Saros-cykeln är ett av de mest kända mönstren inom förmörkelseförutsägelse. Efter cirka 18 år, 11 dagar och 8 timmar återgår solen, jorden och månen till en mycket liknande geometri. Det betyder att en relaterad förmörkelse kan hända igen.
Cykeln är inte magisk. Det är resultatet av flera månrytmer som stämmer nästan, men inte perfekt.
Tre månklockor
För att förstå Saros, hjälper det att veta att Månen har mer än en användbar "månad".
Den synodiska månaden är tiden från en nymåne till nästa, cirka 29,5 dagar. Solförmörkelser kan bara inträffa nära nymånen.
Den drakoniska månaden är den tid det tar för månen att återvända till samma nod, en av platserna där dess lutande bana korsar jordens omloppsplan. Förmörkelser kräver att månen är nära en nod.
Den anomalistiska månaden är den tid det tar för månen att återvända till samma del av sin elliptiska bana, till exempel perigeum. Detta påverkar månens skenbara storlek och därför om en förmörkelse kan vara total eller ringformig.
Efter 223 synodiska månader står dessa cykler nästan i linje. Det är en Saros.
Varför relaterade förmörkelser ser likadana ut
Eftersom geometrin upprepas delar förmörkelser åtskilda av en Saros ofta viktiga egenskaper. De kan hända vid en liknande tid på året, med månen på ett liknande avstånd från jorden och med en liknande inriktning mot noden.
Det är därför en Saros-serie kan innehålla en familj av relaterade förmörkelser. En serie kan börja med små partiella förmörkelser nära en polär region, utvecklas till centrala förmörkelser och så småningom tona ut med partiella förmörkelser nära den motsatta polära regionen.
Till exempel producerade Saros 136 totala förmörkelser den 22 juli 2009, 2 augusti 2027 och 12 augusti 2045. Förmörkelserna är relaterade, men deras vägar korsar väldigt olika delar av jorden.
Varför stigen rör sig
Saros inkluderar ytterligare 8 timmar, eller ungefär en tredjedel av en dag. Under dessa 8 timmar roterar jorden ungefär en tredjedel av vägen runt.
Så nästa förmörkelse i en Saros-serie inträffar inte över samma longitud. Dess väg är förskjuten långt västerut. Det är därför Saros förutspår en relaterad förmörkelse, inte en upprepning över samma städer.
Efter tre Saros-cykler, cirka 54 år och 34 dagar, blir de extra 8-timmarspassen nästan en hel dag. Detta längre mönster kallas ibland en exeligmos, och det för förmörkelsevägar närmare i longitud igen.
Forntida förutsägelse och modern beräkning
Forntida babyloniska astronomer kände igen förmörkelsemönster genom noggranna registreringar. De behövde inte rymdfarkoster eller datorer för att märka att förmörkelser kom i familjer. Långtidsobservation räckte för att avslöja rytmen.
Moderna förmörkelseförutsägelser går mycket längre. Den använder exakta omloppsmodeller, jordens form, månterräng och tidsstandarder för att beräkna kontakttider och vägar. Saros är fortfarande användbart som ett sätt att förstå mönstret, men detaljerade förutsägelser kräver mer än cykeln ensam.
Vad Saros kan och inte kan berätta för dig
Saros kan berätta att en förmörkelse tillhör en återkommande familj. Det kan hjälpa till att förklara varför förmörkelser samlas i igenkännbara serier.
Den kan inte av sig själv berätta om din stad kommer att se helheten, vilken tidpunkt den första kontakten inträffar, hur hög solen kommer att stå eller om förmörkelsen kommer att synas ovanför din horisont. Det är lokala omständigheter.
Ett mönster, inte en genväg
Det bästa sättet att tänka på Saros är som en familjelikhet. Besläktade förmörkelser delar geometri, men de är inte kopior. Jordens rotation, Månens föränderliga avstånd, årstid och observatörens plats spelar fortfarande roll.
Det är därför Saros är utmärkt för att förstå förmörkelsehistoria och långsiktiga mönster, medan kartor och lokala beräkningar är avgörande för att planera en verklig visningsresa.
Källor och relaterade guider
- NASA GSFC förklarar solförmörkelsernas periodicitet, inklusive Saros och relaterade månmånader.
- NASA GSFC:s Saros 136-katalog listar de relaterade totalförmörkelserna 2009, 2027 och 2045 som nämns ovan.
- Exploratoriums video How to Predict Eclipses ger en tydlig visuell översikt över förmörkelseförutsägelser.
- NASA:s framtida förmörkelselistor visar hur förmörkelsefamiljer fortfarande landar på olika platser under åren.
- Relaterade SolarWatch-guider: varför en solförmörkelse inte inträffar varje månad, Månens elliptiska bana och hur förmörkelseförutsägelser fungerar.
Se det i SolarWatch
SolarWatchs solförmörkelsekatalog täcker varje solförmörkelse från 2000 till 2200. Använd den för att bläddra i familjer med förmörkelse, jämföra vägar över decennier och sedan öppna lokala omständigheter för att se vad en global förmörkelse betyder för en specifik plats.