Использование солнечного затмения в научных целях кратко
Обновлено: 05.07.2024
Когда-то солнечных затмений опасались — они считались плохим знамением. Несмотря на это, несколько конкретных солнечных затмений сыграли большую роль в развитии науки, направив философов и ученых на верный путь в познании нашего мира.
Вот десятка этих знаменательных событий.
Затмение Угарит — Сирия, 1223 год до н.э.
Заметки астрономов из Месопотамии, сделанные более 3000 лет назад, остаются одними из самых ранних астрономических наблюдений. Более того, вместе с заметками жителей Вавилонии, Ассирии и других территорий древнего Ближнего Востока они являются древнейшими научными записями.
В те времена астрологи верили, что солнечные затмения, кометы и других космические события могут повлиять на жизнь людей на Земле. В частности, на судьбы королей и империй. Поэтому за небом следили в поиске предсказаний о будущем. Тем не менее эти наблюдения заложили основу для развития современной науки.
Первым затмением на Ближнем Востоке , заметка о котором сохранилась по сей день, было затмение, произошедшее 5 марта 1223 года до н.э. Дощечку с записью нашли в развалинах древнего города Угарит в 1940-х годах. Согласно результатам исследования ( Nature, 1989 ), на табличке описывается то, как из-за затмения звезды и Марс стали более видимыми.
Затмение Аньянг — Китай, 1302 год до н.э.
Долгое время считалось, что на табличке из Угарита описывается затмение, произошедшее в 1357 году до н.э. Если бы это было так, то табличка была бы древнейшим доказательством наблюдения за затмением.
Но так как было доказано, что табличка описывает затмение 1223 года до н.э., древнейшим наблюдением становится заметка из города Аньянг в центральном Китае, сделанная в 1302 году до н.э.
“Три огня съели Солнца, и видны большие звезды,” — написано древними китайскими иероглифами на плоском фрагменте черепашьего панциря. Ученые расшифровали это как описание затмения с тремя яркими корональными стримерами.
В 1989 году астрономы из Лаборатории реактивного движения НАСА сумели вычислить дату этого затмения-5 июня 1302 года до н.э.
Затмения Тейлс — Анатолия, 585 год до н.э.
Древнегреческий историк Геродот приписывает Фалесу, философу, математику и астроному из Милета, предсказание солнечного затмения , произошедшего в 6 веке до н.э.
Подлинность истории сложно подтвердить, но если предсказанное затмение сбылось, то, скорее всего, оно пришлось на 28 мая 585 года до н.э. По словам Геродота оно произошло во время битвы между Лидией и Мидией.
Исаак Азимов заметил, что сочетание затмения с битвой дает нам первую достоверную дату в истории. А историки науки добавили, что это было первым научным предсказанием феномена — как минимум, первым предсказанием, которое сбылось.
Ученые считают, что Фалес мог предсказать дату затмения с помощью цикла Сароса — почти идеально точного цикла солнечных и лунных затмений. Достоверно известно, что о цикле знали в Вавилонии в районе 500 гг до н.э., но цикл мог использоваться и раньше. Возможно, Фалес узнал о цикле у вавилонян.
Затмение Анаксогораса — Греция, 478 год до н.э.
По мнению греческого историка Плутарха и других древних писателей, философ Анаксагор из Клазомен был первым, кто понял, что солнечное затмение происходит не потому, что меняется само Солнце, а потому, что луна его заслоняет .
Не известно, как Анаксагор об этом догадался, но современные историки предполагают, что он мог собрать описания затмений у рыбаков и моряков и понять, что из разных точек мира затмение выглядит по-разному.
Астрономы подсчитали, что затмение 17 февраля 478 года до н.э., могло стать тем знаменательным затмением, которое навело Анаксагора на это открытие.
Основываясь на своих наблюдениях Анаксагор даже высчитал предположительный размер Луны и Солнца. Луна, решил он, должна быть как минимум размером с греческий п-ов Пелопоннес, а Солнце — во много раз больше.
