เมื่อดวงอาทิตย์มืด: ห้าคำถามตอบเกี่ยวกับสุริยุปราคา

หมายเหตุบรรณาธิการ: สุริยุปราคาเต็มดวงจะปรากฏให้เห็นทั่วทั้งสหรัฐอเมริกาในวันจันทร์ที่ 21 สิงหาคม Shannon Schmoll ผู้อำนวยการ Abrams Planetarium ที่ Michigan State University อธิบายว่าเหตุใดจึงเกิดขึ้น และสิ่งที่เราสามารถเรียนรู้ได้จากสุริยุปราคา

เราจะรู้ได้อย่างไรว่าคราสจะเกิดขึ้น? เราจะรู้ล่วงหน้าได้อย่างไรว่าจะมองเห็นได้อย่างไร?

สุริยุปราคาเกิดขึ้นเมื่อมุมมองของดวงอาทิตย์ถูกบดบังโดยดวงจันทร์ เมื่อดวงจันทร์อยู่ในแนวระนาบระหว่างดวงอาทิตย์กับโลก ดวงจันทร์จะทอดเงาลงมายังโลก นี่คือสิ่งที่เราเห็นบนพื้นดินเป็นสุริยุปราคา

พวกเรารู้ เมื่อไหร่จะเกิดขึ้น เพราะกว่าศตวรรษ นักดาราศาสตร์วัดได้อย่างแม่นยำมาก การเคลื่อนที่ของโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ รวมทั้งรูปร่างการโคจรของมัน การโคจรเป็นอย่างไร? precess และพารามิเตอร์อื่นๆ ด้วยข้อมูลเหล่านั้นเกี่ยวกับดวงจันทร์ – และข้อมูลที่คล้ายกันเกี่ยวกับ โคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ – เราสามารถสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกัน โดยใช้สมการเหล่านั้น เราสามารถ คำนวณตารางข้อมูล ที่สามารถ ทำนายว่าเราจะได้เห็นอะไรบนโลก ขึ้นกับสถานที่ ระหว่างเกิดสุริยุปราคา และเวลาจะเกิดขึ้นและนานแค่ไหน (ต่อไป สุริยุปราคาใหญ่ ทั่วสหรัฐอเมริกาจะเป็น ในปี 2023 และ 2024 .) เส้นทางสุริยุปราคา 21 สิงหาคมNASA

สุริยุปราคาเกิดขึ้นบ่อยแค่ไหน?

โดยเฉลี่ยแล้วสุริยุปราคาเกิดขึ้นปีละสองครั้ง ดวงจันทร์ผ่านระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ทุกๆ 29 วัน ครั้งที่เราเรียกว่า พระจันทร์ใหม่ - เมื่อมองไม่เห็นดวงจันทร์ในท้องฟ้ายามค่ำคืนของโลก อย่างไรก็ตาม วงโคจรของดวงจันทร์และเส้นทางของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้าของเรานั้นไม่ตรงกัน ดังนั้น ดวงจันทร์มักจะปรากฏเหนือหรือใต้ดวงอาทิตย์เกือบทั้งหมด เส้นสีน้ำเงินแสดงสุริยุปราคา เส้นทางที่ดวงอาทิตย์ดูเหมือนจะพาดผ่านท้องฟ้าของเราเมื่อมองจากโลก เส้นสีขาวแสดงการโคจรของดวงจันทร์ เพื่อให้เกิดสุริยุปราคา ทั้งดวงอาทิตย์และดวงจันทร์จะต้องอยู่ภายในพื้นที่ที่มีเครื่องหมายวงเล็บสีเหลืองJohn French ท้องฟ้าจำลอง Abrams

อย่างไรก็ตาม ปีละสองครั้ง มีช่วงเวลาที่ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์อยู่ในแนวเดียวกับโลก นักดาราศาสตร์เรียกช่วงเวลานี้ว่าฤดูสุริยุปราคา มันกินเวลาประมาณ 34 วัน ซึ่งนานพอที่ดวงจันทร์จะโคจรรอบโลกจนครบ (และบางส่วน) ของโลก ในแต่ละฤดูสุริยุปราคา จะเห็นสุริยุปราคาอย่างน้อยสองดวงจากบางส่วนของโลก ในพระจันทร์เต็มดวงจะมีจันทรุปราคาเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนผ่านหลังโลกโดยตรง ส่งผลให้ดวงจันทร์มีสีแดงเข้มขึ้น และที่ดวงจันทร์ใหม่จะมีสุริยุปราคาเมื่อดวงอาทิตย์ถูกดวงจันทร์บดบัง

เราสามารถเรียนรู้อะไรจากเหตุการณ์สุริยุปราคาหรือเป็นเพียงสิ่งแปลกประหลาดที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ?

