Pomračenje može imati srodno pomračenje koje se dogodi otprilike 18 godina kasnije. Dva događaja mogu imati slično poravnanje, sličnu udaljenost između Zemlje i Mjeseca i sličnu putanju kroz geometriju Zemljine sjene ili Mjesečeve sjene. Taj odnos naziva se Sarosov ciklus i jedan je od najkorisnijih primjera u astronomiji obrasca koji funkcioniše zato što se nekoliko nesavršenih ritmova gotovo poklapa.
Saros traje oko 18 godina, 11 dana i 8 sati. To nije zakazano ponavljanje identičnog pomračenja iznad istog grada. Dodatni sati pomjeraju geometriju u odnosu na Zemlju, dok se male razlike postepeno nakupljaju sa svakim ponavljanjem. Svako pomračenje pripada porodici koja se mijenja, a ne beskrajnom nizu duplikata.
Katalog pomračenja Mjeseca sadrži pojedinačne događaje, njihove vrste, vremena kontakta, trajanja i vidljivost s vaše lokacije. Saros objašnjava dublju vezu između nekih od tih stavki: zašto se određena vrsta poravnanja može ponoviti decenijama kasnije.
Tri Mjesečeva sata moraju se gotovo poklopiti
Mjesec prati više od jednog korisnog ciklusa. Njegov ciklus mijena, odnosno sinodički mjesec, u prosjeku traje 29,53059 dana. To je period između jednog mladog Mjeseca i sljedećeg, odnosno između jednog punog Mjeseca i sljedećeg. Za pomračenje Sunca potreban je mladi Mjesec, a za pomračenje Mjeseca puni Mjesec. Povratak u odgovarajuću fazu zato je prvi uslov da se pomračenje ponovi.
Drugi sat odnosi se na nagnutu Mjesečevu orbitu. Njena ravan nagnuta je za 5,14 stepeni u odnosu na ekliptiku, ravan Zemljine orbite oko Sunca. Te dvije ravni sijeku se duž linije, a tačke u kojima Mjesec prelazi tu ravan nazivaju se čvorovima. Za pomračenje Mjesec mora biti blizu čvora, kao i u odgovarajućoj fazi. Period od jednog prolaska kroz određeni čvor do sljedećeg naziva se drakonski mjesec i traje oko 27,21 dana.
Treći sat mjeri povratak Mjeseca u perigej, njegovu najbližu tačku Zemlji. Taj anomalistički mjesec traje oko 27,55 dana. Udaljenost utiče na prividnu veličinu Mjeseca i njegovu brzinu kretanja po orbiti, pa ponavljanje ovog ciklusa pomaže da pomračenja imaju slične osobine.
Ovi mjeseci se razlikuju jer se smjerovi čvorova i perigeja polako mijenjaju. Jedan uobičajeni mjesec ne može ponovo postaviti sva tri sata.
Računica iza 18 godina
Saros funkcioniše zato što 223 sinodička mjeseca gotovo odgovaraju 242 drakonska mjeseca i 239 anomalističkih mjeseci. Nakon tog perioda Mjesec se vraća približno u istu fazu, približno u isti položaj u odnosu na čvor i približno na isto mjesto u ciklusu udaljenosti od najbliže do najdalje tačke.
Koristeći prosječno trajanje ciklusa mijena, možemo dobiti koristan primjer: 223 × 29,53059 dana = 6.585,32157 dana. Razlomljeni dio, 0,32157 dana, iznosi oko 7 sati i 43 minute. Odatle potiče poznati zaokruženi opis „18 godina, 11 dana i 8 sati“. Ostatak u kalendarskim danima varira u zavisnosti od prestupnih dana koji se nađu u tom periodu; može iznositi oko 10, a ne 11 dana.
Ovo je približno poklapanje, a ne tačan zajednički višekratnik. Poravnanje s čvorom i udaljenost ne vraćaju se savršeno na početne vrijednosti, zbog čega se pomračenje mijenja kako porodica stari. Stvarni razmaci između odgovarajućih trenutaka pomračenja također se donekle razlikuju, pa dodavanje prosječnog trajanja Sarosa ne može zamijeniti izračunavanje vremena kontakta za neki događaj.
Postoji još jedna važna razlika: niz od 223 mjeseca povezuje jedno pomračenje Sunca s drugim pomračenjem Sunca, ili jedno pomračenje Mjeseca s drugim pomračenjem Mjeseca. On ne pretvara pomračenje tokom mladog Mjeseca u pomračenje tokom punog Mjeseca. Te dvije vrste imaju odvojene porodice Sarosa.
Zašto se sljedeće pomračenje pomjera prema zapadu
Dodatni dio dana ima velike geografske posljedice. Zemlja se okreće dok ne istekne sljedeći Sarosov period. Otprilike 8 sati odgovara otprilike jednoj trećini rotacije, pa se područje okrenuto prema pomračenju pomjera za oko 120 stepeni geografske dužine prema zapadu od jednog člana porodice do sljedećeg.
Kod pomračenja Sunca to pomaže da se objasni zašto kasniji član poznate porodice obično prelazi preko drugog dijela Zemlje. Čak i ako je poravnanje Sunca i Mjeseca veoma slično prethodnom događaju, vaša lokacija za posmatranje okrenula se i više nije na istom mjestu ispod sjene. Putanja se pomjera i prema sjeveru ili jugu kako se poravnanje mijenja.