Затмение Гиппарха — Греция и Египет, 189 год до н.э.
По словам Клавдия Птолемея, астроном Гиппарх Никейский был первым, кто подсчитал расстояние от Луны до Земли используя свои наблюдения во время солнечного затмения, которое можно было наблюдать и в египетской Александрии, и в греческом проливе Геллеспонт в 1000 километрах к северу.
Предположительно, речь идет о затмении 14 марта 189 года до н.э.
Гиппарх был очень продуктивным ученым. За свою жизнь он описал 20 лунных и солнечных затмений. Заметив, что одно из затмений было полным в проливе, но неполным в Александрии, он смог рассчитать расстояние до Луны относительно расстояния между городами.
У него получилось 429 000 километров. Это лишь на 11% больше среднего расстояния до Луны, вычисленного современными астрономами.
Затмение Галлея — Англия, 1715 год
Современное понимание солнечных затмений было описано в 1604–1605 гг немецким астрономом Иоганном Кеплером. К сожалению, он умер в 1630 году, так и не сделав ни одного верного предсказания.
Поэтому награда за первое поистине научное предсказание солнечного затмения достается английскому астроному Эдмунду Галлею. Да, в честь него назвали комету.
В 1705 году Галлей опубликовал свое предсказание затмения , которое в итоге действительно произошло над Англией 3 мая 1705 года. Галлей ошибся всего на 4 минуты и примерно 30 километров. (Выше карта предсказанного пути затмения.)
Чётки Бейли — Шотландия, 1836 год
Во время наблюдения за затмением в 1715 году Галлей также стал первым, кто описал необычный феномен, который позже стал известен как “чётки Бейли” — ярки точки света вокруг темной луны во время затмения.
Галлей даже верно предсказал, что причина в неровностях на поверхности спутника.
Но вереницу огоньков в итоге назвали в честь английского астронома Фрэнсиса Бейли, который описал этот же феномен более чем через 100 лет, в 1836 году.
На фотографии же представлен связанный с этим феномен — “Кольцо с бриллиантом”. Так называют “чётки Бейли”, когда есть лишь одна точка света. Этот снимок был сделан во время затмения над Японией в 2009 году.
Северная Европа, 1851 год
Полное затмение над севером Европы 28 июля 1851 года принесло с собой сразу несколько достижений.
Впервые затмение стало причиной международных экспедиций из Великобритании и других европейских стран.
Впервые ученые наблюдали за верхними слоями атмосферы Солнца. В процессе наблюдений британский астроном Джордж Эйри заметил яркие “горы” на поверхности Солнца. Позже астрономы поняли, что это хромосферные спикулы.
А также была сделана первая в истории фотография солнечного затмения. Юлиус Берковски сделал ее из Королевской обсерватории в Кенингсберге в Восточной Пруссии. В 1946 году этот город был переименован в Калининград.
Открытие гелия — Индия, 1868 год
16 августа 1868 года французский астроном Жюль Жансен сфотографировал спектр Солнца во время полного затмения над городом Гунтур в восточной Индии.
Анализируя снимки с помощью недавно открытой методики спектроскопии Жансен заметил наличие яркой линии в желтой части спектра, что говорило о наличии неизвестного газа в атмосфере Солнца.
Сперва он решил, что это натрий. Но через несколько месяцев английский астроном Норман Локьер нашел ту же линию в спектре дневного света и заметил, что она не может принадлежать никакому из известных элементов. Локьер дал этому элементу название — гелий — в честь названия солнца на греческом.
Лишь через 30 лет ученым удалось найти этот элемент на Земле.
Затмение Эйнштейна — Африка и Южная Америка, 1919 год
Согласно общей теории относительности Эйнштейна, которая разрабатывалась в 1907–1915 годах, гравитация влияет на свет. А значит лучи, пролетающие рядом с массивным объектом, должны отклоняться и изгибаться. Доказать это удалось лишь в 1919 году во время полного затмения над Африкой и Южной Америкой.
