Mysterieuze schaduwen verschijnen tijdens een zonsverduistering

Al 180 jaar lang zijn deskundigen er niet in geslaagd de precieze oorzaak te vinden van de lichte en donkere rimpelingen die ontstaan wanneer de zon wordt verduisterd.

Simulatie van de schaduwbanden die verschijnen wanneer de zon tijdens een totale zonsverduistering versmalt tot een dunne lichtband. Foto: Sky and Telescope Magazine — Simulatie van de schaduwbanden die verschijnen wanneer de zon tijdens een totale zonsverduistering versmalt tot een dunne lichtband. Foto: *Sky and Telescope Magazine*

De eerste totale zonsverduistering van 2024 vindt plaats op 8 april. Voor velen is het een geweldige kans om de corona – de buitenste atmosfeer van de zon – te zien, evenals de sterren en planeten die overdag verschijnen. Maar er is nog een ander ongewoon fenomeen dat alleen te zien is wanneer de zon is gekrompen tot één enkele lichtsliert: schaduwbanden.

Schaduwbanden zijn golvende banden van licht en donker die op vlakke oppervlakken kunnen verschijnen. "Het is alsof je op de bodem van een zwembad ligt", zegt astronoom Nordgren. Schaduwbanden blijven een wetenschappelijk mysterie. Astronomen weten niet precies wat de oorzaak ervan is of waarom ze slechts af en toe verschijnen.

Van alle verschijnselen die tijdens een zonsverduistering optreden, zijn schaduwbanden misschien wel het meest ongewoon. Deze mysterieuze rimpelingen glijden soms over de grond in de minuten vóór de totaliteit (wanneer de zonneschijf volledig door de maan wordt bedekt). Aanvankelijk lijken de banden zwak en willekeurig, maar naarmate de totaliteit nadert, worden ze georganiseerder, neemt de afstand ertussen af tot enkele centimeters en worden ze duidelijker. Na het einde van de totaliteit gebeurt het tegenovergestelde: de schaduwbanden verschijnen opnieuw, worden geleidelijk zwakker en willekeuriger en verdwijnen uiteindelijk volledig.

Binnen dezelfde eclips zullen waarnemers op verschillende locaties echter verschillende schaduwbandeffecten zien. Sommigen melden dat schaduwbanden bijna niet te zien zijn, terwijl anderen ze juist heel duidelijk zien. Tijdens sommige eclipsen is de schaduwband vrij duidelijk en gemakkelijk te zien, maar tijdens andere eclipsen is deze zeer zwak of zelfs volledig onzichtbaar.

Wetenschappers weten niet zeker wanneer schaduwbanden voor het eerst werden waargenomen. Volgens het boek The Story of Eclipses van amateurastronoom George F. Chambers werd het fenomeen voor het eerst waargenomen tijdens de zonsverduistering van 8 juli 1842. Tegen 1878 bereidden waarnemers in Colorado, VS, zich voor op het verschijnen van "diffractiebanden". Het gebrek aan waarnemingen van schaduwbanden vóór het midden van de 19e eeuw kan te wijten zijn aan het feit dat veel mensen tijdens eclipsen hun blik omhoog richtten in plaats van omlaag.

Schaduwbanden zijn ook erg moeilijk te fotograferen. Ze verschijnen meestal wanneer slechts ongeveer 1% van de zon niet door de maan wordt verduisterd, waardoor er weinig licht en een zeer laag contrast is. De gemiddelde snelheid van schaduwbanden die over de grond bewegen is ongeveer 3 meter per seconde. Schaduwbanden zijn meestal slechts enkele centimeters breed, waardoor ze op foto's of video's wazig overkomen. Er is ook een fysiologische reden waarom schaduwbanden op de meeste foto's niet herkenbaar zijn. Ze zijn veel gemakkelijker te zien in beweging dan wanneer ze stilstaan.

Schaduwbanden tijdens de totale zonsverduistering van 21 juni 2001. Foto: Wolfgang Strickling/Wikimedia Commons — Schaduwbanden tijdens de totale zonsverduistering van 21 juni 2001. Foto: *Wolfgang Strickling/Wikimedia Commons*

In de afgelopen 180 jaar hebben experts verschillende ideeën geopperd om de schaduwbanden te verklaren. Een van de eerste verklaringen was dat het diffractiebanden waren. Deze ontstaan wanneer lichtgolven door een smalle spleet in een vast oppervlak gaan, waardoor een donkere streep in het midden en lichtere strepen aan weerszijden ontstaan. In 1924 opperde de Italiaanse astronoom Guido Horn-D'Arturo dat de banden over elkaar heen geplaatste speldenprikken in de zon waren, gevormd door spriragli – gaten in de bovenste atmosfeer van de aarde.

De meest waarschijnlijke verklaring is een meteorologisch effect, veroorzaakt doordat de laatste zonnestralen worden vervormd door de turbulente atmosfeer van de aarde. Dit effect vervormt ook het licht van verre sterren, waardoor ze lijken te twinkelen. Sterrenlicht wordt vervormd doordat een ster, vanaf de aarde gezien, een puntbron is. Heldere planeten zoals Venus en Jupiter, die duidelijk zichtbaar zijn met het blote oog, zijn geen puntbronnen, maar veel groter. Daardoor lijken ze zelden te twinkelen, zelfs niet als ze heel dicht bij de horizon staan.

De zon en de maan twinkelen normaal gesproken niet. Maar tijdens een zonsverduistering, wanneer de zonneschijf is gereduceerd tot een dunne lichtdraad, lijkt elk punt langs de draad te twinkelen als een ster. De schaduwbanden kunnen daarom het gevolg zijn van licht dat vanuit elk punt wordt uitgezonden. Sommige experts zijn van mening dat hoe slechter de kijkomstandigheden (door atmosferische turbulentie), hoe levendiger de schaduwbanden lijken.

Thu Thao (volgens de ruimte )

Bronlink