Gall fod perthynas rhwng eclipsau sydd tua 18 mlynedd ar wahân. Gall y ddau ddigwyddiad fod â chyfluniad tebyg, pellter tebyg rhwng y Ddaear a’r Lleuad, a llwybr tebyg drwy geometreg cysgod y Ddaear neu gysgod y Lleuad. Gelwir y berthynas hon yn gylch Saros, un o’r enghreifftiau mwyaf defnyddiol mewn seryddiaeth o batrwm sy’n gweithio oherwydd bod sawl rhythm amherffaith bron yn cyd-fynd.
Mae Saros yn para tua 18 mlynedd, 11 diwrnod ac 8 awr. Nid yw’n apwyntiad ar gyfer eclips union yr un fath uwchben yr un dref. Mae’r oriau ychwanegol yn newid y geometreg sy’n wynebu’r Ddaear, ac mae gwahaniaethau bach yn cronni o un digwyddiad ailadroddus i’r nesaf. Mae pob eclips yn perthyn i deulu sy’n esblygu, nid i gyfres ddiddiwedd o ddyblygiadau.
Mae’r catalog eclipsau lleuad yn rhestru digwyddiadau unigol, gan gynnwys eu mathau, amseroedd cyswllt, hyd a pha mor weladwy ydynt o’ch lleoliad. Mae Saros yn esbonio’r cysylltiad dyfnach rhwng rhai o’r cofnodion hynny: pam y gall math penodol o gyfluniad ddychwelyd ddegawdau’n ddiweddarach.
Rhaid i dri chloc lleuadol gyd-fynd bron
Mae’r Lleuad yn dilyn mwy nag un cylch defnyddiol. Mae ei chylch cyfnodau, neu’r mis synodig, yn para 29,53059 diwrnod ar gyfartaledd. Mae hwn yn mesur yr amser rhwng un lleuad newydd a’r nesaf, neu rhwng un lleuad lawn a’r nesaf. Mae angen lleuad newydd ar gyfer eclipsau haul; mae angen lleuad lawn ar gyfer eclipsau lleuad. Felly, dychwelyd i’r cyfnod cywir yw’r gofyniad cyntaf er mwyn i eclips ailadrodd.
Mae’r ail gloc yn ymwneud ag orbit gogwyddol y Lleuad. Mae ei hawyren orbitol ar ogwydd o 5,14 gradd i’r ecliptig, sef plân orbit y Ddaear o amgylch yr Haul. Mae’r ddwy awyren yn croestorri ar hyd llinell, a gelwir y pwyntiau lle mae’r Lleuad yn croesi’r awyren honno yn nodau. Er mwyn cael eclips, rhaid i’r Lleuad fod yn agos at nod yn ogystal â bod yn y cyfnod priodol. Gelwir yr amser rhwng taith drwy nod penodol a’r nesaf yn fis draconitig, ac mae’n para tua 27,21 diwrnod.
Mae’r trydydd cloc yn mesur dychweliad y Lleuad i’r perigee, ei man agosaf at y Ddaear. Mae’r mis anomalistig hwn yn para tua 27,55 diwrnod. Mae’r pellter yn effeithio ar faint ymddangosiadol y Lleuad a’i chyflymder ar hyd ei orbit, felly mae ailadrodd y cloc hwn yn helpu i greu eclipsau â nodweddion tebyg.
Mae hyd y misoedd hyn yn wahanol oherwydd bod cyfeiriadau’r nodau a’r perigee yn newid yn raddol. Ni all un mis arferol ailosod y tri chloc.
Y rhifyddeg sy’n sail i 18 mlynedd
Mae Saros yn gweithio oherwydd bod 223 mis synodig bron yn gyfartal â 242 fis draconitig a 239 mis anomalistig. Ar ôl y cyfnod hwnnw, mae’r Lleuad yn dychwelyd i tua’r un cyfnod, tua’r un safle o’i chymharu â nod, a thua’r un man yn ei chylch pellter agos-i-bell.
Dyma enghraifft gyfrifo ddefnyddiol gan ddefnyddio hyd cyfartalog y cylch cyfnodau: 223 × 29,53059 diwrnod = 6.585,32157 diwrnod. Mae’r rhan ffracsiynol, 0,32157 o ddiwrnod, tua 7 awr a 43 munud. Dyna darddiad y disgrifiad cyfarwydd wedi’i dalgrynnu, “18 mlynedd, 11 diwrnod ac 8 awr.” Mae gweddill y dyddiau calendr yn amrywio yn ôl y dyddiau naid a groesir; gall fod tua 10 yn hytrach nag 11 diwrnod.