Ради наблюдений за событием британские астрономы Артур Эддингтон и Фрэнк Уотсон Дайсон отправились на остров Присипи недалеко от западного побережья Африки.
В рамках подготовки к затмению они провели точные измерения положений ярких звезд в скоплении Гиады в созвездии Тельца. После затмения они сравнили снимки звезд во время затмения со снимками без него. Свет звезд действительно исказился. Эйнштейн был прав.
Олнечные затмения интересуют учёных потому, что их наблюдение и изучение результатов наблюдений проливает свет на важнейшие вопросы о природе Солнца. А так как Солнце представляет собой одну из звёзд, то тем самым мы получаем возможность глубже понять многие проблемы, относящиеся к природе звёзд.
Мы уже говорили о том, что во время полных солнечных затмений создаются очень благоприятные условия для изучения ряда явлений, с трудом наблюдаемых при обычных условиях. Многие вопросы, связанные с изучением солнечной атмосферы, могут быть разрешены при изучении затмений.
Солнечные затмения дают нам также возможность уточнять движение Луны вокруг Земли. Хотя Луна находится от Земли недалеко, всего на расстоянии 400 ООО километров, тем не менее её движение оказывается очень трудным для изучения.
Солнце на движение Луны оказывает самые разнообразные и трудно уловимые влияния, называемые возмущением.
На основе теории движения Луны производится предварительное вычисление моментов наступления и определение места видимости затмения Солнца. Эти предвычи - сления оправдываются с большой точностью. Ничтожные отклонения теоретических расчётов от данных наблюдения позволяют пересмотреть теорию и внести в неё уточнения. Одновременно с этим, как выяснилось, мы получаем также возможность изучить очень важный вопрос о характере вращения Земли вокруг своей оси.
Нам кажется, что суточное вращение Земли происходит совершенно равномерно, и мы его вовсе не ощущаем.
Между тем, строго говоря, это не так. Наша Земля вращается вокруг своей оси отнюдь не с постоянной скоростью, хотя изменения этой скорости совершенно ничтожны. Но легко понять, что всякое нарушение равномерной скорости вращения нашей планеты должно отразиться на времени наступления затмения и месте его видимости, так как от того, как вращается Земля, будет зависеть вопрос о том, какая сторона Земли окажется закрытой лунной тенью.
Если допустить, что за известный период времени Земля в своём вращении вокруг оси незначительно отстала или убежала вперёд, то это должно отразиться на ходе затмения.
Изучение солнечных затмений, происшедших в далеком прошлом, помогает историкам. Нередко устанавливают подлинную дату того или иного исторического события, если оно совпало по времени с каким-нибудь затмением.
Таким образом, мы видим, что наблюдения затмений имеют очень большое и разностороннее научное значение.
Поэтому понятно, почему советские учёные всесторонне изучают солнечные затмения. Благодаря большой заботе Советского правительства наблюдения затмений в нашей стране приняли невиданный размах и плановость. Так, в наблюдении солнечного затмения 19 июня 1936 года приняло участие около 30 экспедиций от разных советских научных учреждений. Эти экспедиции раскинулись вдоль всей полосы затмения, охватив пространство от Чёрного моря до Тихого океана.
В 1947 году советские учёные были в Бразилии для наблюдения полного солнечного затмения.
Много ценных научных наблюдений было сделано во время последнего затмения, наблюдавшегося у нас 25 февраля 1952 года. Советским учёным удалось получить такое обилие научных данных, что для изучения их потребуется несколько лет.
Те, кто видел полное затмение Солнца, никогда его не забудет, хотя и длиться это событие не больше 2 – 3 минут. Во время затмения Солнца температура на Земле может упасть на 15 градусов. Хотя это пустяки по сравнению с температурой в космосе. Насколько холодно во Вселенной? Нам под лучами Солнца на Земле тепло. Но в космосе температура всего на 1,5 градуса выше абсолютного нуля. А абсолютный ноль – это минус 273°С. Очень холодно.
