Végigsuhant a Hold árnyéka Amerikán
Magyar idő szerint hétfő este az Egyesült Államok szerencsés lakói – no meg a lelkes árnyékkergetők – ritka és gyönyörű égi jelenségnek lehettek tanúi. Frissített cikkünkben Szabados László írása előtt felvillantunk párat a tegnapi teljes napfogyatkozásról készült legszebb felvételek közül. A cikk végén arra a kérdésre is választ kaphatunk, hogy mikor lesz hozzánk közelebb megfigyelhető ez a ritka tünemény.
A NASA felvételén nagyszerűen látszik, ahogy az Oregon állambeli Madras felett látszólag elfogy, majd rövid idő múlva előtűnik a Nap.
A 2017. augusztus 21-i teljes napfogyatkozás sorozatfelvétele az oregoni Madrasból Forrás: NASA/Aubrey GemignaniA Hold Földre vetülő árnyéka megfigyelhető volt a Nemzetközi Űrállomásról, bár ez az élmény személyesen mindössze hat embernek adatott meg.
A napfogyatkozás idején a Nemzetközi Űrállomás Nap előtti áthaladását is el lehetett csípni.
Mielőtt belevágnánk a cikkbe, álljon itt még néhány hasznos link: a NASA fotóválogatása saját weboldalán és a Flickren, a space.com galériája államról államra haladva és a Wall Street Journal hosszú tudósítása rengeteg helyi információval és egy vakmerően a Napba néző elnökkel. A következőkben a napfogyatkozás előtt megjelent cikkünket olvashatják Szabados László csillagásztól.
Ritka jelenség szemtanúi lehetnek az Amerikai Egyesült Államokban élők és az ez alkalomból odalátogató turisták: 2017. augusztus 21-én az USA kontinentális területén egy nagyjából 100 km széles sávban teljes napfogyatkozás lesz látható. A totalitás percei alatt a Hold korongja eltakarja az egyébként vakítóan fényes Napot, így a hirtelen jött sötétségben átmenetileg láthatóvá válik csillagunk atmoszférájának külső része, a napkorona.
Ezen a címen is közvetítik az égi eseményt.Felmérések és idegenforgalmi előrejelzések szerint az emberiség története során eddig látható valamennyi teljes napfogyatkozás közül ennek az eseménynek lesz a legnagyobb helyszíni nézőközönsége. Ráadásul a modern technika segítségével bárhonnan nyomon lehet majd követni a megfelelő helyekre telepített kamerák interneten át élőben közvetített képén (a linkeket lásd a széljegyzetekben és a cikk végén).
A legszebb természeti jelenség
A napfogyatkozás az egyike azon természeti jelenségeknek, amelyek rádöbbentenek bennünket arra, hogy egy szédületes sebességgel mozgó bolygón – a Földön – élve az ember milyen parányi játékszer az égitestek világában. Hasonlóképpen félelemmel vegyes érdeklődéssel fordulunk más természeti jelenségek felé is, de a Földön bekövetkező vulkánkitörések, földrengések, szökőárak, hurrikánok stb. valódi veszélyt jelentenek a közvetlen szemlélők számára, míg az égitestek „bújócskái”, a nap- és holdfogyatkozások monumentalitásuk ellenére is ártalmatlanok. Csak arra kell ügyelni, hogy közvetlenül a Napba nézni tilos, mivel átmeneti vagy tartós szemkárosodást, sőt akár vakságot is okozhat. Megfelelő szűrőn át, speciális napfogyatkozás-szemüveggel vagy a Napot kivetítve viszont semmihez sem fogható élményben lesz részünk.
Évezredeken át baljós égi jelnek tartották az emberek, ha a nappal és éjszaka szabályos ritmusú változását megszakítva a Nap néhány percre „eltűnt” az égről. Amióta viszont pontosan ismerjük a fogyatkozások kialakulásának okát, nagyon műveletlennek kell lenni ahhoz, hogy az égitestek ilyen kergetőzésének eredményét háborúk, járványok stb. előjelének tartsa valaki.
