Stel je voor: je bent een man uit de oudheid, een soort Neanderthaler, en je trouwe zon is plotseling en onverwacht donker geworden. Jij bent bang. U denkt: “Wat als het nooit meer terugkomt? Hoe hebben we God boos gemaakt … voorouders? Oh, hier kwam het terug. Weggedragen. Maar dan, jaren later, herhaalt het zich. U verliest het vertrouwen in de consistentie van de zon en begint met opnemen wanneer deze gebeurtenissen zich voordoen. Eeuwen gaan voorbij en ten slotte ontstaat er een beeld waardoor vroege beschavingen konden voorspellen wanneer deze vreemde gebeurtenissen zouden plaatsvinden.
"Het idee alleen al dat dit geen ongeluk is, is ongelooflijk", zegt Jonathan Seitz, universitair hoofddocent geschiedenis aan Drexel. “De Mesopotamiërs waren de eersten die dit begrepen, omdat ze de gewoonte hadden alles op te schrijven. Ze deden het omdat ze vonden dat het logisch was - dat het niet zomaar willekeurige natuurverschijnselen waren."
Dankzij de archieven die in 700 voor Christus werden bewaard. BC, de Mesopotamiërs waren in staat om de lengte van de Saros-cyclus te bepalen - het interval tussen het moment waarop de maan, de aarde en de zon in een rij staan voor een eclips. De cyclus vindt eens in de 18 jaar, 10 dagen (11 in schrikkeljaren) en 8 uur plaats, samen met de verandering van de schaduw op de aarde. Die extra acht uur betekent dat de positie van de zonsverduistering in de loop van de tijd verandert terwijl de aarde draait.
Hoewel astronomen uit de oudheid niet alle iteraties van de Saros-cyclus konden observeren (verduisteringen kunnen midden in oceanen of onbewoonde gebieden voorkomen), waren ze in staat om vrij duidelijk de tijdsintervallen te bepalen waarop een verduistering zou kunnen plaatsvinden. Op dit punt in het verhaal wisten ze gewoon wanneer dit zou kunnen gebeuren. Waarom en hoe - daarover later meer.
Grieks leven
Snel vooruit naar het oude Griekenland. Voor denkers als Aristoteles en anderen was het niet genoeg om te weten dat er iets aan de hand was. Het was net zo belangrijk om te weten waarom dit gebeurt. "De Grieken waren erg geïnteresseerd in causaliteit", zegt Seitz. De betekenis van de zonsverduistering was minder belangrijk dan andere factoren. 'Voor hen begreep je iets pas toen je het kon uitleggen.'
Griekse waarnemingen hielpen om erachter te komen hoe de planeten bewegen en dat de aarde een bolvorm heeft. Zonder telescopen dachten ze nog steeds aan de maan als een lichtgevend hemellichaam, in tegenstelling tot ons vaste huis, maar hadden ze al zijn beweging ten opzichte van de aarde bepaald. En hoewel ze dachten dat de aarde het centrum van het universum was, realiseerden ze zich dat een verduistering de schaduw is van een nieuwe maan die door de zon op de aarde wordt geworpen.
Promotie video:
De methoden die door Aristoteles en Ptolemaeus waren ontwikkeld om verduisteringen te begrijpen, werden gebruikt totdat Copernicus en Newton honderden jaren later het podium betraden.
"Maar dat betekent niet dat er in de tussenliggende tijd niets is gebeurd", voegt Seitz eraan toe. Mensen verzamelden kennis van oude culturen, verzamelden kennis en begonnen methoden te verbeteren in de middeleeuwen. "Vooral in de islamitische wereld besteedden ze veel aandacht aan astronomie en astrologie, ontwikkelden ze astrolabia, bouwden ze hoeken aan de hemel en probeerden ze het systeem te verbeteren", zegt Seitz.
Later bouwden denkers zoals Tycho Brahe gigantische kwadranten om nauwkeurigere metingen te doen van de beweging van de zon tijdens verduisteringen, en sommigen gebruikten de meetmethoden voor verduistering die we tegenwoordig nog steeds gebruiken. "Ze gebruikten in de middeleeuwen pinhole-camera's om de sterkte van een eclips te meten", zegt Seitz.
