En solformørkelse opstår, når månen kommer mellem Jorden og solen, og månen kaster en skygge over Jorden. En solformørkelse kan kun finde sted i nymånefasen, når månen passerer direkte mellem solen og Jorden, og dens skygge falder på Jordens overflade. Men om justeringen giver en total solformørkelse, en delvis solformørkelse eller en ringformet solformørkelse afhænger af flere faktorer, som alle forklares nedenfor.
Den eneste totale solformørkelse i 2020 begejstrede himmelobservatører i Sydamerika trods overskyet himmel. Læs hele vores historie og se billederne her!
Det faktum, at en solformørkelse overhovedet kan forekomme, er en tilfældighed af himlens mekanik og tid. Siden månen blev dannet for ca. 4,5 milliarder år siden, har den gradvist bevæget sig væk fra Jorden (med ca. 1,6 tommer eller 4 centimeter om året). Lige nu befinder månen sig i den perfekte afstand til at fremstå på vores himmel i nøjagtig samme størrelse som solen og derfor blokerer den for den. Men det er ikke altid tilfældet.
Den næste solformørkelse vil være en ringformet solformørkelse den 10. juni 2021. En del af det nordlige Grønland, dele af den nærliggende Baffin Bay, den østlige Hudson Bay og det nordøstlige Rusland vil ligge i “ildringens” bane. Denne formørkelse vil nå sit højdepunkt kl. 6:41 EDT (1041 GMT).
Typer af solformørkelser
Der findes fire typer solformørkelser: totale, ringformede, partielle og hybride solformørkelser. Her er, hvad der forårsager hver type:
Totale solformørkelser
Disse er et lykkeligt tilfælde af naturen. Solens diameter på 864.000 mil er hele 400 gange større end vores ynkelige månes diameter, som kun måler ca. 2.160 mil. Men månen befinder sig også omkring 400 gange tættere på Jorden end solen (forholdet varierer, da begge baner er elliptiske), og når banerne skærer hinanden, og afstandene passer godt sammen, kan det derfor se ud som om, at den nye måne fuldstændig udvisker solskiven. I gennemsnit sker en total formørkelse et sted på Jorden ca. hver 18. måned.
Der er faktisk to typer skygger: Umbra er den del af skyggen, hvor alt sollys er blokeret. Umbraen tager form som en mørk, slank kegle. Den er omgivet af penumbraen, en lysere, tragtformet skygge, hvorfra sollyset er delvist skjult.
Under en total solformørkelse kaster månen sin umbra på Jordens overflade; denne skygge kan feje en tredjedel af vejen rundt om planeten på blot et par timer. De, der er heldige nok til at befinde sig i umbraens direkte bane, vil se solskiven formindskes til en halvmåne, mens månens mørke skygge suser hen imod dem over landskabet.
I den korte periode af totalitet, hvor solen er helt dækket, afsløres den smukke korona – solens spinkle ydre atmosfære -. Totaliteten kan vare op til 7 minutter og 31 sekunder, selv om de fleste totale solformørkelser normalt er meget kortere.
Partielle solformørkelser
En partiel solformørkelse opstår, når kun penumbraen (den delvise skygge) passerer over dig. I disse tilfælde forbliver en del af solen altid synlig under formørkelsen. Hvor meget af solen der forbliver synlig afhænger af de specifikke omstændigheder.
Sædvanligvis giver halvskyggen kun et glimt af vores planet over polarområderne; i sådanne tilfælde kan steder langt væk fra polerne, men stadig inden for halvskyggenes zone, måske ikke se meget mere end en lille kammusling af solen, der er skjult af månen. I et andet scenarie vil de, der befinder sig inden for et par tusinde kilometer fra en total formørkelses bane, se en delvis formørkelse.
Jo tættere man befinder sig på totalitetsbanen, jo større er solformørkelsen. Hvis du for eksempel er placeret lige uden for den totale formørkelses bane, vil du se solen aftage til en smal halvmåne og derefter blive tykkere igen, når skyggen passerer forbi.
Annulære solformørkelser
En annulær solformørkelse er et sjældent og fantastisk syn, men er meget forskellig fra en total solformørkelse. Himlen vil formørke sig … en smule; en slags underlig “falsk tusmørke”, da så meget af solen stadig er synlig. Den ringformede formørkelse er en underart af en partiel formørkelse, ikke en total formørkelse. Den maksimale varighed for en ringformet formørkelse er 12 minutter og 30 sekunder.
