Solformørkelse
Selvom de engang frygtedes som et ondt tegn, har solformørkelser bidraget til at forme menneskets historie - og nogle få solformørkelser har især bidraget til at guide filosoffer og videnskabsfolk til en bedre forståelse af himlen og vores sande sted i universet.
Her er en nedtælling af 10 solformørkelser, der ændrede videnskaben.
Ugarit Eclipse - Syrien 1223 B.C.
Observationer af solformørkelser foretaget af astronomer i Mesopotamia for mere end 3.000 år siden er blandt de allerførste astronomiske poster. Sammen med andre observationer indsamlet af babylonierne, assyrerne og andre i den gamle Mellemøsten er de faktisk de ældste videnskabelige optegnelser overhovedet.
På det tidspunkt troede astrologer, at solformørkelser, kometer og andre himmelbegivenheder kunne påvirke menneskelige begivenheder her på Jorden, især skæbnen til konger og imperier. Men deres observationer af hensyn til astrologien markerer også de tidligste kendte skridt taget af menneskeheden på vej mod moderne videnskab.
Den tidligste kendte solformørkelsesobservation, der er registreret i Mellemøsten, er Ugarit-formørkelsen, der var indskrevet i spidsskrift på en lertavle, der blev opdaget i den syriske by Ugarit i 1940'erne.
Ifølge en undersøgelse, der blev offentliggjort i tidsskriftet Nature i 1989, beskriver teksten på tabletten en total solformørkelse, der fandt sted 5. marts i 1223 f.Kr., da Ugarit var en del af det assyriske imperium.
I observationen bemærkes, at stjernerne og planeten Mars var synlige i mørket forårsaget af formørkelsen: "På nymånedagen, i måneden Hiyar, blev solen skammet og gik ned om dagen med Mars deltager. "
Anyang Eclipse - Kina 1302 B.C.
I mange år troede Ugarit-tabletten at beskrive en formørkelse, der opstod i 1375 f.Kr., hvilket ville have gjort det til den ældste kendte formørkelsesobservation.
Men da Ugarit-tabletten nu menes at henvise til 1223 f.Kr., en observation af solen lavet i byen Anyang i det centrale Kina i 1302 f.Kr. menes nu at være den tidligste overlevende fortegnelse over en solformørkelse.
Det blev skrevet i et gammelt kinesisk skrift, der blev ridset på et fladt fragment af skildpaddeskal, en af tusinder af arkæologiske relikvier fra perioden kendt som "orakelknogler", fra den senere tro på, at de var magiske og kunne hjælpe med at forudsige fremtiden .
Observationen bemærker, at "tre flammer spiste solen, og store stjerner blev set," som forskere har fortolket som en beskrivelse af en total formørkelse med tre lyse strømme af gas i solcoronaen, som kun bliver synlig under en formørkelse.
I 1989 brugte astronomer ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) Anyang-observationer og måneformørkelsesobservationer fra den samme periode til at bestemme den nøjagtige dato for den gamle formørkelse som 5. juni 1302 f.Kr.
Derefter brugte JPL-forskerne denne information i en computermodel for at vise, at Jordens rotation er aftaget lidt med 0,0047 sekunder siden 1302 f.Kr. på grund af tidevandsfriktion - trækket på den roterende jord forårsaget af tyngdekraften i månen på månen vores yderste bule af vores planet.
Thales 'formørkelse - Anatolia, 585 f.Kr.
Ifølge den gamle græske historiker Herodotus forudsagde filosofen, astronomen og matematikeren Thales fra Miletus en solformørkelse, der fandt sted over Lilleasien i det 6. århundrede f.Kr.
Mens der er betydelig tvivl om påstandens nøjagtighed, beregner moderne astronomer, at hvis det skete, som Herodotus sagde, så var det sandsynligvis en ringformet solformørkelse, der var synlig over Mellemøsten den 28. maj 585 f.Kr.
Herodotus rapporterede også, at formørkelsen fandt sted under et slag ved siden af Halys-floden i Anatolien mellem mederne og lydianerne, en kamp, der siden er kendt som historien som "slaget ved formørkelsen."
Sci-fi-forfatteren Isaac Asimov bemærkede, at denne kamp derfor var den tidligste begivenhed i historien, hvor der er en nøjagtig dato; mens videnskabshistorikere bemærker, at det også ville have været den første videnskabelige forudsigelse af nogen form for fænomener - i det mindste den første, der faktisk kom til virkelighed.
Tilhængere af Thales argumenterer for, at han kunne have forudsagt en sandsynlig dato, hvor en solformørkelse kunne forekomme ved hjælp af Saros Cycle, en ca. 18-årig cyklus, hvor mønsteret af sol- og måneformørkelse næsten gentages.
De tidligste beviser for brugen af Saros-cyklus er fra Babylonia i omkring 500 f.Kr., men det kan have været brugt meget tidligere. Og det er endda muligt, at Thales måske har rejst til Babylonia for at lære det.
Anaxagoras 'formørkelse - Grækenland, 478 f.Kr.
