astronomi.no

HVORDAN OPPSTÅR FORMØRKELSER?

av Knut Jørgen Røed Ødegaard

Hvordan oppstår formørkelser og hvorfor er de så sjeldne? Her får du svaret.

Månen beveger seg rundt Jorden på ca. 4 uker. Den vil derfor med ca. 4 ukers mellomrom være i fase ``ny'' og stå mellom Solen og Jorden. Månebanen heller ca. 5 grader i forhold til linjen mellom Solen og Jorden, så som regel passerer Månen enten over eller under Solskiven. Passerer den foran solskiven, oppstår en solformørkelse som kan være partiell, ringformet eller total.

En solformørkelse kan være partiell (delvis), ringformet eller total.

  • Dersom Månen bare skygger for en del av Solen, er formørkelsen partiell. Disse solformørkelsene er de vanligste og forekommer over store områder.
  • Dersom Månen passerer rett foran solskiven og dessuten befinner seg forholdsvis nær Jorden i sin langstrakte bane, blir formørkelsen total. Månen dekker hele solskiven. Det blir ganske mørkt, selv om det er midt på dagen. De lyssterkeste stjernene og planetene kommer frem, gatelys går ofte på. Men viktigst: Den praktfulle koronaen - den ytre supervarme atmosfæren til Solen - kommer frem. Dette er et uhyre imponerende syn som til alle tider har forskrekket og fascinert menneskene. Solformørkelser er totale bare i få minutter og over smale bånd på Jorden. Utenfor totalitetssonen er formørkelsen partiell. På et gitt sted på kloden kan det gå langt over 100 år mellom hver total solformørkelse.
  • Dersom Månen passerer rett foran solskiven, men er langt unna Jorden, blir formørkelsen ringformet. En tynn solsirkel lyser rundt Månen. Formørkelsen 31. mai 2003 er ringformet på Island, Færøyene, Grønland og deler av Skottland. I disse områdene har de imidlertid ofte mye skyer og Solen står veldig lavt på himmelen under formørkelsen. Ringformede solformørkelser er sjeldne.

På blant annet Island blir formørkelsen ringformet. Slik kan den se ut fra Reykjavik dersom været blir bra. På Island står Solen meget lavt på himmelen under formørkelsen.
Illustrasjon: Astrofysisk institutt, UiO

SAROSSYKLUSEN

Periodisiteten og gjentagelsen til formørkelser styres av saros-syklusen. Denne har lengde omtrent 6 585,3 døgn (18 år 11 dager 8 timer). Den har vært kjent siden oldtiden. Knute er punktene der Månens bane krysser jordbanen.

Syklusen oppstår fra samvirkningen mellom tre av Månens baneperioder:

  • Synodisk måned: Tiden fra nymåne til nymåne. 29,53059 døgn = 29d 12 timer 44 min
  • Drakonisk måned: Tiden fra knute til knute. 27,21222 døgn = 27d 5 timer 6 min
  • Anomalistisk måned: Tiden fra jordnære til jordnære. 27,55455 døgn = 27d 13 timer 19 min
En saros er lik 223 synodiske måneder. Dette svarer til 242 drakonsk måneder og 239 anomalistiske måneder (med et par timers nøyaktighet).

To formørkelser adskilt med en sarossyklus har svært like geometriske egenskaper. De forekommer i den samme måneknuten ved nesten den samme avstanden fra Jorden og på den samme tiden av året. Fordi sarossyklen ikke svarer til et helt antall døgn, er etterfølgende formørkelser synlige på ulike deler av kloden. Den ekstra 1/3-døgns forflytningen betyr at Jorden må rotere 8 timer eller 120 lengdegrader ekstra for hver syklus. For solformørkelser betyr dette at formørkelsene flytter seg 120 grader vestover. Dermed returnerer en sarosserie til omtrent den samme geografiske posisjonen etter 3 sarossykluser (54 år og 34 døgn).

En sarossyklus varer ikke evig fordi måneperiodene ikke nøyaktig passer til hverandre. Viktigst er det at Månens knutepunkt flytter seg omtrent 0,5 grader østover for hver syklus. En typisk sarossyklus for en solformørkelse begynner når nymånen står omtrent 18 grader øst for en knute. Dersom den første formørkelsen skjer ved Månens nedstigende knutepunkt, passerer Månens helskygge 3500 km under Jorden og en partiell formørkelse blir synlig fra sydpol-området. Neste gang passerer helskyggen 300 km nærmere Jorden og en noe større partiell formørkelse oppstår. Etter 10 eller 11 sarossykler (omtrent 200 år), vil den første sentrale formørkelsen opptre nær sydpolen. I løpet av de neste 950 årene vil en sentral formørkelse oppstå i hver sarossyklus, men den forflytter seg i gjennomsnitt 300 km nordover for hver gang. Halvveis gjennom perioden vil langvarige formørkelser opptre nær ekvator. Den siste sentrale formørkelsen vil opptre nær nordpolen. De neste 10 formørkelsene vil være suksessivt mindre, partielle formørkelser.

Til slutt vil sarosserien slutte omtrent 13 århundrer etter at den begynte på motsatt pol. En typisk serie kan bestå av 70-80 formørkelser, derav ca. 50 sentrale (totale eller ringformede). Dersom en sarosserie begynner nær den oppstigende knute, vil formørkelsene flytte seg i motsatt retning - fra nord mot syd.

Siden det er to til 5 solformørkelser hvert år, er det omtrent 40 ulike sarossykler i sving samtiig. I siste halvdel av 1900-tallet var det f.eks. 41 enkeltserier og 26 av dem produserte formørkelser. Etterhvert som gamle serier avsluttes, starter nye opp.

Den partielle fasen av den totale solformørkelsen i Finland i 1990 sett gjennom tynne skyer.
Foto: Oddleiv Skilbrei


KONTAKTINFORMASJON


Opprettet 01.01.03, oppdatert 06.03.03 av Knut Jørgen Røed Ødegaard
Adresse: webmaster@astro.uio.no