Тисячі років тому люди навчилися передбачати затемнення: щоразу вони чекали біди

Ексмут, прекрасне прибережне містечко в Західній Австралії, 20 квітня 2023 року стане свідком одного з найдивовижніших астрономічних видовищ — повного сонячного затемнення. Ця подія зачаровувала людей протягом тисячоліть, але визначити, коли і де вона відбудеться, може бути неймовірно складно, пише IFLScience.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Сонце і Місяць завжди були найпривабливішими небесними тілами для спостереження у стародавніх культурах. Хоча рух Сонця відносно легко передбачити, рух Місяця набагато складніший. Супутник Землі має фази, збільшується і зменшується у видимому розмірі, і рухається по небу нестабільно, що ускладнює точний опис його орбіти. Фактично, опис руху Місяця був єдиною проблемою, яка ставила Ісаака Ньютона в глухий кут.

Стародавні культури виявили, що затемнення відбуваються через регулярні проміжки часу, і багато хто з них відзначав ці події у своєму мистецтві та письмових пам'ятках. Під час місячного затемнення Місяць набуває криваво-червоного відтінку, коли Земля блокує сонячне світло, яке інакше освітлювало б повний Місяць.

Такі події часто асоціювалися з лихими передчуттям, і люди замислювалися, коли станеться наступна подія. Різні культури по всьому світу незалежно одне від одного виявили, що затемнення відбуваються з 18-річним циклом — явище, відоме тепер як цикл Сароса.

Цикл Сароса показує, скільки часу потрібно системі Сонце-Земля-Місяць, щоб повернутися до майже однакової трикутної конфігурації. Тому, якщо ви спостерігаєте місячне затемнення, то можете очікувати наступного через 18 років, яке буде видно з більшості місць на Землі.

Якщо ви спостерігаєте повне сонячне затемнення, вам справді пощастило, оскільки вони відбуваються приблизно кожні 375 років у певному регіоні Землі. На жаль, наступне повне сонячне затемнення відбудеться через 18 років, але вже над зовсім іншою частиною планети. Через 54 роки, або три цикли Сароса, область затемнення мала б повернутися приблизно в те саме положення на Землі.

У всьому світі повне сонячне затемнення можна спостерігати приблизно кожні 18 місяців під час одного з двох можливих "сезонів затемнень" на рік. Кілька повторюваних послідовностей Сароса накладаються одна на одну, кожна з яких зміщена щонайменше на шість місяців, що робить їх частішими, ніж 18-річний цикл Сароса. Приблизно через 1000 років, коли одна довготривала послідовність Сароса закінчується, починається інша, з дещо іншими термінами.

Наші древні предки могли передбачати місячні та часткові сонячні затемнення, але немає переконливих доказів того, що вони прогнозували час і місце повного сонячного затемнення.

Грецький антикітерський механізм, складний механічний пристрій, якому 2 000 років, який використовували для прогнозування нічного неба, міг точно розрахувати 18-річний Сарос. А проте він не міг прогнозувати повне сонячне затемнення в точному місці на Землі — лише коли воно відбудеться.

Перше точне передбачення повного сонячного затемнення (як за часом, так і за місцем) відбулося в 1715 році, коли Едмонд Галлей (відомий завдяки кометі Галлея) точно спрогнозував повне сонячне затемнення, яке пройшло над його власним будинком у Лондоні. Він використав нові теорії гравітації та орбітальної механіки Ісаака Ньютона, щоб зробити це передбачення.

Сьогодні NASA використовує складну форму давньої техніки — розпізнавання образів — для прогнозування сонячних і місячних затемнень на наступні 1 000 років, звертаючись до близько 38 000 повторюваних математичних формул. Однак, окрім цього, коливання Місяця і мінливе обертання Землі роблять прогнозування затемнень менш точним.

Раніше Фокус розповідав, як середньовічні записи про місячні затемнення допомогли з'ясувати про зміни клімату на Землі внаслідок вулканічних активностей.