Den 8 april 2024 kommer stora delar av Nordamerika att uppleva en solförmörkelse:en kosmisk inriktning av solen, månen och jorden, i den ordningen. Månens skuggbana kommer att landa på Mexikos Stillahavskust, korsa USA från Texas till Maine och lämna Nordamerika via Newfoundland, Kanada, och fortsätta in i Atlanten.
Solförmörkelser på jorden är en bekväm slump. Solens diameter är cirka 400 gånger större än månens, och solen är nästan 400 gånger längre bort från oss än vad månen är. Denna kombination gör att solen och månen ser nästan lika stora ut på vår himmel, vilket skapar en spektakulär show när de är i linje. Prova att experimentera med skenbar storlek för dig själv genom att hålla upp ett litet föremål, som tummen, och flytta det närmare och längre bort för att blockera föremål av olika storlek från din syn.
Månens avstånd från jorden varierar, men bara något. Månens bana är inte en perfekt cirkel, och den är inte riktigt centrerad på vår planet. Närmast är månen omkring tjugoåtta jorddiametrar bort; längst bort, ungefär trettiotvå. Som ett resultat ändras månens skenbara storlek över tiden, och förmörkelser är inte alla lika.
En total solförmörkelse är endast möjlig när månen är närmare jorden än genomsnittet. När månen är längre bort är dess skenbara storlek mindre än solens, så den blockerar inte helt solens ljusa skiva. I den här konfigurationen, när månen passerar mellan jorden och solen, förblir en "ring av eld" synlig - det är en ringformad solförmörkelse.
En orbital dans
Har du någonsin undrat varför solförmörkelser inte inträffar oftare? Jorden, månen och solen ställer sig inte perfekt varje månad eftersom månens bana lutar cirka 5 grader jämfört med jordens bana runt solen. För det mesta missar månens skugga vår planet.
När alla tre himlakropparna är i linje beror synen på förmörkelsen inte bara på vår position i solsystemet, utan också på vår plats på jorden. Månens skugga har två delar, umbra och penumbra. Observatörer i umbra (eller "helhetens väg") kommer att uppleva en total solförmörkelse. För dem i penumbra kommer förmörkelsen att vara partiell.
Om du planerar att observera förmörkelsen, har du förmodligen konsulterat en skuggkarta som den ovan. Men hur vet vi exakt var och när månen kommer att kasta sin skugga? Förmörkelseförutsägelse beror först och främst på att förstå månens, solens och jordens positioner och rörelser. Moderna kartor bygger på en lång mänsklig historia av förmörkelseprognoser. Och sedan 2009 har NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) kartlagt månen i oöverträffad detalj. LRO:s måntopografidata gör det möjligt för oss att göra mer exakta förmörkelseförutsägelser än någonsin tidigare.
Månen är en robust värld av toppar, kratrar, bassänger och dalar. Eftersom månhorisonten är ojämn och taggig, är skuggan den kastar inte riktigt rund. Att känna till månens exakta form hjälper oss att förstå exakt var dess skugga kommer att mörka jordens yta.
Naturligtvis är inte vår egen planet perfekt rund heller. Dagens förmörkelsekartor tar inte bara hänsyn till månlandskapet, utan också för konturerna av jordens bergskedjor, lågland och andra särdrag.
Tillfälliga observatörer brukar inte lägga märke till att månens siluett är grov runt kanterna. På ett avstånd av 239 000 miles (det är det genomsnittliga gapet mellan jorden och månen) ser vår närmaste granne i rymden ut – till och med berg verkar för små för att det mänskliga ögat ska kunna skiljas. Men under två korta ögonblick under en solförmörkelse är det knasig månterräng som styr rampljuset.
På gränsen till helhet, när månen förflyttar sig till fullt solblockerande läge, mörknar inte solens kant på en gång. De sista solstrålarna kikar genom dalarna vid månhorisonten. Dessa isolerade områden med intensiv ljusstyrka kan likna en sträng av glödande pärlor eller en enda dramatisk ljusskur som ädelstenen på en ring. Samma fenomen, ibland kallade Baily's Beads and the Diamond Ring Effect, kan också uppstå när månen kantar sig ur helheten (eller ringformigheten). Eftersom vi känner till månens form och position så väl kan vi förutsäga var de första och sista bitarna av solljus kommer att dyka upp.
Mer information: Lär dig mer om mån- och solförmörkelser.
Tillhandahålls av NASA
