Varför din totala solförmörkelsekarta plötsligt är fel

Det finns dussintals fantastiska förmörkelsekartor och förmörkelsekartappar tillgängliga för aprils totala solförmörkelse; några av dem har till och med blivit mycket framgångsrika memes.

Men de har alla något oväntat gemensamt: de har fel.

För dem som reser långt in på helhetens väg, som har en genomsnittlig bredd på cirka 115 kilometer, har det liten betydelse. Men för platser på kanten, där de flesta kartor tyder på att helheten kommer att vara kort, finns det nu en risk att det inte händer alls.

Anledningen är förvånande: Forskare vet inte solens diameter, vilket lämnar förmörkelsekartor (projektioner av dess skugga) helt snett.

Lyckligtvis fixar en ny karta saker, precis i tid.

MER FRÅN FORBESLista över totala solförmörkelsemisstag: 15 städer att undvika den 8 april

Exakt geometri

Den exakta geometrin för totalitetens väg (Månens skuggkon när den färdas över en roterande jord) beror traditionellt på beräkningar gjorda med en uppsättning värden som kallas besseliska element. Av avgörande betydelse är månens avstånd från jorden och månens exakta form, men även solens.

“Solradien är en av parametrarna som ingår i förmörkelseberäkningar,” sa Luca Quaglia, en Australienbaserad förmörkelseräknare som har hjälpt till att bestämma solradien sedan 2013, i ett mejl. “Men valet av dess värde är verkligen utelämnat. till eclipse-datorn.

Standardvärdet är 959,63 bågsekunder (en bågsekund är en 3 600:e del av en grad) och har accepterats sedan slutet av 1800-talet. Det används på de flesta förmörkelsekartor och bestämmer effektivt kanten på helhetens väg.

Men det är fel. Solen verkar vara större.

En felaktig siffra för solradie gör att förmörkelsekartor glider med upp till cirka 2 000 fot/600 meter vid sina kanter. “Mätningar och observationer som gjorts under det senaste decenniet har visat att detta värde är något för litet,” sa Quaglia. Det är mer i intervallet 960 bågsekunder, sa han, vilket är tillräckligt för att påverka var kanten på månens skugga är under en total solförmörkelse.

MER FRÅN FORBESGlöm Alamo: Varför förmörkelsejagare bör undvika centrala San Antonio den 8 april

Den “nya” förmörkelsekartan

Quaglias medarbetare är John Irwin, en mästare på förmörkelseberäkningar som förra veckan publicerade en ny karta som använder en solradie på 959,95. Det får oroväckande konsekvenser för städer som dissekeras av kanterna på helhetens väg, som Montreal i Kanada. Stadens Cité Jardin och dess park, som innehåller den olympiska byn och Olympiastadion, ligger inom helhetens väg på standardförmörkelsekartor. På Irwin’s ligger Cité Jardin precis utanför.

Variationerna finns för att Irwin inte använder besseliska element, utan istället börjar med den exakta topografin för både månen och jorden. Tillsammans med solens “nya” radie betyder detta något annorlunda, men mer exakta, förmörkelsekartor.

Använder den “nya” förmörkelsekartan

Hela den norra gränsen smalnar av, medan den södra gränsen sträcker sig in i Texas och smalnar av på andra håll. Du kan se exakt hur det påverkar din stad med hjälp av KML-filer, som används för att visa geografiska data i en Earth-webbläsare som Google Earth (antingen online eller i datorprogramvara):

Månens topografi

För skillnaden? Ju större solens diameter är, desto mindre är månens skugga och desto smalare väg för helheten. Topografin för månbenet, nu känd i detalj tack vare NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter, gör också skillnad. “Nästan alla förmörkelsegränser på publicerade kartor är de för den “mjuka månbenet”, och i vissa fall kan de vara mer än fem kilometer från de för “den sanna medlemmen”, sa Quaglia.

