Zonsverduistering

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Corona (Frankrijk 1999)
Een zonsverduistering door Saturnus, gezien vanuit de sonde van het Cassini-Huygensprogramma

Een zonsverduistering (of zon-eclips) is een astronomisch fenomeen, waarbij overdag het licht van de zon de waarnemer niet bereikt, doordat een hemellichaam (meestal de maan) in de weg van het licht staat.

Een zonsverduistering is een voor mensen op aarde direct waarneembaar astronomisch fenomeen, waarbij het in feite niet de zon, maar een gedeelte van de aarde is dat verduisterd wordt. Een waarnemer ziet dat de zon bedekt wordt door de maan en dat een donker gebied met grote snelheid (de resultante van de baansnelheid van de maan en de draaiing van de aarde) op hem af komt. Als dat gebied (de kernschaduw) hem bereikt heeft, is de totale zonsverduistering begonnen.

Voor astronomen biedt een totale zonsverduistering een unieke kans om de corona, de lichtkrans om de zon te bestuderen. Deze bevat bijvoorbeeld vaak zichtbare zonnevlammen.

Werking van de zonsverduisteringen[bewerken]

Totale zonsverduistering. Z=zon, M=maan, A=aarde.
Eclipse

Zonsverduisteringen vinden plaats als de aarde, maan en zon precies op een lijn staan. Een zonsverduistering kan slechts op een deel van de aarde worden waargenomen. De schaduw van de maan vormt een cirkel in het brandpunt en een ellips daarbuiten op het aardoppervlak. Een gehele verduistering is te zien waar de slagschaduw, dit wordt ook wel kernschaduw of umbra genoemd, van de maan het aardoppervlak raakt. Er is dan sprake van een totaliteitszone. Een gedeeltelijke verduistering is te zien waar de halfschaduw, die ook wel penumbra genoemd wordt, van de maan het aardoppervlak gedeeltelijk raakt. Bij deze laatste is er slechts een hap zichtbaar uit de zon. Niet bij elke zonsverduistering raakt de kernschaduw van de maan de aarde; in dat geval is er nergens op aarde een totale verduistering te zien, maar enkel een gedeeltelijke.

Een ringvormige zonsverduistering is in feite een bijzondere variant op een gedeeltelijke zonsverduistering. De baan van de maan om de aarde is niet precies cirkelvormig, waardoor de maan soms dichtbij, soms ver van de aarde afstaat. In het laatste geval kan het voorkomen dat de maan slechts het middelste gedeelte van de zon afdekt. Er is dan een ringvormige zonsverduistering te zien. Een bijzonder soort zonsverduistering doet zich voor wanneer een zonsverduistering in bepaalde gebieden totaal is en in andere gebieden als ringvormig wordt waargenomen. Er is dan sprake van een ringvormig/totale of hybride zonsverduistering.

Typen[bewerken]

Simulatie van schaduw op aarde tijdens de zonsverduistering op 11 augustus 1999

Er zijn vier typen zonsverduisteringen:

  • "gehele" of "totale zonsverduistering": de zon is in zijn geheel aan het zicht onttrokken door de maan. Een totale zonsverduistering kan maximaal ruim 7 minuten duren zoals in juni 1955, juni 1973 en dan pas weer in juni 2150. Voor juli 2168 wordt een eclips van 7 minuten en 29 seconden voorspeld. Dat is 1 seconde minder dan het astronomische maximum.
  • "gedeeltelijke zonsverduistering": de zon is gedeeltelijk aan het zicht onttrokken door de maan — de maan lijkt een hap uit de zon te nemen.
  • "ringvormige" of "annulaire zonsverduistering": de zon is gedeeltelijk aan het zicht onttrokken door de maan — de zon vormt een lichtgevende rand om de maan. Een ringvormige zonsverduistering kan maximaal iets meer dan twaalf minuten duren zoals in december 1937, december 1955 en december 1973.
  • "hybride zonsverduistering": een zonsverduistering, die afhankelijk van de plaats op aarde totaal dan wel ringvormig wordt waargenomen. In november 2013 was zo'n ringvormige-totale verduistering te zien. Deze was niet zoals gebruikelijk eerst ringvormig, vervolgens totaal en dan weer ringvormig (zoals in april 2005 in het oostelijke gedeelte van de Grote Oceaan), maar begon ringvormig, werd vervolgens totaal en bleef dat tot en met het einde. Dit komt zelden voor. De voorlaatste keer dat dit eerder gebeurde was in 1854, en de eerstvolgende keer zal in 2072 zijn.

Het is ook mogelijk dat maar een gedeelte van de kernschaduwkegel van de maan (ook de kernschaduw heeft soms een diameter van ruim honderd kilometer, zodat deze doorsneden kan worden) waarin de verduistering totaal of ringvormig is bij een van de polen "over de aarde scheert". Dit gebeurde bijvoorbeeld in mei 1928, november 1967 (totale verduisteringen) en ook in maart 1950 en april 2014 (ringvormige verduisteringen). In 1957 waren beide verduisteringen van deze zeldzame soort: er was één totale "rakende" verduistering en één ríngvormige "rakende" verduistering. Dit zal in 2043 opnieuw gebeuren.

Ook de ringvormige verduistering van 31 mei 2003 was zo'n "rakende" eclips, maar bij deze verduistering raakte meer dan de helft van de kernschaduwkegel van de maan de aarde en daarom noemt men dit een "centrale" eclips. Dit in tegenstelling tot alle andere zonsverduisteringen die in deze alinea worden genoemd, dat zijn stuk voor stuk "niet-centrale" verduisteringen aangezien steeds minder dan de helft van de kernschaduwkegel van de maan "over de aarde scheert".

Frequentie[bewerken]

Zonsverduistering in 2005

Zonsverduisteringen kunnen met grote nauwkeurigheid voorspeld worden met behulp van de Saros-cyclus.

Het komt regelmatig voor dat een gedeeltelijke zonsverduistering, die dus nergens op aarde totaal of ringvormig is, gevolgd wordt door nog een gedeeltelijke zonsverduistering na 29½ dag, de tijd die tussen twee opeenvolgende Nieuwe Manen zit. Zeer zelden, zoals in mei en juni 1928, gebeurt het dat een totale of ringvormige zonsverduistering gevolgd of juist voorafgegaan wordt door een gedeeltelijke zonsverduistering. Zonder uitzondering is die gedeeltelijke zonsverduistering dan de allerlaatste of juist de allereerste zonsverduistering van een saros-serie, en wordt de letter "P" van partial (Engels voor 'gedeeltelijke') vergezeld door de letter "b" of "e", voor de eerste, respectievelijk laatste zonsverduistering van een saros-serie. De totale of de ringvormige zonsverduistering van zo'n paar van twee eclipsen binnen 30 dagen is dan bijna altijd een "rakende" verduistering. De eerstvolgende keer gebeurt zoiets in juli en augustus 2195.

Meestal zijn er twee zonsverduisteringen per kalenderjaar, soms drie of vier. Vijf zonsverduisteringen in één jaar is ook mogelijk, maar dit komt zelden voor. In 1935 gebeurde dit voor het laatst en de eerstvolgende keer dat dit voorkomt zal pas in 2206 zijn. Van de vijf zonsverduisteringen zijn er dan altijd vier gedeeltelijk en één totaal, ringvormig, of ringvormig-totaal (hybride). Apart is dat in jaren met vijf zonsverduisteringen vanaf rond 4300 voor Christus tot en met 1935 de ene niet-gedeeltelijke verduistering steeds aan het einde van het jaar was en dat vanaf 2206 de niet-gedeeltelijke zonsverduistering daarentegen steeds de eerste in een kalenderjaar zal zijn, en dit dan op zijn beurt ook weer duizenden jaren lang (tot rond 8300 na Christus).

De periode van 4000 voor Christus tot 8000 na Christus wordt ook wel de VSOP87-periode genoemd. In dit tijdvak kan men o.a. zons- en maansverduisteringen nauwkeurig berekenen. Voor en ook na dit tijdvak zijn zelfs de nauwkeurigste berekeningen ietwat onzeker.

Het aantal zons- en maansverduisteringen tezamen in één kalenderjaar kan maximaal zeven zijn. Dit kunnen zijn: vijf zonsverduisteringen + twee maansverduisteringen (1935 en 2206), vier zons- en drie maansverduisteringen (1982, álle drie de maansverduisteringen waren totaal in dat jaar), drie zons- en vier maansverduisteringen, of twee zons- en vijf maansverduisteringen. In het laatste geval zijn vier van de vijf maansverduisteringen zogeheten bijschaduwverduisteringen, de vijfde is dan een gedeeltelijke maansverduistering waarbij de maan gedeeltelijk in de kernschaduw van de aarde komt tijdens het maximum van die verduistering. Zeer zelden komt het voor dat niet vier maar drie maansverduisteringen in zo'n jaar bijschaduwverduisteringen zijn en dat er dat jaar dus niet één maar twee gedeeltelijke maansverduisteringen zijn.

Totale zonsverduisteringen tot en met 2015[bewerken]

Voorspellingen berekend door Fred Espenak, NASA's GSFC[1]
Datum Tijd Type Duur Plaats
20-5-2012 23:53:54 ringvormig centraal 05m46s Noordelijke Stille Oceaan [2]
13-11-2012 22:12:55 totaal centraal 04m02s Stille Oceaan [3]
10-5-2013 00:26:20 ringvormig centraal 06m03s Stille Oceaan [4]
3-11-2013 12:47:36 hybride centraal (AT) 01m40s Tropisch Afrika [5]
29-4-2014 06:04:33 ringvormig niet centraal - Antarctica [6]
20-3-2015 09:46:47 totaal centraal 02m47s Noord Atlantisch [7]

Geschiedenis van waarnemingen[bewerken]

Kunstwerk van een zonsverduistering in 1571 door Antoine Caron.

In de afgelopen eeuwen werd verondersteld dat zonsverduisteringen invloed zouden hebben op het weer. De duur van een zonsverduistering zou verband houden met de duur van het regenseizoen. Ook het tijdstip van de verduistering zou van belang zijn: een zonsverduistering in het voorjaar zou gunstig zijn voor de oogsten. Tegenwoordig weet men dat dit onjuist is.

In de Noordse en Germaanse mythologie dacht men dat tijdens een zonsverduistering de Zonnegodin Sól of Sunna bijna werd opgegeten door de wolf Sköll die haar wilde verslinden. Sól zou uiteindelijk verzwolgen worden, maar haar plaats zou dan worden ingenomen door haar dochter.

Bij een eclips in 2136 v.Chr. dacht men in China dat de zon aangevallen werd door een grote onzichtbare draak. Door veel kabaal te maken (op trommels slaan, pijlen in de lucht schieten enz.) kon men de draak verjagen en het daglicht herstellen. Toen de eclips plaatsvond, was de keizer volledig onvoorbereid. Alhoewel de zon toch weer tevoorschijn kwam, was de keizer zeer vertoornd en beval de onthoofding van zijn astronomen. Ook op het Indonesische eiland Java is het tijdens een eclips gebruikelijk om flink lawaai te maken. Toen de maan in 1674 voor de zon schoof, begon iedereen intens te bidden en een hels lawaai te maken.

Speciale waarnemingen[bewerken]

De diamantring is zichtbaar op het laatste moment voorafgaand, en het eerste moment na afloop van een totale verduistering. Door de niet geheel vloeiende rand van de maan vormen de laatste en eerste lichtstralen een ketting van lichtpuntjes, wat lijkt op een ring met een diamant.

Normaal hebben de lichtvlekken die door de kleine openingen tussen de bladeren van een boom op de bodem vallen een ronde vorm. Dit zijn afbeeldingen van de zon; de kleine openingen tussen de bladeren werken als een lens en zij vormen een afbeelding (op zijn kop) van de zon. Tijdens een gedeeltelijke zonsverduistering hebben deze vlekken de vorm van een maantje, zoals te zien is op bijgaande foto.

Een andere waarneming is de lichtval. Als de zonsverduistering nog niet volledig is, krijgt het licht toch een vreemd karakter. Het licht van de zon komt uit een steeds kleiner gebied en de schaduwen zijn dan ook nog scherper dan bij volle zon. Omdat er echter veel minder licht op aarde valt, is het contrast tussen licht en schaduw aanzienlijk minder. Deze combinatie geeft een vreemd effect, omdat tijdens een gewone schemering of bij bewolking het licht juist uit een vaag, groot gebied komt en we nauwelijks nog een schaduw kunnen zien.

Het voelt tijdens de gehele en gedeeltelijke verduistering opeens ook veel kouder aan dan op een ander moment, omdat de zonnestraling ons niet meer verwarmt en de luchttemperatuur neemt ook met enkele graden af [8]. Ook dieren als vogels kunnen reageren op het afnemende licht en gaan bijvoorbeeld hun slaapplaats opzoeken, of ze beginnen te zingen.[9]

Gevaar voor de ogen[bewerken]

Alleen totale zonsverduisteringen zijn met het blote oog waarneembaar. Voor gedeeltelijke of ringvormige zonsverduisteringen is een zonnefilter nodig, bijvoorbeeld een zogenaamd eclipsbrilletje.

Bij het waarnemen van een zonsverduistering moet goed opgelet worden voor de ogen. Recht in de zon kijken kan het netvlies onherstelbaar beschadigen, met blijvende blindheid of slechtziendheid tot gevolg. Het verraderlijke is dat dit niet gevoeld wordt; het netvlies bezit namelijk geen pijngevoelige zenuwen. Traditionele beschermingsmiddelen, zoals een zonnebril, een beroet glas, fotonegatieven enz. zijn absoluut onveilig. Alleen een speciaal hiervoor ontworpen eclipsbril of een lasbril met minimaal factor 14 bieden voldoende bescherming. Niet alleen het zichtbare licht, maar ook de ultraviolette en infrarode stralen van het zonlicht bedreigen de ogen, zodat ook wanneer door een filter naar de zon gekeken kan worden zonder verblind te raken, oogschade kan ontstaan. Zolang er een deel van de zonneschijf zichtbaar is, hoe klein ook, moet de eclips- of lasbril gebruikt worden. Alleen wanneer de zon volledig door de maan bedekt is, kan de zonsverduistering zonder gevaar met het blote oog waargenomen worden.

Zie ook[bewerken]

Foto's[bewerken]


Gedeeltelijke zonsverduistering in Nederland in augustus 1999
Gedeeltelijke zonsverduistering boven Willeskop in mei 2003
Sikkelvormige lichtvlekjes die tussen de bladeren van een boom op de grond terechtkomen tijdens een gedeeltelijke zonsverduistering


Externe links[bewerken]

Bronnen