Древние люди не понимали физической природы затмения. Они просто видели, что Солнце меркнет, как будто боги или драконы пожирали его. Тогда они пугались и старались умилостивить богов. В течение тысяч лет древние астрономы наблюдали за движениями планет, Луны и Солнца на небосводе. Со временем они поняли, что когда Луна проходит прямо перед Солнцем, то именно из-за этого происходит затмение. Позже ученые научились их предсказывать. Уже вавилоняне открыли так называемый цикл затмений более 20 веков тому назад. Он проходит каждые 223 месяца, то есть замыкается примерно раз в 18 лет.
Солнечное затмение, взгляд из космоса
Грекам было известно об открытии вавилонян. Мы узнали об этом благодаря древнему устройству, найденному на затонувшем судне в Средиземном море 1901 году. Это замечательный механизм, который вначале приняли за причудливые часы. Потом стало понятно, что это своеобразный греческий астрономический таймер – очень сложный прибор с многочисленными внутренними механизмами. По сути это механический компьютер для расчета фаз луны и прочих астрономических феноменов.
В 2008 году при помощи 3-мерных рентгеновских лучей и сканирования было установлено, что вавилонский цикл встроен в устройство. На обратной стороне диска были выгравированы спиралевидные фигуры с делениями, которые соответствовали положению Луны в вавилонском цикле. А зачем, как не для определения даты затмений нужно было это устройство?
Полное солнечное затмение, которое можно увидеть с Земли, происходит в среднем каждые 16 месяцев. Сегодня их предсказание – это очень точная наука. Но мы сегодня умеем не только предсказывать дату затмений до секунды, но и место, где его можно будет увидеть по всей Земле.
Солнечное затмение – удивительное явление. И если понимать, почему именно оно происходит, то оно становится еще удивительнее. Луна находится на расстоянии 400 тыс. км от Земли. Она имеет точно такой диаметр, что закрывая Солнце, она закрывает его полностью. Если бы она была чуть меньше, то она не смогла бы полностью закрывать Солнце, оставалась бы солнечная кайма по краям. Но удивительное кроется в том, что Луна именно такого размера, чтобы закрыть Солнце, ни больше, ни меньше.
При солнечном затмении на Земле есть области полного затмения, откуда видно, что Луна полностью закрывает Солнце. А есть области полутени, где наблюдают только неполное затмение. Поскольку Луна движется по орбите, то ее тень движется по Земле и таким образом люди в разных точках Земли, где проходит лунная тень, могут наблюдать затмение. Лунная тень как бы очерчивает некую широкую линию по поверхности Земли. Она имеет ширину около 150 км. Так что если хотите увидеть полное солнечное затмение, нужно точно выбрать место, где будет проходить полоса полного затмения.
Схема полос некоторых солнечных затмений
Феномен затмения касается не только Солнца или Луны. Это случается повсюду во Вселенной. Практически на всех планетах, где есть спутники, происходят солнечные затмения. Как в нашей Солнечной системе, так и в других системах космоса. В нашей Солнечной системе затмения не происходят только на Меркурии и Венере, потому что у них нет спутников. На данный момент нам известно 170 спутников в нашей системе, вращающихся по орбитам вокруг планет, при этом у Сатурна и Юпитера имеется минимум 60 спутников у каждого. Правда, в большинстве случаев эти спутники слишком малы, чтобы вызвать полное солнечное затмение, поэтому, можно сказть, что с Луной нам сильно повезло.
