Föreställ dig: du är en forntida man, någon form av neandertalare, och din trogna sol har plötsligt och oväntat mörknat. Du är rädd. Du tänker,”Vad händer om det aldrig kommer tillbaka? Hur har vi ilskat Gud … förfäder? Åh, och här kom det tillbaka. Bär bort. Men sedan, år senare, upprepar det sig själv. Du tappar förtroendet för solens konsistens och börjar skriva ner när dessa händelser inträffar. Århundraden går och slutligen dyker en bild upp genom vilken tidiga civilisationer kan förutsäga när dessa konstiga händelser skulle inträffa.
"Själva idén att detta inte är en olycka är otroligt", säger Jonathan Seitz, docent i historia vid Drexel.”Mesopotamierna var de första som förstod detta eftersom de hade en vana att skriva ner allt. De gjorde det för att de kände att det var vettigt - att det inte bara var slumpmässiga naturfenomen."
Tack vare de register som började hållas tillbaka år 700 f. Kr. F. Kr. kunde mesopotamierna bestämma längden på Saros-cykeln - intervallet mellan när månen, jorden och solen stod i linje för en förmörkelse. Cykeln inträffar en gång vart 18: e år, 10 dagar (11 i skottår) och åtta timmar, tillsammans med det förändras skuggan på jorden. De extra åtta timmarna innebär att förmörkelsens position ändras över tiden när jorden roterar.
Även om forntida astronomer inte kunde observera alla iterationer av Saros-cykeln (förmörkelser kan förekomma mitt i haven eller obebodda regioner), kunde de helt klart bestämma tidsintervallen när en förmörkelse kunde inträffa. Vid denna tidpunkt i historien visste de bara när detta skulle kunna hända. Varför och hur - mer om det senare.
Grekiskt liv
Spola framåt till antika Grekland. För tänkare som Aristoteles och andra räckte det inte att veta att något hände. Det var lika viktigt att veta varför detta händer.”Grekerna var mycket intresserade av kausalitet”, säger Seitz. Förmörkelsens betydelse var mindre viktig än andra faktorer. "För dem förstod du inte något förrän du kunde förklara det."
Grekiska observationer hjälpte till att räkna ut hur planeterna rör sig och att jorden har en sfärform. Utan teleskop tänkte de fortfarande på månen som en lysande himmelkropp, till skillnad från vårt fasta hem, men bestämde redan dess rörelse i förhållande till jorden. Och även om de trodde att jorden var centrum för universum, insåg de att en förmörkelse är skuggan av en nymåne som kastas av solen på jorden.
Kampanjvideo:
De metoder som utvecklats av Aristoteles och Ptolemaios för att förstå förmörkelser användes tills Copernicus och Newton tog scenen hundratals år senare.
"Men det betyder inte att ingenting hände under tiden," tillägger Seitz. Människor samlade kunskap om forntida kulturer, samlade kunskap och började förbättra metoder under medeltiden. "I synnerhet i den islamiska världen ägde de stor uppmärksamhet åt astronomi och astrologi, utvecklade astrolabes, ställde upp vinklar i himlen och försökte förbättra systemet", säger Seitz.
Senare byggde tänkare som Tycho Brahe jätte kvadranter för att göra mer exakta mätningar av solens rörelse under förmörkelser, och vissa använde de förmörkningsmetoder som vi fortfarande använder idag. "De använde pinhole-kameror under medeltiden för att mäta styrkan i en förmörkelse", säger Seitz.
Europa var naturligtvis inte den enda platsen där förmörkelser sågs. I Kina uppträdde dess egna förutsägelser av förmörkelser nästan samtidigt som människorna i Medelhavet, och samtidigt upptäcktes förmörkelsessystem tack vare långa annaler. Det finns bevis för att mayorna följde förmörkelser på sitt eget sätt, men nästan alla deras register förstördes brutalt av erövrarna under den europeiska invasionen av Amerika.
Trots en god förståelse av förmörkelser ansåg de flesta kulturer att de var dåliga tecken. Tolkningar började (långsamt) förändras med tillkomsten av teleskop, som visade månens topografi och gjorde det möjligt att förutsäga förmörkelser mer exakt. Faktum är att på 1700-talet gjorde astronomen Edmund Halley en karta över framtida förmörkelser och publicerade den i hopp om att allmänheten inte skulle få panik när solen försvann kort och att observatörer kunde samla in mer information om hur länge en förmörkelse skulle hålla på olika platser. Den moderna eran av förmörkelseobservation har äntligen börjat.
Nu för tiden
"Metoden vi använder nu baseras på vad människor kom med på 1800-talet", säger Ernie Wright, en bildtekniker på NASA. De människor som började använda relativt moderna beräkningsmetoder för att förutsäga förmörkelser var Friedrich Bessel och William Chauvene.
"Bessel uppfann den grundläggande matematiken vi använder 1820, och Chauvinet satte den i modern form 1855."
Idag kan vi få ännu mer specifik information tack vare vår förståelse för månens form. Månen - i motsats till alla grundskoleteckningar du porrade över - har inte formen av en banan eller en perfekt sfär. Liksom jorden har månen berg och slätter, på grund av vilken formen är något grov i kanterna, vilket innebär att ytan i sig är ojämnt planerad.
"Metoder från 1800-talet föreslog att månen var jämn och att alla observatörer var vid havsnivå", säger Wright. "Sådana förenklingar måste göras om du gör beräkningarna med en penna på papper."
Från slutet av 1940-talet till 1963 tillbringade en astronom vid namn Charles Burleigh Watts oräkneliga timmar med att kartlägga variationerna som dykt upp på månens yta och observera landformerna som dök upp på månens yttre kant sett från jorden. Hans detaljerade kartor hjälpte till att förutsäga förmörkelser ännu mer exakt. Men förmörkelsens skugga var, som det visade sig, inte en oval utan en polyhedral polygon, i vilken varje vinkel motsvarade en dal på Månens kropp.
Sedan började NASA göra affärer. Byråns månspannningsbana, baserat på Watts arbete, har beskrivit månens topografi som skulle ha varit omöjlig att komponera utifrån bilder tagna på jorden.
Wright tog dessa data om månens form, jordens topografi och positionerna för solen, månen och jorden för att skapa en otroligt detaljerad och exakt bild av var skuggans förmörkelse skulle falla i USA.
Denna förmörkelse blev den mest visade totala förmörkelsen i historien. Och efter att mänskligheten har spenderat tusentals år på att observera och registrera förmörkelser finns det fortfarande många saker som forskare hoppas kunna ta reda på.
"Vi började nyligen prata om att inte veta solens exakta storlek", säger Wright.”Det visade sig att förmörkelser är en extremt känslig metod för att mäta solens radie. Solens radie är cirka 696 000 kilometer. Men om du ändrar den med 125 kilometer ändras även den totala förmörkelsen med en hel sekund.
Idag, när människor har möjlighet att noggrant observera hur skuggan av en förmörkelse korsar jorden, är det värt att tacka alla de generationer av människor som gjorde det möjligt; från observatörer som inte visste vad som hände, som levde i hundratals år, till människor som byggde moderna satelliter och gjorde exakta kartor över förmörkelser.
Ilya Khel
