet av en solformørkelse, vist her, som ble laget av Julius Berkowski ved Royal Observatory i Konigsberg i Preussen, nå Kaliningrad i Russland.
Oppdagelsen av Helium - India, 1868
16. august 1868 lagde den franske astronomen Jules Janssen fotografier av solspekteret under en total solformørkelse i den østlige indiske byen Guntur.
Ved analyse av fotografiet ved bruk av den nyoppdagede vitenskapen om spektroskopi, bemerket Janssen tilstedeværelsen av en lys linje i den gule delen av solens spekter, som indikerte tilstedeværelsen av en ukjent gass i solens atmosfære, sammen med vanlig hydrogen.
Først antok Janssen at den lyse linjen var forårsaket av elementet natrium. Men i løpet av få måneder etter Janssens oppdagelse fant den engelske astronomen Norman Lockyer den samme linjen i spekteret av vanlig dagslys, og bemerket at den ikke kunne samsvare med noe kjent element.
Lockyer kalte det nyoppdagede elementet "helium", etter et gresk ord for solen, Helios.
Selv om det er rikelig med stjerner, er helium sjelden på jorden. Den er mye lettere enn de fleste gasser og slipper lett ut i den øvre atmosfæren, og derfra ut i verdensrommet.
Etter at den ble funnet av astronomer i solen, forble helium ukjent på jorden før rundt 30 år senere, da den skotske kjemikeren William Ramsay oppdaget forekomster av gassen inne i en biter med uranmalm, som et resultat av det radioaktive forfallet av tyngre elementer.
Dette NASA-bildet viser solen i bølgelengder av ultrafiolett lys forårsaket av spente heliumatomer.
Einsteins formørkelse - Afrika og Sør-Amerika, 1919
Albert Einsteins teori om generell relativitet, utviklet mellom 1907 og 1915, gjorde den oppsiktsvekkende spådommen om at lys var påvirket av tyngdekraften - og som et resultat ville lysstråler som passerte nær et stort objekt i rommet, for eksempel solen, bli brutt eller bøyd .
Men det første beviset på Einsteins teori ville ikke komme før i 1919, etter at observasjoner ble gjort av en total formørkelse som var synlig fra Afrika og Sør-Amerika.
De britiske astronomene Arthur Eddington og Frank Watson Dyson reiste til øya Principe, utenfor vestkysten av Afrika, for arrangementet.
De hadde forberedt seg på formørkelsen ved å måle de nøyaktige stedene til de lyse stjernene i Hyades-klyngen i stjernebildet Tyren, som de beregnet ville ligge i veien for formørkelsen i 1919.
Bevæpnet med den "sanne" posisjonen til Hyades, tok Eddington og Watson Dyson deretter fotografier av stjernene under formørkelsen totalitet i Principe. Deres fotografier viser at lyset fra Hyades-stjernene virkelig ble "bøyd" da det passerte nær solen, noe som resulterte i at stjernene dukket opp på et litt annet sted enn deres sanne posisjon, akkurat som Einstein hadde spådd.
Observasjoner av senere formørkelser, som formørkelsen fra 1922 over Afrika, Det indiske hav og Australia, bidro til å bekrefte Eddingtons observasjoner og Einsteins teorier om gravitasjon og lys.
