Eclissi di sole
Sebbene un tempo fossero temuti come un presagio malvagio, le eclissi solari hanno contribuito a plasmare la storia umana - e alcune eclissi solari, in particolare, hanno contribuito a guidare filosofi e scienziati a una migliore comprensione dei cieli e del nostro vero posto nell'universo.
Ecco un conto alla rovescia di 10 eclissi solari che hanno cambiato la scienza.
Ugarit Eclipse - Siria 1223 a.C.
Le osservazioni sulle eclissi solari fatte dagli astronomi in Mesopotamia più di 3000 anni fa sono tra le primissime registrazioni astronomiche. In effetti, insieme ad altre osservazioni raccolte dai babilonesi, dagli assiri e da altri nell'antico Medio Oriente, sono i più antichi documenti scientifici di qualsiasi tipo.
All'epoca, gli astrologi credevano che le eclissi solari, le comete e altri eventi celesti potessero influenzare gli eventi umani qui sulla Terra, in particolare i destini di re e imperi. Ma le loro osservazioni per il bene dell'astrologia segnano anche i primi passi noti compiuti dall'umanità sulla strada della scienza moderna.
La prima osservazione nota di eclissi solare registrata in Medio Oriente è l'Ugarit Eclipse, che è stata scritta in caratteri cuneiformi su una tavoletta di argilla scoperta nella città siriana di Ugarit negli anni '40.
Secondo uno studio pubblicato sulla rivista Nature nel 1989, il testo sul tablet descrive un'eclissi solare totale avvenuta il 5 marzo 1223 a.C., quando Ugarit faceva parte dell'Impero assiro.
L'osservazione osserva che le stelle e il pianeta Marte erano visibili nelle tenebre causate dall'eclissi: "Il giorno della luna nuova, nel mese di Hiyar, il Sole è stato fatto vergognare e è calato di giorno, con Marte presente ".
Anyang Eclipse - China 1302 a.C.
Per molti anni, si pensava che la tavoletta Ugarit descrivesse un'eclissi avvenuta nel 1375 a.C., che l'avrebbe resa la più antica osservazione di eclissi conosciuta.
Ma dal momento che si pensa che il tablet Ugarit si riferisca al 1223 a.C., un'osservazione del sole fatta nella città di Anyang nella Cina centrale nel 1302 a.C. ora si pensa che sia il primo record superstite di un'eclissi solare.
È stato scritto in un'antica scrittura cinese che è stata graffiata su un frammento piatto di guscio di tartaruga, una delle migliaia di reperti archeologici del periodo noto come "ossa dell'oracolo", dalla successiva convinzione che fossero magici e che potessero aiutare a predire il futuro .
L'osservazione osserva che "tre fiamme hanno mangiato il sole e sono state viste grandi stelle", che i ricercatori hanno interpretato come una descrizione di un'eclissi totale con tre brillanti stelle filanti di gas nella corona solare, che diventa visibile solo durante un'eclissi.
Nel 1989, gli astronomi del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA usarono le osservazioni Anyang e le osservazioni sull'eclissi lunare dello stesso periodo per determinare la data esatta dell'antica eclissi del 5 giugno 1302 a.C.
I ricercatori della JPL hanno quindi usato tali informazioni in un modello computerizzato per mostrare che la rotazione della Terra ha leggermente rallentato, di 0,0047 secondi, dal 1302 a.C., a causa dell'attrito delle maree - il trascinamento sulla Terra che ruota causando il tiro gravitazionale della luna sulla rigonfiamento più esterno del nostro pianeta.
Thales 'Eclipse - Anatolia, 585 a.C.
Secondo l'antico storico greco Erodoto, il filosofo, astronomo e matematico Talete di Mileto predisse un'eclissi solare avvenuta in Asia Minore nel VI secolo a.C.
Sebbene vi siano considerevoli dubbi sull'accuratezza della richiesta, gli astronomi moderni calcolano che, se accadde come disse Erodoto, probabilmente fu un'eclissi solare anulare che fu visibile in Medio Oriente il 28 maggio 585 a.C.
