En Saros-periode er et tidsrum mellem to sol- eller måneformørkelser, som ligner hinanden meget. Perioden er på ca. 6585.32 døgn eller 18 år og 11.3 døgn eller 18.03 år. Sol- og måneformørkelser opstår, hvis Månen ved henholdsvis nymåne eller fuldmåne på himlen befinder sig nær et af månebanens knudepunkter, der er skæringspunkterne mellem Solens og Månens tilsyneladende baner på himlen. Knudelinjen, som forbinder de to på himlen modsat beliggende knudepunkter, ligger ikke fast (på grund af tidevandspåvirkning fra Jorden), men rykker baglæns på ekliptika (Solens bane) og bruger 18.5997 år om et omløb.
Historisk har perioden kunnet anvendes til at forudsige formørkelser. Den var kendt allerede af kaldæiske astronomer i Babylon. Navnet skyldtes den britiske videnskabsmand Edmond Halley og er fra 1691.
Saros-periodens opståen
For at der skal indtræffe en solformørkelse, må det være nymåne samtidigt med, at Månen er i et knudepunkt; hvis Månens afstand desuden er nogenlunde den samme, bliver formørkelsen af samme type. En total solformørkelse kræver, at Månen fylder mest mest muligt på himlen og derfor i sin elliptiske bane befinder sig omtrent nærmest Jorden.
Der er derfor tre forskellige perioder, som har betydning: Den synodiske måned, dvs. den gennemsnitlige tid mellem to nymåner. Den drakonitiske måned, dvs. tiden mellem to passager af samme knude, for eksempel den opstigende. Den anomalistiske måned, dvs. tiden mellem to passager af månebanens jordnærmeste punkt, perigæum.
Fremkomsten af disse tre måneder illustreres på figurerne herunder: thumb|left|upright=2.0|alt=Forklaring af siderisk og synodisk måned.|Figuren illustrerer begreberne siderisk og synodisk måned. ➀ Jorden, Månen og Solen står på linje, det er nymåne. Sigtelinjen mod Månen peger også mod et meget fjernt objekt, en kvasar (✲). ➁ En siderisk måned senere har Månen foretaget ét omløb om Jorden i forholdt til ”stjernerne” eller bedre en meget fjern kvasar. Det er endnu ikke nymåne, set fra Jorden ses Månen som et smalt aftagende segl. ➂ Månen har nu foretaget et helt omløb i forhold til Solen, det er igen blevet nymåne og der er gået en synodisk måned. Etymologi: Latin: sidereus, vedrørende stjerner. Latin: synodus, forsamling, møde.
thumb|left|upright=2.0|alt=Forklaring af drakonitisk måned.|Figuren illustrerer begrebet drakonitisk måned. Solens årlige bevægelse bland stjernerne, ekliptika, er vist med gul farve. Månens bane er gengivet i sort. Månen bevæger sig fra nederst til højre mod øverst til venstre og skærer ekliptika i den opstigende knude (☊); en analog nedstigende knude (☋) findes 180° herfra. Månebanens hældning med ekliptika, inklinationen i, er reelt 5.15°, men er for tydelighedens skyld øget til 25°. På grund af knudepunkternes tilbagegående bevægelse i ekliptika har månenbanen forskudt sig en måned senere (grå farve). Den røde markering anskueliggør, at den drakonitiske måned er lidt kortere end den sideriske. Solformørkelse kan indtræffe, hvis Solen og Månen begge befinder sig nær et af knudepunkterne. Etymologi: Efter gammel østasiatisk opfattelse blev Solen under en formørkelse slugt af en drage (latin: draco), heraf betegnelsen ”drakonitisk”.
thumb|left|upright=2.0|alt=Forklaring af anomalistisk|Figuren illustrerer begrebet anomalistisk måned. Jorden og Månen er markeret med henholdsvis blå og sort farve. Baneellipsens ekscentricitet er stærkt overdrevet for tydelighedens skyld. I P0 er Månen i banens perigæum (nærmest Jorden). Under omløbet roterer ellipsen en lille smule, så perigæum går Månen i møde: Næste perigæum finder sted i P1. En anomalistisk måned er tiden mellem to på hinanden følgende passager af perigæum. Som det fremgår, er den lidt kortere end en siderisk måned. Punktet A½ markerer for det viste omløb banens fjerneste punkt, apogæum. Etymologi: græsk anōmalos, afvigelse (vinkelafvigelse i forhold til perigæum).
Nedenstående tabel viser talværdier for disse tre perioder samt multipla af dem:
+ Midlede varigheder af forskellige måneder Synodisk måned Drakonitisk måned Anomalistisk måned 29d 12h 44m 02.9s29.530 589 døgn 27d 05h 05m 35.9s 27.212 221 døgn 27d 13h 18m 33.1s 27.554 550 døgn 223 synodiske måneder 242 drakonitiske måneder 239 anomalistiske måneder 6585.32 døgn 6585.36 døgn 6585.54 døgn
Efter tæt på 6585.34 døgn er det altså igen nymåne eller fuldmåne og Månen befinder sig igen i et knudepunkt; oven i købet er dens afstand til Jorden næsten den samme, så sandsynligheden for en formørkelse af samme type er meget høj.
Saros-cyklers forløb og nummerering
Solformørkelser, som er indtruffet i historisk tid, samles i cykler, hvis medlemmer adskiller sig tidsmæssigt med netop saros-perioden. For tiden er formørkelser hørende til cyklerne 120 - 156 aktive. Saros-cykel nummer 1 startede −2872-06-04 og sluttede −1592-06-11. Den strakte sig dermed over 1280.14 år og indeholdt 72 formørkelser.
Cykler med lige nummer optræder, når Månen befinder sig nær banens nedstigende knude. De starter med en kortvarig delvis solformørkelse nær sydpolen. Ved de følgende medlemmer af cyklen betyder den nordgående bevægelse af sporet, at formørkelsernes type skifter fra partielle, muligvis over ringformede, til totale solformørkelser af voksende varighed. Herefter vendes sekvensen om og cyklen ender med en kortvarig partiel formørkelse nær nordpolen.
Cykler med ulige nummer indtræffer nær den nedstigende knude, starter nær nordpolen, rykker sydpå og ender nær sydpolen.
Eksempel: Saros-cykel nummer 145
Nedenstående diagrammer viser fire på hinanden følgende solformørkelser hørende til denne saros-periode og demonstrerer cyklens væsentligste egenskaber: De fleste formørkelser er af samme type, her totale formørkelser. Hver følgende formørkelse indtræffer omkring 113° længere mod vest end den foregående. Hver følgende formørkelse indtræffer omkring 8° længere mod syd end den foregående; cyklens nummer er jo ulige. Efter tre cykler er formørkelseszonen rykket 3·113° = 339° længere mod vest og finder derfor sted omkring 360° - 339° = 21° længere mod øst og ca. 23° længere mod syd.
mini|320px|11. aug. 1999 mini|320px|21. aug. 2017 mini|320px|2. sep. 2035 mini|320px|12. sep. 2053
thumb|left| Den totale solformørkelse 11. august 1999, her set fra Frankrig, var medlem nummer 21 af saroscykel 145. Solens korona er blevet synlig og langs randen ses talrige røde protuberanser.
thumb|Animationen viser formørkelseskort for de sydgående solformørkelser i saros-periode nummer 145.
Varigheden af en hel saros-cykel
I det ovenstående eksempel rykker formørkelsessporet sydpå. Samtidigt øges i dette tilfælde varigheden af den totale fase (fra 02m 23s til 03m 04s); det skyldes, at sporet nærmer sig ækvator, så iagttagerens afstand til Månen formindskes noget, hvorfor Månen fylder lidt mere på himlen.
Den omtalte cykel nummer 145 blev indledt med en delvis formørkelse den 4. januar 1639 og vil slutte med en ditto den 17. april 3009. Dens samlede varighed er altså 1370 år. Den seneste formørkelse indtraf som vist den 21. august 2017 og den næste vil ske den 2. september 2035.
Cyklen omfatter i alt 77 medlemmer. De første 14 var partielle. Den 6. juni 1891 indtraf en kortvarig ringformet formørkelse med en varighed på 6 sekunder. Den næste, den 17. juni 1909, var ringformet-total og varede 24 sekunder. Den 27. juni 1927 skete den første af i alt 41 totale formørkelser. Den længstvarende af disse vil indtræffe den 25. juni 2522 med en varighed på hele 7m 12s. Serien slutter med 20 partielle formørkelser.
Saros-periode 136
Formørkelserne i denne cykel startede den 14. juni 1360 (juliansk kalender) med en meget lille partiel formørkelse nær Antarktis og vil slutte den 30. juli 2622 med en tilsvarende partiel formørkelse nær nordpolen. Seriens længstvarende totale formørkelse indtraf 20. juni 1955 og varede 7m 08s. Nedenstående tabel viser den fulde cykel med 71 formørkelser. Perioden på ca. 18 år og 11 døgn fremgår tydeligt.
{| class="wikitable" style="text-align: center;" |+ Medlemmer af saros-periode 136Varigheder på mindst 6 minutter er markeret med grøn farve.For partielle formørkelser angives formørkelsens størrelse. |- ! Løbe-nummer !! Dato (gregoriansk) !! Type !! Varighed (mm:ss) |- | 1 || || Partiel || |- | 2 || || Partiel || |- | 3 || || Partiel || |- | 4 || || Partiel || |- | 5 || || Partiel || |- | 6 || || Partiel || |- | 7 || || Partiel || |- | 8 || || Partiel || |- | 9 || 1504-09-08 || Ringformet || 0:31 |- | 10 || 1522-09-19 || Ringformet || 0:23 |- | 11 || 1540-09-60 || Ringformet || 0:17 |- | 12 || 1558-10-11 || Ringformet || 0:12 |- | 13 || 1576-10-21 || Ringformet || 0:08 |- | 14 || 1594-11-12 || Ringformet || 0:04 |- | 15 || 1612-11-22 || Ringformet/total || Total: 0:01 |- | 16 || 1630-12-04 || Ringformet/total || Total: 0:07 |- | 17 || 1648-12-14 || Ringformet/total || Total: 0:15 |- | 18 || 1666-12-25 || Ringformet/total || Total: 0:24 |- | 19 || 1685-01-05 || Ringformet/total || Total: 0:35 |- | 20 || 1703-01-11 || Total || 0:50 |- | 21 || 1721-01-27 || Total || 1:07 |- | 22 || 1739-02-08 || Total || 1:28 |- | 23 || 1757-02-18 || Total || 1:52 |- | 24 || 1775-03-01 || Total || 2:20 |- | 25 || 1793-03-12 || Total || 2:52 |- | 26 || 1811-03-24 || Total || 3:27 |- | 27 || 1829-04-03 || Total || 4:05 |- | 28 || 1847-04-15 || Total || 4:44 |- | 29 || 1865-04-25 || Total || 5:23 |- | 30 || 1883-05-06 || Total || 5:58 |- | 31 || 1901-05-18 || Total || |- | 32 || 1919-05-29 || Total || |- | 33 || 1937-06-08 || Total || |- | 34 || 1955-06-20 || Total || |- | 35 || 1973-06-30 || Total || |- | 36 || 1991-07-11 || Total || |- | 37 || 2009-07-22 || Total || |- | 38 || 2027-08-02 || Total || |- | 39 || 2045-08-12 || Total || |- | 40 || 2063-08-24 || Total || 5:49 |- | 41 || 2081-09-03 || Total || 5:33 |- | 42 || 2099-09-14 || Total || 5:18 |- | 43 || 2117-09-26 || Total || 5:04 |- | 44 || 2135-10-07 || Total || 4:50 |- | 45 || 2153-10-17 || Total || 4:36 |- | 46 || 2171-10-29 || Total || 4:23 |- | 47 || 2189-11-08 || Total || 4:10 |- | 48 || 2207-11-20 || Total || 3:56 |- | 49 || 2225-12-01 || Total || 3:43 |- | 50 || 2243-12-12 || Total || 3:30 |- | 51 || 2261-12-22 || Total || 3:17 |- | 52 || 2280-01-03 || Total || 3:04 |- | 53 || 2298-01-13 || Total || 2:52 |- | 54 || 2316-01-25 || Total || 2:42 |- | 55 || 2334-02-05 || Total || 2:32 |- | 56 || 2352-02-16 || Total || 2:24 |- | 57 || 2370-02-27 || Total || 2:17 |- | 58 || 2388-03-09 || Total || 2:10 |- | 59 || 2406-03-20 || Total || 2:03 |- | 60 || 2424-03-31 || Total || 1:55 |- | 61 || 2442-04-11 || Total || 1:46 |- | 62 || 2460-04-21 || Total || 1:34 |- | 63 || 2478-05-03 || Total || 1:21 |- | 64 || 2406-03-20 || Total || 1:02 |- | 65 || 2514-05-25 || Partiel || |- | 66 || 2532-06-05 || Partiel || |- | 67 || 2550-06-16 || Partiel || |- | 68 || 2568-06-26 || Partiel || |- | 69 || 2586-07-07 || Partiel || |- | 70 || 2603-07-19 || Partiel || |- | 71 || 2622-07-30 || Partiel ||
Kilder
Acknowledgment
"Eclipse map/figure/table/predictions courtesy of Fred Espenak, NASA/Goddard Space Flight Center." Kilde: https://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html
Kategori:Formørkelser