’n Verduistering kan ’n verwante gebeurtenis hê wat ongeveer 18 jaar later plaasvind. Die 2 gebeure kan ’n soortgelyke belyning, ’n soortgelyke afstand tussen die Aarde en die Maan en ’n soortgelyke pad deur die meetkunde van die Aarde se skaduwee of die Maan se skaduwee hê. Hierdie verwantskap word die Saros-siklus genoem, een van sterrekunde se nuttigste voorbeelde van ’n patroon wat werk omdat verskeie onvolmaakte ritmes byna ooreenstem.
’n Saros duur ongeveer 18 jaar, 11 dae en 8 uur. Dit is nie ’n afspraak vir ’n identiese verduistering bo dieselfde dorp nie. Die ekstra ure verskuif die meetkunde soos van die Aarde af waargeneem, terwyl klein verskille van een herhaling na die volgende ophoop. Elke verduistering behoort aan ’n ontwikkelende familie eerder as ’n eindelose reeks duplikate.
Die maansverduisteringskatalogus bevat inligting oor individuele gebeure, insluitend hul tipes, kontaktye, duur en sigbaarheid vanaf jou ligging. Die Saros verduidelik die dieper verband tussen sommige van hierdie inskrywings: waarom ’n bepaalde soort belyning dekades later kan terugkeer.
3 maansiklusse moet byna ooreenstem
Die Maan volg meer as een nuttige siklus. Sy fasesiklus, of sinodiese maand, duur gemiddeld 29.53059 dae. Dit meet die tydsverloop van een nuwemaan tot die volgende, of van een volmaan tot die volgende. Sonsverduisterings vereis nuwemaan; maansverduisterings vereis volmaan. Om na die regte fase terug te keer, is dus die eerste vereiste vir ’n herhalende verduistering.
Die tweede siklus het met die Maan se gekantelde wentelbaan te doen. Sy wentelvlak het ’n helling van 5.14 grade teenoor die ekliptika, die vlak van die Aarde se wentelbaan om die Son. Die 2 vlakke ontmoet langs ’n lyn, en die punte waar die Maan daardie vlak kruis, word knope genoem. Vir ’n verduistering moet die Maan naby ’n knoop wees, asook in die gepaste fase. Die tydsverloop tussen een deurgang deur ’n bepaalde knoop en die volgende is ’n drakoniese maand, ongeveer 27.21 dae.
Die derde siklus meet hoe lank dit die Maan neem om na perigeum terug te keer, sy naaste punt aan die Aarde. Hierdie anomalistiese maand duur ongeveer 27.55 dae. Afstand beïnvloed die skynbare grootte van die Maan en sy snelheid langs sy wentelbaan, en daarom help die herhaling van hierdie siklus om verduisterings met soortgelyke eienskappe te lewer.
Hierdie maande verskil omdat die rigtings van die knope en perigeum stadig verander. ’n Gewone maand kan nie al 3 siklusse gelyktydig terugstel nie.
Die berekening agter 18 jaar
Die Saros werk omdat 223 sinodiese maande byna gelyk is aan 242 drakoniese maande en 239 anomalistiese maande. Ná hierdie tydsverloop keer die Maan terug na ongeveer dieselfde fase, ongeveer dieselfde posisie relatief tot ’n knoop en ongeveer dieselfde punt in sy siklus van nader- en verderbeweging.
As ons die gemiddelde lengte van die fasesiklus gebruik, kry ons ’n nuttige berekende voorbeeld: 223 × 29.53059 dae = 6,585.32157 dae. Die breukdeel, 0.32157 van ’n dag, is ongeveer 7 uur en 43 minute. Dit is waar die bekende afgeronde beskrywing “18 jaar, 11 dae en 8 uur” vandaan kom. Die oorblywende kalenderdae wissel na gelang van die skrikkeldae wat in dié tyd voorkom; dit kan ongeveer 10 dae eerder as 11 wees.
Dit is ’n byna-ooreenkoms, nie ’n presiese gemene veelvoud nie. Die knoopbelyning en afstand keer nie volmaak terug na hul vorige waardes nie, en daarom verander ’n verduistering soos sy familie ouer word. Werklike tydsverlope tussen ooreenstemmende oomblikke van verduisterings wissel ook ietwat, dus is die bytel van die gemiddelde Saros-lengte nie ’n plaasvervanger vir die berekening van ’n gebeurtenis se kontaktye nie.
Daar is nog ’n nuttige onderskeid: die telling van 223 maande verbind ’n sonsverduistering met ’n ander sonsverduistering, of ’n maansverduistering met ’n ander maansverduistering. Dit verander nie ’n verduistering tydens nuwemaan in een tydens volmaan nie. Die 2 soorte het afsonderlike Saros-reekse.
Waarom die volgende verduistering weswaarts verskuif
Die ekstra breukdeel van ’n dag het ’n groot geografiese gevolg. Die Aarde draai terwyl die volgende Saros-interval verstryk. Ongeveer 8 uur stem ooreen met ongeveer een derde van ’n omwenteling, dus verskuif die gebied wat na die verduistering gerig is, van een lid van die reeks na die volgende met ongeveer 120 grade lengtegraad weswaarts.
In die geval van ’n sonsverduistering help dit verduidelik waarom ’n latere lid van ’n bekende reeks gewoonlik oor ’n ander deel van die Aarde beweeg. Selfs al lyk die Son-Maan-belyning baie na dié van die vorige gebeurtenis, het jou waarnemingsplek weg van dieselfde posisie onder die skaduwee gedraai. Die baan verskuif ook noord- of suidwaarts namate die belyning verander.
