Hvordan solformørkelser og tidevand beviste, at jorden bremser

Ser den totale solformørkelse i 2009

En kvinde ser den totale solformørkelse den 22. juli 2009 i Kina. (Billedkredit: Ryan Milligan/NASA)



Paul Sutter er astrofysiker hos Ohio State University og chefforsker ved COSI videnskabscenter . Sutter leder ture med videnskabeligt tema rundt om i verden kl AstroTouring.com . Sutter bidrog med denne artikel til demokratija.eu's Expert Voices: Op-Ed & Insights.



I 1690'erne havde astronomen Edmund Halley et problem. Han var gode venner med Isaac Newton, og ti år tidligere havde han opfordret Newton til at udgive sit monumentale 'Principia', som viste, hvor universel den såkaldte 'tyngdekraft' egentlig var.

Newtons arbejde gjorde det muligt for Halley og firmaet at lave alle slags himmelske forudsigelser til latterlige niveauer af nøjagtighed. Det omfattede forudsigelse af tidspunktet for en total solformørkelse over England i 1715, der kun var slukket med 4 minutter. Fantastisk! Så Halley gik på arbejde med at studere historiske optegnelser over formørkelser til rådighed for ham, hvilket strakte sig tusinder af år tilbage tak til de kloge astronomer ved domstolen for de kinesiske kejsere. [Her er hvad forskere har lært af samlede solformørkelser]



Og tingene stod ikke i kø. Beregninger af gamle formørkelser begyndte at glide fra de historiske optegnelser, og jo længere tilbage Halley gik, desto værre blev uoverensstemmelsen. Hvis man skulle tro historierne, kom formørkelser støt længere fra hinanden. Ikke mærkbart, men kun i løbet af tusinder af år.

Hvad sker der? Var jordens rotation langsommere? Var månen ved at komme længere væk?

Ja.



Det tog fremtidige generationer af astronomer og fysikere at sammensætte puslespilsbrikkerne, men Jordens rotation er faktisk ved at bremse, og månen langsomt kommer længere væk - og disse to effekter er forbundet. Forbindelsen er tidevandet.

Månen rejser tidevand i modsatte ender af jorden, men Jorden roterer, så den bærer tidevandet lidt foran månens position i sin bane. Fra månens perspektiv er der således en ekstra klump vand foran den. Denne klumps tyngdekraft virker som en snor, der trækker på månen og sender den ind i en højere bane. Som en konsekvens af dette løft skal Jorden miste en lille smule energi, og bremser lidt .

Vi ser denne proces udspillet omkring solsystemet; slutresultatet er tidevandslåsning, med den samme side af et objekt altid vendt mod sin kredsløbsledsager. Dette skete allerede for månen for længe siden, så den vender altid mod den samme side mod planeten, og langsomt vil det også ske for Jorden. Pluto og dens største måne Charon er allerede låst tidevandet, samt mange små måner på de gigantiske planeter i Jordens solsystem.



Tidevandsinteraktionerne mellem jorden og månen er ikke særlig store-vi adskiller os i sneglelignende tempo på 3,8 centimeter om året. Men for hvert årti, århundrede og årtusinde krymper månens tilsyneladende størrelse på himlen, hvilket gør de totale solformørkelser stadig sjældnere.

Til sidst, efter 620 millioner år, vil månen være for lille på himlen til fuldt ud at dække solens ansigt, og samlede formørkelser vil ikke være mere . Faktisk vil det være hurtigere end det, for som solen ældes, det vokser støt og roligt . Men det er en anden historie.

Følg Paul @PaulMattSutter og facebook.com/PaulMattSutter . Følg os @Spacedotcom , Facebook eller Google+ . Oprindeligt udgivet den demokratija.eu .