Hvis solen bare var lidt større, eller månen lidt længere væk, kan der aldrig forekomme samlede solformørkelser. Men det gør de, og det viser sig, at dette himmelske fænomen, der har ændret menneskets historie, og vores perspektiv af universet, kan være en ren tilfældighed.
Total solformørkelser, når månen næsten perfekt dækker solen, har fascineret mennesker siden i det mindste tidspunktet for de tidligste civilisationer. Nogle af de meget ældste historiske optegnelser, der er skrevet på lertavler i Babylonia for omkring 2.500 år siden, er viet til observationer af formørkelser. Astronomer på det tidspunkt fortolkede begivenhederne som tegn på katastrofe, mens folkeslag overalt i verden typisk forklarede formørkelser som en konflikt mellem solen og en fortærende himmel drage, ulv eller rotte.
Et par solformørkelser har endda ændret menneskets historie - for eksempel ved at påvirke resultatet af et centralt gammelt slag, eller ved at inspirere forskere, da de låste op hemmelighederne om menneskehedens sted i universet. Det er et stort ansvar for et fænomen, som astronomer undertiden beskriver som "en himmelsk sammenfald." Når alt kommer til alt er det, hvad en total solformørkelse egentlig er: en total tilfældighed.
"Månen er næsten nøjagtigt 400 mindre end solens diameter, og solen er næsten nøjagtig 400 gange længere væk end månen," sagde Mark Gallaway, en astronom ved University of Hertfordshire i Storbritannien. "Konsekvensen af dette er, at vinkeldiameteren eller størrelsen vi ser på solen og månen på himlen er næsten nøjagtig den samme."
En sådan næsten perfekt match var imidlertid ikke altid tilfældet. Fordi afstanden mellem månen og jorden langsomt skifter, så solformørkelser meget forskellige for millioner af år siden - og de vil igen, titusinder af millioner år i fremtiden.
"Det er en smuk tilfældighed - livet har været på Jorden i omkring 400 millioner år, og vi lever i dette lille tidsvindue, hvor dette sker, hvilket er ret forbløffende," fortalte Gallaway til Live Science.
Himmelsk sammenfald
Kort sagt, det er simpelthen en ulykke med geometri, at månens tilsyneladende disk er næsten nøjagtigt størrelsen på den tilsyneladende solskive, sagde astronom Caleb Scharf, direktør for Astrobiology Center ved Columbia University i New York City.
"Når vi starter med at kalde det for en tilfældighed, at månen og solens disk ser ud til at være meget ens i størrelse, sætter vi et puslespil, hvor et sandsynligvis ikke findes," fortalte Scharf til Live Science. "Tilfælden" er ikke så meget stor - den er omtrentlig, og den varierer afhængigt af tidspunktet for formørkelsen og månens bane. "
Gallaway tilføjede, at ligesom Jorden kredser om solen i en elliptisk sti, ikke cirkulær, er månens bane om Jorden også elliptisk og adskiller sig med ca. 6 procent fra en perfekt cirkel. Som et resultat kan den skiftende afstand mellem Jorden og månen gøre en stor forskel i udseendet af hver formørkelse set fra jordoverfladen, sagde han.
"Når månen er længst, får vi det, der kaldes en ringformet formørkelse," sagde Gallaway, hvilket er en virkning også kendt som "ildringen", når månens tilsyneladende størrelse er lidt mindre og solskiven er synlig omkring månens kant.
Derudover bevæger månen sig langsomt længere væk fra Jorden, en virkning forårsaget af udbuktningen af Jordens tidevand trækker langsomt månen ind i en lidt hurtigere og højere bane. (Den samme mekanisme får Jordens rotation til at falde, hvilket gør dagene længere med en meget lille brøkdel af et sekund hvert år.)
"I øjeblikket bevæger månen sig langsomt væk fra Jorden med den hastighed, som dine fingernegler vokser," sagde Galloway, "så om nogle få titusinder af år vil vi holde op med at have formørkelser som dette."
Astronomi for dinosaurier
Solformørkelser ville også have set meget anderledes ud i den fjerne fortid, da månen var meget tættere på Jorden og syntes meget større, sagde Gallaway. (Selvom det måske kun på det tidspunkt var det kun dinosaurier, der havde været der for at se det.)
"Månen ville have dækket solen fuldstændigt, så vi ville ikke få alle disse underlige effekter som Bailys perler og diamantringseffekten," sagde han.
Bailys perler er lyspunkter, som nogle gange ses, når solen dukker op bagfra månen. Sollys oversvømmet gennem månebjergene og dale forårsager fænomenet. Diamantringen er en lignende virkning, men i meget større skala, der forekommer, når lys fra den opkomne sol blusser ud langs den ene side af månens skive, sagde Gallaway.
Selvom nogle solformørkelser har spillet en vigtig rolle i videnskaben, såsom formørkelsen i 1919, der hjalp med at verificere Einsteins teori om generel relativitet, har disse himmelhændelser ikke altid meget videnskabelig interesse i dag, sagde han.
"Formørkelser er en af de mest godt undersøgte ting i videnskaben. Vi ved, hvordan de fungerer, og for at være ærlige, skal vi bare derude, fordi vi kan lide at se formørkelser," sagde Gallaway.
Et par formørkelsesrelaterede fænomener her på Jorden er ikke fuldt ud forstået, sagde han. "Mærkelige ting sker for eksempel med skygger. De ser stribede ud under formørkelser, hvilket kan skyldes, at solen ikke længere er en punktkilde, og alt oplyses effektivt af en cirkel," sagde Gallaway.
Videnskabsfolk har også udført eksperimenter for at bestemme, om det opfattede temperaturfald rapporteret af mange formørkelsesobservatører er reel eller en psykologisk effekt, tilføjede han.
"Det faktum, at fugle holder op med at synge - det er også meget underligt. Og luften rapporteres at få en lilla farve, muligvis fordi dette er en type lyskilde, som vi aldrig har oplevet før," sagde Galloway.
Den menneskelige formørkelse
Stadig er den menneskelige oplevelse af formørkelser af særlig interesse for Kate Russo, en psykolog og forfatter, der har skrevet tre bøger om emnet. Hendes seneste bog "Being in the Shadow: Stories of the First-Time Total Eclipse Experience" (Being in the Shadow, 2017) blev udgivet tidligere denne måned.
"En total solformørkelse er i modsætning til enhver anden astronomisk begivenhed - der sker ændringer over dig, omkring dig og inden i dig," sagde Russo til Live Science i en e-mail.
"Totalitet opstår på grund af sammenfaldet i skala, hvilket giver månen mulighed for fuldstændigt at blokere solen. Men hvad der gør totaliteten så speciel er, hvor fordybende oplevelsen er. Den er anden verden og ærefrygtindgydende i en skala, der aldrig er set før. Du behøver ikke 'se' en total formørkelse. Du 'oplever' det, "sagde Russo.
HUSK: At se direkte på solen, selv når den delvist er dækket af månen, kan forårsage alvorlig øjenskade eller blindhed. ALDRIG se på en delvis solformørkelse uden ordentlig øjenbeskyttelse. Vores søsterside Space.com har en komplet guide til, hvordan du kan se en formørkelse sikkert.
