Księżyca cień

Kiedyś na ich podstawie astrologowie wróżyli wojny, kryzysy i końce dynastii. Dziś na zaćmienia Słońca astronomowie czekają jak na pierwsze truskawki.

Rankiem 4 stycznia Słońce nad Polską będzie świecić na mniej niż pół gwizdka. Między 8.00 a 11.00 – 80 procent jego tarczy przysłoni Księżyc. Zrobi się ciemniej i chłodniej. Będzie to jedno z największych zaćmień, jakie czeka nas w XXI wieku. Bardziej spektakularne będzie można obserwować dopiero 13 lipca 2075 roku.

Zaraźliwe jak cholera
– Nieważne, ile zaćmień widziałeś, nigdy nie masz dość – mówi amerykański astronom Glenn Schneider, któremu koledzy „po teleskopie” nadali przydomek „Shadow Lover” (ang. Miłośnik Cienia). – To gorsze od nikotyny, alkoholu, hazardu – śmieje się. Ale to nie żart. Wystarczy raz zobaczyć, jak Księżyc przesłania Słońce, aby przekonać się, że to najprawdziwsza prawda.

Podczas ostatniego całkowitego zaćmienia, które w Europie nastąpiło 11 sierpnia 1999 roku, nad Balaton, gdzie było doskonale widoczne, tylko z Polski przyjechało ponad 100 tys. amatorów astronomii. W liczącym 12 tys. mieszkańców Balatonfüred zamustrował się ponadstustysięczny wielojęzyczny tłum. Oprócz Polaków, Słowaków, Czechów, Rosjan i Ukraińców byli Niemcy, Austriacy, a nawet Włosi i Hiszpanie.

Barwna czereda wygląda, jakby szykowała się na powitanie kosmitów. Uzbrojona w przydymione szkiełka, kawałki plastiku, prześwietlone klisze fotograficzne, okulary przeciwsłoneczne i – najlepsze – spawalnicze, wyczekuje na moment, kiedy Księżyc na chwilkę przesłoni Słońce.

Ciemno, zimno…
Z punktu widzenia zadartej głowy zaćmienie wygląda, jakby na pełnym niebie zaczęło zachodzić Słońce. Gdybyśmy wznieśli się na wysokość dwóch milionów kilometrów i zawiśli na chwilę nad Księżycem, zauważylibyśmy, że stanął on na drodze promieni słonecznych. Rzuca maluteńką plamkę cienia, która powoli przesuwa się po powierzchni planety. W rzeczywistości podczas zaćmienia cień rzucany przez Księżyc może mieć średnicę 267 km i mknąć po powierzchni Ziemi z prędkością od 1800 km/h na równiku do 8000 na biegunach!

W zależności od tego, w jakim miejscu znajdują się wobec siebie Słońce, Księżyc i Ziemia, a także my możemy oglądać zaćmienie całkowite (zwykle trwa to maksymalnie do 7,5 minuty), częściowe – gdy nie znajdujemy się wystarczająco blisko plamki cienia i widzimy tylko, jak Księżyc zakrywa fragment Słońca oraz pierścieniowe – gdy satelita Ziemi zachodzi centralnie na słoneczną tarczę, ale znajduje się w takim położeniu, że jest za mały, aby całkowicie przyćmić naszą gwiazdę.W ciągu roku może występować od dwóch do pięciu zaćmień Słońca i do pięciu Księżyca, ale nigdy nie występuje ich łącznie więcej niż siedem (na przykład 4+3).

Zaćmienia Słońca następują tylko podczas nowiu, a Księżyca – podczas pełni (około 14 dni przed lub po zaćmieniu Słońca). Całkowite zaćmienie jest praktycznie niezauważalne dopóty, dopóki Księżyc w 80 procentach nie przykryje Słońca. Przy 90 procentach można odnieść wrażenie, że się zmierzcha, robi się też wyraźnie chłodniej; przy 98 procentach zapada zmrok, a temperatura – o ile jest lato – spada nawet o kilkanaście stopni.

Z armatą na Księżyc
– Każdy, kto obserwował całkowite zaćmienie Słońca, z łatwością zrozumie strach, jaki to zjawisko wywoływało przez tysiąclecia – tłumaczy David H. Levy, bodaj najsłynniejszy z astronomów-amatorów. – Nie tylko w starożytnym Egipcie, ale nawet we współczesnym świecie niewiele zjawisk bardziej przeraża ludzi – dodaje. W Chinach w baśń o smoku pożerającym Słońce do niedawna wierzyły nie tylko dzieci. Jeszcze w XX wieku armia cesarska podczas zaćmienia strzelała w niebo, aby odstraszyć żarłocznego potwora. Z drugiej strony to właśnie w starożytnym Państwie Środka około 2800 r. p.n.e. zauważono, że „zstąpienia ciemności w ciągu dnia” powtarzają się regularnie co kilkanaście lat (jak wyliczono w Europie w XIX wieku, dokładnie co 18 lat i 11 dni). Ale już nie w tym samym miejscu, a kilkaset kilometrów na wschód.

Głównym zadaniem nadwornych astronomów było przewidywanie, kiedy smok znów zagrozi Słońcu. Na znak uczonych poddani mieli wszczynać rwetes, a cesarska gwardia ostrzeliwała niebo. Za przegapienie zaćmienia cesarscy badacze płacili głową. Podobnie zachowywali się Słowianie; na znak kapłana wywoływali wrzawę, by odstraszyć złe moce czyhające na Słońce.
Powszechnie wierzono, że zaćmienie zwiastuje wielkie i tragiczne wydarzenia.