En ringformet solformørkelse ligner dog en total formørkelse, idet månen ser ud til at passere centralt hen over solen. Forskellen er, at månen er for lille til at dække solskiven helt. Fordi månen kredser om Jorden i en elliptisk bane, kan dens afstand fra Jorden variere fra 221.457 miles til 252.712 miles. Men den mørke skyggekegle i månens umbra kan ikke strække sig længere ud end 235.700 miles; det er mindre end månens gennemsnitlige afstand fra Jorden.
Så hvis månen befinder sig i en større afstand, når spidsen af umbraen ikke Jorden. Under en sådan formørkelse når antumbraen, en teoretisk fortsættelse af umbraen, op til jorden, og enhver, der befinder sig inden for den, kan se op forbi begge sider af umbraen og se en ring eller “ildring” omkring månen. En god analogi er at lægge en penny oven på en nikkel, hvor penny’en er månen, og nikkel’en er solen.
Hybride solformørkelser
Disse kaldes også for ringformede-totale (“A-T”) formørkelser. Denne særlige type formørkelse opstår, når månens afstand er tæt på grænsen for, at umbra kan nå Jorden. I de fleste tilfælde starter en A-T-formørkelse som en ringformet formørkelse, fordi spidsen af umbraen falder lige før den kommer i kontakt med Jorden; derefter bliver den total, fordi planetens runding når op og opfanger skyggespidsen nær midten af banen, og til sidst vender den tilbage til ringformet mod slutningen af banen.
Da månen synes at passere direkte foran solen, kaldes totale, ringformede og hybride formørkelser også for “centrale” formørkelser for at skelne dem fra formørkelser, der blot er delvise.
Omkring 28% af alle solformørkelser er totale, 35% er partielle, 32% er ringformede, og kun 5% er hybrider.
Forudsigelser af solformørkelser
Eklipser sker naturligvis ikke ved hver nymåne. Det skyldes, at månens bane hælder lidt over 5 grader i forhold til Jordens bane om solen. Af denne grund passerer månens skygge normalt enten over eller under Jorden, så en solformørkelse opstår ikke.
Men som regel vil en nymåne mindst to gange om året (og nogle gange helt op til fem gange på et år) rette sig ud på en sådan måde, at der opstår en solformørkelse.
Men som regel vil en nymåne justere sig selv på en sådan måde, at solen formørkes. Dette justeringssted kaldes en knude. Afhængigt af, hvor tæt nymånen nærmer sig en knude, vil det være afgørende for, om en bestemt formørkelse er central eller delvis. Og selvfølgelig vil månens afstand til Jorden – og i mindre grad Jordens afstand til solen – i sidste ende afgøre, om en central formørkelse er total, ringformet eller en hybrid.
Og disse justeringer sker ikke tilfældigt, for efter et bestemt tidsinterval vil en formørkelse gentage sig selv eller vende tilbage. Dette interval er kendt som Saros-cyklussen og var kendt så langt tilbage som i de tidlige kaldæiske astronomers dage for omkring 28 århundreder siden. Ordet Saros betyder “gentagelse” og svarer til 18 år, 11⅓ dage (eller en dag mindre eller mere afhængigt af antallet af skudår, der har ligget imellem). Efter dette interval er solens og månens relative positioner i forhold til et knudepunkt næsten de samme som før. Denne tredjedel af en dag i intervallet bevirker, at banen for hver formørkelse i en serie forskydes i længdegrad en tredjedel af vejen rundt om Jorden mod vest i forhold til dens forgænger.
For eksempel fejede en total formørkelse den 29. marts 2006 hen over dele af det vestlige og nordlige Afrika og derefter hen over det sydlige Asien. En saros senere, den 8. april 2024, vil denne formørkelse gentage sig, bortset fra at den i stedet for Afrika og Asien vil trække hen over det nordlige Mexico, det centrale og østlige USA og de canadiske søfartsprovinser.
Solformørkelsens sikkerhed
Når en solformørkelse nærmer sig, vil mainstream-medierne ofte komme med en række advarsler og råd mod at se på solen med bare øjne, da blindhed kan være en følge. Dette har givet de fleste mennesker den opfattelse, at solformørkelser er farlige.
Det er ikke tilfældet!
Det er solen, der er farlig – hele tiden! Solen udsender konstant usynlige infrarøde stråler, som kan skade dine øjne. Normalt har vi ingen grund til at stirre på solen. En solformørkelse giver os en grund, men vi bør ikke gøre det.
Der findes dog sikre måder …
Langt den sikreste måde at se en solformørkelse på er at konstruere et “pinhole-kamera”. Et nålehul eller en lille åbning bruges til at danne et billede af solen på en skærm, der er placeret ca. 3 fod (eller ca. 1 meter) bag åbningen. Man kan også bruge en kikkert eller et lille teleskop monteret på et stativ til at projicere et forstørret billede af solen på et hvidt kort. Jo længere væk kortet er, jo større kan man fokusere billedet. Kig efter solpletter. Læg mærke til, at solen virker noget mørkere omkring dens rand eller kant. Denne metode til at se solen er sikker, så længe du husker ikke at kigge gennem kikkerten eller teleskopet, når de er rettet mod solen; sagt på en anden måde, se aldrig direkte på solen, når nogen del af dens blændende lyse overflade er synlig.
En variation på pinhole-temaet er “pinhole-spejlet”. Dæk et lommespejl med et stykke papir med et ¼-tommers hul udstanset i det. Åbn et vindue, der vender mod solen, og placer det tildækkede spejl på den solbeskinnede vindueskarm, så det reflekterer en lysskive på den fjerneste væg indenfor. Lysskiven er et billede af solens ansigt. Jo længere væk fra væggen, jo bedre; billedet vil kun være 1 tomme på tværs for hver 9 fod (eller 3 centimeter for hver 3 meter) fra spejlet. Modelleringsler virker godt til at holde spejlet på plads. Eksperimentér med forskellige størrelser huller i papiret. Igen, et stort hul gør billedet lyst, men uklart, og et lille hul gør det svagt, men skarpt. Skab så meget mørke i rummet som muligt. Sørg for at afprøve dette på forhånd for at sikre dig, at spejlets optiske kvalitet er god nok til at projicere et rent, rundt billede. Lad selvfølgelig ikke nogen kigge på solen i spejlet.
Hvis du er i nærheden af løvfældende træer, så kig på den skygge, som de kaster under de partielle faser. Hvad kan du se? Er det et fotografi værd? Du vil se snesevis af delvist formørkede sole, der projiceres gennem nålehulshuller mellem bladene. Dette skyldes diffraktion, som er en egenskab ved lys. Ifølge Vince Huegele, der er optisk fysiker ved NASA Marshall Space Flight Center, skyder lysstrålerne ikke lige forbi kanten af hullerne, eller et pinhole, men bøjer sig rundt om kanten. Denne bølgeeffekt skaber et mønster af ringe, der ligner et okseøje.
Acceptable filtre til visuelle solobservationer uden hjælpemidler omfatter aluminiseret Mylar. Nogle astronomiforhandlere fører Mylar-filtermateriale, der er specielt designet til solobservation. Også acceptabelt er shade 14 arc-welder’s glas, som fås for få dollars i svejseforretninger. Det er naturligvis altid en god idé at afprøve dine filtre og/eller observationsteknikker inden formørkelsesdagen.
Uacceptable filtre omfatter solbriller, gamle farvefilmnegativer, sort-hvid film uden sølv, fotografiske neutralitetsfiltre og polarisationsfiltre. Selv om disse materialer har et meget lavt transmissionsniveau for synligt lys, transmitterer de et uacceptabelt højt niveau af nær-infrarød stråling, som kan forårsage en termisk forbrænding af nethinden. Det faktum, at solen ser svagt ud, eller at du ikke føler noget ubehag, når du ser på solen gennem disse typer filtre, er ingen garanti for, at dine øjne er sikre.
Der er ét tidspunkt, hvor du kan se direkte på solen uden fare: under en total formørkelse, hvor solskiven er helt dækket af solen. I de få dyrebare sekunder eller minutter skinner den storslåede korona frem i al sin pragt, der omgiver den formørkede sol; en vidunderlig frynse af perlehvidt lys. Den varierer i størrelse, i farver og mønstre fra formørkelse til formørkelse. Det er altid svagt og delikat, med et skær som et blegt polarlys. Det har et varierende udseende. Nogle gange har det et blødt sammenhængende udseende; andre gange skyder lange stråler af det ud i tre eller fire retninger. Det kan skille sig ud fra skiven i filmagtige kronblade og strømme. Men når solen igen begynder at komme frem i lyset, forsvinder koronaen hurtigt, og du bliver igen nødt til at beskytte dine øjne.
Forkløringer i oldtidens historie
Så vidt vi kan fastslå, fandt den tidligste optegnelse af en solformørkelse sted for over fire årtusinder siden. I Kina troede man, at den gradvise udsløring af solen blev forårsaget af en drage, der forsøgte at fortære solen, og det var hofastronomernes pligt at skyde med pile, slå på trommer og skabe al den kakofoni, de kunne, for at skræmme dragen væk.
I den gamle kinesiske klassiker Shujing (eller Bogen med dokumenter) findes beretningen om Hsi og Ho, to hofastronomer, der blev overrasket af en solformørkelse, da de var blevet fulde lige før begivenheden begyndte. Zhong Kang, den fjerde kejser i Xia-dynastiet, beordrede, at Hsi og Ho skulle straffes ved at få deres hoveder hugget af. Den pågældende formørkelse fandt sted den 22. oktober i år 2134 f.Kr.
I Bibelen, i Amos 8:9, står der: “Jeg vil lade solen gå ned ved middagstid, og jeg vil formørke jorden på den klare dag.” Bibelforskere mener, at dette er en henvisning til en berømt solformørkelse, der blev observeret ved Nineveh i det gamle Assyrien den 15. juni 763 f.Kr. En assyrisk tavle vidner også om begivenheden.
En solformørkelse stoppede endda en krig.
Ifølge historikeren Herodot var der en femårig krig, der rasede mellem lyderne og mederne. Da krigen var ved at gå ind i sit sjette år, forudsagde en græsk vismand, Thales af Miletus, at den tid snart ville nærme sig, hvor dagen ville blive til nat. Den 17. maj 603 f.Kr. forsvandt solen, præcis som Thales havde antydet, at den ville gøre det. I den tro, at det var et tegn fra oven, indkaldte de stridende parter til våbenhvile, som blev cementeret ved et dobbelt ægteskab, for som Herodot skrev: “Uden et stærkt bånd er der ikke meget sikkerhed at finde i menneskers pagter”.”
Og der giver udtrykket “skræmt til døde” en ny betydning, er den frygtsomme kejser Ludvig af Bayern, søn af Karl den Store, der var vidne til en usædvanlig lang total solformørkelse den 5. maj 840 e.Kr. som varede i over fem minutter. Men så snart solen var begyndt at dukke op igen, blev Ludvig så overvældet af det, han lige havde set, at han døde af skræk.
Moderne studier af formørkelser
Astronomer har lært meget ved at studere formørkelser, og i det 18. århundrede var observationer af solformørkelser anerkendt som værende et sandt skatkammer af astronomiske oplysninger, selv om det nogle gange ikke var let at få fat i disse oplysninger.
Samuel Williams, professor ved Harvard, ledede en ekspedition til Penobscot Bay, Maine, for at observere den totale solformørkelse den 27. oktober 1780. Det viste sig, at denne formørkelse fandt sted under revolutionskrigen, og Penobscot Bay lå bag fjendens linjer. Heldigvis gav briterne ekspeditionen fri passage, idet de henviste til videnskabens interesse frem for politiske uoverensstemmelser.
Og alligevel var det hele forgæves i sidste ende.
Williams begik tilsyneladende en afgørende fejl i sine beregninger og placerede utilsigtet sine mænd ved Islesboro – lige uden for totalitetens bane – og fandt sandsynligvis ud af det med tungt hjerte, da den snævrere halvmåne af sollys gled helt rundt om månens mørke kant og derefter begyndte at blive tykkere!
Under en total solformørkelse kan det se ud til, at nogle få rubinrøde pletter svæver rundt om månens kulsorte skive. Det er solprotuberanser, tunger af glødende brintgas, der stiger op over solens overflade. Under den totale solformørkelse den 18. august 1868 rettede den franske astronom Pierre Janssen sit spektroskop mod solfremspringene og opdagede et nyt kemisk grundstof. To engelske astronomer, J. Norman Lockyer og Edward Frankland, gav det senere navnet “helium”, fra det græske helios (solen). Gassen blev først identificeret på Jorden i 1895.
Og fordi sollyset er blokeret under en total formørkelse, kan nogle af de lysere stjerner og planeter observeres på den formørkede himmel. Under sådanne forhold kunne astronomer afprøve en del af Einsteins nu berømte generelle relativitetsteori. Denne teori forudsagde, at lys fra stjerner uden for solen ville bøje sig fra en lige vej på en bestemt måde, når det passerede solen. Positionerne af stjerner, der blev fotograferet nær solens kant under en total formørkelse den 29. maj 1919, blev sammenlignet med fotografier af det samme område af himlen taget om natten; resultaterne støttede kraftigt Einsteins teori.
Vores moderne teknologi gør det nu muligt for astronomer at foretage de fleste af de observationer, som tidligere måtte afvente en formørkelse. Men en total solformørkelse vil altid forblive blandt de mest imponerende naturskuespil og er et syn, som altid vil blive husket. Sørg for at sætte det på din bucket list; du vil ikke blive skuffet.
Supplerende ressourcer
- Mr. Eclipse.com indeholder ressourcer til fotografering af solformørkelser.
- Søg en masse oplysninger fra Eclipse Chasers.
- NASA’s Eclipse Website har kalendere, kort og oplysninger om tidligere og fremtidige sol- og måneformørkelser.