Stor förmörkelse i USA

Det gick nog svårt att missa att det kommer inträffa en total solförmörkelse i USA den 21 augusti 2017. Man kan ju undra varför just denna solförmörkelse uppmärksammas så pass mycket – då det bara går ca 1,3 år i snitt mellan två totala solförmörkelser.
En av anledningarna är antagligen, att totaliteten just kan ses i USA – ett land i västvärlden med bra infrastruktur och ett land som anses vara säker för turister.
Men det måste väl finnas även andra omständigheter som gör denna förmörkelse ganska mycket omtalad. Det kan inte vara storleken eller längden på själva fenomenet. Med en varaktighet på mindre än tre minuter är denna förmörkelse inte exceptionell. De finns förmörkelser vars totalitet i bästa fall kan vara i över 7 minuter. Men det tog inte lång tid för att ta reda på, vad som är ganska speciellt med denna förmörkelse.

38 år sedan senaste totala solförmörkelse

Jag blev faktiskt lite förvånad över uppgiften att senaste totala solförmörkelsen över ”sammanhängande” USA – alltså de 48 staterna i Nordamerika – ägde rum för 38 år sedan. Det var den 22 Februari 1979 då totalitetszonen sträckte sig från Oregon och Washington över Idaho och Montana till Nord Dakota för att sedan lämna USA och fortsätta genom Kanada. Sedan dess har alltså inte månens hel- eller kärnskugga berört detta område – trots att USA är ganska stor till ytan.

Månens skugga träffar jorden…

2017-08-21 Månens halv- och helskugga träffar jorden

…eller månen passerar framför solen.
Det gör den faktiskt rätt ofta: 11898 gånger inom loppet av 5000 år (källa: ”Eclipse Predictions by Fred Espenak (NASA’s GSFC)”)
Alltså med andra ord inträffar mellan 2 och 3 solförmörkelser varje år.
Men för en enskilt plats kan det gå flera år mellan två förmörkelser och det kan dröja flera hundra år mellan två totala solförmörkelser! Så därför är det nog inte så förvånansvärt att många människor aldrig får uppleva en total solförmörkelse. Senaste totala solförmörkelse över Sverige inträffade 1954 och nästa inträffar först 2126. Man kan ju undra när man kunde få uppleva en totalsolförmörkelse i Stockholm? 594, 966, 1185, 1715 och nästa troligen först 2947…
Bor/bodde man däremot på Visingsö i Vättern så ser det faktisk lite ljusare ut när det gäller mörkret vid totala solförmörkelser: 594, 1187, 1715, 1733, 1851, 1954 och nästa redan 2245! (källa: Guide 9.1)

Förmörkelseförloppet

2017-08-21 Månens halv- och helskugga rör sig över jordenAnimeringen visar hur månens halv- och kärnskugga rör sig över jordklotet. Dess bilder togs fram med hjälp av programmet Wineclipse 3.7 skriven av Heinz Scsibrany, som tyvärr gick bort för ett antal år sedan. Den stora ljusgrå utan är halvskuggan och den lilla mörka pricken i dess mitt är månens kärnskugga. Alla platser på jorden som halvskuggan passerar kommer att få uppleva en partiell solförmörkelse – alltså att månen skymtar en bit av solen. I det lilla området som kärnskuggan passerar syns en total solförmörkelse – månen kommer alltså att täcka solen helt. Du ser också hur dag- och nattgränsen sakta förflyttar sig. O du kan se hur månens halvskugga kort kommer in över skandinaviskt område samtidigt som den möts av just gränsen mellan dag och natt.

2017-08-21 Förmörkelsens område

På jordklotet ovan har hela området ritats in som månens halv- och helskuggan kommer att passerar under solförmörkelsen den 21 augusti 2017. Den mörka linjen markera alla platser där en total solförmörkelse kan observeras. Lägg märke till att det är ett smalt band med maximal bredd på 115 km, vilket motsvarar ungefär en breddgrad! I området som är inringat till vänster (i stort sett väster om Nordamerika) börjar solförmörkelsen och den inträffar vid soluppgången. Längre västerut eller åt nordväst har solen inte gått upp än. I det området till höger (som sträcker sig från nordöstra Brasilien till Västeuropa) inträffar den vid solnedgången och det är här solförmörkelsen slutar. Längre österut eller åt sydost har solen redan gått ner. Man ser också förmörkelsens södra och norra gräns. Norra gränsen finns öster om Grönland och den svänger in över Sydnorge. Befinner man sig norr om denna gräns så passerar månen nedanför solen.

Förmörkelseområdet tangerar Sverige

Det som kanske är mest intressant för oss är att även en del av Norden ligger i det område som berörs av halvskuggan. Det kan vara trevligt med en sol som går ner när den delvis skyms av månen. Men tillnyktring sker snabbt när man inser att vi i Norden inte bara hamna nära gränsen för slutet av solförmörkelsen utan dessutom nära den norra gränsen. Det medför i praktiken att det blir nästan ingen förmörkelse alls vid solnedgången…

2017-08-21 Förmörkelseområdets begränsning över norra Europa

Förmörkelsens begränsning över norra Europa. Medan den norra gränsen är väl definierad, så är den östra gränsen (mellan dag och natt eller solen över/under horisonten) där solförmörkelsen börjar vid solnedgången mer diffus. Avser man den ”vanliga” tiden för solnedgången, alltså att solens övre kant sjunker under horisonten, så hamnar gränsen för att kunna se solförmörkelsens början en bit in över västra Sverige (kurvan som korsar Vänern). Denna gräns tar hänsyn till refraktionen, alltså att solen lyfts en bit upp nära horisonten. Men detta värde är inte konstant och beror mycket på de atmosfäriska förhållanden och ett teoretiskt värde på 34´ (bågminuter) antas. Solen själv har i medel en diameter på 32 bågminuter. Därmed kräver man att solens mittpunkt ska befinna sig 50´(34+16) under horisonten – så att solens övre kant just berör horisonten vid dess nedgång.
Men månen skymtar denna gång inte solens övre del (sedd från Sverige) utan solens nedre del och den går ju ner tidigare – när solens mittpunkt bara hamnar 18´(34-16) under horisonten. Därmed förflyttas gränsen en bit västerut till den mellersta linjen som går nära norska gränsen fast inne på svensk terräng. Det är den här varianten som används pü en del kartor.
Skulle refraktionen inte finnas skulle denna gräns flyttas ytterligare längre västerut nästan helt in över Norge (linjen till vänster i grafiken).
Sedan finns det ytterligare en variant som jag har sett på en del kartor – nämligen att linjen går mellan den vänstra och den mellersta linjen. Det skulle i så fall vara att solens mittpunkt står vid den matematiska horisonten när solförmörkelsen börjar (och att man inte tar hänsyn till refraktionen).

Nu kanske kommer du att undra varför det hela är så viktigt?

Så här skulle det se ut, om det inte fanns någon horisont eller om man kunde se solen även när den befinner sig under horisonten:

2017-08-21 Andel av solens yta som skyms av månen (om inte horisonten fanns)

Grafiken visar hur stor andel av solens yta kommer att förmörkas om man inte tar hänsyn till att solen inte syns när den står under horisonten. Sedd från södra Skåne täcks det 1,1% av solens yta vilket skulle kunna ses med blotta ögat (med förmörkelseglasögon på förstås…).

Tar vi däremot hänsyn till att solen inte syns när den befinner sig under horisonten, så ser det så här ut, om man tar hänsyn till solens överkant och refraktion:

2017-08-21 Andel av solens yta som skyms av månen (om man tar hänsyn till refraktion och solens överkant)

Maximala andel av solens yta som skyms av månen sjunker till ca 0,3% nära Nordkoster.

Men nu vet vi att det är solens undre del som skyms av solen. Och då ser det hela ut så här istället:

2017-08-21 Andel av solens yta som skyms av månen (om man tar hänsyn till refraktion och solens nedre kant)

Nu är det bara 0,1% av solens yta som skyms av månen i trakterna runt Nordkoster – precis när solens nedre kant berör horisonten (under förutsättning att man har en fri ideal horisont och att solen på grund av refraktionen verkligen lyfts upp med 34 bågminuter.

När sker detta? Tiden i grafiken nedan avser när solförmörkelsen är som störst.

2017-08-21 Tidpunkt för solförmörkelsens maximum (svensk sommartid)

…och hur kommer det då att se ut från Nordkoster?

2017-08-21 Solförmörkelsens maximum sedd från Nordkoster just när solens nedre kant berör horisonten

Det är alltså det mesta som man teoretiskt vid ideala förhållanden skulle kunna se från Sverige…inte mycket med andra ord…