Cydweddiad agos yw hwn, nid lluosrif cyffredin union. Nid yw aliniad y nod na’r pellter yn ailosod yn berffaith, a dyna pam mae eclips yn newid wrth i’w deulu heneiddio. Mae’r cyfnodau gwirioneddol rhwng eiliadau cyfatebol mewn eclipsau hefyd yn amrywio rhywfaint, felly nid yw ychwanegu hyd Saros cyfartalog yn cymryd lle cyfrifo amseroedd cyswllt digwyddiad.
Mae gwahaniaeth defnyddiol arall: mae’r cyfrif o 223 mis yn cysylltu un eclips haul ag eclips haul arall, neu un eclips lleuad ag eclips lleuad arall. Nid yw’n troi eclips lleuad newydd yn eclips lleuad lawn. Mae gan y ddau fath deuluoedd Saros ar wahân.
Pam mae’r eclips nesaf yn symud tua’r gorllewin
Mae’r ffracsiwn ychwanegol o ddiwrnod yn arwain at ganlyniad daearyddol sylweddol. Mae’r Ddaear yn cylchdroi wrth i gyfnod Saros nesaf ddod i ben. Mae tua wyth awr yn cyfateb i tua thraean o gylchdro, felly mae’r rhan o’r Ddaear sy’n wynebu eclips yn symud tua 120 gradd o hydred tua’r gorllewin o un aelod o’r teulu i’r nesaf.
Yn achos eclips haul, mae hyn yn helpu i egluro pam mae aelod diweddarach o deulu cyfarwydd fel arfer yn croesi rhan wahanol o’r Ddaear. Hyd yn oed os yw aliniad yr Haul a’r Lleuad yn debyg iawn i’r digwyddiad blaenorol, mae eich safle arsylwi wedi cylchdroi oddi wrth yr un lle o dan y cysgod. Mae’r llwybr hefyd yn symud tua’r gogledd neu’r de wrth i’r aliniad newid.
Yn achos eclips lleuad, nid oes llwybr cul o gyfanswm yr eclips ar draws wyneb y Ddaear. Y cwestiwn perthnasol yw pa leoliadau sydd â’r Lleuad uwchlaw’r gorwel yn ystod pob cam. Mae’r newid hydred yn newid pa rannau o’r byd sy’n gallu gweld y digwyddiad, er y gall ardaloedd gwylio eang orgyffwrdd.
Mae tri chyfnod Saros yn ffurfio exeligmos, sy’n para tua 54 mlynedd a mis. Mae’r oriau ychwanegol yn adio i bron ddiwrnod llawn, gan ddod ag amser y dydd yn nes at ei werth cychwynnol. Mae hyn yn gwella’r tebygrwydd daearyddol, ond nid yw’n atgynhyrchu eclips yn union.
Hanes bywyd teulu eclipsau
Cyfres Saros yw’r teulu a ffurfir drwy ddilyn yr eclipsau cysylltiedig hynny, un Saros ar wahân. Y cylch yw’r cyfnod sy’n ailadrodd; y gyfres yw’r gadwyn o ddigwyddiadau sy’n gysylltiedig drwyddo. Mae llawer o gyfresi’n digwydd ar yr un pryd, a’u haelodau’n britho calendr yr eclipsau. Felly, nid yw dau eclips olynol o reidrwydd yn perthyn i’r un teulu.
Mae pob cyfres yn para canrifoedd lawer oherwydd bod y diffyg bach yng nghyfluniad y nod yn cronni’n araf. Mae cyfres lleuad yn dechrau pan fo’r Lleuad prin yn mynd i mewn i benumbra’r Ddaear, sef rhan allanol ei chysgod. Gall aelodau diweddarach fynd yn ddyfnach i’r cysgod, gan ddod yn eclipsau rhannol ac, mewn rhai cyfresi, yn eclipsau llwyr. Yn y pen draw, mae’r teithiau drwy’r cysgod yn mynd yn fwy bas eto ac mae’r gyfres yn dod i ben. Nid yw pob teulu’n cyrraedd cyfanswm yr eclips.
