מהו מחזור סרוס וכיצד הוא מונע ליקוי חמה?

קצב איטי ובלתי נלאה, המכונה מחזור הסארוס, מוסתר בתנועות הירח והשמש . כיצד היא חוזה ליקוי-רוח וכיצד יכלו הבבלים לגלות את קיומה הרבה לפני המדע והטכנולוגיה המודרניים?

באכפתיות מייסרת עבד האסטרונום את הנתונים פעם נוספת. כן, הנה זה היה: דפוס שאי אפשר לטעות בו, נעול בתוך הדמויות הכתובות על לוחות החרס. בסחרחורת, האסטרונום ניגש לחלון והביט אל שפת בבל. שמש אדומה וירח סהר דק התלויים נמוך מעל חומות העיר. הבנתי אותך, הוא חשב.

איננו יודעים את שמו של האסטרונום. אנחנו גם לא יודעים בדיוק מתי, היכן או כיצד התגלה התגלית. אך אנו יודעים שלפני אלפיים שנה, אסטרונום בבל הבין כי ליקוי חמה מגיע במחזורים שאורכם 6, 585 יום. בבל, בעבר העיר הגדולה בעולם, שוכנת חורבות. אך מחזורי הליקוי, שאנו מכנים סרואים, ממשיכים לנצח את קצבם האיטי והבלתי נלאה.

בואו נסתכל על מפה של ליקוי החמה הגדול של הקיץ האחרון שעבר, שהתקיים ב- 21 באוגוסט 2017. מסלול המכלול, המצוין על ידי הקו האדום הצר, נמתח 8, 000 מיילים ברחבי העולם, מהפסיפיק לאוקיאנוס האטלנטי. האזורים הקלים והצללים כתומים מראים את האזור בו נראה ליקוי חמה חלקי.

מפה של ה- 21 באוגוסט 2017, ליקוי חמה כולל שחצה את צפון אמריקה.
timeanddate.com

עכשיו בואו נעקוב את השעון בחזרה 6, 585 יום עד 11 באוגוסט 1999. בטוח, ביום זה היה ליקוי חמה נוסף. חלק מקוראי המחקר והטכנולוגיה עשויים לזכור זאת: ליקוי חמה הכולל פרופיל גבוה ברחבי בריטניה, אירופה, המזרח התיכון ודרום אסיה. אם אנו מסתכלים על מפת ליקוי החמה הזה, אנו יכולים לראות כי צורת מסלול המכלול, בתוספת האזורים שחוו ליקוי חמה חלקי, זהים כמעט לחלוטין ליקוי החמה האמריקני הגדול.

מפת ה- 11 באוגוסט 1999, ליקוי חמה כולל.
timeanddate.com

ישנם הבדלים חשובים בין המפות. הראשון, והכי ברור, הוא שליקוי החמה של 2017 התרחש מערבית ליקוי החמה של 1999: מסלול המכלול מוזז של הדרך מסביב לעולם. הסיבה לכך היא שמחזור הסארוס הוא למעשה 6, 585.32 ימים התוספת הזו 0.32 ליום פירושה שהאדמה מתגנבת בתוך תוספת של ספין על צירו.

ההבדל השני הוא שהליקוי האמריקאי הגדול התרחש מעט מאוד מדרום לאירוע של 1999. הסיבה לכך היא שמחזור הסארוס אינו מושלם. הנתון של 6, 585.32 ימים שווה ל 223 חודשים סינודיים של 29.5306 ימים כל אחד. ( חודש סינודי הוא פרק הזמן שמגיע מירח חדש למשנהו.)

אבל ליקוי חמה דורש יותר מירח חדש. זה גם מחייב את הירח להיות מיושר עם שמש. זה לא קורה מדי חודש, מכיוון שמסלולו של הירח מוטה. פרק הזמן הדרוש לנתיב לכאורה של השמש בכדי להעביר אותו מהצומת העולה של הירח לצומת היורד שלו ובחזרה נקרא שנה ליקוי חמה, ונמשך 346.6201 ימים. (הצמתים הם הנקודות בהן הירח חוצה את מטוס מסלול כדור הארץ.) 19 ליקוי חמה שווה ערך ל 6, 585.78 ימים, שזה כמעט אך לא ממש התאמה מושלמת עם 223 חודשים סינודיים.

