Jos aurinko olisi vain vähän isompi tai kuu hieman kauempana, auringon kokonaispimennyksiä ei voi koskaan tapahtua. Mutta he tekevät, ja osoittautuu, että tämä taivaallinen ilmiö, joka on muuttanut ihmishistoriaa, ja maailmankaikkeusnäkemyksemme, voi olla pelkkä sattuma.
Auringonpimennysten kokonaismäärä, kun kuu peittää melkein täydellisesti auringon, on kiehtonut ihmisiä ainakin varhaisimpien sivilisaatioiden ajan. Jotkut vanhimmista historiallisista muistiinpanoista, jotka on kirjoitettu savitabletteille Babyloniassa noin 2500 vuotta sitten, on omistettu pimennysten havainnoille. Tuolloin tähtitieteilijät tulkitsivat tapahtumia katastrofin oireina, kun taas maailmankertomukset ympäri maailmaa selittävät pimennykset tyypillisesti auringon ja syövän taivaallisen lohikäärmeen, susi tai rotan välisenä konfliktina.
Muutama aurinkovarjo on muuttanut jopa ihmiskunnan historiaa - esimerkiksi vaikuttamalla keskeisen muinaisen taistelun tulokseen tai inspiroimalla tutkijoita avaamalla ihmiskunnan paikan salaisuudet maailmankaikkeudessa. Se on paljon vastuuta ilmiöstä, jota tähtitieteilijät toisinaan kuvaavat "taivaallisena sattumana". Loppujen lopuksi se on mitä koko aurinkopimennys todella on: täydellinen sattuma.
"Kuu on melkein tarkalleen 400 pienempi kuin auringon halkaisija ja aurinko on melkein tarkka 400 kertaa kauempana kuin kuu", kertoi Ison-Britannian Hertfordshiren yliopiston tähtitieteilijä Mark Gallaway. "Tämän seurauksena on, että auringon ja kuun taivaan kulmahalkaisija tai koko, jonka näemme, ovat melkein täysin samat."
Tällainen melkein täydellinen ottelu ei kuitenkaan aina ollut kyse. Koska kuun ja maan välinen etäisyys muuttuu hitaasti, auringonpimennykset näyttivät hyvin erilaisilta miljoonia vuosia sitten - ja tulevat taas kymmeniä miljoonia vuosia.
"Se on kaunis sattuma - elämä on ollut maapallolla noin 400 miljoonaa vuotta, ja elämme tässä pienessä aikaikkunassa, missä tämä tapahtuu, mikä on aika uskomatonta", Gallaway kertoi Live Science: lle.
Taivaallinen sattuma
Lyhyesti sanottuna, se on yksinkertaisesti geometrian onnettomuus, että kuun näennäinen levy on melkein täsmälleen auringon näkyvän levyn kokoinen, sanoi tähtitieteilijä Caleb Scharf, New Yorkin Columbian yliopiston astrobiologiakeskuksen johtaja.
"Kun aloitamme kutsumalla sitä sattumalta, että kuun ja auringon levy näyttää olevan kooltaan hyvin samankaltaisia, me perustamme palapelin, jota ei todennäköisesti ole", Scharf kertoi Live Science: lle. "" Sattuma "ei ole kovin suuri - se on likimääräinen ja se vaihtelee pimennysten ajan ja kuun kiertoradan mukaan."
Gallaway lisäsi, että aivan kuten Maa kiertää aurinkoa elliptisellä polulla, ei pyöreällä, myös Maan kuun kiertorata on elliptinen ja eroaa noin 6 prosenttia täydellisestä ympyrästä. Seurauksena muuttuva etäisyys maapallon ja kuun välillä voi tehdä suuren eron kunkin maanpinnasta näkevän pimennyksen ulkonäössä, hän sanoi.
"Kun kuu on kauimpana, saamme niin kutsutun rengasmaisen pimennyksen", Gallaway sanoi, mikä tunnetaan myös nimellä "tulenrengas", kun kuun näennäinen koko on hiukan pienempi ja aurinkolevy on näkyvissä kuun reunan ympärillä.
Lisäksi kuu liikkuu hyvin hitaasti kauemmas maasta, vaikutuksen, jonka aiheuttaa maapallon valtameren pullistuma, vedetään kuu hitaasti hiukan nopeampaan ja korkeammalle kiertoradalle. (Sama mekanismi aiheuttaa maan pyörimisen hidastumisen, mikä pidentää päiviä hyvin pienellä sekunnin murto-osalla vuodessa.)