Mae’r gwahaniaethau rhwng eclipsau lleuad penumbrol, rhannol a chyflawn yn rhoi’r cefndir gweledol i’r dilyniant hwnnw. Mae Saros yn cynnig persbectif tymor hwy: gall y categorïau hynny gynrychioli camau gwahanol yn natblygiad teulu, yn hytrach na mathau digyswllt o ddigwyddiad.
Mae cyfresi haul hefyd yn dechrau ac yn gorffen ag eclipsau rhannol, gyda’r posibilrwydd o eclipsau canolog rhwng y camau hynny. Gall eu geometreg newidiol greu aelodau cyflawn, cylchol neu hybrid. Mae’r tebygrwydd o fewn teulu yn real, ond nid yw byth yn gwarantu y bydd math yr eclips yn aros yr un fath.
Beth allai arsylwyr yr henfyd ei ragfynegi
Roedd seryddwyr Babilonaidd yn cydnabod patrymau ailadroddus mewn eclipsau lleuad ymhell cyn bod esboniad ffisegol modern o symudiad orbitol ar gael. Roedd cofnodion a gasglwyd dros genedlaethau yn ei gwneud yn bosibl cysylltu digwyddiadau a oedd flynyddoedd lawer ar wahân. Y cyflawniad hanfodol oedd cydnabod bod strwythur mewn cyfres hir, yn hytrach na thrin pob eclips fel arwydd neu syndod unigol.
Roedd eclipsau lleuad yn cynnig mantais ymarferol wrth ddarganfod patrymau o’r fath. Maent yn weladwy dros ran helaeth o ochr nos y Ddaear, felly mae gan arsylwr mewn un lle fwy o gyfleoedd i’w gweld nag i weld cyfanrwydd eclips haul, sy’n dilyn llwybr cul. Serch hynny, gallai’r tywydd, golau dydd a’r Lleuad o dan y gorwel adael bylchau mewn cofnod lleol.
Gallai cyfnod ailadroddus ddangos cyfle am eclips heb ddarparu popeth y mae arsylwr modern yn ei ddisgwyl. Mae rhagfynegi llwybr lleol eclips haul, neu union ddechrau cyfanrwydd eclips lleuad, yn gofyn am geometreg fanylach. Felly, nid cywirdeb perffaith oedd grym hanesyddol Saros: perthynas ddibynadwy ydoedd y gellid ei chanfod o arsylwadau heb ddamcaniaeth gyflawn am ddisgyrchiant.
Defnyddiwch y cylch heb or-ddweud
I wneud cymhariaeth ymarferol, dewiswch eclips lleuad mewn catalog a chwiliwch am ddigwyddiad tua 18 mlynedd ynghynt neu’n hwyrach. Os yw’r catalog yn rhoi rhifau Saros, defnyddiwch y rheini i gadarnhau’r berthynas yn hytrach na dibynnu ar y bwlch calendr yn unig. Cymharwch fath a hyd yr eclips: mae tebygrwydd agos yn dystiolaeth o’r geometreg ailadroddus, tra bo’r gwahaniaethau’n dangos esblygiad graddol y teulu.
Peidiwch â nodi’r un dyddiad calendr 18 mlynedd yn ddiweddarach yn unig. Mae’r dyddiau ychwanegol yn bwysig, ac felly hefyd yr oriau ychwanegol. Defnyddiwch y calendr cyfnodau’r Lleuad i gael union amseroedd y lleuad lawn, ac yna edrychwch ar y catalog eclipsau am amseroedd cyswllt y cysgod. Mae lleuad lawn yn nodi’r cyfnod angenrheidiol, ond nid yw’n gwarantu y bydd y Lleuad yn mynd i mewn i gysgod y Ddaear.
Yn olaf, gwahanwch rhwng bodolaeth eclips a’ch gallu i’w wylio. Mae’r dangosfyrddau’r Lleuad ar gyfer dinasoedd yn darparu amseroedd codi a machlud y Lleuad, uchder ac azimuth i’ch helpu i asesu amodau’r gorwel lleol. Gall eclips fod mewn safle da yn ôl y geometreg ond digwydd pan fo’r Lleuad o dan eich gorwel, neu ddechrau tra ei bod yn dal yn isel y tu ôl i adeiladau. Mae Saros yn dweud wrthych pam mae digwyddiad cysylltiedig yn dychwelyd; yr amser lleol a’r gorwel sy’n pennu a allwch ei weld.