Wat dacht je van die totale zonsverduistering afgelopen vrijdag? En er staat nog meer in het verschiet, aangezien het grootste deel van Noord-Amerika op de ochtend van 4 april wordt getrakteerd op weer een totale maansverduisteringth. Deze verduistering is lid drie van vier van een kwartet van maansverduisteringen, bekend als een tetrad.
Zons- en maansverduisteringen zijn voorspelbaar en dienen als een dramatische herinnering aan het uurwerkkarakter van het universum. Velen zullen zich verbazen over de ‘perfecte symmetrie’ van verduisteringen gezien vanaf de aarde, hoewel het echte beeld veel complexer is. Ja, de zon is ongeveer 400 keer groter in diameter dan de maan, maar ook ongeveer 400 keer verder weg. Deze afstand is echter niet altijd constant, omdat de banen van zowel de aarde als de maan elliptisch zijn. En om de zaken nog ingewikkelder te maken, beweegt de maan zich momenteel 3 tot 4 centimeter verder van de aarde per jaar af. Ringvormige verduisteringen komen in het huidige tijdperk al vaker voor dan totale zonsverduisteringen, en over 1,4 miljard jaar zullen de totale zonsverduisteringen niet meer volledig plaatsvinden.
Dit heeft ook een impact op maansverduisteringen. De donkere binnenste umbra van de aarde is gemiddeld ongeveer 1,25 graden over de afstand van de aarde tot de maan. De baan van de maan helt 5,1 graden ten opzichte van het ecliptische vlak, dat het pad van de aarde rond de zon volgt. Als deze neiging gelijk was aan nul, zouden we elke 29,5 dagen synodische maand worden getrakteerd op twee verduisteringen - één zon en één maan -.
Deze neiging verzekert dat we gemiddeld twee verduisteringsseizoenen hebben en dat verduisteringen voorkomen in groepen van 2-3. Het maximale aantal verduisteringen dat in een kalenderjaar kan voorkomen, is 7, wat vervolgens in 2038 plaatsvindt, en het minimum is 4, zoals in 2015.
Een zonsverduistering vindt plaats bij Nieuwe Maan, en een maansverduistering vindt altijd plaats bij Volle - een feit dat veel film- en fictiewerken beroemd fout gaan. En terwijl je toevallig op het smalle pad van een zonsverduistering moet zijn om getuige te zijn van de totaliteit, krijgt het hele naar de maan gerichte halfrond van de aarde een maansverduistering te zien. Oude culturen erkenden de wiskundige grillen van de maan- en zonnecycli terwijl ze probeerden vroege kalenders te verzoenen. Onze moderne Gregoriaanse kalender brengt een evenwicht tot stand tussen het zonnegemiddelde en het tropische jaar. De moslimkalender gebruikt strikt maanperioden en valt dus 11 dagen korter dan een jaar van 365 dagen. De joodse en Chinese kalenders bevatten een hybride luni-zonnestelsel, wat garandeert dat er om de paar jaar een intercalculaire ‘schrikkelmaand’ moet worden toegevoegd.
Maar volg de zonne- en maancycli ver genoeg en er gebeurt iets leuks. Meton van Athene ontdekt in de 5th eeuw v.Chr. dat 235 synodische perioden bijna gelijk zijn aan 19 zonnejaren tot binnen een paar uur. Dit betekent dat de fasen van de maan elke 19-jarige Metonische cyclus 'synchroniseren', handig als je zegt, om de toekomstige datums te berekenen voor een verplaatsbaar feest zoals Pasen, dat valt op (diep adem) de eerste zondag na de eerste Volle Maan na de equinox van maart.
Maar er is meer. Neem een periode van 223 synodische maanden en ze synchroniseren drie belangrijke maancycli die cruciaal zijn voor het voorspellen van verduisteringen;
Synodische maand - De tijd die de maan nodig heeft om terug te keren naar dezelfde fase (29,5 dagen).
Anomalistische maand - De tijd die de maan nodig heeft om terug te keren naar het perigeum (27,6 dagen).
Draconische maand - de tijd die de maan nodig heeft om langs de ecliptica (27,2 dagen) terug te keren naar een soortgelijk kruisend knooppunt (stijgend of dalend).
Die laatste is cruciaal, omdat verduisteringen altijd voorkomen wanneer de maan in de buurt van een knooppunt is. De maan kruist bijvoorbeeld het stijgende knooppunt minder dan zes uur voor het begin van 4 aprilth maansverduistering.
En zo werd de saros geboren. Een sarosperiode is slechts acht uur vóór 18 jaar en 11 dagen, wat op zijn beurt gelijk is aan 223 synodische, 242 anomalistische of 239 draconische maanden.
De naam saros werd voor het eerst beschreven door Edmond Halley in 1691, die het ontleende aan een vertaling van een 11th eeuw Byzantijns woordenboek. Het meervoud van saros is saroses.
Dit betekent ook dat zons- en maansverduisteringen met één sarosperiode van elkaar bijna dezelfde geometrie delen, 120 graden naar het westen verschoven. Bijvoorbeeld de 4 aprilth maansverduistering is lid nummer 30 in een cyclus van 71 maansverduisteringen die behoren tot saroserie 132. Een soortgelijke zonsverduistering vond een saros geleden plaats op 24 maartth, 1997. Blijf tot 14 aprilth, 2033 en je voltooit een persoonlijke drievoudige saros van verduisteringen, bekend als een exeligmos.
Tientallen saroseries - zowel zonne- als maan - zijn op een bepaald moment onderweg.
Maar er is nog iets unieks aan de zonsverduistering van april. Hoewel saros 132 al op 12 mei begon met een slanke ondiepe penumbrale verduisteringth, 1492, deze aankomende zonsverduistering bevat de allereerste totale maansverduistering van de serie. Je kunt zien dat de totale duur slechts 4 minuten en 43 seconden is, ver verwijderd van de maximale duur van 107 minuten dat kan optreden tijdens een centrale zonsverduistering.
Deze specifieke saroscyclus van verduisteringen zal met het verstrijken van de tijd steeds centraler worden. De laatste totale maansverduistering van de serie vindt plaats op 2 augustusnd, 2213 na Christus, en de saros eindigen uiteindelijk op 26 junith, 2754.
Verduisteringen, zowel de maan als de zon, hebben ook hun weg gevonden naar de eenjarigen uit de geschiedenis. Een toenemende gedeeltelijke zonsverduistering begroette de verdedigers van Constantinopel in 1453 en vervulde een profetie in de geest van de bijgelovige toen de stad zeven dagen later in handen kwam van de Ottomaanse Turken. En je zou denken dat we het nu beter zouden weten, maar de moderne angst voor de ‘Bloedmaan’ die wordt gezien tijdens een zonsverduistering, wervelt nog steeds rond het internet. Maansverduisteringen hielpen zeelieden zelfs om eenmalig de lengtegraad op zee te bepalen: Christopher Columbus en kapitein James Cook gebruikten beide deze methode.
Alle gedachten om over na te denken terwijl je naar de 4 april kijktth totale maansverduistering. Deze zonsverduistering is zichtbaar voor waarnemers in de Stille Oceaan, het Aziatische Verre Oosten, Australië en het westen van Noord-Amerika, waarna je op 28 september nog een keer de totale maansverduistering kunt fotograferen. De volgende totale maansverduistering daarna zal niet eerder zijn dan 31 januarist 2018, in het voordeel van Noord-Amerika.
Welkom bij de saros!
Lees de sci-fi-verhalen van Dave Dickinson Exeligmos en Shadowfall.
