Bir tutulmanın təxminən 18 il sonra baş verən bir «qohumu» ola bilər. Bu iki hadisə oxşar düzülüşə, Yer–Ay məsafəsinə və Yerin kölgəsinin və ya Ayın kölgəsinin həndəsəsi boyunca oxşar trayektoriyaya malik ola bilər. Bu əlaqə Saros dövrü adlanır. O, bir neçə qeyri-mükəmməl ritmin demək olar ki, üst-üstə düşməsi sayəsində işləyən qanunauyğunluğun astronomiyadakı ən faydalı nümunələrindən biridir.
Saros təxminən 18 il, 11 gün və 8 gün davam edir. Bu, eyni şəhərin üzərində eyni tutulmanın baş verəcəyi təqvim vaxtı deyil. Əlavə saatlar Yerə nəzərən həndəsi düzülüşü dəyişir, bir təkrardan digərinə keçdikcə kiçik fərqlər toplanır. Hər tutulma bitib-tükənməyən eyni hadisələr sırasının deyil, tədricən dəyişən bir ailənin üzvüdür.
Ay tutulmaları kataloqu ayrı-ayrı hadisələri növləri, təmas vaxtları, müddətləri və olduğunuz yerdən görünmə imkanları ilə birlikdə təqdim edir. Saros həmin qeydlərin bəzilərinin dərin əlaqəsini izah edir: müəyyən bir düzülüşün niyə onilliklər sonra yenidən baş verə bildiyini.
Üç Ay saatı demək olar ki, üst-üstə düşməlidir
Ayın bir neçə faydalı dövrü var. Onun faza dövrü — sinodik ay — orta hesabla 29,53059 gün çəkir. Bu, bir yeni aydan növbəti yeni aya, yaxud bir bədirlənmiş aydan növbəti bədirlənmiş aya qədər olan müddətdir. Günəş tutulması üçün yeni ay, Ay tutulması üçün isə bədirlənmiş ay olmalıdır. Deməli, tutulmanın təkrarlanması üçün ilk şərt uyğun fazaya qayıtmaqdır.
İkinci saat Ayın meyilli orbiti ilə bağlıdır. Onun orbital müstəvisi ekliptikaya — Yerin Günəş ətrafındakı orbitinin müstəvisinə — 5,14 dərəcə meyillidir. Bu iki müstəvi bir xətt boyunca kəsişir və Ayın həmin müstəvini keçdiyi nöqtələr düyünlər adlanır. Tutulma üçün Ay uyğun fazada olmaqla yanaşı, düyünlərdən birinin yaxınlığında da olmalıdır. Ayın müəyyən düyündən keçib növbəti dəfə həmin düyünə qayıtması arasındakı müddət drakonik ay adlanır və təxminən 27,21 gün çəkir.
Üçüncü saat Ayın Yerə ən yaxın nöqtəsi olan perigeyə qayıtmasını ölçür. Bu anomalistik ay təxminən 27,55 gün davam edir. Məsafə Ayın görünən ölçüsünə və orbitindəki hərəkət sürətinə təsir edir. Buna görə də bu saatın təkrarlanması oxşar xüsusiyyətlərə malik tutulmaların yaranmasına kömək edir.
Bu aylar bir-birindən fərqlənir, çünki düyünlərin və perigeyin istiqamətləri yavaş-yavaş dəyişir. Adi bir ay bu üç saatı eyni vaxtda sıfırlaya bilməz.
18 ilin arxasındakı hesablamalar
Saros ona görə işləyir ki, 223 sinodik ay təxminən 242 drakonik aya və 239 anomalistik aya bərabərdir. Bu müddətdən sonra Ay təxminən eyni fazaya, düyünə nəzərən təxminən eyni mövqeyə və Yerə yaxın-uzaq məsafə dövründə təxminən eyni nöqtəyə qayıdır.
Orta faza dövrünün uzunluğundan istifadə etmək sadə bir hesablamanı göstərir: 223 × 29,53059 gün = 6 585,32157 gün. Kəsr hissə, yəni günün 0,32157-si, təxminən 7 saat 43 dəqiqəyə bərabərdir. “18 il, 11 gün və 8 saat” kimi tanınan yuvarlaq ifadənin mənbəyi budur. Təqvim günlərinin qalığı üzərindən keçilən uzun illərin sayından asılıdır; 11 gün əvəzinə təxminən 10 gün də ola bilər.