Tudósok és laikusok a teljes napfogyatkozást figyelik Antoine Caron festményén (1571) Forrás: J. Paul Getty Museum, Los AngelesMikor lehet napfogyatkozás?
Szerencsés véletlen, hogy a Hold és a Nap korongja majdnem azonos méretűnek – nagyjából fél fok átmérőjűnek – látszik. Mivel a Föld az ekliptikának nevezett síkban enyhén elliptikus pályán kering a Nap körül, a napkorong látszó mérete kevéssé változik az év során. A Hold pályája a Föld körül úgyszintén nem pontosan kör alakú, hanem elliptikus, emiatt a Hold látszó átmérője is enyhén ingadozik egy holdhónap (kb. 29 nap) során.
A Naprendszer egyik jellemzője, hogy a nagybolygók lényegében egy síkban keringenek a Nap körül, és a bolygók legnagyobb holdjai ugyancsak nagyjából az ekliptika síkjával majdnem egybeeső síkban végzik pálya menti mozgásukat központi bolygójuk körül. Ha a Hold pontosan az ekliptika síkjában keringene a Föld körül, akkor minden újhold alkalmával napfogyatkozás következne be a Földön (pontosabban az Egyenlítő környékén), és minden teliholdas éjjel holdfogyatkozást látnánk. Ekkor talán ügyet sem vetnénk az ilyen eseményekre. Ám a Hold pályasíkja hozzávetőleg 5 fokos szöget zár be a Föld Nap körüli keringési síkjával, ezért ritkán alakul ki olyan helyzet, hogy a Hold éppen az ekliptika síkjához közel van újhold vagy telihold idején. Nem kell pontosan az ekliptika síkjába kerülnie, a Nap–Föld–Hold rendszer változó geometriája miatt még akkor is bekövetkezhet teljes napfogyatkozás, ha a Hold 11 fokra van az ekliptikától (teljes holdfogyatkozás pedig akkor is kialakulhat, ha a Hold az ekliptika 6 fokos környezetében van telihold idején).
A teljes napfogyatkozás kialakulásának vázlatos szemléltetéseA keringési periódusokat, a méreteket és a pályák kölcsönös helyzetét is figyelembe véve egy évben legalább két és legfeljebb öt napfogyatkozásra kerül sor, de természetesen nem ugyanarról a földrajzi helyről szemlélve, míg holdfogyatkozásból lehet, hogy egy naptári évben egyetlenegy sincs, de ha van, akkor is legfeljebb kettő. Fogyatkozásokban igazán gazdag év legutóbb 1935-ben volt, amikor négy részleges és egy gyűrűs napfogyatkozás, valamint két teljes holdfogyatkozás következett be a Földről nézve. Fogyatkozásokban ennyire bővelkedő év legközelebb 2206-ban lesz.
Minthogy a Föld és a Hold naprendszerbeli pályája pontosan ismert, a fogyatkozások időpontja és bekövetkezésének földrajzi helye időben visszafelé és előre egyaránt pontosan kiszámítható. Theodor von Oppolzer osztrák csillagász, a Magyar Tudományos Akadémia tiszteleti tagja 1887-ben megjelent klasszikus művében – Canon der Finsternisse – megtalálható az összes napfogyatkozás valamennyi lényeges adata az i. e. 13. század és az i. sz. 22. század közötti időszakra vonatkozóan. Oppolzer emlékére Hermann Mucke és Jean Meeus összeállította az 1983-ban megjelent Canon of Solar Eclipses című művet, amelyben az i. e. 2004 és i. sz. 2526 közötti időszak napfogyatkozásainak adatait közlik kissé pontosabban, mint az egy évszázaddal korábban kiadott Oppolzer-könyvben.