Według ewangelistów miało ono towarzyszyć śmierci Chrystusa. I, jak obliczono, rzeczywiście 19 marca 33 roku w Palestynie Księżyc przysłonił Słońce. Osiem wieków później podczas zaćmienia zmarł Ludwik Pobożny, co doprowadziło do rozpadu imperium jego ojca Karola Wielkiego. W dzisiejszych czasach również można znaleźć podobne przykłady. Wystarczy przypomnieć sobie, co wydarzyło się dwa lata temu. 1 sierpnia 2008 roku w Europie Księżyc przesłonił Słońce. 8 sierpnia wojska Gruzji wkroczyły do Osetii Południowej, 8 września zbankrutował amerykański bank Lehman Brothers i rozpoczął się kryzys światowy.

Koronny paradoks
Od XIX wieku, gdy okazało się, że zaćmienie to jedna z niewielu okazji, kiedy można zbadać koronę Słońca, uczeni nie przegapili żadnego. Korona to zewnętrzna część naszej gwiazdy przypominająca nieregularną aureolę. W normalnych warunkach jej zbadanie uniemożliwia oślepiający blask, za to podczas zaćmienia można to zrobić niemal bez ryzyka uszkodzenia drogiej aparatury tudzież wzroku. Sęk w tym, że naukowcy podczas zaćmień mają zaledwie dwie minuty na przeprowadzenie pomiarów.

7 sierpnia 1869 roku to wystarczyło, żeby odkryć największy paradoks (i do dzisiaj nierozwiązaną zagadkę) Słońca. Okazało się, że jego korona, odległa o kilka milionów kilometrów od gwiazdy, ma temperaturę aż 400 razy wyższą niż jej powierzchnia (6000°C). Jak to możliwe, że w koronie jest 2 500 000°C? Przecież im dalej w kosmos, tym powinno być chłodniej. Oprócz prób rozwikłania zagadki słonecznej korony naukowcy podczas zaćmień badają też komety przelatujące koło Słońca (w normalnych warunkach są niewidoczne), zmiany natężenia promieniowania (ponoć mogą być odpowiedzialne za zmiany klimatyczne na Ziemi), burze magnetyczne i słoneczny wiatr. Biolodzy w tym czasie obserwują zachowanie roślin i zwierząt, a klimatolodzy – zmiany zachodzące w pogodzie. Ale to nie koniec; obserwacje poczynione podczas zaćmienia naszej gwiazdy pozwoliły naukowcom opuścić wreszcie ciasny krąg ośmiu planet Układu Słonecznego.

– Obserwacja, jak przebiegają zaćmienia w odległych galaktykach, pozwala nam dziś odkrywać nowe planety leżące poza układem – mówi odkrywca pierwszej z nich, polski kandydat do Nagrody Nobla, profesor Aleksander Wolszczan. Z reguły bowiem gwiazdy są tak bardzo oddalone od Ziemi, że nawet największe teleskopy rejestrują je jako obiekty punktowe. Monitorowanie ich jasności pozwala czasem odnotowywać chwilowe spadki blasku. Wtedy podejrzewamy gwiazdę o posiadanie towarzysza, który od czasu do czasu ją przysłania. Następnie na podstawie zmian blasku astronomowie określają charakter wywołujących je ciał niebieskich. Amerykańscy badacze zamierzają tą metodą sprawdzić 100 tysięcy gwiazd. – To mogą być fascynujące odkrycia. Możemy znaleźć drugą Ziemię – uważa polski naukowiec. – I to niejedną. Przełom może nastąpić w każdej chwili. Nawet 4 stycznia.

Jak bezpiecznie oglądać zaćmienie Słońca
• Najlepiej używać profesjonalnych filtrów, na przykład do spawania (szkło nr 14) albo z niezachodzącego mgłą Mylaru®. Nie może to być jednak zwykła folia zerwana z opakowania mrożonki, ale specjalny poliester metalizowany aluminium.
• Przy użyciu okularów przeciwsłonecznych, z jakich korzystają himalaiści. Nie mogą to być zwykłe, ciemne szkła, nawet te z filtrami UV!
• Można używać zdjęć RTG i czarno-białych negatywów. Uwaga! Do oglądania zaćmienia należy korzystać z najciemniejszych fragmentów klisz.
• Najbezpieczniej skierować obraz Słońca za pomocą niewielkiego lusterka, lunety lub przez dziurkę w tekturze na płaską powierzchnię, na przykład stół lub kartkę papieru.

Kosmiczny zbieg okoliczności
Podczas zaćmienia Słońca można dostrzec, że rozmiar tarczy Księżyca na niebie jest niemal idealnie taki sam jak Słońca. Tymczasem Księżyc ma średnicę 3476 km, a Słońce aż 400 razy większą – 1392 mln km. A mimo to na niebie wydaje się tak samo duży. Jak to możliwe? Otóż kosmicznym zrządzeniem losu satelita Ziemi leży 400 razy bliżej niż Słońce. Na żadnej innej planecie nie odkryto takiego zaćmienia jak na Ziemi.

Nie tylko zły omen
Nie we wszystkich kulturach zaćmienie Słońca jest odczytywane jako zły znak. Eskimosi wierzą, że Słońce zstępuje na Ziemię, żeby sprawdzić, czy wszystko jest w porządku. Na Haiti zaćmienie uznaje się za miłosne zaloty Słońca i Księżyca.

Nic nie może wiecznie trwać
Z powodu przypływów i odpływów ziemskich mórz Księżyc stopniowo oddala się od naszej planety. Tempo tego ruchu to około 4 cm rocznie. Oznacza to, że za 600 mln lat średnica kątowa tarczy Księżyca stanie się na tyle mała, że zjawisko całkowitego zaćmienia Słońca przestanie w ogóle występować. Obserwować będzie można jedynie zaćmienia częściowe i obrączkowe.

Najbliższe zaćmienia Słońca widoczne w Polsce

Ewa Kadys