יש עוד דבר אחד שיש לקחת בחשבון: מרחק הירח מכדור הארץ. מסלולו של הירח הוא אליפטי, והזמן שלוקח לירח לעבור מדבורה (הנקודה הקרובה ביותר שלו לכדור הארץ) לאפוגי (הנקודה הרחוקה ביותר שלו) ובחזרה נקרא חודש אנומליסטי, שנמשך 27.55455 ימים. סכום של 239 חודשים אנומליסטיים והסכום מגיע ל 6, 585.54 ימים רק כמה שעות ארוכות מ- 223 חודשים סינודיים, ומספר שעות קצרות מ- 19 שנות ליקוי חמה. שעות בודדות אלה מהוות את ההבדלים הקטנים בליקויי ליקוי עוקבים במחזור הסארוס.

עם זאת, מלבד זאת, ליקויי החמה של 21 באוגוסט 2017 ו -11 באוגוסט 1999 זהים למעשה. לדוגמה, עיר ארה"ב סאלם, אורגון, נמצאת פחות או יותר באותו מקום בדרך של טוטליות כמו עיר טרו שבקורנו, קורנוול. אם אנו מסתכלים על הנפשת הליקוי החיצוני עבור כל עיר, אנו יכולים לראות כי, מופרדים על ידי 18 שנה, 11 יום ו -8 שעות, שני הליקויים בסאלם וטרורו כמעט זהים.

כל זה מוביל לשאלה גדולה. מכיוון שליקויי לכת רצופים במחזור סרוס מתרחשים באזורים שונים של העולם, כיצד גילו הבבלים, שלא נסעו הרבה מעבר לאזור שהוא עירק המודרנית, את הדפוס? התשובה היא שמחזורי סרוס חלים על ליקוי ירח כמו גם על ליקוי חמה וניתן לראות ליקוי ירח מרחבי העולם. טבליות החרס של הבבלים הכילו תיעוד של מחצית מכל ליקויי הירח שהתרחשו.

שוב, אנו יכולים לבדוק את ההנפשות כדי להדגים כי ליקויי ירח רצופים במחזור סרוס זהים כמעט לחלוטין. בואו נשווה את ליקוי הירח הקרוב ב -31 בינואר (שמגיע 163 יום אחרי ליקוי חמה אמריקאי) עם ליקוי הירח הכולל של 21 בינואר 2000 (שהגיע 163 יום לאחר ליקוי חמה של אוגוסט 1999).

קרא עוד על ליקוי הירח הקרוב כאן.

ליקוי חמה השמש סיפקו למדענים כמה "רגעים ניתנים ללמידה" מפוארים, מגילוי הליום בשנת 1868 ועד הוכחה ליחסות כללית בשנת 1919. ובכל זאת, ליקויי ירח הם שהעניקו לאסטרונומים את אחת ההזדמנויות המוקדמות שלהם לפתוח את אחד מסודות הטבע ו - מי יודע? - אולי להביט אל הירח והשמש ולחשוב: הבנתי.

לקריאה נוספת

התצוגה המקדימה של סקיי וטלסקופ על ליקוי הירח הכולל של החודש

פרק 1 בבבל של דייוויד ליברטון לוויאג'ר והלאה: היסטוריה של אסטרונומיה פלנטרית (הוצאת אוניברסיטת קיימברידג ', 2003) כוללת סקירה של האסטרונומיה הבבלית.

בפרק 17 של Totality: Eclipses of the Sun (הוצאת אוניברסיטת אוקספורד, 2011), מארק ליטמן, פרד אספנאק וקן וילקוקס מתחקים אחר ההיסטוריה של מחזור הליקויים של סרוס 136, הכולל את ליקוי חמה איינשטיין המפורסם משנת 1919.