Erodoto riferì anche che l'eclissi ebbe luogo durante una battaglia accanto al fiume Halys in Anatolia tra i Medi e i Lidi, una battaglia conosciuta fin dalla storia come la "Battaglia dell'eclissi".
Lo scrittore di fantascienza Isaac Asimov ha notato che questa battaglia è stata quindi il primo evento della storia per il quale esiste una data precisa; mentre gli storici della scienza notano che sarebbe stata anche la prima previsione scientifica di qualsiasi tipo di fenomeno - almeno la prima che si è effettivamente avverata.
I sostenitori di Thales sostengono che avrebbe potuto prevedere una data probabile in cui potrebbe verificarsi un'eclissi solare usando il ciclo di Saros, un ciclo di circa 18 anni in cui il modello delle eclissi solari e lunari si ripete quasi esattamente.
Le prime prove dell'uso del ciclo Saros provengono da Babilonia intorno al 500 a.C., ma potrebbe essere stata utilizzata molto prima. Ed è anche possibile che Thales abbia viaggiato in Babilonia per impararlo.
Eclipse di Anaxagoras - Grecia, 478 a.C.
Secondo lo storico greco Plutarco e altri scrittori antichi, il filosofo Anaxagoras di Clazomenae fu il primo a rendersi conto che un'eclissi solare è causata dall'ombra della luna che cancella la luce del sole, piuttosto che una sorta di trasformazione del sole si.
I dettagli di come Anaxagora dovrebbe averlo capito non sono noti, ma gli storici moderni sostengono che potrebbe aver usato le descrizioni delle eclissi di pescatori e marinai greci nel porto ateniese del Pireo per scoprire che l'ombra dell'eclissi era visibile solo su una certa area e che passò rapidamente attraverso la regione da ovest a est.
Gli astronomi moderni hanno calcolato che un'eclissi di sole il 17 febbraio 478 a.C., che era visibile da Atene dove visse allora Anaxagora, potrebbe essere stata l'eclissi che ha portato a questa intuizione.
Sulla base delle sue osservazioni sull'eclissi, si dice anche che Anaxagora abbia stimato le dimensioni del sole e della luna. La luna, pensò, era grande almeno quanto la penisola del Peloponneso in Grecia, e il sole doveva essere molte volte più grande della luna.
Eclissi di Ipparco - Grecia ed Egitto, 189 a.C.
Secondo l'astronomo greco-egiziano Claudio Tolomeo, l'astronomo Ipparco di Nicea fu il primo a calcolare la distanza dalla Luna dalla Terra usando le osservazioni di un'eclissi solare che era visibile ad Alessandria in Egitto e nella regione greca di Ellesponto, altro di 620 miglia (1.000 chilometri) a nord.
Gli astronomi moderni calcolano che questa fu probabilmente l'eclissi del 14 marzo 189 a.C.
Ipparco era un osservatore devoto che durante la sua vita compilò note su 20 eclissi solari e lunari. Dopo aver notato che una particolare eclissi era totale all'Ellesponto in Grecia, ma appariva solo come un'eclissi parziale ad Alessandria in Egitto, Ipparco fu in grado di calcolare la distanza dalla luna in relazione alla distanza sulla superficie terrestre tra le due città.
Stimando la distanza tra l'Ellesponto e Alessandria, Ipparco calcolò che la luna era a circa 268.000 miglia (429.000 chilometri) dalla Terra - una cifra che è solo circa l'11 percento maggiore della distanza media tra la luna e la Terra calcolata dalla moderna astronomi.
Halley's Eclipse - Inghilterra, 1715 d.C.
L'astronomo tedesco Johannes Kepler sviluppò la moderna comprensione scientifica delle eclissi solari in scritti pubblicati nel 1604 e nel 1605, ma morì nel 1630 prima di fare previsioni efficaci.
