A fogyatkozások és a Szárosz
Szerezte: Fred Espenak
Fordította és átdolgozta: Kaposvári Zoltán
A fogyatkozások periodikusságát és visszatérését a szárosz nevű ciklus szabályozza, melynek hossza megközelítőleg 6.585,3 napig tart (18 év 11 nap 8 óra). Már a káldeusok is ismerték, mint olyan periódust, melyet követően két holdfogyatkozás megismételni látszik önmagát, de természetesen ez a ciklus a napfogyatkozásokra is alkalmazható.
A szárosz a Hold három keringési periódusa közötti természetes harmónia eredménye:
| Szinodikus hónap (újholdtól újholdig) |
= 29,530589 nap |
= 29d 12h 44m 03s |
| Drakonikus hónap (csomóponttól csomópontig) |
= 27,212221 nap |
= 27d 05h 05m 36s |
| Anomalisztikus hónap (földközelségtől földközelségig) |
= 27,554550 nap |
= 27d 13h 18m 33s |
Egy szárosz hossza megegyezik 223 szinodikus hónap hosszával. Azonban 242 drakonikus hónap illetve 239 anomalisztikus hónap is hasonló hosszúságú (pár óra eltéréssel)!
|
223 szinodikus hónap |
= 6585,3223 nap |
= 6585d 7h 43m |
|
239 anomalisztikus hónap |
= 6585,5373 nap |
= 6585d 12h 54m |
|
242 drakonikus hónap |
= 6585,3575 nap |
= 6585d 8h 35m |
Bármely két fogyatkozás, melyek egy szárosz ciklus távolságban vannak egymástól nagyon hasonló geometriával rendelkeznek A Hold ugyanazon csomópontja mentén zajlanak, miközben a Hold hasonló távolságban van a Földtől, ráadásul az év majdnem ugyanazon időszakában. Mivel azonban a szárosz-ciklus hossza nem egésznapok hosszával fejezhető ki, legnagyobb hátránya, hogy az egymást követő fogyatkozásai a földgolyó más-más pontjairól láthatóak. Ez a plusz 1/3 nap azt jelenti, hogy a Földnek további kb. 8 órát, vagyis majdnem 120º-ot kell forognia minden egyes ciklusban. A napfogyatkozások szempontjából ez azt jelenti, hogy az egymást követő fogyatkozások útvonalai majdnem 120°-kal nyugatabbra tolódnak. Így a szárosz-sorozat csak minden harmadik alkalommal tér vissza ugyanarra a földrajzi térségre (ez 54 éves és 34 napos periódust jelent, amit exeligmosznak is neveznek).
A szárosz-ciklus nem tarthat a végtelenségig. Ennek oka az, hogy a háromféle holdhónap - még ha csak pár órával is, de - eltér egymástól. Konkrétan arról van szó, hogy a Hold csomópontjai kelet felé vándorolnak az ekliptikán, minden keringés során kb. 0.5º-ot. A napfogyatkozások szempontjából egy tipikus szárosz sorozat akkor kezdődik, amikor az újhold kb. 18°-kal keletre tartózkodik az aktuális csomóponttól. Ha az első fogyatkozás a Hold leszálló csomópontja közelében zajlik, a Hold teljes árnyéka (ahonnan nézve a Nap teljesen takarva van) kb. 3500 km-re a Föld alatt húz el, így csak részleges fogyatkozás figyelhető meg a déli pólus körüli területeken. A szárosz következő fogyatkozásánál az umbra mintegy 300 km-rel közelebb lesz a Földhöz, ami egy kicsit nagyobb fokú részleges fogyatkozást eredményez. Mintegy 10-11 szárosz-ciklus elteltével (kb. 200 év), lezajlik az első centrális fogyatkozás a déli sark környékén. A következő 950 év folyamán minden 18,031 év (egy szárosz-ciklus) elteltével lesz egy centrális fogyatkozás, melyek mindegyike kb. 300 km-el északabbra látszik, mint az előző. Ezen periódus felénél lesz egy hosszú fogyatkozás az egyenlítő térségében. A sorozat utolsó fogyatkozására az északi pólus környékén kerül sor. Az ezt követő 10-11 fogyatkozás mindegyike részleges lesz, melyek nagysága (magnitúdója) egyre csökken. Végül a szárosz-ciklus véget ér, több, mint egy tucat évszázaddal azután, hogy megszületett a Föld ellentétes pólusa közelében. A Föld és a Hold pályájának elliptikus volta miatt azonban a szárosz-sorozatok hossza, illetve a bennük lezajló fogyatkozások száma nem állandó. Egy sorozat hossza 1226 évtől 1550 évig terjedhet, melynek során 69-87 fogyatkozást ad, ebből 40-60 fogyatkozás centrális (azaz teljes vagy gyűrűs). További információért lásd a Szárosz-sorozatok statisztikáját (angolul).
Azon napfogyatkozások, melyek a Hold felszálló csomópontja közelében zajlanak, páratlan számozású szárosz-cikuls tagjai. A sorozat egymást követő fogyatkozásai fokozatosan dél felé húzódnak a Föld középpontjához képest. Ennek megfelelően a Hold leszálló csomópontja közelében zajló fogyatkozások páros számozású szárosz-család tagjai. Minden egymást követő fogyatkozás lassan észak felé kúszik a Föld középpontjához képest.
Saros-Inex Panoráma
(kattintson rá a nagyobb képért)
A szárosz-ciklusok számozásának rendszerét G. van den Bergh holland csillagász vezette be 'Periodicity and Variation of Solar (and Lunar) Eclipses (Tjeenk Willink, Haarlem, Netherlands, 1955)' című könyvében. Ő egy olyan sorozathoz rendelte az első sorszámot, melyek nap- és holdfogyatkozásai éppen a Kr. E. második évezredben zajlottak. Fenti művében egy nagy, két dimenziós mátrixban helyezte el mind a 8000 napfogyatkozást, melyet Von Oppolzer monumentális művében, a Canon der Finsternisse (1887) felsorolt. Minden Szárosz-sorozatot külön oszlopba rendezett, melyben a sorozat tagjai időrendi sorban követik egymást. Ezután az egymás melletti oszlopokat lépcsőzetesen eltolta, hogy az egymás mellett szereplő napfogyatkozások közötti időtartam 10571,91 nap (29 év -20 nap) legyen. Ez egy másik fontos fogyatkozási ciklus, melyet Inexnek neveztek el. Az eredményül kapott Szárosz-Inex Panoráma igen hasznosnak bizonyult a fogyatkozások rendezése során. Például ha a panorámában egy lépés lefelé egyenlő egy Szárosz-ciklusnyi (6585,32 nap) időeltolódással, míg egy lépés jobbra egy Inex-ciklusnyi (10571,95 nap) időeltolódást ad. A sorokat és az oszlopokat a megfelelő Szárosz és Inex ciklusok számával jelölték meg.
Megnehezíti a Szároszok sorszámozási menetének megértését az a tény, hogy nem a sorozatok kezdete és vége számít a sorszámozás során. A szároszokat azon sorrend szerint számozzuk, hogy mikor van a csúcspontjuk. A szárosz csúcspontja akkor van, amikor a hold umbális árnyékának a tengelye a legközelebb halad el a Föld középpontjához. Mivel az egyes szárosz-ciklusok hossza több száz évvel is eltérhet egymástól, és a sorszámozást a sorozatok csúcspontjainak időrendje szabályozza, ennek fényében már könnyű megérteni, hogyan előzheti meg egy későbbi csúcspontú szárosz-ciklus fogyatkozása egy olyan szárosz első fogyatkozását, mely korábban éri el csúcspontját. (Egy példa: a 126-os Szárosz-család 1179. március 10-én született. A 128-as Szárosz viszont már 984. augusztus 29-e óta létezik, de mivel csak 1759. december 19-én érte el a csúcspontját, későbbi a sorszámozása, mint a 126-osé, melynek csúcspontja 1756. március 1-én volt.)
Ha a napfogyatkozási katalógusokat megnézzük, találunk egy olyan oszlopot, melyet Gamma névvel illetnek. Ez a paraméter mutatja a Föld középpontja és a holdárnyék tengelyének távolságát a fogyatkozás során, földsugárban kifejezve. A Gamma értéke lehet pozitív vagy negatív, attól függően, hogy az árnyék tengelye a Föld középpontjától északra vagy délre suhan el. Bármelyik szárosz-ciklust is vizsgáljuk, (pl. a 145. Szároszt) megfigyelhetjük, hogyan változik fogyatkozásról fogyatkozásra a gamma értéke. Amikor a gamma felveszi a legkisebb (abszolút)értéket, akkor éri el a szárosz a csúcspontját. A 145. Szárosz-család esetében a csúcspont 2342. március 8-án következik be. (gamma=0.008).
Mivel évente 2-5 napfogyatkozás lehet egy évben, megközelítőleg negyven különböző szárosz-ciklus zajlik egy adott időpillanatban. Vegyük például a 2000 és 2020 közötti időszakot. Ekkor 42 szárosz-ciklus ad valamilyen fogyatkozást, - a 156-os éppen 2011. július 1-én születik meg! - s közülük 28 ad valamilyen centrális fogyatkozást (pl. a 147-es épp most, 2003. május 31-én adta első gyűrűs fogyatkozását!). Ahogy az öreg szároszok befejezik pályafutásukat, újak születnek helyettük. Legutoljára 1971. július 22-én múlt el egy Szárosz, a 116-os.
A 145-ösz Szárosz napfogyatkozásai 1891 és 2053 között
(kattintson rá a nagyobb képért)
Szemléltetésképp vegyük a következő tíz centrális fogyatkozást: az 1891-es, az 1909-es, az 1927-es, az 1945-ös, az 1963-as, az 1981-es, az 1999-es, a 2017-es, a 2035-ös és a 2053-as, melyek mind a 145-ös Szárosz-család tagjai. A sorozat 1639-ben kezdte pályafutását, amikor egy piciny részleges fogyatkozást adott az északi pólus környékén. Az első centrális fogyatkozására - egy gyűrűsre - 1891-ben került sor. Ezt egy hibrid fogyatkozás követte 1909-ben. A következő már egy teljes fogyatkozás volt 1927-ben. Az 1999. augusztus 11-i teljes fogyatkozás a 145. Szárosz 21. fogyatkozása volt a 77-ből, és az 5. abból a 41-ből, ahány teljeset ad a család. Minden egyes fogyatkozás kissé délebbre csúszik az előzőhöz képest. Az utolsó teljes fogyatkozásra 2648. szeptember 9-én kerül sor a déli sarok környékén. A sorozat utolsó fogyatkozása 3009. április 17-én lesz. A 145-ös Szárosz-család táblázata a sorozat minden fontos adatát tartalmazza.
A 136-os Szárosz-ciklus egy újabb példa. Ez a sorozat azért különösen érdekes, mivel ez adja a 20. és a 21. század leghosszabb napfogyatkozásait. A fenti ábrán a sorozat 1937 és 2081 között zajló kilenc napfogyatkozásának nyomvonala látható. Az egymást követő fogyatkozások nyomvonalainak 120°-os eltolódása a Szárosz-sorozatot jellemző 8 óra többlet eredménye. A nyomvonalak fokozatos észak felé tolódása pedig a Hold leszálló csomóponthoz viszonyított, fokozatosan vándorló helyzetéből következik az egymást követő fogyatkozások során.
A 136-os Szárosz-sorozat 1262 év alatt 71 napfogyatkozást ad a következő sorrendben: 8 részleges, 6 gyűrűs, 6 gyűrűs-teljes, 44 teljes és 7 részleges.
A szárosz-ciklus a holdfogyatkozásokra is ugyanúgy működik, mint a napfogyatkozások esetén. A holdfogyatkozások esetében azonban a gamma értéke a Hold középpontjának és a Föld árnyékkúpjának a tengelyének a távolságát adja, ismét csak földsugárban kifejezve. Megjegyzendő, hogy a szárosz-számozás itt pontosan ellentétes a napfogyatkozásoknál alkalmazott gyakorlathoz képest. Azon holdfogyatkozások tartoznak a páros számozású szároszokba, amelyek a felszálló csomópontok közelében zajlanak. Az egymást követő holdfogyatkozások mindegyike kissé délebbre tolódik a Föld árnyékkúpjának a tengelyéhez képest. Hasonlóan, a holdpálya leszálló csomóihoz közel zajló holdfogyatkozások páratlan számozású szárosz-családba tartoznak. Ezen sorozatokban az egymást követő fogyatkozások egyre északabbra tolódnak az árnyék tengelyéhez képest. Bővebb információ (angolul) a holdfogyatkozások periódusai honlapon.
Az elnevezés történelmi háttérre utalva: a Szárosz szó a babilóniai 'sar' kifejezésből származik, ami egy 3600 éves időszakot jelent. Fogyatkozási periódusként nem alkalmazták, először 1691-ben az angol csillagász, Edmund Halley használta. R. H. van Gent szerint Halley "a 11. századi bizánci tudós, Suidas lexikonjából vette, aki tévesen egy (meg nem nevezett) 223 hónap hosszú babilóniai fogyatkozási ciklust értett rajta, amit idősebb Pliniusz említett. (Naturalis Historia II.10[56])."
További információk a Szároszról és más, fogyatkozásokkal kapcsolatos periódusokról: Napfogyatkozások periódusai
Vissza a fogyatkozások lapjára.
Az angol eredeti Fred Espenak honlapján található, az Ő szívélyes engedélyével tehettem fel ide a fordítást.
Utolsó frissítés: 2015. január. 14.