Total Eclipse, Partial Failure: Geschichten Über Wissenschaftliche Missionen Sind Schlecht Geworden

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Wissenschaftler wissen seit jahrhunderten, wann und wo sonnenfinsternisse sichtbar werden. Sie packen ihre koffer, machen sich auf den weg der totalität und hoffen auf das beste - was nicht immer der fall ist.

Dieser Artikel wurde ursprünglich am veröffentlicht Die Unterhaltung. Die Veröffentlichung trug den Artikel zu WordsSideKick.com bei Expertenstimmen: Op-Ed & Insights.

Seit Jahrhunderten haben Astronomen erkannt, dass Sonnenfinsternisse eine wertvolle wissenschaftliche Möglichkeit bieten. Während der sogenannten Totalität verbirgt der undurchsichtige Mond die helle Photosphäre der Sonne - ihre dünne Oberflächenschicht, die das meiste Sonnenlicht ausstrahlt. Mit einer Sonnenfinsternis können Astronomen die farbenfrohe äußere Atmosphäre der Sonne und ihre zarte ausgedehnte Corona untersuchen, die normalerweise im blendenden Licht der Photosphäre unsichtbar ist.

Totale Sonnenfinsternisse sind jedoch selten und nur auf einem schmalen Pfad der Totalität sichtbar. Eclipse-Expeditionen erfordern daher eine sorgfältige Vorausplanung, um sicherzustellen, dass Astronomen und ihre Ausrüstung zur richtigen Zeit am richtigen Ort landen. Wie die Geschichte der Astronomie zeigt, laufen die Dinge selbst für die vorbereiteten Sonnenfinsternisjäger nicht immer nach Plan.

In feindliches Gebiet, der Karte ausgeliefert

Samuel Williams, der neu ernannte Professor für Mathematik und Naturphilosophie am Harvard College, wollte eine totale Sonnenfinsternis beobachten. Er hatte 1769 einen Durchgang der Venus gesehen, hatte aber nie die Gelegenheit gehabt, die Korona der Sonne während einer Sonnenfinsternis zu studieren. Nach seinen Berechnungen war am 27. Oktober 1780 in Maines Penobscot Bay eine totale Sonnenfinsternis sichtbar.

Aber Maine von Massachusetts aus zu erreichen, wäre ein Problem. Der Unabhängigkeitskrieg tobte, und Maine wurde von der britischen Armee festgehalten. Die Massachusetts-Legislative kam Williams zu Hilfe; Sie wies die Kriegsregierung des Staates an, ein Schiff für die Beförderung der Jäger der Finsternis auszustatten. Der Sprecher des Hauses John Hancock schrieb an den britischen Kommandanten in Maine und bat die Wissenschaftler um Erlaubnis, ihre Beobachtungen zu machen. Als das mit Astronomen beladene Schiff in Penobscot Bay ankam, durften Williams und sein Team landen, waren aber auf die Insel Isleboro beschränkt, drei Meilen vor dem Festland.

Der Morgen des großen Tages war wolkenlos. Als sich der berechnete Moment der Gesamtheit um halb zwölf näherte, baute sich die Aufregung auf. Der Splitter der ungedeckten Sonne wurde immer enger.

Dann, um 12:31 Uhr, wurde es immer breiter. Williams erkannte zu seiner Frustration, dass er sich doch nicht auf dem Weg der Totalität befand. Sie waren 30 Meilen zu weit südlich.

Nach einer gedämpften Reise zurück nach Massachusetts versuchte Williams herauszufinden, was schiefgegangen war. Einige Astronomen wiesen zu dieser Zeit und in den folgenden Jahrhunderten darauf hin, dass seine Berechnungen des Weges der Totalität ungenau waren.

Williams hatte jedoch eine andere Erklärung. In seinem Bericht an die neugegründete American Academy of Arts and Sciences machte er schlechte Karten verantwortlich:

"Der Längengrad unseres Beobachtungsortes stimmt sehr gut mit dem überein, was wir in unseren Berechnungen angenommen hatten. Aber der Breitengrad ist fast einen halben Grad geringer als das, was uns die Karten dieses Landes erwartet hatten."

Da ein halber Längengrad 30 Seemeilen entspricht, könnte dies erklären, warum Williams zu weit in den Süden geriet.

Obwohl Samuel Williams eine totale Sonnenfinsternis verpasst hatte, war seine Expedition kein absoluter Misserfolg. Während er den schmalen Sonnensplitter beobachtete, der um 12:31 sichtbar war, bemerkte er, dass er "gebrochen oder in Tropfen getrennt" wurde. Diese hellen Tropfen, die heute als Baily's Beads bekannt sind, sind das Ergebnis des Sonnenlichts, das durch Täler und Vertiefungen entlang der sichtbaren Kante des Mondes scheint. Sie sind zu Ehren des Astronomen Francis Baily benannt; Baily sah und beschrieb die Perlen jedoch 1836, fast 56 Jahre nachdem Williams sie beobachtet hatte.

Schwer zu beobachten mit Rauch in den Augen

Fast ein Jahrhundert später, 1871, wollte der englische Astronom Norman Lockyer eine totale Sonnenfinsternis beobachten.

Drei Jahre zuvor hatten er und der französische Astronom Jules Janssen das Spektrum der Chromosphäre der Sonne unabhängig gemessen. Zu ihrer Überraschung fanden sie im gelben Bereich des Spektrums eine Emissionslinie, die keinem bekannten Element entsprach.

Lockyer behauptete kühn, dass die Emissionslinie von einem neuen Element stammte, das er nach dem Sonnengott Helios "Helium" nannte. Lockyer erkannte, dass Sonnenfinsternisse eine hilfreiche Gelegenheit für die Suche nach noch unentdeckten Elementen darstellten, und wurde zu einem starken Befürworter von Eklipse-Expeditionen. Er wusste, dass die totale Sonnenfinsternis vom 12. Dezember 1871 durch Südindien gehen würde, und überzeugte die British Association for the Advancement of Science, eine Expedition zu sponsern. Um zu zeigen, dass die britische Herrschaft in Indien mit dem wissenschaftlichen Fortschritt zusammenhängt, brach die britische Regierung 2.000 Pfund ein und die P & O-Dampfschifffahrtsgesellschaft bot den Finsternisjägern reduzierte Tarife nach Indien an.

Lockyers Reise nach Indien verlief reibungslos. (Dies ist nicht selbstverständlich; 1870 war Lockyer auf dem Weg zu einer Sonnenfinsternis aus Italien an Bord eines Schiffes, das vor der Ostküste Siziliens auf Grund lief, auf einer Grundfläche.) Das Team stellte seine Instrumente auf einem Turm in Bekal Fort auf an der südwestlichen indischen Küste. Der Morgen des 12. Dezember 1871 war wolkenlos. Obwohl Lockyer an Fieber litt (und an den Folgen des Opiums, das er zur Behandlung nahm), war er bereit.

Dann bemerkte er während der ersten Phasen der Sonnenfinsternis eine ungewöhnliche Aktivität in der Region unterhalb der Festung.Die Anwohner sammelten einen riesigen Haufen Buschholz, um ein Feuer anzuzünden. Anscheinend hofften sie, die dunkle Sonne zu ermutigen, wieder hell zu werden. Lockyer war alarmiert; Die Rauchsäule wäre direkt zwischen ihm und der verdunkelten Sonne aufgestiegen und hätte seine Beobachtungen zerstört.

Glücklicherweise war der örtliche Polizeipräsident anwesend. Er rief ein Geschwader Polizisten zusammen, das das Feuer löschte und die Menge zerstreute. Während der nun rauchfreien Sonnenfinsternis machte Lockyer wertvolle Beobachtungen der Struktur der Sonnenkorona.

Um eine Sonnenfinsternis zu sehen, müssen Sie die Sonne sehen

Sprung ins frühe 20. Jahrhundert. Der englische Astronom Royal Sir Frank Dyson wollte eine totale Sonnenfinsternis sehen. Er musste nicht weit reisen, denn die Finsternis vom 29. Juni 1927 führte durch den Norden Englands, von Blackpool im Westen nach Hartlepool im Osten. Als herausragende Persönlichkeit in der wissenschaftlichen Einrichtung und als renommierter Experte für Sonnenfinsternis hatte Dyson keine Probleme, finanzielle Unterstützung für seine Beobachtungen der Sonnenfinsternis zu erhalten.

Was er jedoch nicht beherrschen konnte, war das berühmt wankelmütige englische Wetter. Während des Monats Juni beträgt der Durchschnitt von Nordengland etwa sieben Stunden direktes Sonnenlicht pro Tag. Dies ist jedoch auf eine Mischung aus Wetter zurückzuführen, die vollständig bewölkte Tage und völlig wolkenlose Tage umfasst. Dyson wusste nicht, was ihn erwartet.

Nachdem Dyson die Wetterdaten entlang des vorhergesagten Sonnenfinsternispfads überprüft hatte, beschloss er, aus dem Yorkshire-Dorf Giggleswick zu beobachten. Als er und sein Team sich auf die Sonnenfinsternis vorbereiteten, wirkte die Standortwahl zunächst zweifelhaft. Zwei Wochen vor der Sonnenfinsternis war der Himmel jeden Nachmittag vollständig bewölkt, zu der Tageszeit, zu der am 29. Juni die Gesamtheit eintrat.

Trotz des unnachgiebigen Wetters versammelten sich viele Menschen auf dem weithin bekannten Sonnenfinsternispfad. Eisenbahngesellschaften verkehrten mit speziellen Ausflugzügen, Städte auf dem Weg der von Totalität gesponserten "Eclipse-Tänze" und Zeitungen boten Abonnenten "Ecliptoglasses" an.

Am Ende waren die meisten Zuschauer entlang des Sonnenfinsternispfads leider enttäuscht. Von der verwirrten Wolke, die die total verdunkelte Sonne vom Blackpool Tower bis zum ununterbrochenen bewölkten Himmel in Hartlepool blockierte, arbeitete das Wetter nicht mit.

Zum Glück für Frank Dyson war die Stadt Giggleswick fast der einzige Ort entlang des Eclipse-Pfads, der während der gesamten Zeit klaren Himmel hatte. Die geschätzten 70.000 Menschen, die dort nach der Führung des königlichen Astronomen zusammenkamen, profitierten auch von Dysons Glück.

Nach der Sonnenfinsternis war Dysons öffentliche Äußerung nach britischen Maßstäben positiv sprudelnd:

"Die Fotografien haben sich sehr gut bewährt. Eine sehr klare und auffallende Sonnenfinsternis. Unsere Beobachtungen sind sehr gut verlaufen."

Trotz der Schwierigkeiten des Wetters… und der rauchigen Lagerfeuer… und zwielichtigen Karten… haben Astronomen immer versucht, Sonnenfinsternisse zu sehen.

Barbara Ryden, Professorin für Astronomie, Die Ohio State University

Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.


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