Il merito delle prime predizioni veramente scientifiche di un'eclissi solare nella storia va quindi all'astronomo inglese Edmund Halley, che scoprì anche la famosa cometa che porta il suo nome.
Nel 1705, Halley pubblicò una previsione per un'eclissi solare che sarebbe stata visibile in gran parte dell'Inghilterra il 3 maggio di quell'anno, basata sulla teoria della gravitazione universale sviluppata dal suo amico Sir Isaac Newton.
Halley ha anche pubblicato una mappa del percorso di eclissi previsto e ha invitato astronomi e membri del pubblico a fare le proprie osservazioni sull'evento.
Lo stesso Halley osservò l'eclissi, che si rivelò essere un'eclissi anulare (oa forma di anello), proveniente dalla costruzione della Royal Society di Londra, in una mattinata insolitamente chiara in città: "Pochi secondi prima che il sole fosse tutto nascosto , si scoprì attorno alla luna un anello luminoso intorno a una cifra, o forse una decima parte del diametro della luna, in larghezza. "
Durante l'evento, le previsioni di Halley, calcolate a mano, erano solo di circa 4 minuti e circa 18 miglia (30 km) di distanza.
Baily's Beads - Scozia, 1836
Le osservazioni di Edmund Halley nel 1715 furono anche le prime a registrare l'apparizione di un fenomeno che sarebbe diventato noto come Baily Beads - i punti luminosi della luce che appaiono intorno all'arto della luna oscurata proprio mentre il sole scompare dietro di essa,
Halley ha anche capito la ragione corretta del fenomeno: le valli tra le colline lungo il bordo visibile della luna, che vengono inondate di luce per un momento mentre le cime sono nell'oscurità: “… quale Apparenza non potrebbe procedere da nessun'altra Causa se non la Disuguaglianze della superficie lunare, ci sono alcune parti elevate vicino al polo sud della luna, per cui la parte di interposizione di quel filamento di luce estremamente fine è stata intercettata ", scrisse Halley.
Lo stesso fenomeno fu osservato dall'astronomo inglese Francis Baily durante un'eclissi anulare in Scozia nel 1836, e sebbene Halley avesse notato lo stesso effetto più di 100 anni prima, l'effetto è diventato noto come "Baily's Beads".
Un effetto correlato è il "Diamond Ring", mostrato qui in un'eclissi del 2009 sul Giappone, che è un bagliore finale di luce che si vede quando rimane solo un "tallone".
Nord Europa, 1851
L'eclissi solare totale nell'Europa settentrionale il 28 luglio 1851, ha innescato una serie di primati nella scienza dell'eclissi. Fu la prima eclissi ad essere stata oggetto di una spedizione internazionale da parte della Royal Astronomical Society (RAS) britannica, nonché di spedizioni di astronomi provenienti da molti altri paesi europei.
Le registrazioni dell'eclissi del 1851 includono le prime osservazioni dell'alta atmosfera del sole, la cromosfera, dell'astronomo britannico George Airy, che era membro della spedizione RAS in Svezia.
Airy pensò per la prima volta di aver visto "montagne" luminose sulla superficie del sole, ma in seguito gli astronomi si resero conto che stava vedendo piccole protuberanze di gas luminoso chiamate "spicole" che conferiscono alla cromosfera un aspetto frastagliato
Un famoso resoconto dell'eclissi del 1851 fu fatto da un altro membro della spedizione RAS in Norvegia, John Crouch Adams, che alcuni anni prima aveva calcolato correttamente l'orbita di Nettuno sulla base di deviazioni nell'orbita del pianeta Urano.