A teljes napfogyatkozás típusai
A több mint három évezredre vonatkozó adatokból készített statisztika szerint évszázadonként átlagosan 237 napfogyatkozás következik be a Földön, ezek közül 66 teljes, 77 gyűrűs, 10 hibrid (gyűrűs-teljes), 84 pedig részleges. Figyelembe véve, hogy egy-egy napfogyatkozás a Föld felszínének csak kis részéről figyelhető meg, kivételes szerencse kell ahhoz, hogy valaki a lakóhelyén élete során teljes napfogyatkozás tanúja lehessen.
Az iménti felsorolásból már kitűnik, hogy a napfogyatkozásoknak több típusuk van. Ha a holdkorong szögátmérője a fogyatkozás idején legalább akkora, mint a napkorongé, akkor teljes fogyatkozás alakul ki. Ha a Hold korongja kisebb, mint a Nap, akkor a Hold nem tudja teljesen eltakarni csillagunkat, és egy fényes gyűrű látszik a sötét Hold körül. Ez a gyűrűs napfogyatkozás. Az is előfordul, hogy ugyanazon fogyatkozás egy ideig gyűrűs, majd amikor a Hold árnyékkúpja már leér a földfelszínig, akkor a fogyatkozás átvált teljessé, ez az ún. hibrid napfogyatkozás. Fordított eset is lehetséges: a kezdetben teljes napfogyatkozás gyűrűssé alakulhat. Végül, de nem utolsósorban, ha a Nap és a Hold pálya menti pillanatnyi elhelyezkedése olyan, hogy a korongok középpontja nem kerül azonos irányba, akkor nem alakul ki teljes napfogyatkozás, csak részleges.
A 2012. május 20-i gyűrűs napfogyatkozás néhány fázisa. A részleges fedés fázisai során jól látszanak a Nap fotoszférájában kialakult napfoltok Forrás: Wikimedia Commons/Brocken Inaglory - CC BY-SAA 2017. augusztus 21-i teljes napfogyatkozás
A 2017. naptári év utolsó fogyatkozása teljes napfogyatkozás lesz, de ez a jelenség Magyarországról nem látható. Teljesnek látszik a fogyatkozás az Amerikai Egyesült Államok jó néhány államából. Részleges napfogyatkozást figyelhetnek meg a teljesség sávjától északra és délre tartózkodó megfigyelők: a Hawaii-szigeteken, az észak-amerikai kontinens nagy részén, így az USA többi államában és Kanadában, Közép-Amerikában és Dél-Amerika északi országaiban, Grönlandon és Izlandon, továbbá napnyugtakor a Hold sötét korongja egy kicsit „kiharap” a Napból Nyugat-Európa legnyugatabbi részén és Észak-Afrika nyugati partvidékén.
Negyedszázad elteltével most következik be újra teljes napfogyatkozás az Amerikai Egyesült Államok szárazföldi területén, amely ráadásul nyugat–keleti irányban teljesen átszeli az észak-amerikai kontinenst. Emiatt is arra számítanak az idegenforgalmi szakemberek, hogy fellendül a turizmus, a világ minden pontjáról odasereglenek a napfogyatkozások látványa iránt érdeklődők. Legutóbb majdnem egy évszázada, 1918. június 8-án fordult elő, hogy egy teljes napfogyatkozás árnyéksávja teljes egészében átszelje az észak-amerikai kontinenst.
A félárnyék 15 óra 46 perc 48 másodperckor érinti a vízfelszínt a Hawaii-szigetektől 1200 km-re északra. (Minden időadat UTC-ben, azaz koordinált világidőben értendő, a nyári időszámítás miatt Magyarországon ehhez képest két órával később van.) A Hold árnyéka 16 óra 48 perc 32 másodperckor vetül először az óceán vizére, az Aleuti-szigetektől 1400 km-re délre. A teljesség időtartama azon a helyen csupán 51 másodperc, de ahogy az árnyék kelet felé halad, a totalitási fázis egy ideig fokozatosan hosszabbodik. Az árnyék 17 óra 15 perc 51 másodperckor Oregon állam partjánál éri el az USA területét. A teljesség majdnem két percig tart, és itt az árnyéksáv 100 km széles. A fogyatkozás maximuma Kentucky államban lesz 18 óra 26 perc 40 másodperckor. A totalitás időtartama ekkor 2 perc 40 másodperc, az árnyéksáv 115 km széles lesz, a Nap pedig 64° magasan áll majd az égen. Továbbhaladva az árnyék 18 óra 47 perc 31 másodperckor hagyja el az USA szárazföldi területét Dél-Karolina partjainál. A teljes fázis itt már csupán 2 perc 34 másodpercig tart, a Nap 61° magasan áll az égen, de az árnyék még mindig 115 km széles sávban húzódik. Ezt követően az árnyék átszáguld az Atlanti-óceánon, és 20 óra 4 perc 19 másodperckor a Zöldfoki-szigetektől 500 km-re délnyugatra elválik a vízfelszíntől. A félárnyék egy órával később, 21 óra 4 perc 23 másodperckor hagyja el a földfelszínt.