Ifølge den græske historiker Plutarch og andre gamle forfattere var filosofen Anaxagoras fra Clazomenae den første til at indse, at en solformørkelse er forårsaget af, at måneskyggen udsletter solens lys snarere end en slags transformation af solen sig selv.
Detaljerne om, hvordan Anaxagoras skulle have fundet ud af dette vides ikke, men moderne historikere hævder, at han muligvis har brugt beskrivelserne af formørkelser fra græske fiskere og sejlere i den athenske havn i Piræus for at lære, at formørkelsesskyggen kun var synlig over et bestemt område, og at det passerede hurtigt over regionen fra vest til øst.
Moderne astronomer har beregnet, at en solformørkelse den 17. februar 478 f.Kr., som var synlig fra Athen, hvor Anaxagoras derefter boede, kan have været formørkelsen, der førte til denne indsigt.
På grundlag af hans formørkelsesobservationer siges Anaxagoras også at have estimeret størrelsen på solen og månen. Månen, sagde han, var mindst lige så stor som Peloponnes-halvøen i Grækenland, og solen måtte være mange gange størrelsen på månen.
Hipparchus 'formørkelse - Grækenland og Egypten, 189 f.Kr.
Ifølge den græsk-egyptiske astronom Claudius Ptolemy var astronomen Hipparchus fra Nicaea den første til at beregne afstanden til månen fra Jorden ved hjælp af observationer af en solformørkelse, der var synlig ved både Alexandra i Egypten og Hellespont-regionen i Grækenland, mere over 620 miles (1.000 kilometer) mod nord.
Moderne astronomer beregner, at dette sandsynligvis var formørkelsen den 14. marts 189 f.Kr.
Hipparchus var en hengiven observatør, der udarbejdede noter om 20 sol- og måneformørkelser i løbet af hans levetid. Efter at have bemærket, at en bestemt formørkelse var total på Hellespont i Grækenland, men kun optrådte som en delvis formørkelse ved Alexandria i Egypten, var Hipparchus i stand til at beregne afstanden til månen i forhold til afstanden på jordoverfladen mellem de to byer.
Ved at estimere afstanden fra Hellespont til Alexandria beregnet Hipparchus, at månen var ca. 429.000 km væk fra Jorden - et tal, der kun er ca. 11 procent større end den gennemsnitlige afstand mellem månen og Jorden beregnet af moderne astronomer.
Halley's Eclipse - England, 1715 A.D.
Den tyske astronom Johannes Kepler udviklede den moderne videnskabelige forståelse af solformørkelser i skrifter, der blev offentliggjort i 1604 og 1605, men han døde i 1630, før han gjorde nogen effektive forudsigelser.
Kredit for de første virkelig videnskabelige forudsigelser om en solformørkelse i historien går derfor til den engelske astronom Edmund Halley, der også opdagede den berømte komet, der bærer hans navn.
I 1705 offentliggjorde Halley en forudsigelse for en solformørkelse, der ville være synlig over det meste af England den 3. maj samme år, baseret på teorien om universel tyngdekraft udviklet af sin ven Sir Isaac Newton.
Halley offentliggjorde også et kort over den forudsagte formørkelsessti og opfordrede astronomer og offentlighedens medlemmer til at foretage deres egne observationer af begivenheden.
Halley selv observerede formørkelsen, som viste sig at være en ringformet (eller ringformet) formørkelse fra bygningen af Royal Society i London, på en usædvanlig klar morgen i byen: "Et par sekunder før solen var skjult , der opdagede sig selv rundt om månen en lysende ring omkring et ciffer eller måske en tiende del af månens diameter i bredden. "
Under begivenheden var Halleys forudsigelser, beregnet for hånd, kun slukket ca. 4 minutter og ca. 30 km i afstand.
Baily's Beads - Skotland, 1836
Edmund Halleys observationer i 1715 var også de første til at registrere udseendet af et fænomen, der ville blive kendt som Bailys perler - de lyse prikker af lys, der vises omkring lemmen på den mørklagte måne, ligesom solen forsvinder bag den,
Halley regnede også med den rigtige årsag til fænomenet: dalene mellem bakker langs den synlige kant af månen, der bliver oversvømmet af lys et øjeblik, mens toppe er i mørke: “... hvilket udseende kunne fortsætte fra ingen anden grund, men Uligheder på Månens overflade, hvor der var nogle forhøjede dele deraf nær Månens Sydpol, hvis interposition del af det overordentlig fine lysfilament blev opsnappet, ”skrev Halley.
Det samme fænomen blev observeret af den engelske astronom Francis Baily under en ringformet formørkelse i Skotland i 1836, og selvom Halley havde bemærket den samme effekt mere end 100 år tidligere, er effekten siden blevet kendt som "Baily's Beads."
En relateret effekt er "Diamantring", der er vist her i en formørkelse i 2009 over Japan, som er en sidste lysstråle, der ses, når der kun er en "perle" tilbage.
