Totala förmörkelser är en kosmisk olycka

Förmörkelser är inte särskilt sällsynta i universum. En inträffar varje gång en planet, dess måne i omloppsbana och dess sol är i linje. Nästan varje planet har en sol, och astronomer har anledning att tro att många av dem har månar, så skuggor kommer sannolikt att kastas över en eller annan värld allt eftersom åren går.

Men solförmörkelser som den som miljoner amerikaner kommer att se den 8 april, där en blodröd ring och ljus korona dyker upp för att omge en svärtad sol, är en kosmisk slump. De är ett osannolikt sammanflöde av tid, rymd och planetarisk dynamik, resultatet av slumpmässiga händelser som inträffade för miljarder år sedan. Och så vitt vi vet är jordens magnifika förmörkelser unika i sin frekvens, ett extraordinärt fall av ett vanligt stjärnspektakel. Den 8 april kommer alla som med vördnad tittar på när månen tyst glider förbi solen att bevittna den planetariska versionen av blixtar.

Sett från en planet kan en solförmörkelse variera på nästan oändliga sätt. Allt beror på den skenbara storleken på stjärnan och den kropp som kretsar runt planeten. Vissa förmörkelser, kända som ringformade förmörkelser eller transiter, framstår som inget annat än en liten svart prick som korsar solskivan. De uppstår när en måne verkar mycket mindre än solen på himlen, antingen för att den är särskilt liten eller särskilt avlägsen (eller för att stjärnan är särskilt stor eller nära). Mars, till exempel, har två små potatisformade månar, som var och en är för liten för att blockera solen.

Omvänt, om en måne verkar mycket större på himlen än solen, skulle en förmörkelse se den lilla solskivan helt utplånas av den mycket större månen, vilket är fallet med många av de större månarna Jupiter och Saturnus. Säkert skulle en sådan förmörkelse innebära en chockerande förskjutning från ljus till mörker, men det skulle knappast vara det himmelska drama som setts på jorden. Den kusligt perfekta ersättningen av vår solskiva med en svart klot av samma storlek, följt av det överraskande utseendet av dramatiska och tidigare osynliga områden av belysning som omger den: den typen av förmörkelse kräver mycket speciella förhållanden.

Vår sol, som alla stjärnor, är en gigantisk boll av överhettad plasma. Nära dess yta exploderar gigantiska flammar av eld som kallas prominenser uppåt; Bortom dem ligger koronan, solens yttre atmosfär, som kan mäta miljontals grader på vilken temperaturskala som helst. Normalt sett kan vi inte se någon av dessa detaljer eftersom solen i sig helt enkelt är för stark. Men under en total solförmörkelse kan vi: Gupparna bildar en oregelbunden djupröd ring som omger solen, med koronan som lyser bortom dem. Det beror på att vår måne ser ut att vara nästan exakt lika stor som solen ur vår synvinkel på jordens yta: tillräckligt stor för att blockera det mesta av dess ljus, men inte så stor att den blockerar solens yttre lager.

I förhållande till jordens diameter är vår måne ovanligt stor för en satellit, åtminstone i vårt solsystem. Om du var en utomjordisk astronom som besökte vårt hörn av rymden, skulle du förmodligen tro att jord-månesystemet är två planeter som kretsar runt varandra. Och ändå, rund som den är, är vår måne fortfarande 400 gånger mindre i diameter än solen, men den råkar också vara ungefär 400 gånger närmare jorden. Och även detta sammanträffande av utrymme och storlek är i sanning en tidsolycka. Idag kretsar månen cirka 240 000 miles från jorden. Men för 4,5 miljarder år sedan, när den föddes från en apokalyptisk kollision mellan jorden och en planet lika stor som Mars, var den bara cirka 14 000 mil bort och skulle därför ha synts cirka 17 gånger större på himlen än den gjorde. vilket är idag . Sedan dess har månen sakta rört sig bort från jorden; För närvarande rör den sig med cirka 1,5 tum per år. När storleken på dess omloppsbana ökade, minskade dess skenbara storlek på jordens himmel. Det betyder att de förmörkelser vi ser idag förmodligen inte var möjliga förrän för ungefär en miljard år sedan, och kommer inte längre att vara möjliga om en miljard år från nu. Mänskligheten har turen att leva i det korta kosmiska fönstret av imponerande förmörkelser.

Inte alla förmörkelser som är synliga från jorden erbjuder perfekta vyer över prominenserna och korona samtidigt som världen kastas ut i en tillfällig natt. Den något icke-cirkulära formen på månens bana gör att den växer och drar ihop sig på himlen. Men nästan perfekta totalförmörkelser står för cirka 27 procent av alla överlagringar av solen och månen på jorden, tillräckligt ofta för att någon kan upptäcka dem i vilken region som helst varje generation eller så. Däremot är förmörkelser på andra planeter i vårt solsystem nästan alltid för små för att täcka solen eller så stora att ringen av eld och korona skyms. Perfekta totalförmörkelser är sällsynta pärlor för våra grannar, men vanliga för oss.

Den speciella frekvensen har gjort det möjligt för förmörkelser att lämna djupa spår i mänskliga myter och historia. Totala förmörkelser på jorden kan vara allt från några sekunder till sju minuter, men för våra förfäder var dessa korta ögonblick fortfarande nedgångar till skräck. “En stor rädsla griper dem”, lyder en aztekisk beskrivning av allmänhetens reaktion på en solförmörkelse. “Kvinnorna gråter högt. Och människor gråter… evigt mörker kommer att falla och demoner kommer att sjunka ner.” En legend säger att en kinesisk kejsare för tusentals år sedan beordrade avrättningen av två hovastronomer som misslyckades med att förutsäga en förmörkelse.

Förmörkelserna var tillräckligt dramatiska för att hjälpa våra förfäder, som invånarna i Babylon och Kina under årtusendena före den vanliga epoken, att ägna stor uppmärksamhet åt himlen. De tvingade kungar och kejsare att tillhandahålla de resurser som präster behövde för att göra och upprätthålla långsiktiga astronomiska rekord. De hjälpte till att sporra uppfinnandet av metoder för att spåra himmelska föremåls rörelser under hela livet, och på detta sätt avslöjades himlens urverk för första gången. I den långa processen av observation och journalföring hände också något annat: Eclips hjälpte till att tvinga människor att utveckla och avslöja vår mest intima förmåga för en ny, exakt sorts resonemang som kunde appliceras på världen.

Jag tror att den kosmiska olyckan med jordens perfekta förmörkelser (med deras stora dramatik och dolda mönster, paniken de orsakade på marknadsplatserna, faran de representerade för makthavarna, rädslan de inspirerade bland de första prästerna) -astronomer) kan ha tjänat som en kraft som driver människor mot ingenting mindre än vetenskapen själv. Och genom att utveckla vetenskapen får vi förmågan att omforma planeten och oss själva. Allt detta kanske aldrig har hänt utan att månen och solen verkar vara nästan lika stora från jorden. De lyckliga omständigheterna i vår himmel kan mycket väl ha varit gåvan som gjorde att vi så småningom kunde bli intima med dig.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *