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Die Vorhersagen der NASA für die Sonnenfinsternis im August 2017 zeigen, dass etwa die Hälfte von Kansas City eine totale Sonnenfinsternis erleben wird und die andere Hälfte nicht (sie werden nur eine "nahe" totale Sonnenfinsternis sehen, vielleicht sogar Bailey's Beads?).
Ich dachte, dies wäre eine großartige Möglichkeit, um zu testen, wie genau die Vorhersage des Sonnenfinsternispfads der NASA ist: Lassen Sie die Leute in Kansas City mit Standort melden, ob sie eine totale Sonnenfinsternis gesehen haben oder nicht (natürlich werden viele Leute in Kansas City wahrscheinlich in die totale Finsterniszone, nur um sie zu sehen, aber hoffentlich bleiben nur wenige außerhalb davon).
Dann kam mir der Gedanke, dass dies schon jemand bei früheren Sonnenfinsternissen getan haben muss (ich weiß, dass es bei Mondbedeckungen anderer Sterne gemacht wurde).
Googeln sagt mir jedoch nur, dass die Pfadvorhersagen der NASA für 2017 genauer sind als je zuvor, aber nicht wirklich, WIE genau sie sind.
Wo finde ich Daten zur Genauigkeit von Finsternisvorhersagen?
Der Pfad der Totalität, der laut Eclipse-Karten 70 Meilen breit ist, ist laut einigen Experten sogar um bis zu 1,6 km schmaler.
Ein Artikel des Kansas City Star diskutiert dies:
Diese Karten, die von der NASA und anderen zur Verfügung gestellt wurden, zeigen einen klar definierten, 70 Meilen breiten Pfad der Totalität, auf dem der Mond 100 Prozent der Sonne blockiert. Aber sie sind zumindest an den Rändern nicht so präzise, wie sie erscheinen.
Der südliche Rand des Pfades, wie auf den Karten gezeigt, könnte nur um die Länge eines Fußballfelds oder bis zu einer halben Meile abweichen, sagen Eclipse-Mapping-Experten. Ebenso für den Nordrand, was bedeutet, dass der Pfad der Totalität nur 69 Meilen breit sein könnte.
„Das ist ein Thema. Das ist wirklich ein Problem, aber es wird nicht beworben. … Ja, alle Karten sind falsch“, sagte Mike Kentrianakis, der Sonnenfinsternis-Projektmanager der American Astronomical Society und routinemäßig mit der NASA konsultiert, gegenüber The Star.
Xavier Jubier, ein französischer Ingenieur, dessen Berechnungen verwendet wurden, um die interaktiven Google-Karten der Sonnenfinsternis zu erstellen, bestätigte The Star per E-Mail, dass der tatsächliche Weg der Gesamtheit etwas schmaler ist als die auf aktuellen Karten angezeigten 70 Meilen.
Ernest Wright, der für die NASA Karten und andere Multimedia-Präsentationen über die Sonnenfinsternis erstellt hat, sagte, er sei der Meinung, dass die Karte um etwa 100 Meter schmaler sein könnte, etwas länger als ein Fußballfeld. Er sagte auch, dass es möglich ist, dass Kentrianakis mit seiner Einschätzung richtig ist, dass der Weg um eine halbe Meile oder mehr schmaler ist.
Der Artikel erklärt den Grund dafür, dass der Pfad der Totalität schmaler ist, als die Eclipse-Karten anzeigen, weil sie einen 41 Jahre alten Wert für den Sonnenradius verwenden, der heute als zu klein bekannt ist:
Wright erklärte, dass Karten der Sonnenfinsternis basierend auf dem, was über die relativen Größen und Positionen von Mond und Sonne bekannt ist, erstellt werden. „Wir haben wirklich gute Informationen über die Umlaufbahn des Mondes, die Sonnenstände, die Positionen der Erde. All das ist wirklich gut festgenagelt“, sagte Wright. „Um mehr Genauigkeit zu erhalten, müssen wir die Berge und Täler auf dem Mond und die Erhebungen auf der Erde berücksichtigen. Und wir fangen auch damit an.“
Die Größe des Mondes wurde tatsächlich auf einen Meter genau gemessen, und seine Position am Himmel wurde auf einen Zentimeter genau gemessen. „Aber die letzte Art von Unsicherheit könnte Sie überraschen“, sagte Wright. "Es ist die Größe der Sonne."
Jubier sagte, dass die aktuellen Karten unter Verwendung des 696.000-Kilometer-Radius und anderer Standards, die 1976 auf einem Treffen der Internationalen Astronomischen Union vereinbart wurden, genau sind. „Dies ist absolut genau, aber wir wissen, dass es einen Sonnendurchmesser verwendet, der nicht groß genug ist. Warum ändern wir nicht den Wert(?)“, schrieb Jubier. „Nun einfach, weil die IAU (International Astronomical Union) noch keinen neuen Wert genehmigt hat. Dies ist Teil der Forschung, die wir betreiben und für die wir nach Fördermitteln suchen.“
Er fuhr fort: „Wenn die Sonne also technisch gesehen größer als der angenommene IAU-Wert ist, und wir wissen, dass der Sonnenfinsternispfad notwendigerweise schmaler ist und unsere Tools dies simulieren können, werden die Standardkarten für die Öffentlichkeit immer noch die derzeit angenommenen Karten beibehalten Sonnenradius, bis ein neuer Wert übernommen wurde."
Bessere Zeiten für die totale Mondfinsternis im Mai&#
Diese Zeitraffersequenz zeigt die partiellen und totalen Phasen der totalen Mondfinsternis vom 15. April 2014 (©2014 Fred Espenak) Die Vorfreude auf die bevorstehende totale Mondfinsternis am 26. Mai wächst. Was diese besondere Sonnenfinsternis ungewöhnlich macht, ist, dass die Umlaufbahn des Mondes ihn gerade noch in den rötlichen Kernschatten der Erde bringt, was zu einer sehr kurzen totalen Finsternisphase führt .
Dieselbe streifende Schattengeometrie ist auch ein sensibler Test für die Genauigkeit von Mondfinsternis-Vorhersagen.
Um detaillierte Vorhersagen für eine Mondfinsternis zu berechnen, beginnt man mit einem genauen zeitabhängigen Satz von 3D-Koordinaten der Sonne und des Mondes in Bezug auf die Erde. Aber hier werden die Dinge ein bisschen "unscharf". Die kegelförmigen Halb- und Kernschatten der Erde haben aufgrund der Atmosphäre, die unseren Planeten umgibt, keine scharfen Grenzen. Die Transparenz sinkt deutlich in der unteren Atmosphäre, wo die Luft dicker und staubiger ist. Dies führt zu einer kleinen Vergrößerung der beiden Schatten der Erde, wodurch sie weiche oder "unscharfe" Kanten erhalten.
Der Astronom Philippe de La Hire bemerkte dies 1707. Er fand heraus, dass der vorhergesagte Radius des Kernschattens der Erde um etwa 1/41 vergrößert werden musste, um die Schattenzeiten der jüngsten Mondfinsternisse anzupassen.
William Chauvenet (1891) formulierte eine Methode, um die Schattenvergrößerung zu erklären, während André-Louis Danjon (1951) eine andere entwickelte. Beide Methoden nahmen einen kreisförmigen Querschnitt für den Kernschatten an. Weitere Details darüber, wie sich diese beiden Methoden unterscheiden, finden Sie unter Shadow Enlargement. Es sollte beachtet werden, dass die Chauvenet-Methode insofern fehlerhaft ist, als sie den Vergrößerungsfaktor des Erdschattens nicht korrekt skaliert, wenn sich die Entfernung des Mondes ändert.
Obwohl einige Behörden immer noch die Methode von Chauvenet verwenden, verwenden die meisten die Methode von Danjon (z. B. NASA Eclipse, La Connaissance des temps, TimeAndDate, EclipseWise). Beide Methoden gehen davon aus, dass die Querschnitte der Schatten der Erde exakte Kreise sind.
Obwohl eine kreisförmige Annäherung für die Schatten der Erde in den meisten Fällen gut funktioniert, ist sie bei einer Sonnenfinsternis wie dem 26. Mai, bei der der Mond kaum in den nördlichen Rand des Kernschattens eintaucht, weniger erfolgreich. Es wird ein besseres Modell für die Form der Schatten der Erde benötigt.
Die Figur der Erde ist keine perfekte Kugel. Es ist an den Polen abgeflacht und wölbt sich am Äquator, so dass ein abgeplattetes Sphäroid seine Form besser repräsentiert. Die Projektion jedes Schattens der Erde ist eher eine Ellipse als ein Kreis. Darüber hinaus bedeutet die axiale Neigung der Erde während des ganzen Jahres zur Sonne hin oder von ihr weg, dass auch die elliptische Form der Halbschatten- und Kernschatten variiert.
2014 veröffentlichten David Herald und Roger Sinnott einen Artikel zu diesem Thema (“Analysis of Lunar Crater Timings, 1842–2011”). Die Studie umfasste über 22.000 Beobachtungen bei 94 Mondfinsternissen von 1842 bis 2011. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass die Größe und Form des Kernschattens der Erde zum Zeitpunkt jeder Finsternis mit einem abgeplatteten Sphäroid übereinstimmt, vergrößert um die empirisch ermittelte Okkultationsschichtoc das die Erde gleichmäßig umgibt. Die effektive Höhe dieser Schicht wurde mit 87 Kilometern ermittelt (die Methode von Danjon verwendet 75 Kilometer).
Darüber hinaus skizzierten sie ein Verfahren zur Berechnung der Mondfinsternis-Kontaktzeiten unter Verwendung eines elliptischen Modells für die Schatten der Erde und des neuen 87-km-Werts für die Höhe der Okkultationsschicht. Diese neue Methode ist angesichts der Größe ihres Datensatzes und der Verwendung eines elliptischen anstelle eines kreisförmigen Schattens das bisher strengste und genaueste Verfahren.
Die folgende Tabelle zeigt die Kontaktzeiten (in Weltzeit), die für die totale Mondfinsternis vom 26. Mai 2021 mit den Methoden Danjon und Herald-Sinnott berechnet wurden.
Am bemerkenswertesten ist hier, dass die Herald-Sinnott-Methode zu einer Gesamtdauer von 15 Minuten 52 Sekunden führt, verglichen mit 14 Minuten 31 Sekunden für Danjon. Dies ist ein Unterschied von 1 Minute und 21 Sekunden.
Sorgfältige Beobachtungen während der Sonnenfinsternis vom 26. Mai sollten diesen Unterschied aufdecken, obwohl der undeutliche Rand des Kernschattens zu einer gewissen Unsicherheit bezüglich der genauen Kontaktzeiten führt.
Das obige Diagramm veranschaulicht den Weg des Mondes durch die Schatten der Erde während der totalen Mondfinsternis vom 26. Mai 2021. Es verwendet die Herald-Sinnott-Methode zur Berechnung der Sonnenfinsternis-Kontaktzeiten. Mit freundlicher Genehmigung von . Kanon der Mondfinsternisse.”
Die neue Herald-Sinnott-Methode wurde in Mondfinsternis-Vorhersagen im kürzlich veröffentlichten Kanon der Mondfinsternisse des 21. Jahrhunderts und dem Eclipse-Almanach: 2021 bis 2030 übernommen.
NASA-Monddaten liefern einen genaueren Sonnenfinsternis-Pfad
Unter Verwendung einer Reihe von NASA-Datensätzen, insbesondere der globalen Höhenkarten des Lunar Reconnaissance Orbiter, werden Form und Position des Schattens mit beispielloser Genauigkeit dargestellt. Bildnachweis: NASA/Goddard/SVS/Ernie Wright
Eclipse-Karten werden seit langem verwendet, um den vorhergesagten Weg des Mondschattens zu zeichnen, während er die Erdoberfläche überquert. Friedrich Wilhelm Bessel und William Chauvenet, zwei prominente Astronomen und Mathematiker des 19. Jahrhunderts, entwickelten die Mathematik, die noch immer verwendet wurde, um Karten der Sonnenfinsternis zu erstellen – lange vor Computern und den präzisen astronomischen Daten, die im Weltraumzeitalter gesammelt wurden.
Traditionell gehen Sonnenfinsternis-Berechnungen davon aus, dass sich alle Beobachter auf Meereshöhe befinden und der Mond eine glatte Kugel ist, die perfekt symmetrisch um ihren Massenmittelpunkt ist. Die Berechnungen berücksichtigen nicht unterschiedliche Höhen auf der Erde und die kraterreiche, unebene Oberfläche des Mondes.
Für etwas genauere Karten verwenden die Leute Höhentabellen und Diagramme des Mondrandes — der Rand der sichtbaren Oberfläche des Mondes von der Erde aus gesehen. Bis vor kurzem haben Astronomen die 1963 vom Astronomen Chester Burleigh Watts veröffentlichten Gliedmaßenprofile verwendet, um Karten der Sonnenfinsternis der Totalitätsbahn des Mondes zu erstellen. Um seine Profile zu erstellen, entwarf Watts eine Maschine, die 700 Fotos zeichnete, die jeden von der Erde aus sichtbaren Winkel des Mondes abdeckten.
Die Berechnungen der Sonnenfinsternis haben jedoch basierend auf Topographiedaten aus LRO-Beobachtungen noch mehr Genauigkeit gewonnen.
Ein neuer Blick auf ein uraltes Phänomen
Mit Hilfe von LRO-Höhenkarten erstellte der NASA-Visualisierer Ernie Wright im Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, ein sich kontinuierlich änderndes Profil der Mondschenkel, während der Mondschatten wie bei der bevorstehenden Sonnenfinsternis über die Vereinigten Staaten wandert. Die Berge und Täler am Rand der Mondscheibe beeinflussen das Timing und die Dauer der Totalität um mehrere Sekunden. Wright verwendete auch mehrere NASA-Datensätze, um eine Höhenkarte der Erde zu erstellen, sodass die Positionen der Sonnenfinsternis-Beobachter in ihrer wahren Höhe dargestellt wurden.
Die resultierenden Visualisierungen zeigen etwas noch nie zuvor Gesehenes: die wahre, sich mit der Zeit ändernde Form des Mondschattens mit den Auswirkungen sowohl eines genauen Mondrandes als auch des Geländes der Erde.
“Wir hätten solche Visualisierungen noch vor 10 Jahren nicht machen können” Wright. “Dies ist ein Zusammenfluss von zunehmender Rechenleistung und neuen Datensätzen von Fernerkundungsplattformen wie LRO und der Shuttle Radar Topography Mission.”
Der Mondschatten ist der Teil des Mondschattens, in dem die gesamte Sonne vom Mond verdeckt wird. Auf einer Finsternis-Karte sagt Ihnen dies, wo Sie stehen müssen, um die Totalität zu erfahren. Seit Jahrhunderten haben Finsterniskarten die Form des Kernschattens des Mondes oder des dunkelsten Teils seines Schattens als glatte Ellipse dargestellt.
Wie aus den neuen Visualisierungen hervorgeht, wird die Form des Umbrals sowohl durch das zerklüftete Mondgelände als auch durch die Höhen der Beobachter auf der Erde dramatisch verändert.
"Wir wissen schon seit einiger Zeit von den Auswirkungen des Mondrandes und der Höhe der Beobachter auf der Erde, aber dies ist das erste Mal, dass wir es wirklich auf diese Weise sehen", sagte Wright. “Ich denke, es wird ändern, wie die Leute über die Kartierung von Sonnenfinsternissen denken.”
Die wahre Form des Kernschattens ähnelt eher einem unregelmäßigen Vieleck mit leicht gebogenen Kanten. Jede Kante entspricht einem einzelnen Tal auf dem Mondrand, dem letzten Punkt auf dem Rand, der Sonnenlicht durchlässt. Wenn diese Kanten über Bergketten führen, werden sie von den Gipfeln und Tälern der Landschaft überbacken. Der Kernschatten des Mondes wird während der Sonnenfinsternis 2017 die Kaskaden, die Rockies und die Appalachen überqueren.
“Sonnen- und Mondfinsternisse bieten eine hervorragende Gelegenheit, über den Mond zu sprechen, denn ohne den Mond gäbe es keine Finsternisse,”, sagte Noah Petro, stellvertretender Projektwissenschaftler des LRO. “Da wir die Form des Mondes besser kennen als jeder andere planetarische Körper, können wir dank LRO jetzt die Form des Schattens genau vorhersagen, wenn er auf die Erdoberfläche fällt. Auf diese Weise werfen die LRO-Daten ein neues Licht auf unsere Vorhersagen für die bevorstehende Sonnenfinsternis.”
Die totale Sonnenfinsternis am Montag, den 21. August 2017, wird die kontinentalen Vereinigten Staaten von Oregon bis South Carolina durchqueren. Das letzte Mal, dass eine totale Sonnenfinsternis die Vereinigten Staaten überspannte, war 1918, als der Pfad der Totalität durch die südwestliche Ecke von Washington eintrat und über Denver, Colorado, Jackson, Mississippi und Orlando, Florida, führte, bevor er das Land an der Atlantikküste verließ von Florida.
Weitere Informationen zur bevorstehenden Sonnenfinsternis 2017 finden Sie unter: https://eclipse2017. NASA. regieren
Weitere Informationen zu den zahlreichen NASA-Datensätzen, die in dieser Visualisierung enthalten sind:
Blue Marble Next Generation wurde für die Farbe des Landes verwendet.
Die Shuttle Radar Topography Mission wurde für Erdhöhen verwendet. Dies ist eine globale Höhenkarte, die auf einem Radarinstrument basiert, das mit dem Space Shuttle Endeavour während STS-99 im Februar 2000 geflogen wurde.
Für den Mondrand wurden das Lunar Digital Elevation Model und das Selene/LRO Digital Elevation Model verwendet.
Das DE421 des Jet Propulsion Laboratory der NASA lieferte die Positionen von Erde, Mond und Sonne.
NASA-Monddaten liefern einen genaueren Sonnenfinsternis-Pfad
Am Montag, den 21. August 2017, werden Millionen in den USA ihre Augen zum Himmel richten, während sie Zeuge einer totalen Sonnenfinsternis werden. Der Schatten des Mondes wird durch die Vereinigten Staaten rasen, von Oregon bis South Carolina. Der Pfad dieses Schattens, auch als Pfad der Totalität bekannt, ist der Ort, an dem Beobachter sehen, wie der Mond die Sonne vollständig bedeckt. Und dank der Höhendaten des Mondes vom Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) der NASA in Verbindung mit detaillierten NASA-Topografiedaten der Erde haben wir die genauesten Karten des Pfades der Totalität für jede Sonnenfinsternis bis heute.
Frühe Kartenerstellung
Eclipse-Karten werden seit langem verwendet, um die vorhergesagte Bahn des Mondschattens zu zeichnen, während er die Erdoberfläche überquert. Friedrich Wilhelm Bessel und William Chauvenet, zwei prominente Astronomen und Mathematiker des 19. Jahrhunderts, entwickelten die Mathematik, die noch immer verwendet wird, um Karten der Sonnenfinsternis zu erstellen – lange vor Computern und den präzisen astronomischen Daten, die während des Weltraumzeitalters gesammelt wurden.
Traditionell gehen Sonnenfinsternis-Berechnungen davon aus, dass sich alle Beobachter auf Meereshöhe befinden und der Mond eine glatte Kugel ist, die perfekt symmetrisch um ihren Massenmittelpunkt ist. Die Berechnungen berücksichtigen nicht die unterschiedlichen Höhen der Erde und die mit Kratern übersäte, unebene Oberfläche des Mondes.
Für etwas genauere Karten verwenden die Leute Höhentabellen und Diagramme des Mondrandes - der Rand der sichtbaren Mondoberfläche von der Erde aus gesehen. Bis vor kurzem haben Astronomen die 1963 vom Astronomen Chester Burleigh Watts veröffentlichten Extremitätenprofile verwendet, um Karten der Sonnenfinsternis der totalen Bahn des Mondes zu erstellen. Um seine Profile zu erstellen, entwarf Watts eine Maschine, die 700 Fotografien zeichnete, die jeden von der Erde aus sichtbaren Winkel des Mondes abdeckten.
Die Berechnungen der Sonnenfinsternis haben jedoch basierend auf Topographiedaten aus LRO-Beobachtungen noch mehr Genauigkeit gewonnen.
Ein neuer Blick auf ein uraltes Phänomen
Mit Hilfe von LRO-Höhenkarten erstellte der NASA-Visualisierer Ernie Wright im Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, ein sich kontinuierlich änderndes Profil der Mondschenkel, während der Mondschatten wie bei der bevorstehenden Sonnenfinsternis über die Vereinigten Staaten wandert. Die Berge und Täler am Rand der Mondscheibe beeinflussen das Timing und die Dauer der Totalität um mehrere Sekunden. Wright verwendete auch mehrere NASA-Datensätze, um eine Höhenkarte der Erde zu erstellen, sodass die Positionen der Sonnenfinsternis-Beobachter in ihrer wahren Höhe dargestellt wurden.
Die resultierenden Visualisierungen zeigen etwas noch nie zuvor Gesehenes: die wahre, sich mit der Zeit ändernde Form des Mondschattens, mit den Auswirkungen sowohl eines genauen Mondrandes als auch des Geländes der Erde.
"Wir hätten solche Visualisierungen vor 10 Jahren nicht machen können", sagte Wright. "Dies ist ein Zusammenfluss von zunehmender Rechenleistung und neuen Datensätzen von Fernerkundungsplattformen wie LRO und der Shuttle Radar Topography Mission."
Der Mondschatten ist der Teil des Mondschattens, in dem die gesamte Sonne vom Mond verdeckt wird. Auf einer Finsternis-Karte sagt Ihnen dies, wo Sie stehen müssen, um die Totalität zu erfahren. Seit Jahrhunderten haben Finsterniskarten die Form des Kernschattens des Mondes oder des dunkelsten Teils seines Schattens als glatte Ellipse dargestellt.
Wie aus den neuen Visualisierungen hervorgeht, wird die Form des Umbrals sowohl durch das zerklüftete Mondgelände als auch durch die Höhen der Beobachter auf der Erde dramatisch verändert.
"Wir wissen schon seit einiger Zeit über die Auswirkungen des Mondrandes und der Höhe der Beobachter auf der Erde, aber dies ist das erste Mal, dass wir dies wirklich auf diese Weise sehen", sagte Wright. "Ich denke, es wird die Art und Weise ändern, wie die Leute über die Kartierung von Finsternisse denken."
Die wahre Form des Kernschattens ähnelt eher einem unregelmäßigen Vieleck mit leicht gebogenen Kanten. Jede Kante entspricht einem einzelnen Tal auf dem Mondrand, dem letzten Punkt auf dem Rand, der Sonnenlicht durchlässt. Wenn diese Kanten über Bergketten führen, werden sie von den Gipfeln und Tälern der Landschaft überbacken. Der Kernschatten des Mondes wird während der Sonnenfinsternis 2017 die Kaskaden, die Rockies und die Appalachen überqueren.
„Sonnen- und Mondfinsternisse bieten eine hervorragende Gelegenheit, über den Mond zu sprechen, denn ohne den Mond gäbe es keine Finsternisse“, sagt Noah Petro, stellvertretender Projektwissenschaftler des LRO. „Weil wir die Form des Mondes besser kennen als jeder andere planetarische Körper, können wir dank LRO jetzt die Form des Schattens, der auf die Erdoberfläche fällt, genau vorhersagen. Auf diese Weise werfen die LRO-Daten neues Licht ins Licht unsere Vorhersagen für die bevorstehende Sonnenfinsternis."
Die totale Sonnenfinsternis am Montag, den 21. August 2017, wird die kontinentalen Vereinigten Staaten von Oregon bis South Carolina durchqueren. Das letzte Mal, dass eine totale Sonnenfinsternis die Vereinigten Staaten überspannte, war 1918, als der Pfad der Totalität durch die südwestliche Ecke von Washington eintrat und über Denver, Colorado, Jackson, Mississippi und Orlando, Florida, führte, bevor er das Land an der Atlantikküste verließ von Florida.
Hüte dich vor dem Horizont
Es ist erwähnenswert, dass die von uns angezeigten Zeiten für Sonnenauf- und -untergang sowie Mondauf- und -untergang auf einem flachen Horizont basieren, bei dem sich der Beobachter auf derselben Höhe wie der Horizont befindet. Aus diesem Grund ist es wichtig, Hindernisse wie Hügel oder Gebäude zu vermeiden, wenn Sie planen, eine Sonnenfinsternis zu beobachten, bei der die Sonne oder der Mond nahe am Horizont erscheinen.
Bitte beachten Sie auch, dass in seltenen Fällen unsere Liste der an einem bestimmten Ort beobachteten Finsternisse möglicherweise keine Sonnenfinsternis enthält, die während des Sonnenaufgangs oder Sonnenuntergangs auftritt. Wir sind jedoch bereits dabei, unsere Modelle zu optimieren, um dieses Problem zu beheben.
Verpassen Sie nicht die partielle Sonnenfinsternis
Die partielle Sonnenfinsternis vom 10. Juni sieht einen großen Biss, der vom vordringenden Mond aus der Sonne gerissen wird. Von Edinburgh aus werden 43,1 Prozent des Sonnendurchmessers vom Mond bei maximaler Sonnenfinsternis um 11.17 Uhr MESZ verdeckt. Die gepunktete Linie zeigt 31,6 Prozent der von London aus sichtbaren Sonnenfinsternis. Eine Grafik von Greg Smye-Rumsby. Am Morgen des 10. Juni ist eine partielle Sonnenfinsternis über ganz Großbritannien zu sehen. Dieses besondere und spektakuläre Ereignis findet statt, wenn der Mond auf seiner Bewegung zwischen uns und der Sonne einen erheblichen Biss aus der Sonne zu nehmen scheint und die Sonnenscheibe teilweise aus unserer Sicht versperrt. Darüber hinaus ist die Sonne während der gesamten Sonnenfinsternis günstig positioniert und liegt zwischen etwa 45 und 60 Grad über dem Horizont.
Jede Sonnenfinsternis ist ein Ereignis, das von Astronomen, insbesondere Amateurbeobachtern, geschätzt wird, und diese Sonnenfinsternis ist wahrscheinlich das wichtigste Beobachtungsereignis im Beobachtungskalender 2021. Das wechselhafte britische Klima verdirbt oft solche besonderen Ereignisse – diejenigen von uns alten Nebelschwaden mit langen Erinnerungen erinnern sich noch immer mit Verdruss an die unglückliche totale Sonnenfinsternis in Cornwall im Jahr 1999.
Wenn Sie jetzt mit verschiedenen Wetter-Apps einchecken, können Sie am Donnerstag in den meisten Teilen Großbritanniens auf sonnige Zeiten hoffen. Lassen Sie uns also alles überqueren, um eine genaue Vorhersage zu treffen, mit viel britischem klarem blauem Himmel vom frühen Morgen bis zum frühen Nachmittag.
Größte Teilphasen seit der Sonnenfinsternis 2015
Die Teilphasen dieser Finsternis, die auch in weiten Teilen Europas und Asiens sichtbar sind, sind die bedeutendsten seit der Totalfinsternis vom 20. März 2015, als Beobachter in Schottland 97,3 Prozent der Sonne verdunkelten. Beobachter nördlich der Grenze werden auch diesmal mit über 43 Prozent bedeckter Sonne am meisten bevorzugt, während sich Beobachter im Süden Englands mit immer noch beeindruckenden 30 Prozent begnügen müssen. Diese Werte beziehen sich auf die „Größe der Sonnenfinsternis“, das ist der Bruchteil des Durchmessers der Sonnenscheibe, der vom Mond bedeckt ist (er kann entweder als Prozentsatz oder als Dezimalbruch ausgedrückt werden [dh 31,6% oder 0,316] Die Verdunkelung der Sonnenfinsternis ist der Teil der Sonnenfläche, der vom Mond verdeckt wird.
Eine Teilphase der Great American Eclipse vom August 2017. Bild: Jamie Cooper.
Wann beginnt die Sendung?
Die Teilphasen beginnen am 10. Juni kurz nach 10 Uhr BST (09:00 UT) mit der Sonne über 40 Grad über dem östlichen Horizont. Wie groß eine partielle Sonnenfinsternis Sie werden werden, und der Zeitpunkt des Beginns, des maximalen Ausmaßes und des Abschlusses der Sonnenfinsternis hängt davon ab, wo Sie in Großbritannien leben.
Von London aus beginnt die Sonnenfinsternis um etwa 10:08 Uhr BST (09:08 UT) und zum Zeitpunkt der maximalen Sonnenfinsternis um etwa 11.13 Uhr (10:13 UT) wird der Mond 31,6 Prozent des Durchmessers der Sonne aufgefressen haben Scheibe (etwa 20 Prozent der Sonnenfläche sind verdeckt). In Manchester beginnen die Dinge etwas früher, um etwa 10.06 Uhr MESZ (09:06 Uhr) und bei maximaler Sonnenfinsternis um etwa 11.14 Uhr MESZ (10:14 Uhr UT) werden 37,5 Prozent der scheinbaren Sonnenscheibe verborgen.
Wie bereits erwähnt, wird bei der Beobachtung der Sonnenfinsternis von Schottland aus der größte Teil der Sonne in Edinburgh fehlen. Der Mond wird bei maximaler Sonnenfinsternis, die gegen 11.17 Uhr BST (10:17 UT) auftritt, über 43,1 Prozent des Durchmessers unseres Sterns vordringen. .
Solare Sicherheit hat immer Priorität
Die Sonne ist ein sehr gefährlicher Körper, den man jederzeit beobachten kann. Tatsächlich ist jede astronomische Beobachtung, die gemacht wird, während sich die Sonne über dem Horizont befindet, mit Gefahren verbunden, und dieses Risiko wird um ein Vielfaches vergrößert, wenn die Sonne selbst, sei es in einer Sonnenfinsternis oder anders, das Ziel der Untersuchung ist. Wenn die Sonne versehentlich in das Sichtfeld eines Teleskops (oder Fernglases), durch das Sie schauen, gerät, kann dies leicht zu ernsthaften oder sogar dauerhaften Sehschäden führen. Man kann die Stärke des fokussierten Lichts und der Wärme der Sonne nie unterschätzen.
An KEINEM PUNKT während dieser Sonnenfinsternis ist eine totale Sonnenfinsternis sichtbar, wenn die gesamte Sonnenscheibe vom Mond bedeckt ist und es sicher ist, die Sonne direkt (während der Totalität) zu sehen. Wann immer IRGENDWELCHE Teile der Sonnenscheibe sichtbar sind, wie es während dieser Sonnenfinsternis der Fall ist, darfst du sie NICHT ansehen oder direkt abbilden. Selbst erfahrene, erfahrene Beobachter wissen, dass sie äußerst vorsichtig sein müssen und immer bewährte sichere Beobachtungsroutinen befolgen.
Wie kann ich die Sonnenfinsternis sicher betrachten?
Eine der sichersten und einfachsten Methoden zur Beobachtung der Sonnenfinsternis ist die bewährte "Projektion"-Methode, bei der die Sonnenscheibe mit einem Fernglas oder einem kleinen Teleskop (am besten Refraktoren) auf eine weiße Karte projiziert wird (unter Abdeckung). die Optik eines eventuell angeschlossenen Sucherfernrohrs oder Zusatzgeräts, das ebenfalls in die Richtung der Sonne zeigt).
Die Sonnenscheibe, die von einem kleinen brechenden Teleskop auf ein Stück weißen Karton projiziert wird. Bild: Steve Ringwood.
Wenn der Sichtschirm des Kartons durch einen anderen Karton, der auf den Tubus Ihres Teleskops geschoben wird, geschützt oder abgeschattet wird, sollten Sie eine bessere und kontrastreichere Sicht auf die Sonnenscheibe erhalten.
drei Zoll) in der Öffnung sind geeignet (Wärmeentwicklung durch Teleskope mit größerer Blende kann gefährlich sein), obwohl Sie eine größere Blende mit einer ähnlich großen Blendenöffnung verwenden können. Wenn Sie versuchen, die Sonnenscheibe auf den Bildschirm zu legen, schauen Sie NIEMALS durch das Okular des Instruments, achten Sie dabei auf den minimierten Schattenwurf des Bildschirms. Verwenden Sie für diese Methode übrigens nicht Ihr bestes Okular!
Ein Teleskop mit einem Sonnenfilter mit voller Öffnung ist eine gute Wahl, um die Sonnenfinsternis sicher zu beobachten.
Wenn Sie die Sonnenfinsternis lieber direkt durch das Okular eines Teleskops betrachten möchten, benötigen Sie einen Sonnenfilter mit voller Öffnung, der von einem bekannten und angesehenen Namen in der Astronomie hergestellt wird. Filter aus Mylar-Folie sind die billigsten und völlig zufriedenstellend (überprüfen Sie zuerst, ob sie keine Nadellöcher enthalten). Die aus metallbeschichtetem Glas sind der Rolls-Royce unter den Filtern.
Ein kleines, spezielles Wasserstoff-Alpha-Sonnenteleskop, wie es von Coronado, DayStar und Lunt hergestellt wird, bietet großartige Ausblicke auf die Sonnenfinsternis.
Ein kleines, spezielles Sonnenteleskop kann verwendet werden, um die Sonnenfinsternis sicher zu beobachten.
Eine ringförmige Sonnenfinsternis verpassen
Im Gegensatz zu den partiellen Phasen, die 1999 und 2015 in ganz Großbritannien beobachtet wurden, gibt es diesmal keine totale Sonnenfinsternis – das dramatischste und aufregendste Ereignis, das Astronomen erleben können –, das man dieses Mal an irgendeinem Punkt der Erdoberfläche genießen kann. Eine ringförmige Sonnenfinsternis, die heute im Volksmund als "Feuerringfinsternis" bekannt ist, findet für glückliche Beobachter statt, die sich unter dem schmalen Pfad des Kernschattens des Mondes befinden, während er über den Osten Kanadas fegt und Nordwestgrönland und den hohen Norden schneidet -östliche Ecke Russlands.
Die ringförmige Sonnenfinsternis vom 26. Dezember 2019, ab Jaffna, Sri Lanka, am 26. Dezember 2019. Bild: Rehman Abubakr.
Eine ringförmige Sonnenfinsternis tritt bei Neumond auf, aber wenn der Mond am Himmel kleiner erscheint als bei einer totalen Sonnenfinsternis und sein scheinbarer Durchmesser nicht ausreicht, um die gesamte Sonnenscheibe zu bedecken.
Die nächste totale Sonnenfinsternis, die in Großbritannien auf Land trifft, findet erst am 23. September 2090 statt! Es dauert jedoch nicht mehr lange bis zur totalen Sonnenfinsternis am 2. August 2027, die im Süden Spaniens zu sehen ist und die Chance bietet, gewaltige 6 Minuten und 28 Sekunden Totalität zu sehen. Der Pfad der Totalität schneidet den äußersten Süden Spaniens ab, erreicht Gibraltar (die Totalität dauert hier 4 Minuten 28 Sekunden) und führt dann durch Nordafrika, einschließlich des touristischen Hotspots Luxor in Ägypten, wo die maximale Sonnenfinsternis auftritt.
Wie genau sind die Sonnenfinsternis-Vorhersagen der NASA? - Astronomie
Die folgende Tabelle, die aus dem "Kanon der Finsternisse" zwischen 1207 v. Chr. und 1600 n. Chr. zusammengestellt wurde, zeigt eine Reihe von totalen Sonnenfinsternissen, die seit mehr als 1000 Jahren über Ägypten sichtbar sind. Die rechte Spalte gibt die Anzahl der Monate zwischen der aktuellen Sonnenfinsternis und der nächsten in der Reihe an.
Die alte chinesische Astronomie war in erster Linie eine Regierungstätigkeit. Es war die Rolle des Astronomen, die Sonnen-, Mond- und Planetenbewegungen zu verfolgen und zu erraten, was astronomische Phänomene für den regierenden Kaiser bedeuten könnten. Sonnenfinsternisse, selten und dramatisch, waren wichtig genug, um in Chroniken und auf "Orakel"-Knochen aufgezeichnet zu werden. Unten sind einige übersetzte Aufzeichnungen über die Sonnenfinsternis, die in den Dokumenten des alten China aus verschiedenen Dynastien gefunden wurden. Im Allgemeinen geben die Übersetzungen die Datierung des Ereignisses im römischen Kalender, die chinesische Datierung und die Beobachtung an. In Klammern folgen die Aufzeichnungen, in denen die Beobachtung vermerkt ist. Weitere übersetzte Datensätze finden Sie in den unten angegebenen Referenzen. Sofern nicht anders angegeben, finden Sie die folgenden Übersetzungen im Buch Historische Finsternisse und Erdrotation von F.Richard Stephenson.
"Orakel"-Knochen sind Stücke von Tierknochen und Schildkrötenpanzer, die mit astronomischen Beobachtungen beschriftet sind, die wahrscheinlich für Weissagungen verwendet wurden. Orakelknochen stammen aus dem Shang Dynastie (ca. 1600 - 1050 v. Chr.) und machen viele Hinweise auf Sonnenfinsternisse. Die Aufzeichnungen über die Finsternis sind jedoch oft unvollständig und die Datierung der Knochen ist nicht zuverlässig.
Am Tag kuei-yu wurde gefragt: "Die Sonne wurde am Abend verfinstert, ist es gut?"
Am Tag kuei-yu wurde gefragt: "Die Sonne wurde am Abend verfinstert, ist es schlimm?"
(Yi-ts'un, 374)
Beobachtungen von Sonnenfinsternissen aus der Zeit der Chou-Dynastie und der Warring States (ca. 1050-221 v. Chr.) und später wurden zuverlässig datiert, und es scheint, dass einige Astronomen Sonnenfinsternisse als natürlich vorkommende Phänomene erkannten 3 . Aus der Chou-Dynastie werden ab etwa 720 v. Chr. 36 Sonnenfinsternisbeobachtungen im Ch'un-ch'iu aufgezeichnet. Die Dokumente Piao und Shih-chi beziehen sich auf neun Sonnenfinsternisse aus der Zeit der Streitenden Staaten.
17. Juli 709 v. Chr.: "Herzog Huan, 3. Jahr, 7. Monat, Tag jen-ch'en, der erste Tag.
Die Sonne war verfinstert und sie war total." (Ch'un-ch'iu)
24. Okt. 444 v. Chr.: "Herzog Li (der Ch'in-Dynastie), 34. Jahr. Die Sonne wurde verfinstert.
Tagsüber wurde es dunkel und Sterne wurden gesehen." (Shih-chi, Kap. 15)
Aufzeichnungen über Sonnenfinsternisse aus der Han-Dynastie (206 v. Chr. - 220 n. Chr.) finden sich hauptsächlich in zwei offiziellen Geschichten: dem Han-shu und dem Hou-han-shu. Es gibt keine Aufzeichnungen über Finsternisse aus der Ch-in-Dynastie, die kurz vor der Han-Dynastie (221 v. Chr. - 206 v. Chr.) stattfand.
18. Januar 120 n. Chr.: "Yuan-ch'I-Regierungsperiode, 6. Jahr, 12. Monat, Tag wu-wu, der erste Tag des Monats. Die Sonne wurde verfinstert. Es war fast vollständig auf der Erde, es war wie Abend. Es war 11 Grad in Hsu-nu. Die Herrscherin war zwei Jahre darüber verärgert und drei Monate später starb Teng, die Kaiserinwitwe." (Hou-han-shu, Kap. 28)
Von dem San-kuo zum Sui-Dynastie (220 - 617 n. Chr.), die Hauptquelle für Sonnenfinsternis-Beobachtungen sind die astrologischen Abhandlungen und das Sung-shu.
10. August 454 n. Chr.: "Hsiao-chien-Regierungsperiode, 1. Jahr, 7. Monat, Tag Ping-Shen, der erste Tag des Monats. Die Sonne war verfinstert, es war total alle Konstellationen (dh Mondhütten) waren hell erleuchtet. " (Sung-shu, Kap.34)
In Aufzeichnungen aus dem Tang-Dynastie Da die Daten (617-960 n. Diese wurden 756, 761, 879 und 888 n. Chr. (totale Sonnenfinsternisse) und 702, 729, 754 und 822 n. Chr. (partielle Sonnenfinsternisse) aufgezeichnet.
The principle source of solar eclipse observations from the Sung, Kin, and Yuan dynasties (960-1368 AD) are the astrological treatises. Total eclipses are listed for the years 977, 1221, and 1275 AD. Annular, partial and unspecified eclipses are noted for 1022, 1054, 1135, 1214, 1292 and 1367 AD.
Jan 21 1292 AD: "Chih-yuan reign-period, 29th year, 1st month, day chia-wu. The Sun was eclipsed. A darkness invaded the Sun, which was not totally covered. It was like a golden ring. There were vapors like golden earrings on the left and right and a vapor like a halo completely surrounding it." (Yuan-shih, chp. 48)
During the Ming dynasty (1368-1644 AD), total solar eclipse observations are found in the histories of Ming provinces after 1500 AD. Prior to 1500 AD, eclipse records can be found in the Imperial Annals. These observations, however, are not of total solar eclipses.
Aug 20, 1514 AD: "At the hour of wu suddenly the Sun was eclipsed it was total. Stars were seen and it was dark. Objects could not be discerned at arm's length. The domestic animals were alarmed and people were terrified. After one (double-)hour it became light." (local history of Tung-hsiang county, Chiang-his province)
Accurate eclipse timings can be used to determine the rate of the Earth's rotation. According to Steele and Stephenson, solar eclipse timings can be found from the periods between 600 and 800 AD, 1000 and 1300 AD, and a brief period during the Ming dynasty. These solar eclipse timings are accurate to about 0.4 hours.
Space Link Press Release - Learn how researchers at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California have used Chinese oracle bones to decipher the Earth's rotational spin, using records of solar eclipses from ancient China.
1. "Shang Dynasty Oracle Bones," Xu Zhentao, K.K.C. Yau, and F.R. Stephenson, Archaeoastronomy, no.14, 1989.
2. "Astronomical Evidence for the Accuracy of Clocks in Pre-Jesuit China," J.M. Steele and F.R. Stephenson, Journal for the History of Astronomy, vol. 29, part 1, 1998.
3. Historical Eclipses and Earth's Rotation, F. Richard Stephenson, Cambridge University Press, 1997
Contributed by:
Dr. Beth Brown
Astronomer
NASA Goddard Space Flight Center
Greek life
Enter the Greeks. For thinkers like Aristotle and others, it wasn’t enough to know that something was happening. It was equally as important to know why it was occurring. “The Greeks became very interested in causation,” Seitz says. The meaning of the eclipse was less important than other factors: “For them, you don’t understand something until you can explain it.”
Greek observations helped figure out how planets move and that the shape of the Earth is a sphere. Without telescopes, they still thought of the moon as a luminous heavenly body, vastly different from our rocky home, but they figured out its relative motion compared to Earth. And even though they thought that the Earth was the center of the Universe, they figured out that an eclipse is the shadow of a new Moon cast by the sun onto the Earth.
Techniques developed by Aristotle and Ptolemy to understand eclipses were in use all the way up until Copernicus and Newton stepped on the scene hundreds of years later.
“That’s not to say that nothing happened in the intervening time,” Seitz adds. People kept building on ancient cultures’ knowledge, accumulating more data, and starting to refine techniques during the Middle Ages. “In the Islamic world in particular, they paid a lot of attention to astronomy and astrology, developed astrolabes to take angles in the heavens, and tried to refine the system,” Seitz says.
Later, thinkers like Tycho Brahe built giant quadrants to make more accurate measurements of the movement of the Sun during eclipses, and some people used techniques to measure the eclipse that we still use today. “They did use pinhole cameras in the medieval period, which lets you measure the magnitude of the eclipse a little better,” Seitz says.
Europe was far from the only place to notice that eclipses were happening. China developed their own eclipse predictions at around the same time as people in the Mediterranean, paralleling the discovery of the patterns of eclipses thanks to their long history of record-keeping. There is evidence that the Mayans also had ways of measuring eclipses, but virtually all their records were brutally destroyed by conquistadors during the European invasion of the Americas.
Despite greater understanding of eclipses, most cultures still saw them as bad omens. Interpretations (slowly) started to change with the advent of telescopes, which revealed the topography of the Moon and allowed eclipse predictions to get much more precise. In fact, in the 1700’s astronomer Edmond Halley made a map of the path of the coming eclipse and published it in the hopes that the general public wouldn’t panic when the Sun briefly disappeared, and that observers might gather more data on how long the eclipse lasted at different locations. The modern era of eclipse observing had finally begun.