Bu, tam uyğunluq deyil, təxmini üst-üstə düşmədir. Düyünlərin düzülüşü və məsafə dövrü mükəmməl şəkildə sıfırlanmır; buna görə də ailə yaşlandıqca tutulma dəyişir. Müvafiq tutulma anları arasındakı faktiki intervallar da müəyyən qədər fərqlənir. Buna görə orta Saros müddətini əlavə etmək hadisənin təmas vaxtlarını hesablamağı əvəz etmir.
Daha bir vacib fərq var: 223 aylıq say Günəş tutulmasını növbəti Günəş tutulmasına, yaxud Ay tutulmasını növbəti Ay tutulmasına bağlayır. O, yeni ay zamanı baş verən tutulmanı bədirlənmiş ay tutulmasına çevirmir. Bu iki növün ayrı Saros ailələri var.
Növbəti tutulma niyə qərbə doğru sürüşür?
Günün kəsr hissəsi coğrafi baxımdan böyük nəticə doğurur. Növbəti Saros intervalı tamamlanarkən Yer fırlanmağa davam edir. Təxminən 8 saat fırlanmanın təxminən üçdə birinə uyğun gəlir. Buna görə də tutulmanın baş verdiyi bölgə ailənin bir üzvündən növbəti üzvünə keçərkən təxminən 120 uzunluq dərəcəsi qərbə doğru sürüşür.
Günəş tutulmasında bu, tanış bir ailənin növbəti üzvünün niyə adətən Yerin başqa bir hissəsindən keçdiyini izah etməyə kömək edir. Günəş–Ay düzülüşü əvvəlki hadisəyə çox bənzəsə belə, müşahidə etdiyiniz məkan kölgənin altındakı eyni mövqedə olmur. Düzülüş dəyişdikcə tutulma zolağı şimala və ya cənuba da sürüşür.
Ay tutulmasında Yerin səthi boyunca uzanan dar tam tutulma zolağı olmur. Əsas məsələ tutulmanın hər mərhələsində hansı yerlərdə Ayın üfüqdən yuxarıda olmasıdır. Uzunluq üzrə sürüşmə hadisəni dünyanın hansı hissələrinin görə biləcəyini dəyişir, baxmayaraq ki, geniş müşahidə bölgələri üst-üstə düşə bilər.
Üç Saros intervalı təxminən 54 il bir aya bərabər olan ekseligmos dövrünü yaradır. Bu intervalların əlavə saatları toplanaraq demək olar ki, tam bir gün edir və günün saatını başlanğıc vaxtına yaxınlaşdırır. Bu, coğrafi oxşarlığı artırır, amma tutulmanı yenə də dəqiq şəkildə təkrarlamır.
Tutulma ailəsinin öz həyat hekayəsi var
Saros seriyası bu əlaqəli tutulmaları hər Saros intervalı ilə izləməklə yaranan ailədir. Dövr təkrarlanan interval, seriya isə həmin intervalla əlaqələndirilən hadisələr silsiləsidir. Bir çox seriya eyni vaxtda mövcud olur və onların üzvləri tutulma təqviminə növbə ilə düşür. Buna görə də ardıcıl iki tutulma mütləq eyni ailənin üzvü olmur.
Düyünlərin düzülüşündəki kiçik fərq yavaş-yavaş toplandığından hər seriya çox əsr davam edir. Ay tutulmaları seriyası Ayın Yerin kölgəsinin xarici hissəsi olan yarımkölgəyə güclə daxil olması ilə başlayır. Sonrakı üzvlərdə Ay kölgəyə daha dərindən girə, əvvəl qismən, bəzi seriyalarda isə tam tutulma baş verə bilər. Daha sonra kölgədən keçidlər yenidən dayazlaşır və seriya sona çatır. Hər ailədə tam tutulma olmur.
Yarımkölgəli, qismən və tam Ay tutulmaları arasındakı fərqlər bu inkişafı anlamaq üçün vizual əsas yaradır. Saros isə daha geniş mənzərəni göstərir: bu kateqoriyalar bir-biri ilə əlaqəsi olmayan hadisə növləri deyil, ailənin inkişafının müxtəlif mərhələləri ola bilər.
