Projekcja NASA dotycząca zaćmienia Słońca z 21 sierpnia.NASA Od redakcji: Całkowite zaćmienie Słońca będzie widoczne w USA w poniedziałek, 21 sierpnia. Shannon Schmoll, dyrektor Abrams Planetarium na Michigan State University, wyjaśnia, dlaczego i jak to się dzieje oraz czego możemy się nauczyć z zaćmienia.
Skąd wiemy, kiedy nastąpi zaćmienie? Skąd wiemy z góry, gdzie będzie widoczny?
Zaćmienia Słońca zdarzają się, gdy nasz widok na słońce jest blokowany przez księżyc. Kiedy księżyc ustawi się między Słońcem a Ziemią, księżyc rzuci cień na Ziemię. To właśnie obserwujemy na ziemi jako zaćmienie Słońca.
Wiemy kiedy się wydarzą ponieważ przez wieki astronomowie zmierzyli bardzo dokładnie ruchy Ziemi, Księżyca i Słońca, w tym ich kształty orbitalne, jak orbity preces i inne parametry. Z tymi danymi o Księżycu – i podobnymi informacjami o Orbita Ziemi wokół Słońca – możemy wykonać matematyczne modele ich ruchów względem siebie. Korzystając z tych równań, możemy obliczyć tabele danych to może przewidzieć, co zobaczymy na Ziemi , w zależności od lokalizacji, podczas zaćmienia, a także kiedy i jak długo będą miały miejsce. (Następny główne zaćmienia Słońca nad USA będzie w 2023 i 2024 .) 
Ścieżka zaćmienia 21 sierpnia.NASA
Jak często zdarzają się zaćmienia?
Zaćmienie Słońca zdarza się średnio kilka razy w roku. Księżyc przechodzi między Ziemią a Słońcem co 29 dni, czas nazywamy nów – kiedy księżyc nie jest widoczny na nocnym niebie Ziemi. Jednak orbita Księżyca i ścieżka Słońca na naszym niebie nie pokrywają się dokładnie, więc w większości przypadków nowiu księżyc pojawia się nad lub pod słońcem. 
Niebieska linia pokazuje ekliptykę, drogę, którą słońce zdaje się podążać na naszym niebie widzianym z Ziemi. Biała linia pokazuje orbitę księżyca. Aby doszło do zaćmienia, zarówno słońce, jak i księżyc muszą znajdować się w obszarze oznaczonym żółtymi nawiasami.John French, Planetarium Abramsa
Jednak dwa razy w roku występuje okres, w którym Księżyc i Słońce pokrywają się z Ziemią – astronomowie nazywają to sezonem zaćmienia. Trwa około 34 dni, wystarczająco długo, aby Księżyc wykonał pełną orbitę (a potem trochę) Ziemi. Podczas każdego sezonu zaćmienia z niektórych części Ziemi widoczne są co najmniej dwa zaćmienia. Podczas pełni księżyca nastąpi zaćmienie Księżyca, gdy księżyc przejdzie bezpośrednio za Ziemią, co spowoduje ciemniejszy, czerwonawy kolor księżyca. A w nowiu nastąpi zaćmienie Słońca, kiedy słońce będzie blokowane przez księżyc.
Czy możemy się czegoś nauczyć z wydarzeń związanych z zaćmieniem, czy to naprawdę tylko dziwactwa, które dzieją się w naturze?
Na pewno możemy się czegoś nauczyć z zaćmień. Najbardziej zewnętrzna warstwa Słońca, znana jako korona, jest trudna do zbadania, ponieważ jest mniej jasna niż reszta Słońca – więc mamy problem z dostrzeżeniem jej w pozostałej jasności Słońca. 
Podczas zaćmienia korona słoneczna staje się widoczna dla obserwatorów na Ziemi.NASA
Kiedy księżyc zasłania słońce, możemy zobaczyć koronę, słynną wizualizację halo światła wokół ciemnego dysku księżyca. Obecnie astronomowie badają to, tworząc sztuczne zaćmienie z maską wbudowaną w specjalne instrumenty na teleskopach zwane koronografami. To świetnie, ale nie pozwala na najlepsze zdjęcia. Zaćmienia dają naukowcom możliwość uzyskania większej ilości danych do dokładnie zbadaj koronę .
Możemy również dowiedzieć się o samej Ziemi. Na obszarze dotkniętym zaćmieniem ciemnienie słońca prowadzi do nagły spadek temperatury . Finansowane przez NASA badania podczas tego zaćmienia będą dotyczyć wpływu zaćmienia na naszą atmosferę, a także tego, co dzieje się na lądzie. W poprzednich badaniach zaobserwowano zachowanie zwierząt podczas zaćmienia w 2001 roku i zauważono niektóre zwierzęta przeszły nocne rutyny gdy słońce zniknęło, podczas gdy inni zaczęli się denerwować.
I możemy dowiedzieć się o całym wszechświecie. Niecałe 100 lat temu zaćmienie potwierdziło przepowiednię Alberta Einsteina dotyczącą grawitacji. Ten sukces sprawił, że stał się powszechnie znany. W jego ogólna teoria względności Einstein przewidział, że grawitacja może zagiąć ścieżkę światła . Przewidywany przez niego efekt był bardzo nieznaczny, więc najlepiej byłoby go zobaczyć, gdy światło przeszło przez bardzo duże ciało niebieskie w ramach jego podróży przez bardzo dużą odległość w kosmosie.
Sir Arthur Eddington , astronom, który pomógł w dalszych badaniach ogólnej teorii względności i którego praca jest głównym elementem naszego współczesnego rozumienia gwiazd i czarnych dziur, wykorzystał ciemność zapewniona przez zaćmienie słońca patrzeć na pozycję światła gwiazd w ciągu dnia, gdy mijał słońce. On potem porównali te pozycje z ich znanymi pozycjami w nocy . Widział to grawitacja słońca wygięła ścieżkę – dokładnie tak, jak przewidział Einstein i dokładnie w takiej ilości.
Jak dziwne jest to, że księżyc może w zasadzie dokładnie zasłonić słońce?
To bardzo niezwykłe, że księżyc i słońce po prostu są na odpowiednie odległości i rozmiary do wydają się mieć ten sam rozmiar na naszym niebie. Dzięki temu księżyc doskonale blokuje tarczę słoneczną, jednocześnie pokazując nam koronę. Na przykład Wenus i Merkury mogą również przechodzić przed Słońcem z naszej perspektywy. Jednak wyglądają jak małe plamki poruszające się po słońcu. 
Wenus pojawia się jako mała kropka w lewym górnym rogu, gdy przechodzi między Słońcem a Ziemią w 2012 roku.NASA
Co widziałby ktoś stojący na Księżycu na Ziemi? Czy Ziemia pociemnieje?
Gdybyś był na Księżycu, mógłbyś zobaczyć skutki zaćmienia Słońca na Ziemi tylko wtedy, gdybyś stał po nocnej stronie Księżyca, stronie skierowanej w stronę Ziemi. Zobaczyłbyś okrągły cień rzucany na Ziemię. To szczególne zaćmienie najpierw dotknie Oceanu Spokojnego, a następnie przeniesie się do Oregonu, przepłynie przez Stany Zjednoczone do Karoliny Południowej i zakończy się na Oceanie Atlantyckim. Ta ścieżka, którą podąża cień, nazywana jest ścieżką całości.
Shannon Schmöll jest dyrektorem Planetarium Abramsa na Wydziale Fizyki i Astronomii Uniwersytet Stanowy Michigan Michigan . Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w dniu Rozmowa . Przeczytać oryginalny artykuł .