Другой вид затмений дал возможность определить, что Земля не плоская, а круглая. Это происходит во время Лунного затмения. Это явление мы наблюдаем постоянно на небе. Луна ведь круглая, но на небе можно видеть лунный рожок – Земля закрывает собой солнечный свет, падающий на Луну. Таким образом, мы видим Луну и тень на ней от нашей же планеты Земли. А тень-то изогнута! Значит, Земля имеет вид сферы. Когда Земля полностью закрывает Луну – это полное лунное затмение. В период полного лунного затмения Луна выглядит красно-оранжевой. Хотя она закрыта Землей, свет от Солнца проходит через атмосферу Земли. Свет, проходя большое расстояние через нашу атмосферу, становится красным. Точно также, как свет при закате Солнца.
В 1915 году Эйнштейн опубликовал свое предположение, что гравитация заставляет пространство изгибаться, и свет следует по этой кривой. Значит, если звезда окажется близко от Солнца в небе, свет будет изогнут гравитацией Солнца. Проверить теорию Эйнштейна можно было только во время солнечного затмения, когда Солнце затемнено, а ближайшие звезды видны. Это решил проверить Эдингтон. Он знал точное местоположение звезды, которая будет закрыта Солнцем и если гравитация Солнца изогнет свет звезды, то окажется, будто она в другом месте. Эдингтон все точно измерил и увидел, что теория Эйнштейна подтвердилась.
Есть еще одна польза от затмения Солнца – в этот момент мы отчетливо видим корону Солнца, то есть внешние слои его атмосферы. Их Луна уже не закрывает. На незатемненном Солнце корону различить просто невозможно, она засвечена солнечным светом, который в миллионы раз ярче своей короны. Без солнечного затмения мы бы так и не узнали, что на Солнце есть такая раскаленная атмосфера, которая простирается до нас с Вами и далее, до краев Солнечной системы. Фактически, мы с Вами погружены в солнечную атмосферу, то есть в солнечную корону, которая имеет высокую температуру только возле Солнца.
Оказывается, можно делать искусственное солнечное затмение – закрыть диск Солнца подходящим по размеру кружочком. Получится прототип коронографа, который используется для изучения короны солнца и окружающих звезд. Коронографы были изобретены в 1939 году и сначала устанавливались на телескопы. Лучше всего они работали на высоте, где рассеивание солнечного света в атмосфере было минимальным, а также за пределами атмосферы Земли, что достигается, естественно, только установкой их на исследовательские космические аппараты, такие как SOHO и STEREO.
Зачем так много и часто фотографировать корону Солнца? Мы видим все изменения в структуре короны: протуберанцы, вспышки и прочее. Также можно видеть так называемые царапающие Солнце кометы – они подлетают к Солнцу, едва не врезаясь в него. При обычных условиях они были бы не видны, но при затмении диска Солнца они становятся ясно видны.
В 1971 году спутник НАСА с коронографом сделал удивительные снимки короны Солнца. Там виден взрыв на короне, который раньше никто никогда не видел. Было открыто, что на Солнце иногда происходят выбросы так называемой коронарной массы, порождая в солнечной атмосфере взрывы невиданной мощности. При этом происходит выброс заряженных солнечных частиц, и именно они, достигнув Земли, создают полярные сияния.
Еще более интересные затмения можно наблюдать из космоса, когда Земля закрывает Солнце, или, как сделал это спутник “STEREO”, показав нам нашу Луну издалека, в тот момент, когда она проходила по солнечному диску. Зачем делать такие снимки, если мы итак прекрасно знаем о существовании Луны?
А затем, что после, на основе собранных данных, мы научились открывать новые планеты или экзопланеты (планеты, вращающиеся вокруг других звезд). Обычно их не видно даже в самые мощные телескопы, но зато они отлично видны, когда проходят на фоне какой-нибудь звезды. Хотя размер “экзопланет” не сопоставим с размерами их “солнц”, мы, используя имеющийся у нас опыт, можем разглядеть слабое изменение светимости тех самых звезд, в момент прохода экзопланеты по их дискам, то есть, фактически, наблюдая (хоть и в меньших масштабах) те самые “солнечные затмения”.
