NASA-månedata giver mere nøjagtig 2017-formørkelsessti

På mandag, 21. august, 2017, millioner i USA vil have deres øjne mod himlen, når de er vidne til en total solformørkelse. Månens skygge vil løbe tværs gennem USA, fra Oregon til South Carolina. Vejen til denne skygge, også kendt som helhedens vej, er hvor observatører vil se månen helt dække solen. Og takket være højdedata for månen fra NASAs Lunar Reconnaissance Orbiter, eller LRO, kombineret med detaljerede NASA-topografidata for Jorden, vi har de mest nøjagtige kort over helhedens vej for enhver formørkelse til dato.

Tidlig kortfremstilling

Eclipse-kort har længe været brugt til at plotte den forudsagte vej for månens skygge, når den krydser Jordens overflade. Friedrich Wilhelm Bessel og William Chauvenet, to fremtrædende astronomer og matematikere fra det 19. århundrede, udviklede den matematik, der stadig bruges til at lave formørkelseskort - længe før computere og de præcise astronomiske data indsamlet under rumalderen.

Traditionelt set Formørkelsesberegninger antager, at alle observatører er på havoverfladen, og at månen er en glat kugle, der er perfekt symmetrisk omkring dens massecentrum. Beregningerne tager ikke højde for forskellige højder på Jorden og månens krater, ujævn overflade.

For lidt mere præcise kort, mennesker bruger højdetabeller og plot af månebenet - kanten af ​​månens synlige overflade set fra Jorden. Indtil for nylig, astronomer har brugt lemprofilerne offentliggjort i 1963 af astronomen Chester Burleigh Watts til at lave formørkelseskort over månens helhedsvej. For at producere hans profiler, Watts designede en maskine, der sporede 700 fotografier, der dækkede hver vinkel på månen, der er synlig fra Jorden.

Imidlertid, Formørkelsesberegninger har fået endnu større nøjagtighed baseret på topografidata fra LRO-observationer.

Et nyt blik på et gammelt fænomen

Ved at bruge LRO højdekort, NASA visualizer Ernie Wright på Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, skabt en kontinuerligt varierende månebensprofil, når månens skygge passerer over USA, som den vil under den kommende formørkelse. Bjergene og dalene langs kanten af ​​månens skive påvirker timingen og varigheden af ​​helheden med flere sekunder. Wright brugte også adskillige NASA-datasæt til at give et højdekort over Jorden, så placeringer af observatørformørkelser blev afbildet i deres sande højde.

De resulterende visualiseringer viser noget, der aldrig er set før:den sande, tidsvarierende form af månens skygge, med virkningerne af både et nøjagtigt månelem og Jordens terræn.

"Vi kunne ikke have lavet visualiseringer som denne selv for 10 år siden, " sagde Wright. "Dette er et sammenløb af stigende computerkraft og nye datasæt fra fjernmålingsplatforme som LRO og Shuttle Radar Topography Mission."

Månens umbra er den del af månens skygge, hvor hele solen er blokeret af månen. På et kort med formørkelse, dette fortæller dig, hvor du skal stå for at opleve helheden. I århundreder, formørkelseskort har afbildet formen af ​​månens umbra, eller den mørkeste del af dens skygge, som en glat ellipse.

Som det fremgår af de nye visualiseringer, umbralformen er dramatisk ændret af både det barske måneterræn og højderne af observatører på Jorden.

"Vi har i et stykke tid kendt til virkningerne af månebenet og observatørernes højde på Jorden, men det er første gang, vi virkelig har set det på denne måde, " sagde Wright. "Jeg tror, ​​det vil ændre, hvordan folk tænker på at kortlægge formørkelser."

Den sande form af umbraen er mere som en uregelmæssig polygon med let buede kanter. Hver kant svarer til en enkelt dal på månebenet, det sidste sted på lemmet, der slipper sollys igennem. Når disse kanter passerer over bjergkæder, de er skåret af landskabets tinder og dale. Månens umbra vil krydse kaskaderne, Rockies og Appalacherne under 2017 formørkelsen.

"Sol- og måneformørkelser giver en glimrende mulighed for at tale om månen, da uden månen ville der ikke være nogen formørkelser, " sagde Noah Petro, stedfortrædende projektforsker for LRO. "Fordi vi kender månens form bedre end nogen anden planetarisk krop, tak til LRO, vi kan nu præcist forudsige formen af ​​skyggen, når den falder på jordens overflade. På denne måde, LRO-data kaster nyt lys over vores forudsigelser for den kommende formørkelse."

Den totale solformørkelse mandag d. 21. august, 2017 vil krydse det kontinentale USA begyndende i Oregon og slutter i South Carolina. Sidste gang en total solformørkelse spændte over USA var i 1918, da helhedens vej gik ind gennem det sydvestlige hjørne af Washington og passerede over Denver, Colorado, Jackson, Mississippi, og Orlando, Florida, før de forlader landet ved Floridas Atlanterhavskyst.