"Tällä hetkellä kuu siirtyy hitaasti pois maasta nopeudella, jonka sormesi kynnet kasvavat", Galloway sanoi, "joten muutaman kymmenen miljoonan vuoden kuluttua lopetamme tämänkaltaiset pimennykset."
Tähtitiede dinosaurusille
Auringonpimennykset olisivat myös näyttäneet hyvin erilaisilta kaukaisessa menneisyydessä, kun kuu oli paljon lähempänä maata ja näytti olevan paljon suurempi, Gallaway sanoi. (Vaikka ehkä tuolloin vain dinosaurukset olisivat olleet nähtävissä.)
"Kuu olisi täysin peittänyt auringon, joten emme saisi kaikkia näitä outoja vaikutuksia, kuten Bailyn helmiä ja timanttisormus-ilmiötä", hän sanoi.
Bailyn helmet ovat valopisteitä, jotka joskus nähdään, kun aurinko ilmestyy kuun takaa. Auringonvalo tulvii kuunvuorten ja laaksojen läpi aiheuttaen ilmiön. Timanttisormus on samanlainen vaikutus, mutta paljon suuremmassa mittakaavassa, kun valo ilmaantuvasta auringosta palaa kuulen levyn toiselle puolelle, Gallaway kertoi.
Vaikka joillakin auringonpimennyksillä on ollut tärkeä rooli tieteessä, kuten vuoden 1919 pimennys, joka auttoi tarkistamaan Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian teorian, näillä taivaallisilla tapahtumilla ei aina ole nykyään suurta tieteellistä kiinnostusta, hän sanoi.
"Pimennykset ovat yksi tutkituimmista asioista tieteessä. Tiedämme kuinka ne toimivat, ja ollakseni rehellinen, menemme vain sinne, koska haluamme nähdä pimennyksiä", Gallaway sanoi.
Hän sanoi kuitenkin, että muutamaa pimennykseen liittyvää ilmiötä täällä maan päällä ei ole täysin ymmärretty. "Outoja asioita tapahtuu esimerkiksi varjoilla. Ne näyttävät raidallisilta pimennysten aikana, mikä voi johtua siitä, että aurinko ei ole enää pistelähde ja kaikki valaistaan tehokkaasti ympyrällä", Gallaway sanoi.
Tutkijat ovat myös suorittaneet kokeita selvittääkseen, onko monien pimennyspisteiden tarkkailijoiden havaitsema lämpötilan lasku todellinen vai psykologinen vaikutus, hän lisäsi.
"Se tosiasia, että linnut lopettavat laulun - se on myös erittäin outoa. Ja ilman on ilmoitettu olevan purppuranpunainen, mahdollisesti siksi, että tämä on sellainen valaistuslähde, jota emme ole koskaan kokeneet", Galloway sanoi.
Ihmisen pimennys
Silti ihmisen kokemukset pimennyksistä kiinnostavat erityisesti psykologia ja kirjailijaa Kate Russoa, joka on kirjoittanut kolme aihetta käsittelevää kirjaa. Hänen viimeisin kirjansa "Being in the Shadow: Stories of the First-Time Total Eclipse -kokemuksesta" (Being in the Shadow, 2017) julkaistiin aiemmin tässä kuussa.
"Kokonainen aurinkopimennys on toisin kuin mikään muu tähtitieteellinen tapahtuma - muutokset tapahtuvat yläpuolella, ympärilläsi ja sisälläsi", Russo kertoi Live Science: lle sähköpostissa.
"Täydellisyys tapahtuu mittasuhteiden sattuman vuoksi, jolloin kuu voi kokonaan estää auringon. Mutta kokonaisuus on erityisen erityinen siitä, kuinka syvällinen kokemus on. Se on maailmalle ja kunnioittavaan mittakaavassa, jota ei koskaan ennen ole nähty. "nähdä" täydellinen pimennys. Koet "sen", Russo sanoi.
MUISTAA: Suoraan aurinkoon katseleminen voi aiheuttaa vakavia silmävaurioita tai sokeutta, jopa kun kuu on osittain niiden peittämä. EI MILLOINKAAN katso osittainen aurinkopimennys ilman asianmukaista silmäsuojausta. Sisarsivustollamme Space.com on täydellinen opas kuinka nähdä pimennys turvallisesti.