Хотя когда-то их боялись как злого предзнаменования, солнечные затмения помогли сформировать историю человечества - и несколько солнечных затмений, в частности, помогли философам и ученым лучше понять небеса и наше истинное место во вселенной.
Вот обратный отсчет 10 солнечных затмений, которые изменили науку.
Угаритское затмение - Сирия 1223 г. до н.э.
(Изображение предоставлено НАСА)
Наблюдения за солнечными затмениями, сделанные астрономами в Месопотамии более 3000 лет назад, являются одними из самых ранних астрономических записей. Фактически, наряду с другими наблюдениями, собранными вавилонянами, ассирийцами и другими людьми на древнем Ближнем Востоке, они являются старейшими научными записями любого рода.
В то время астрологи полагали, что солнечные затмения, кометы и другие небесные события могут повлиять на человеческие события здесь, на Земле, особенно на судьбы королей и империй. Но их наблюдения ради астрологии также отмечают самые ранние из известных шагов, предпринятых человечеством на пути к современной науке.
Самым ранним из известных наблюдений солнечного затмения на Ближнем Востоке является затмение Угарит, которое было написано клинописью на глиняной табличке, обнаруженной в сирийском городе Угарит в 1940-х годах.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature в 1989 году, текст на табличке описывает полное солнечное затмение, которое произошло 5 марта в 1223 году до нашей эры, когда Угарит был частью Ассирийской империи.
Наблюдение отмечает, что звезды и планета Марс были видны в темноте, вызванной затмением: «В день новолуния, в месяце Хияр, было посрамлено Солнце, и днем оно село, Марс в посещаемости. "
Аньян Затмение - Китай 1302 до н.э.
(Изображение предоставлено Babelstone)
В течение многих лет считалось, что табличка Угарита описывает затмение, которое произошло в 1375 году до нашей эры, что сделало бы его самым старым из известных наблюдений затмения.
Но поскольку теперь считается, что табличка Угарита относится к 1223 г. до н.э., наблюдение за солнцем, сделанное в городе Аньянг в центральном Китае в 1302 г. до н.э., в настоящее время считается самой ранней из сохранившихся записей о солнечном затмении.
В 1989 году астрономы в Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) использовали наблюдения Аньянга и наблюдения лунного затмения того же периода, чтобы определить точную дату древнего затмения, как 5 июня 1302 г. до н.э.
Затем исследователи JPL использовали эту информацию в компьютерной модели, чтобы показать, что вращение Земли немного замедлилось, на 0,0047 секунды, начиная с 1302 года до нашей эры, из-за приливного трения - сопротивления вращающейся Земле, вызванного гравитационным натяжением Луны на внешняя выпуклость нашей планеты.
Затмение Фалеса - Анатолия, 585 г. до н.э.
(Изображение предоставлено Дж. Минде)
Согласно древнегреческому историку Геродоту, философ, астроном и математик Фалес Милетский предсказал солнечное затмение, которое произошло над Малой Азией в 6 веке до нашей эры.
Хотя существуют значительные сомнения в точности утверждения, современные астрономы подсчитывают, что если это произошло, как сказал Геродот, то, вероятно, это было кольцевое солнечное затмение, которое было видно над Ближним Востоком 28 мая 585 г. до н.э.
Научный фантаст Исаак Азимов отметил, что эта битва была, следовательно, самым ранним событием в истории, для которого существует точная дата; в то время как историки науки отмечают, что это также было бы первым научным предсказанием любого рода явлений - по крайней мере, первым, которое действительно осуществилось.
Самое раннее свидетельство об использовании цикла Сароса - из Вавилонии примерно в 500 г. до н.э., но, возможно, оно использовалось гораздо раньше. И даже возможно, что Фалес, возможно, отправился в Вавилонию, чтобы узнать это.
Затмение Анаксагора - Греция, 478 г. до н.э.