By ’n maansverduistering is daar nie ’n smal baan van totaliteit oor die Aarde se oppervlak nie. Die vraag is eerder watter plekke die Maan tydens elke fase bo die horison het. Die verskuiwing in lengtegraad verander watter dele van die wêreld die gebeurtenis kan sien, hoewel groot sigbaarheidsgebiede kan oorvleuel.
3 Saros-intervalle vorm ’n exeligmos, ongeveer 54 jaar en een maand. Die ekstra ure tel op tot byna ’n volle dag, wat die tyd van die dag nader aan die begintyd bring. Dit verbeter die geografiese ooreenkoms, maar laat ’n verduistering steeds nie presies herhaal nie.
’n Verduisteringsfamilie het ’n lewensverhaal
’n Saros-reeks is die familie wat gevorm word deur hierdie verwante verduisterings een Saros uitmekaar te volg. Die siklus is die herhalende interval; die reeks is die ketting van gebeure wat daardeur verbind word. Baie reekse is terselfdertyd aan die gang, met hul lede wat deur die verduisteringskalender versprei is. 2 opeenvolgende verduisterings behoort dus nie noodwendig aan dieselfde familie nie.
Elke reeks duur baie eeue omdat die klein afwyking in die knoopbelyning stadig ophoop. ’n Maansverduisteringsreeks begin wanneer die Maan net-net die Aarde se penumbra, die buitenste deel van sy skaduwee, binnegaan. Latere lede kan dieper deur die skaduwee beweeg en gedeeltelike en, in sommige reekse, totale verduisterings word. Uiteindelik word die deurgange weer vlakker en eindig die reeks. Nie elke familie bereik totaliteit nie.
Die verskille tussen penumbrale, gedeeltelike en totale maansverduisterings bied die visuele agtergrond tot hierdie ontwikkeling. Die Saros bied ’n langer perspektief: hierdie kategorieë kan verskillende stadiums in ’n familie se ontwikkeling verteenwoordig, eerder as onverwante soorte gebeurtenisse.
Sonsverduisteringsreekse begin en eindig eweneens met gedeeltelike verduisterings, met sentrale verduisterings wat tussen hierdie stadiums kan voorkom. Die veranderende meetkunde kan totale, ringvormige of hibriede lede oplewer. ’n Familie se ooreenkomste is werklik, maar waarborg nooit ’n onveranderlike tipe verduistering nie.
Wat antieke waarnemers kon voorspel
Babiloniese sterrekundiges het herhalende patrone in maansverduisterings herken lank voordat ’n moderne fisiese verduideliking van wentelbeweging bestaan het. Rekords wat oor geslagte heen versamel is, het dit moontlik gemaak om gebeure wat baie jare uitmekaar plaasgevind het, met mekaar te verbind. Die kernprestasie was om te besef dat ’n lang reeks ’n struktuur bevat, eerder as om elke verduistering as ’n geïsoleerde voorteken of verrassing te beskou.
Maansverduisterings het ’n praktiese voordeel gebied om sulke patrone te ontdek. Hulle is oor ’n groot deel van die Aarde se nagkant sigbaar, dus kry ’n waarnemer op een plek meer geleenthede om hulle te sien as ’n sonsverduistering se totaliteit, wat ’n smal baan volg. Tog kon weer, daglig en ’n Maan onder die horison leemtes in ’n plaaslike rekord laat.
’n Herhalende interval kon op ’n moontlike verduistering dui sonder om alles te verskaf wat ’n moderne waarnemer verwag. Om ’n plaaslike sonsverduisteringsbaan, of die presiese begin van maantotaliteit, te voorspel, verg meer gedetailleerde meetkunde. Die historiese waarde van die Saros was dus nie volmaakte presisie nie, maar ’n betroubare verband wat uit waarnemings afgelei kon word sonder ’n volledige gravitasieteorie.
Gebruik die siklus, maar moenie te veel belowe nie
Kies vir ’n praktiese vergelyking ’n maansverduistering in ’n katalogus en soek ’n gebeurtenis wat ongeveer 18 jaar vroeër of later plaasgevind het. As die katalogus Saros-nommers verskaf, gebruik hulle om die verband te bevestig eerder as om net op die kalenderafstand staat te maak. Vergelyk die tipe en duur van die verduistering: ’n sterk ooreenkoms getuig van die herhalende meetkunde, terwyl verskille die geleidelike ontwikkeling van die familie toon.
Moenie bloot dieselfde kalenderdatum 18 jaar later merk nie. Die ekstra dae maak saak, en so ook die ekstra ure. Gebruik die maanfasekalender vir presiese volmaantye en raadpleeg dan die verduisteringskatalogus vir die skaduweekontakte. Volmaan dui op die nodige fase, maar waarborg nie dat die Maan die Aarde se skaduwee binnegaan nie.
Onderskei ten slotte tussen die voorkoms van ’n verduistering en jou vermoë om dit waar te neem. Die maanbeheerpanele vir stede verskaf maanopkoms, maansondergang, hoogte en asimut om die plaaslike omstandighede by die horison na te gaan. ’n Verduistering kan meetkundig goed geplaas wees, maar plaasvind terwyl die Maan onder jou horison is, of begin wanneer dit nog laag agter geboue staan. Die Saros vertel jou waarom ’n verwante gebeurtenis terugkeer; plaaslike tydsberekening en die horison bepaal of jy dit kan sien.