Europa was natuurlijk niet de enige plek om verduisteringen te zien. In China verschenen hun eigen voorspellingen van verduisteringen bijna tegelijkertijd met die van de mensen van de Middellandse Zee, en tegelijkertijd werden dankzij lange annalen verduisteringsschema's ontdekt. Er zijn aanwijzingen dat de Maya's de verduisteringen op hun eigen manier volgden, maar bijna al hun gegevens werden op brute wijze vernietigd door de conquistadores tijdens de Europese invasie van Amerika.
Ondanks een goed begrip van verduisteringen, beschouwden de meeste culturen ze als slechte voortekenen. Interpretaties begonnen (langzaam) te veranderen met de komst van telescopen, die de topografie van de maan lieten zien en het mogelijk maakten om verduisteringen nauwkeuriger te voorspellen. In feite maakte astronoom Edmund Halley in de jaren 1700 een kaart van toekomstige verduisteringen en publiceerde deze in de hoop dat het grote publiek niet in paniek zou raken als de zon kortstondig zou verdwijnen en dat waarnemers meer gegevens konden verzamelen over hoe lang een verduistering op verschillende locaties zou duren. Het moderne tijdperk van zonsverduistering is eindelijk begonnen.
Vandaag de dag
"De methode die we nu gebruiken, is gebaseerd op wat mensen in de 19e eeuw hebben bedacht", zegt Ernie Wright, een beeldvormende expert bij NASA. De mensen die relatief moderne rekenmethoden gingen gebruiken om verduisteringen te voorspellen, waren Friedrich Bessel en William Chauvenet.
"Bessel vond de basiswiskunde uit die we in 1820 gebruiken, en Chauvinet bracht die in 1855 in een moderne vorm."
Tegenwoordig kunnen we nog meer specifieke informatie krijgen dankzij ons begrip van de vorm van de maan. De maan heeft - in tegenstelling tot alle tekeningen van de basisschool waar je over hebt nagedacht - niet de vorm van een banaan of een perfecte bol. Net als de aarde heeft de maan bergen en vlaktes, waardoor de vorm aan de randen enigszins ruw is, wat betekent dat het oppervlak zelf ongelijk is ingedeeld.
"19e-eeuwse methoden suggereerden dat de maan glad was en dat alle waarnemers zich op zeeniveau bevonden", zegt Wright. "Dergelijke vereenvoudigingen moeten worden gedaan als je de berekeningen doet met potlood op papier."
Van de late jaren 1940 tot 1963 bracht een astronoom genaamd Charles Burleigh Watts talloze uren door met het in kaart brengen van de variaties die op het oppervlak van de maan verschenen en het observeren van de landvormen die op de buitenrand van de maan verschenen, gezien vanaf de aarde. Zijn gedetailleerde kaarten hielpen verduisteringen nog nauwkeuriger te voorspellen. Maar de schaduw van de eclips was, zoals later bleek, geen ovaal, maar een veelvlakkige veelhoek, waarin elke hoek overeenkwam met een vallei op het maanlichaam.
Toen kwam NASA aan de slag. De maanverkennings-orbiter van het bureau, gebaseerd op Watts werk, heeft de topografie van de maan gedetailleerd beschreven die onmogelijk zou zijn samengesteld uit beelden die op aarde zijn gemaakt.
Wright gebruikte deze gegevens over de vorm van de maan, de topografie van de aarde en de posities van de zon, maan en aarde om een ongelooflijk gedetailleerd en nauwkeurig beeld te creëren van waar de schaduw van een verduistering in de Verenigde Staten zou vallen.
Deze zonsverduistering werd de meest bekeken totale zonsverduistering in de geschiedenis. En nadat de mensheid duizenden jaren heeft besteed aan het observeren en registreren van verduisteringen, zijn er nog steeds veel dingen die wetenschappers hopen te ontdekken.
"We begonnen onlangs te praten over het feit dat we de exacte grootte van de zon niet weten", zegt Wright. “Het bleek dat verduisteringen een uiterst gevoelige methode zijn om de straal van de zon te meten. De straal van de zon is ongeveer 696.000 kilometer. Maar als je het met 125 kilometer verandert, verandert de duur van de totale zonsverduistering ook met een hele seconde.
Als mensen vandaag de dag de gelegenheid hebben om nauwkeurig te observeren hoe de schaduw van een zonsverduistering de aarde doorkruist, is het de moeite waard om al die generaties mensen te bedanken die dit mogelijk hebben gemaakt; van waarnemers die niet wisten wat er gebeurde, die honderden jaren leefden, tot mensen die moderne satellieten bouwden en nauwkeurige kaarten van verduisteringen maakten.
Ilya Khel