(Изображение предоставлено: Hulton Archive / Getty)
Согласно греческому историку Плутарху и другим древним авторам, философ Анаксагор из Клэзоменэ был первым, кто понял, что солнечное затмение вызвано тенью луны, заслоняющей свет солнца, а не своего рода преобразованием солнца сам.
Детали того, как Анаксагор должен был это выяснить, неизвестны, но современные историки утверждают, что он мог использовать описания затмений от греческих рыбаков и моряков в афинском порту Пирей, чтобы узнать, что тень затмения была видна только над определенной областью, и что он быстро прошел через область с запада на восток.
Современные астрономы подсчитали, что солнечное затмение 17 февраля 478 г. до н.э., которое было видно из Афин, где тогда жил Анаксагор, могло быть затмением, которое привело к такому пониманию.
На основании своих наблюдений за затмением Анаксагор также сказал, что оценил размеры Солнца и Луны. Он полагал, что луна была, по крайней мере, такой же большой, как полуостров Пелопоннес в Греции, и солнце должно было быть во много раз больше луны.
Затмение Гиппарха - Греция и Египет, 189 г. до н.э.
(Изображение предоставлено: Ann Ronan Pictures / Print Collector / Getty)
По словам греко-египетского астронома Клавдия Птолемея, астроном Никпейский Гиппарх был первым, кто вычислил расстояние до Луны от Земли, используя наблюдения солнечного затмения, которое было видно как в Александре в Египте, так и в области Геллеспонта в Греции. чем 620 миль (1000 километров) на север.
Современные астрономы считают, что это было, вероятно, затмение 14 марта 189 г. до н.э.
Гиппарх был преданным наблюдателем, который за свою жизнь составил заметки о 20 солнечных и лунных затмениях. Отметив, что одно конкретное затмение было полным у Геллеспонта в Греции, но появилось только как частичное затмение у Александрии в Египте, Гиппарх смог рассчитать расстояние до Луны относительно расстояния на поверхности Земли между двумя городами.
Оценив расстояние от Геллеспонта до Александрии, Гиппарх вычислил, что Луна находилась на расстоянии около 268 000 миль (429 000 километров) от Земли - эта цифра только примерно на 11 процентов больше среднего расстояния между Луной и Землей, рассчитанного современными астрономы.
Затмение Галлея - Англия, 1715 г. н.э.
(Изображение предоставлено: Институт астрономической библиотеки / Кембриджский университет)
Немецкий астроном Йоханнес Кеплер развил современное научное понимание солнечных затмений в трудах, опубликованных в 1604 и 1605 годах, но он умер в 1630 году, прежде чем делать какие-либо эффективные предсказания.
Поэтому заслуга первых действительно научных предсказаний солнечного затмения в истории принадлежит английскому астроному Эдмунду Галлею, который также открыл знаменитую комету, носящую его имя.
В 1705 году Галлей опубликовал прогноз солнечного затмения, которое будет видно на большей части Англии 3 мая того же года, основываясь на теории всемирного тяготения, разработанной его другом сэром Исааком Ньютоном.
Галлей также опубликовал карту прогнозируемой траектории затмения и призвал астрономов и представителей общественности сделать свои собственные наблюдения этого события.
Во время мероприятия прогнозы Галлея, рассчитанные вручную, были отклонены всего на 4 минуты и около 30 миль (30 км) на расстоянии.
Бейли Бус - Шотландия, 1836
(Изображение предоставлено: Такеши Кубоки)
Наблюдения Эдмунда Галлея в 1715 году также были первыми, кто зафиксировал появление явления, которое станет известно как бусы Бэйли - яркие точки света, которые появляются вокруг конечности затемненной луны, как только солнце исчезает за ней,
Галлея также выяснил правильную причину этого явления: долины между холмами вдоль видимого края луны, которые на мгновение заливаются светом, пока пики находятся в темноте: «… вид, который может возникнуть не из-за другой Причины, кроме Неравенство поверхности Луны, там, где вблизи южного полюса Луны есть некоторые возвышенные части, чьей интерпозиционной частью была получена эта очень тонкая Нить Света, - писал Халли.