Nordeuropa, 1851
Den samlede solformørkelse over Nordeuropa den 28. juli 1851 satte et antal første i formørkelsesvidenskab. Det var den første formørkelse, der blev genstand for en international ekspedition fra Storbritanniens Royal Astronomical Society (RAS), samt ekspeditioner fra astronomer fra mange andre europæiske lande.
Registreringer af formørkelsen fra 1851 inkluderer de første observationer af solens øvre atmosfære, kromosfæren, af den britiske astronom George Airy, som var medlem af RAS-ekspeditionen til Sverige.
Airy troede først, at han havde set lyse "bjerge" på solens overflade, men senere indså astronomer, at han så små fremtrædelser af lys gas kaldet "spicules", der giver kromosfæren et ujævn udseende
En berømt beretning om formørkelsen i 1851 blev foretaget af et andet medlem af RAS-ekspeditionen til Norge, John Crouch Adams, som nogle år tidligere korrekt havde beregnet Neptuns bane baseret på afvigelser i planeten Uranus bane.
"Koronaens udseende, skinnende med et koldt, jordnært lys, gjorde et indtryk på mit sind, som aldrig kan udløses, og en ufrivillig følelse af ensomhed og ubehag kom over mig. Et parti høstemænd, der havde lo og chattet glædeligt ved deres arbejde i den tidlige del af formørkelsen sad de nu på jorden, i en gruppe nær teleskopet, så på hvad der foregik med den største interesse og bevarede en dyb stilhed. En krage var det eneste dyr i nærheden af mig; det virkede ret forvirret, skrumpet og flyvende baglæns og fremad nær jorden på en usikker måde, "skrev Airy i en undersøgelse med titlen" Beretning om solens solformørkelse den 1851, den 28. juli, som observeret i Gottenberg ved Christiania, og kl. Christianstadt, udgivet i november 1851.
Begivenheden i 1851 producerede også det første fotografi af en solformørkelse, der er vist her, som blev foretaget af Julius Berkowski på Royal Observatory i Konigsberg i Prusen, nu Kaliningrad i Rusland.
Opdagelse af Helium - Indien, 1868
Den 16. august 1868 lavede den franske astronom Jules Janssen fotografier af solspektret under en total solformørkelse i den østindiske by Guntur.
Ved analyse af fotografiet ved hjælp af den nyligt opdagede videnskab om spektroskopi bemærkede Janssen tilstedeværelsen af en lys linje i den gule del af solens spektrum, som angav tilstedeværelsen af en ukendt gas i solens atmosfære sammen med almindeligt brint.
Først antog Janssen, at den lyse linje var forårsaget af elementet natrium. Men inden for et par måneder efter Janssens opdagelse fandt den engelske astronom Norman Lockyer den samme linje i spektret af almindeligt dagslys, og bemærkede, at den ikke kunne svare til noget kendt element.
Lockyer kaldte det nyligt opdagede element "helium" efter et græsk ord for solen, Helios.
Selvom det er rigeligt i stjerner, er helium sjældent på Jorden. Det er meget lettere end de fleste gasser og slipper let ud i den øvre atmosfære og derfra i rummet.
Efter at det blev fundet af astronomer i solen, forblev helium ukendt på Jorden indtil omkring 30 år senere, da den skotske kemiker William Ramsay opdagede aflejringer af gassen inde i et stykke uranmalm som et resultat af det radioaktive henfald af tungere elementer.
Dette NASA-billede viser solen i bølgelængder af ultraviolet lys forårsaget af ophidsede heliumatomer.
Einsteins formørkelse - Afrika og Sydamerika, 1919
Albert Einsteins teori om generel relativitet, udviklet mellem 1907 og 1915, gjorde den forbløffende forudsigelse af, at lys var påvirket af tyngdekraften - og som et resultat ville lysstråler, der passerer nær et stort objekt i rummet, såsom solen, brydes eller bøjes .
Men det første bevis på Einsteins teori ville først komme først i 1919, efter at der blev foretaget observationer af en total formørkelse, der var synlig fra Afrika og Sydamerika.
De britiske astronomer Arthur Eddington og Frank Watson Dyson rejste til øen Principe, uden for Afrikas vestkyst, for begivenheden.
De havde forberedt sig på formørkelsen ved nøjagtigt at måle de præcise placeringer af de lyse stjerner i Hyades-klyngen i stjernebilledet Tyren, som de beregnet ville være i stien til formørkelsen i 1919.
Bevæbnet med Hyades 'sande' position, tog Eddington og Watson Dyson derefter fotografier af stjernerne under formørkelsen i Principe. Deres fotografier viser, at lyset fra Hyades-stjernerne faktisk var "bøjet", da det passerede tæt på solen, hvilket resulterede i, at stjernerne optrådte på et lidt andet sted end deres sande position, som Einstein havde forudsagt.
Observationer af senere formørkelser, såsom formørkelsen fra 1922 over Afrika, Det Indiske Ocean og Australien, hjalp med til at bekræfte Eddingtons observationer og Einsteins teorier om gravitation og lys.