A totalitás sávja az Amerikai Egyesült Államok területén az augusztus 21-i teljes napfogyatkozáskor (partial eclipse = részleges fogyatkozás) Forrás: Michael Zeiler, www.GreatAmericanEclipse.comA Nap−Hold páros a napfogyatkozás során az Oroszlán csillagképben tartózkodik. A Naptól valamivel több mint egy fokra lesz látható a fényes Regulus, ráadásul ez a csillag a totalitás idején a napkorona külső részében látszik. Kissé távolabb a Naptól feltűnik a Merkúr, a Vénusz és a Mars bolygó is, még távolabb pedig a Jupiter.
A mostani teljes napfogyatkozás idején a Hold három nappal van túl a földközelségén, így látszó mérete az átlagos értéknél kissé nagyobb: 32,12 szögperc. A Nap látszó átmérője viszont átlagos: 31,62 szögperc. A kettő különbsége viszonylag jelentős érték, ezért tart tovább a totalitás fázisa, mint 18 évvel ezelőtt, a számunkra emlékezetes 1999. augusztus 11-i teljes fogyatkozás alkalmával, amelyet Magyarország területéről is megfigyelhettünk.
A teljes napfogyatkozás percei
A teljes napfogyatkozás látványa semmi máshoz nem hasonlítható. Szavakkal még közelítőleg sem lehet szemléltetni, hogy milyen fényhatásokban lehet része a megfigyelőnek. A fényhatások kialakulásában közrejátszik, hogy a Hold árnyékkúpja a földfelszínre vetülve nagyjából 100 km átmérőjű területen okoz hirtelen sötétedést, tehát az észlelő horizontja körül gyorsan változnak a fényviszonyok a megszokott nappal, a szürkületi derengés és a nagyon gyorsan bekövetkező, de rövid ideig tartó éjjel között, amikor is az éjszakai eget a Nap atmoszférája sejtelmesen bevilágítja. A megszokottól eltérően a sötétedés és a totalitás utáni kivilágosodás egyaránt nyugat felől kezdődik. A teljesség percei alatt a napkorona alakját érdemes külön is tanulmányozni, már ha van rá idő a sok egyéb csodálnivaló közepette. A nagyjából 11 éves naptevékenységi ciklus során a napkorona alakja és kiterjedése is változik. A jelenlegi ciklusban már túljutottunk a naptevékenység maximális fázisán, de a Nap aktivitása az elmúlt hetekben is számottevő volt.
A napkorong szélénél néhol még éppen látszik a fotoszféra vékony rétege. Ezek a ragyogó pontok, az ún. Baily-féle gyöngyszemek azért látszanak, mert a Hold felszíne nem sima, így a holdperemnél az ottani domborzati viszonyok miatt több-kevesebb napfény átszüremlik.
A szokatlan fényviszonyokat olykor furcsa hanghatások is kísérik. A gyorsan bekövetkező éjszaka ugyanis hirtelen hőmérséklet-csökkenést okoz, amitől pillanatok alatt feltámad a szél. És a teljesség rövid percei után az egész jelenségsor fordított sorrendben megismétlődik. Mire az ember felocsúdik a látványból, már ismét beköszönt a nappal, és csak hiú ábránd marad, hogy az egészet visszatekerve újra átéljük a teljes napfogyatkozást.
