Mystiska skuggor uppträder under solförmörkelse

I 180 år har experter inte hittat den exakta orsaken till de ljusa och mörka krusningar som rör sig när solen är skymd.

Simulering av skuggbanden som uppstår när solen smalnar av till ett tunt ljusband under en total solförmörkelse. Foto: Sky and Telescope Magazine

Den första totala solförmörkelsen år 2024 kommer att äga rum den 8 april. För många kommer det att vara ett utmärkt tillfälle att se koronan – solens yttre atmosfär – såväl som stjärnorna och planeterna som syns under dagen. Men det finns ett annat ovanligt fenomen som bara kan ses när solen har krympt till en enda ljustråd: skuggband.

Skuggband är vågiga band av ljus och mörker som kan uppstå på plana ytor. ”Det är som att vara på botten av en simbassäng”, säger astronomen Nordgren. Skuggband är fortfarande ett vetenskapligt mysterium. Astronomer vet inte exakt vad som orsakar dem eller varför de bara uppträder ibland.

Av alla fenomen som inträffar under en solförmörkelse är skuggband kanske de mest ovanliga. Dessa mystiska krusningar ses ibland glida över marken minuterna före totalitet (när solskivan är helt skymd av månen). Inledningsvis verkar banden svaga och slumpmässiga, men när totalitet närmar sig blir de mer organiserade, avståndet mellan dem minskar till några centimeter och de blir mer tydliga. Efter att totalitet upphör händer det motsatta: skuggbanden dyker upp igen, blir gradvis svagare och mer slumpmässiga och försvinner slutligen helt.

Inom samma förmörkelse kommer dock observatörer på olika platser att se olika skuggbandseffekter. Vissa rapporterar att skuggband är nästan omöjliga att se, medan andra ser det ganska tydligt. Under vissa förmörkelser är skuggbanden ganska livfulla och lätta att se, men under andra förmörkelser är de mycket svaga eller helt osynliga.

Forskare är inte säkra på när skuggband först observerades. Enligt amatörastronomen George F. Chambers bok, The Story of Eclipses , registrerades fenomenet först under solförmörkelsen den 8 juli 1842. År 1878 förberedde sig observatörer i Colorado, USA, på uppkomsten av "diffraktionsband". Avsaknaden av observationer av skuggband före mitten av 1800-talet kan bero på att många människor fokuserade sin blick uppåt under förmörkelser snarare än nedåt.

Skuggband är också mycket svåra att fotografera. De uppträder vanligtvis när bara cirka 1 % av solen inte skyms av månen, så det finns väldigt lite ljus och mycket låg kontrast. Den genomsnittliga hastigheten för skuggband som rör sig över marken är cirka 3 meter per sekund. Skuggband är också vanligtvis bara några centimeter breda, så de ser suddiga ut på foton eller videor . Det finns också en fysiologisk anledning till att skuggband inte är igenkännbara på de flesta foton. De är mycket lättare att se när de rör sig än när de står stilla.

Skuggband under den totala solförmörkelsen den 21 juni 2001. Foto: Wolfgang Strickling/Wikimedia Commons

Under de senaste 180 åren eller så har experter föreslagit olika idéer för att förklara skuggbanden. En av de tidigaste förklaringarna var att de var diffraktionsband. Dessa uppstår när ljusvågor passerar genom en smal springa i en fast yta, vilket skapar en mörk rand i mitten och ljusare ränder på varje sida. År 1924 föreslog den italienska astronomen Guido Horn-D'Arturo att banden var överlagrade nålhål i solen, bildade av spriragli – luckor i jordens övre atmosfär.

Den mest sannolika förklaringen är en meteorologisk effekt, orsakad av att de sista solljusstrålarna förvrängs av jordens turbulenta atmosfär. Denna effekt förvränger också ljuset från avlägsna stjärnor, vilket gör att de ser ut att glittra. Stjärnljus förvrängs eftersom en stjärna, sett från jorden, är en punktkälla. Ljusa planeter som Venus och Jupiter, som är tydligt synliga för blotta ögat, är inte punktkällor, utan mycket större. Som ett resultat verkar de sällan glittra, även när de är mycket nära horisonten.

Solen och månen glittrar normalt inte. Men under en solförmörkelse, när solens skiva reduceras till en tunn ljustråd, verkar varje punkt längs tråden glittra som en stjärna. Skuggbanden kan därför vara resultatet av ljus som avges från varje punkt. Vissa experter tror att ju sämre betraktningsförhållandena är (på grund av atmosfärisk turbulens), desto mer livfulla framträder skuggbanden.

Thu Thao (enligt rymden )

Källänk: https://vnexpress.net/nhung-dai-bong-bi-an-xuat-hien-trong-nhat-thuc-4702094.html