Kod pomračenja Mjeseca nema uske putanje potpune faze preko Zemljine površine. Važno je pitanje na kojim je lokacijama Mjesec iznad horizonta tokom pojedinih faza. Pomjeranje geografske dužine mijenja dijelove svijeta iz kojih se događaj može vidjeti, iako se široka područja vidljivosti mogu preklapati.
Tri Sarosova ciklusa čine exeligmos, koji traje otprilike 54 godine i jedan mjesec. Njihovi dodatni sati zajedno iznose gotovo cijeli dan, pa se doba dana približava početnoj vrijednosti. Time se poboljšava geografska sličnost, ali se pomračenje ipak ne ponavlja potpuno identično.
Porodica pomračenja ima svoju životnu priču
Sarosov niz je porodica koja nastaje praćenjem povezanih pomračenja, jedno Sarosovo razdoblje za drugim. Ciklus je period koji se ponavlja; niz je lanac događaja povezanih tim periodom. U svakom trenutku aktivni su mnogi nizovi, čiji se članovi prepliću u kalendaru pomračenja. Zato dva uzastopna pomračenja ne pripadaju nužno istoj porodici.
Svaki niz traje mnogo stoljeća jer se mala razlika u poravnanju s čvorom sporo nakuplja. Niz pomračenja Mjeseca počinje tako što Mjesec tek jedva ulazi u Zemljinu polusjenu, vanjski dio njene sjene. Kasniji članovi mogu prolaziti dublje kroz sjenu i postati djelimična, a u nekim nizovima i potpuna pomračenja. Naposljetku, prolazi ponovo postaju plići i niz se završava. Ne dosegne svaka porodica potpunu fazu.
Razlike između pomračenja Mjeseca u polusjeni, djelimičnih i potpunih pomračenja pružaju vizuelnu osnovu za razumijevanje tog razvoja. Saros daje širu perspektivu: te kategorije mogu predstavljati različite faze razvoja jedne porodice, a ne nepovezane vrste događaja.
Nizovi pomračenja Sunca također počinju i završavaju djelimičnim pomračenjima, dok između tih faza mogu nastupiti centralna pomračenja. Zbog promjena u geometriji, njihovi članovi mogu biti potpuni, prstenasti ili hibridni. Sličnost unutar porodice je stvarna, ali nikad ne garantuje da će vrsta pomračenja ostati nepromijenjena.
Šta su drevni posmatrači mogli predvidjeti
Vavilonski astronomi prepoznali su obrasce ponavljanja pomračenja Mjeseca mnogo prije nego što je postojalo moderno fizičko objašnjenje kretanja po orbitama. Zapisi prikupljani tokom više generacija omogućili su povezivanje događaja razdvojenih mnogim godinama. Ključno dostignuće bilo je prepoznavanje da dugi niz sadrži pravilnost, umjesto da se svako pomračenje posmatra kao izdvojeno znamenje ili iznenađenje.
Pomračenja Mjeseca imala su praktičnu prednost za otkrivanje takvih obrazaca. Vidljiva su sa velikog dijela noćne strane Zemlje, pa posmatrač na jednom mjestu ima više prilika da ih vidi nego pomračenje Sunca u potpunoj fazi, koje prati usku putanju. Ipak, vremenske prilike, dnevno svjetlo i Mjesec ispod horizonta mogli su ostaviti praznine u lokalnim zapisima.
Ponavljajući interval mogao je ukazati na priliku za pomračenje, ali nije pružao sve što savremeni posmatrač očekuje. Predviđanje lokalne putanje pomračenja Sunca ili tačnog početka potpune faze pomračenja Mjeseca zahtijeva detaljniju geometriju. Zato se istorijski značaj Sarosa nije ogledao u savršenoj preciznosti, već u pouzdanom odnosu koji se mogao utvrditi iz posmatranja bez potpune teorije gravitacije.
Koristite ciklus, ali ne obećavajte previše
Za praktično poređenje odaberite pomračenje Mjeseca u katalogu i potražite događaj koji se dogodio oko 18 godina ranije ili kasnije. Ako katalog navodi brojeve Sarosovih nizova, upotrijebite ih da potvrdite vezu umjesto da se oslanjate samo na razmak između kalendarskih datuma. Uporedite vrstu i trajanje pomračenja: velika sličnost potvrđuje ponavljanje geometrije, dok razlike pokazuju postepenu evoluciju porodice.
Nemojte samo označiti isti kalendarski datum 18 godina kasnije. Dodatni dani su važni, kao i dodatni sati. Koristite kalendar Mjesečevih mijena za tačna vremena punog Mjeseca, a zatim provjerite katalog pomračenja radi vremena kontakta sa sjenom. Pun Mjesec označava potrebnu fazu, ali ne garantuje da će Mjesec ući u Zemljinu sjenu.
Na kraju, razlikujte postojanje pomračenja od mogućnosti da ga posmatrate. Gradske kontrolne table za Mjesec prikazuju izlazak i zalazak Mjeseca, visinu i azimut, što vam pomaže da provjerite lokalne uslove na horizontu. Pomračenje može biti geometrijski dobro postavljeno, a ipak se dogoditi dok je Mjesec ispod vašeg horizonta ili početi dok je još nisko i zaklonjen zgradama. Saros objašnjava zašto se srodan događaj ponavlja; lokalno vrijeme i horizont određuju možete li ga vidjeti.