A napfogyatkozások „haszna”
Hosszú időn keresztül a Nap atmoszféráját kizárólag a néhány percig tartó teljes napfogyatkozások alkalmával tudták megfigyelni és tanulmányozni. Ma már a napkorongot mesterségesen kitakarva (a koronográf nevű műszerrel) bármikor vizsgálható a napkorona. Így tudományos szempontból csökkent a napfogyatkozások értéke. A csillagászat iránti érdeklődés fenntartásában viszont kevés vetélytársa akad (pl. egy szabad szemmel is látható fényes üstökös hosszú csóvával).
Tudományos haszna azonban így is maradt a teljes napfogyatkozásoknak. Régi korok történelmi eseményeinek időpontját − amelyekről nem maradt fenn megbízható adat − a krónikákban feljegyzett napfogyatkozások alapján lehet datálni. Számunkra lényeges, hogy a magyar honfoglalás idejét is ilyen kronológiai módszerrel sikerült megállapítani a 19. század végén.
A Nap átmérőjét is teljes napfogyatkozások alkalmával lehet pontosan megmérni, hiszen a vakítóan fényes napkorong kiterjedésének mérése hagyományos módon reménytelen. Azt kell meghatározni, hogy milyen széles az árnyéksáv, amit sok-sok önkéntes megfigyelő segítségével szoktak végrehajtani. Ezek a lelkes közreműködők vállalják, hogy nem a fogyatkozás középvonalának valamelyik pontján elhelyezkedve élvezik a látványt, hanem az árnyéksáv előre kiszámított valamelyik szélénél az árnyéksávra merőleges szakasz mentén, egymástól egyenlő távolságra levő pontokból figyelik, hogy még teljes fogyatkozást látnak-e, vagy már csak részlegeset. Részükről ez ritka áldozatvállalás a tudomány érdekében. A Nap átmérője viszont az árnyéksáv tényleges szélességéből pontosan kiszámítható.
Készüljünk a jövőre!
Ha valaki elszalasztaná a mostani fogyatkozást, az időben felkészülhet a következő teljes napfogyatkozásokra. Legközelebb, 2024. április 8-án ismét az Egyesült Államok szárazföldi területeit szeli át egy teljes napfogyatkozás sávja, majd hozzánk sokkal közelebbi térségben következik be ilyen esemény: 2026. augusztus 12-én Izlandtól Spanyolországig lesz látható teljes napfogyatkozás, röviddel utána pedig Gibraltárra vagy Észak-Afrikába kell utazni annak, aki nem akar lemaradni a 2027. augusztus 2-án sorra kerülő látványos jelenség megfigyeléséről. Az utóbbi esemény során a teljességi fázis ráadásul 6 perc 23 másodperc hosszúságú lesz, ami nem sokkal marad el a totalitás elméletileg lehetséges leghosszabb időtartamától (7 perc 32 másodperc).
Magyarország területéről még hosszú ideig nem látszik teljes napfogyatkozás. Legközelebb 2075. július 13-án gyűrűs napfogyatkozást lehet majd észlelni, hat évvel később pedig, a 2081. szeptember 3-i teljes napfogyatkozás idején a ma még fiatal generáció tagjai lehetnek szemtanúi annak, hogy a Hold árnyéksávja átszáguld hazánkon.
Az augusztus 21-én este bekövetkező napfogyatkozás élőben követhető az alábbi webcímekre kattintva:
Meglepő és örömteli egybeesés, hogy a szerző nem sokkal a cikk megjelenését megelőzően átvehette a Magyar Érdemrend Tisztikereszt polgári tagozatát. „A csillaggal” – tesszük hozzá gondolatban mindannyian, akik vele együtt érdeklődve követjük az ég jelenségeit.
A címlapon egy három óra alatt készített felvételsorozat a 2017. augusztus 21-i teljes napfogyatkozásról, forrás: Flickr/Jeff Geerling.