"L'apparizione della corona, che brilla di una fredda luce ultraterrena, mi ha fatto un'impressione che non può mai essere cancellata, e una sensazione involontaria di solitudine e inquietudine mi è venuta addosso. Una festa di fienili, che avevano riso e chiacchierato allegramente durante il lavoro durante la prima parte dell'eclissi, ora erano seduti a terra, in un gruppo vicino al telescopio, osservando ciò che stava accadendo con il massimo interesse e conservando un profondo silenzio: un corvo era l'unico animale vicino a me; sembrava piuttosto sconcertato, gracchiando e volando avanti e indietro in modo incerto vicino al suolo ", scrisse Airy in uno studio intitolato" Conto dell'eclissi totale di sole il 1851, il 28 luglio, come osservato a Gottenberg a Christiania, e a Christianstadt, pubblicato nel novembre 1851.
L'evento del 1851 produsse anche la prima fotografia di un'eclissi solare, mostrata qui, che fu fatta da Julius Berkowski al Royal Observatory di Konigsberg in Prussia, ora Kaliningrad in Russia.
Scoperta dell'elio - India, 1868
Il 16 agosto 1868, l'astronomo francese Jules Janssen fece fotografie dello spettro del sole durante un'eclissi solare totale nella città di Guntur, nell'India orientale.
Nell'analizzare la fotografia usando la scienza della spettroscopia appena scoperta, Janssen ha notato la presenza di una linea luminosa nella parte gialla dello spettro del sole, che indicava la presenza di un gas sconosciuto nell'atmosfera del sole, insieme all'idrogeno comune.
Inizialmente, Janssen ha ipotizzato che la linea luminosa fosse causata dall'elemento sodio. Ma entro pochi mesi dalla scoperta di Janssen, l'astronomo inglese Norman Lockyer trovò la stessa linea nello spettro della normale luce del giorno e notò che non poteva corrispondere a nessun elemento noto.
Lockyer chiamò l'elemento appena scoperto "elio", dopo una parola greca per il sole, Helios.
Sebbene abbondante all'interno delle stelle, l'elio è raro sulla Terra. È molto più leggero della maggior parte dei gas e fuoriesce facilmente nell'atmosfera superiore e da lì nello spazio.
Dopo che fu scoperto dagli astronomi nel sole, l'elio rimase sconosciuto sulla Terra fino a circa 30 anni dopo, quando il chimico scozzese William Ramsay scoprì depositi di gas all'interno di una porzione di minerale di uranio, a seguito del decadimento radioattivo di elementi più pesanti.
Questa immagine della NASA mostra il sole in lunghezze d'onda della luce ultravioletta causata da atomi di elio eccitati.
Einstein's Eclipse - Africa and South America, 1919
La teoria della relatività generale di Albert Einstein, sviluppata tra il 1907 e il 1915, fece la sorprendente previsione che la luce fosse influenzata dalla gravità e, di conseguenza, i raggi di luce che passavano vicino a un grande oggetto nello spazio, come il sole, sarebbero stati rifratti o piegati .
Ma la prima prova della teoria di Einstein non arrivò fino al 1919, dopo che furono fatte osservazioni su un'eclissi totale che era visibile dall'Africa e dal Sud America.
Gli astronomi britannici Arthur Eddington e Frank Watson Dyson hanno viaggiato per l'isola di Principe, al largo della costa occidentale dell'Africa, per l'evento.
Si erano preparati per l'eclissi misurando accuratamente le posizioni precise delle stelle luminose dell'ammasso Hyades nella costellazione del Toro, che avevano calcolato sarebbero state nel percorso dell'eclissi del 1919.
Armati della "vera" posizione delle Hyades, Eddington e Watson Dyson hanno quindi fotografato le stelle durante l'eclissi totale a Principe. Le loro fotografie mostrano che la luce delle stelle di Hyades era effettivamente "piegata" mentre passava vicino al sole, facendo apparire le stelle in un posto leggermente diverso dalla loro vera posizione, proprio come Einstein aveva previsto.
Le osservazioni di successive eclissi, come l'eclissi del 1922 sull'Africa, l'Oceano Indiano e l'Australia, hanno contribuito a confermare le osservazioni di Eddington e le teorie di gravitazione e luce di Einstein.