Så totalitetens väg är inte bara smalare än den ser ut på de flesta kartor, utan den har också taggiga kanter.

Betesområden och “dubbla diamantringar”

Du kan stå där skuggan av ett berg på månen kommer att korsa över dig, så att du kan se solens krona för en sekund. Eller så kanske det finns en dal och du förvägras all helhet. Detta är ett betesområde. “Jag tänker på beteszonen som remsan mellan den klassiska linjen och “lemlinjen”, men jag är den enda personen som räknar ut det; jag har inte sett det på någon annan karta”, säger solförmörkelsekartografen Michael Zeiler … på GreatAmericanEclipse.com, i en intervju. Zeiler har tagit detta till en annan nivå genom att utveckla kartor som visar exakt var det kommer att vara möjligt att se en “dubbel diamantring.”

Suddiga och taggiga kanter

Om exakta kartor kräver förmörkelsedatorer för att gå bort från idén om månen som en perfekt sfär, gäller samma sak för solen. “Eclipse-beräkningar görs för enkelhetens skull, förutsatt att solen är en perfekt sfär.” de resulterande förmörkelsegränserna är enkla linjer,” sa Quaglia. “Men kanten på fotosfären är förmodligen inte lika skarp och det sker en övergång från fotosfären till solens atmosfär.”

Det innebär suddiga kanter på helhetens väg där det är okänt exakt vad tittarna kommer att uppleva.

Glimtande “koronalitet”

I praktiken kommer observatörer som står några hundra meter på vardera sidan av gränsen sannolikt kort att se solkoronan (det Quaglia och hans medarbetare kallar “koronalitet”). Det som kommer att skilja sig är om Bailys pärlor försvinner, om solskivan någonsin blir 100% förmörkad.

“Ingen vet i vilken utsträckning utanför gränserna för förmörkelsen solkoronan slutar att synas,” sa Quaglia. “Det finns inga experimentella data som stöder något avstånd.”

Nästa vecka, i en upprepning av ett experiment 2017 i Vale, Oregon och Australien förra året, kommer Quaglia och hans samarbetspartner Alessandro Pessi att observera förmörkelsen ungefär en halv kilometer innanför den norra gränsen i Texas. “Totala solförmörkelser erbjuder unika möjligheter att göra mätningar i frånvaro av fotosfärsbländning”, sa han.

Strax före och efter totaliteten kommer de att placera ett galler på en vanlig kamera och ta bilder som skiljer ljuset från den nyförmörkade solen till dess spektrala komponenter.

blixtspektrum

Under den tiden, och strax före slutet av helheten, är delar av solens atmosfär, normalt skymd av fotosfären, dess kromosfär och korona, synliga upp till solens yta. Resultatet blir ett spektrum av stjärnmarkerade flare. , ljuskurvor där de exakta ljuskällorna kommer att ses inom ett mycket kondenserat område av solens atmosfär.

“Vi vill undersöka den regionen för att avgöra när fotosfären dör ut och kunna uppskatta solförmörkelsens radie,” sa Quaglia. Tidsstämplade blixtspektrumdata kan bestämma solradien under en solförmörkelse mer exakt än någon annan metod.

Den “nya” solradion

Som det ser ut finns det ingen överenskommen “ny” solradie, men Quaglia hoppas att hans och andras arbete med tiden kan replikeras av andra. Kanske en dag kommer nya värden för “solförmörkelsens radie” att antas allmänt, och vi kommer äntligen att ha en korrekt siffra för solens radie. Om det inte ändras förstås. “Det finns bevis för att solradien har förändrats under århundradena,” sa Quaglia. “Vi behöver en metod som gör att vi på ett tillförlitligt, upprepat och noggrant sätt kan mäta solradien under en förmörkelse.”

För det senaste om alla aspekter av den totala solförmörkelsen den 8 april i Nordamerika, kolla mitt huvudflöde för nya föremål varje dag.

Önskar dig klar himmel och stora ögon.

Leave a Reply

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