Günəş tutulmaları seriyaları da qismən tutulmalarla başlayıb qismən tutulmalarla bitir; bu mərhələlərin arasında mərkəzi tutulmalar baş verə bilər. Dəyişən həndəsə seriyanın üzvlərinin tam, halqavari və ya hibrid tutulma olmasına səbəb ola bilər. Ailə üzvlərinin oxşarlığı gerçəkdir, amma bu, tutulmanın növünün dəyişməz qalacağına zəmanət vermir.
Qədim müşahidəçilər nəyi proqnozlaşdıra bilirdilər?
Babil astronomları orbital hərəkət haqqında müasir fiziki izah yaranmazdan xeyli əvvəl Ay tutulmalarında təkrarlanan qanunauyğunluqları tanımışdılar. Nəsillər boyu toplanan qeydlər uzun illərlə ayrılmış hadisələri əlaqələndirməyə imkan verirdi. Əsas nailiyyət — uzun bir silsilədə hər tutulmanı ayrıca əlamət və ya gözlənilməz hadisə saymaq əvəzinə, onun qanunauyğun quruluşunu görmək idi.
Ay tutulmaları belə qanunauyğunluqları aşkar etmək baxımından praktik üstünlük verirdi. Onlar Yerin gecə tərəfinin böyük bir hissəsindən görünür, buna görə də bir yerdəki müşahidəçinin onları görmək imkanı Günəşin tam tutulmasına nisbətən daha çoxdur; Günəşin tam tutulması isə dar bir zolaq boyunca baş verir. Bununla belə, hava şəraiti, gündüz vaxtı və Ayın üfüqdən aşağıda olması yerli müşahidə qeydlərində boşluqlar yarada bilərdi.
Təkrarlanan interval tutulma ehtimalını göstərə bilərdi, amma müasir müşahidəçinin gözlədiyi bütün məlumatları vermirdi. Günəş tutulmasının yerli trayektoriyasını və ya Ayın tam tutulmasının dəqiq başlanma vaxtын proqnozlaşdırmaq üçün daha ətraflı həndəsi hesablamalar tələb olunur. Deməli, Sarosun tarixi gücü mükəmməl dəqiqlik deyil, cazibə qüvvəsinin tam nəzəriyyəsi olmadan müşahidələrdən çıxarıla bilən etibarlı əlaqə idi.
Dövrü istifadə edin, amma həddindən artıq vəd verməyin
Praktik müqayisə üçün kataloqdan bir Ay tutulması seçin və ondan təxminən 18 il əvvəl və ya sonra baş verən hadisəni axtarın. Kataloqda Saros nömrələri varsa, yalnız təqvim aralığına əsaslanmaq əvəzinə, əlaqəni yoxlamaq üçün həmin nömrələrdən istifadə edin. Tutulmanın növünü və müddətini müqayisə edin: yaxın oxşarlıq həndəsənin təkrarlandığını göstərir, fərqlər isə ailənin tədricən dəyişdiyini ortaya qoyur.
18 il sonrakı eyni təqvim tarixini sadəcə qeyd etməyin. Əlavə günlər də, əlavə saatlar da əhəmiyyətlidir. Dəqiq bədirlənmiş ay vaxtları üçün Ay fazaları təqvimindən istifadə edin, sonra kölgə ilə təmas vaxtlarını öyrənmək üçün tutulma kataloquna baxın. Bədirlənmiş ay zəruri fazanın olduğunu göstərir, amma Ayın Yerin kölgəsinə girəcəyinə zəmanət vermir.
Nəhayət, tutulmanın baş verməsi ilə onu müşahidə edə bilməyinizi bir-birindən ayırın. Şəhərlər üzrə Ay panelləri yerli üfüq şəraitini yoxlamaq üçün Ayın doğma və batma vaxtlarını, hündürlüyünü və azimutunu təqdim edir. Tutulma həndəsi baxımdan əlverişli şəraitdə baş versə də, Ay üfüqünüzün altında ola bilər və ya binaların arxasında, hələ alçaqdaykən başlaya bilər. Saros əlaqəli hadisənin niyə təkrarlandığını izah edir; onu görüb-görə bilməyəcəyinizi isə yerli vaxt və üfüq müəyyən edir.