เราสามารถเรียนรู้สิ่งต่าง ๆ จากสุริยุปราคาได้อย่างแน่นอน ชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์หรือที่เรียกว่าโคโรนานั้นยากต่อการศึกษาเพราะมันมีความสว่างน้อยกว่าดวงอาทิตย์ที่เหลือ ดังนั้นเราจึงมีปัญหาในการมองเห็นท่ามกลางแสงแดดที่เหลือ ในช่วงสุริยุปราคา ผู้สังเกตการณ์บนโลกจะมองเห็นโคโรนาของดวงอาทิตย์NASA

เมื่อดวงจันทร์บดบังดวงอาทิตย์ เราจะเห็นโคโรนา ซึ่งเป็นภาพที่มีชื่อเสียงของรัศมีของแสงรอบๆ จานมืดของดวงจันทร์ ปัจจุบันนักดาราศาสตร์ศึกษาสิ่งนี้โดยสร้างอุปราคาเทียมด้วยหน้ากากที่สร้างขึ้นในเครื่องมือพิเศษบนกล้องโทรทรรศน์ที่เรียกว่า coronagraphs ดีมาก แต่ไม่อนุญาตให้มีภาพที่ดีที่สุด สุริยุปราคาเปิดโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์ได้รับข้อมูลมากขึ้น ศึกษาโคโรนาอย่างลึกซึ้ง .

เรายังสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับโลกได้อีกด้วย ในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากสุริยุปราคา ความมืดของดวงอาทิตย์นำไปสู่ ​​leads อุณหภูมิลดลงกะทันหัน . การศึกษาที่ได้รับทุนสนับสนุนจากนาซ่าในช่วงคราสนี้จะศึกษาผลกระทบจากคราสที่มีต่อชั้นบรรยากาศของเรารวมถึงสิ่งที่เกิดขึ้นบนบก การศึกษาก่อนหน้านี้สังเกตพฤติกรรมสัตว์ในช่วงคราสในปี 2544 และตั้งข้อสังเกต สัตว์บางตัวต้องผ่านกิจวัตรตอนกลางคืน เมื่อดวงอาทิตย์หายไปในขณะที่คนอื่นรู้สึกประหม่า

และเราสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับจักรวาลทั้งหมดได้ น้อยกว่า 100 ปีที่แล้ว สุริยุปราคาพิสูจน์คำทำนายของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วง ความสำเร็จนั้นช่วยทำให้เขามีชื่อเสียงในครอบครัว ในของเขา ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ,ไอน์สไตน์เคยทำนายไว้ว่า แรงโน้มถ่วงสามารถดัดเส้นทางของแสงได้ . ผลกระทบที่เขาคาดการณ์ไว้นั้นน้อยมาก ดังนั้นควรมองให้ดีเมื่อแสงส่องผ่านเทห์ฟากฟ้าขนาดใหญ่มาก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการเดินทางผ่านอวกาศเป็นระยะทางไกลมาก

เซอร์ อาร์เธอร์ เอดดิงตัน นักดาราศาสตร์ที่ช่วยศึกษาทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและผลงานชิ้นสำคัญของความเข้าใจดาวและหลุมดำในยุคปัจจุบันของเราได้ใช้ ความมืดที่เกิดจากสุริยุปราคา เพื่อดูตำแหน่งของแสงดาวในตอนกลางวันเมื่อผ่านดวงอาทิตย์ เขาแล้ว เปรียบเทียบตำแหน่งเหล่านั้นกับตำแหน่งที่รู้จักในเวลากลางคืน . เขาเห็นว่า แรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ทำให้เส้นทางคดเคี้ยว - ตรงตามที่ไอน์สไตน์ทำนายไว้อย่างแม่นยำ

แปลกแค่ไหนที่ดวงจันทร์สามารถบังดวงอาทิตย์ได้อย่างแน่นอน?

มันผิดปกติมากที่ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์จะอยู่ที่ be ระยะทางและขนาดที่เหมาะสม ถึง ดูเหมือนจะมีขนาดเท่ากัน ในท้องฟ้าของเรา วิธีนี้ทำให้ดวงจันทร์สามารถบังดิสก์ของดวงอาทิตย์ได้อย่างสมบูรณ์ ในขณะเดียวกันก็แสดงให้เราเห็นโคโรนาด้วย ตัวอย่างเช่น ดาวศุกร์และดาวพุธสามารถผ่านหน้าดวงอาทิตย์จากมุมมองของเราได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม ปรากฏเป็นจุดเล็กๆ เคลื่อนผ่านดวงอาทิตย์ ดาวศุกร์ปรากฏเป็นจุดเล็ก ๆ ที่มุมซ้ายบนเมื่อผ่านระหว่างดวงอาทิตย์กับโลกในปี 2555NASA

คนที่ยืนอยู่บนดวงจันทร์จะเห็นอะไรเกิดขึ้นบนโลก? โลกจะมืดลงหรือไม่?

หากคุณอยู่บนดวงจันทร์ คุณจะสามารถเห็นผลกระทบของสุริยุปราคาบนโลกได้ก็ต่อเมื่อคุณยืนอยู่บนด้านกลางคืนของดวงจันทร์ โดยด้านที่หันเข้าหาโลก คุณจะเห็นเงาทรงกลมทอดลงสู่พื้นโลก สุริยุปราคาพิเศษนี้จะกระทบมหาสมุทรแปซิฟิกก่อน จากนั้นจึงเคลื่อนเข้าสู่โอเรกอน ข้ามสหรัฐอเมริกาไปยังเซาท์แคโรไลนา และสิ้นสุดในมหาสมุทรแอตแลนติก ทางที่เงาดำเนินไปนี้ เรียกว่า หนทางแห่งความเป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน.

Shannon Schmoll เป็นผู้อำนวยการท้องฟ้าจำลอง Abrams ภาควิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่ มหาวิทยาลัยมิชิแกนสเตต . บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกเมื่อ บทสนทนา . อ่าน บทความต้นฉบับ .