Северная Европа, 1851
(Изображение предоставлено Юлием Берковски)
Полное солнечное затмение над северной Европой 28 июля 1851 года установило ряд первых в науке о затмении. Это было первое затмение, которое стало предметом международной экспедиции Британского королевского астрономического общества (РАН), а также экспедиций астрономов из многих других европейских стран.
Записи о затмении 1851 года включают в себя первые наблюдения верхней атмосферы Солнца, хромосферы, британским астрономом Джорджем Эйри, который был членом экспедиции РАН в Швецию.
Эйри сначала подумал, что он видел яркие "горы" на поверхности солнца, но позже астрономы поняли, что он видел небольшие выступы яркого газа, называемые "спикулами", которые придают хромосфере зубчатый вид
Известный отчет о затмении 1851 года был сделан другим участником экспедиции РАН в Норвегию, Джоном Краучом Адамсом, который несколькими годами ранее правильно рассчитал орбиту Нептуна, основываясь на отклонениях в орбите планеты Уран.
Событие 1851 года также дало первую фотографию солнечного затмения, показанную здесь, которая была сделана Юлиусом Берковским в Королевской обсерватории в Кенигсберге в Пруссии, теперь Калининград в России.
Открытие Гелия - Индия, 1868
(Изображение предоставлено НАСА)
16 августа 1868 года французский астроном Жюль Янссен сделал фотографии спектра Солнца во время полного солнечного затмения в восточном индийском городе Гунтур.
Анализируя фотографию с использованием недавно открытой науки о спектроскопии, Янссен отметил наличие яркой линии в желтой части солнечного спектра, которая указала на присутствие неизвестного газа в солнечной атмосфере вместе с обычным водородом.
Сначала Янссен предположил, что яркая линия была вызвана элементом натрия. Но через несколько месяцев после открытия Янссена английский астроном Норман Локьер обнаружил ту же линию в спектре обычного дневного света и отметил, что она не может соответствовать ни одному известному элементу.
Хотя гелий в изобилии находится внутри звезд, он редко встречается на Земле. Он намного легче большинства газов и легко уходит в верхние слои атмосферы, а оттуда в космос.
После того, как он был обнаружен астрономами на солнце, гелий оставался неизвестным на Земле до тех пор, пока примерно 30 лет спустя, когда шотландский химик Уильям Рамсей не обнаружил залежи газа внутри куска урановой руды в результате радиоактивного распада более тяжелых элементов.
Это изображение НАСА показывает Солнце в длинах волн ультрафиолетового света, вызванного возбужденными атомами гелия.
Затмение Эйнштейна - Африка и Южная Америка, 1919
(Изображение предоставлено Артуром Эддингтоном)
Теория общей теории относительности Альберта Эйнштейна, разработанная в период с 1907 по 1915 год, сделала поразительное предсказание, что гравитация воздействует на свет - и в результате лучи света, проходящие вблизи большого объекта в космосе, такого как солнце, будут преломляться или изгибаться. ,
Но первое доказательство теории Эйнштейна появилось только в 1919 году, после того, как были сделаны наблюдения полного затмения, которое было видно из Африки и Южной Америки.
Британские астрономы Артур Эддингтон и Фрэнк Уотсон Дайсон отправились на остров Принсипи у западного побережья Африки.
Они подготовились к затмению, точно измерив точные местоположения ярких звезд скопления Гиад в созвездии Тельца, которое, как они рассчитывали, будет на пути затмения 1919 года.
Наблюдения за более поздними затмениями, такими как затмение 1922 года над Африкой, Индийским океаном и Австралией, помогли подтвердить наблюдения Эддингтона и теории гравитации и света Эйнштейна.
Читайте также: