Utilizzando una serie di set di dati della NASA, in particolare le mappe di elevazione globale di Lunar Reconnaissance Orbiter, la forma e la posizione dell'ombra sono rappresentate con una precisione senza precedenti. Credito:NASA/Goddard/SVS/Ernie Wright
Di lunedi, 21 agosto 2017, milioni negli Stati Uniti avranno gli occhi al cielo mentre assistono a un'eclissi solare totale. L'ombra della luna correrà attraverso gli Stati Uniti, dall'Oregon alla Carolina del Sud. Il sentiero di quest'ombra, noto anche come il sentiero della totalità, è dove gli osservatori vedranno la luna coprire completamente il sole. E grazie ai dati di elevazione della luna dal Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA, o LRO, insieme a dati dettagliati sulla topografia della NASA della Terra, abbiamo le mappe più accurate del percorso della totalità per qualsiasi eclissi fino ad oggi.
Prima creazione di mappe
Le mappe di Eclipse sono state a lungo utilizzate per tracciare il percorso previsto dell'ombra della luna mentre attraversa la faccia della Terra. Friedrich Wilhelm Bessel e William Chauvenet, due eminenti astronomi e matematici del XIX secolo, sviluppò la matematica ancora utilizzata per creare mappe delle eclissi, molto prima dei computer e dei dati astronomici precisi raccolti durante l'era spaziale.
Tradizionalmente, i calcoli dell'eclissi presuppongono che tutti gli osservatori siano al livello del mare e che la luna sia una sfera liscia perfettamente simmetrica attorno al suo centro di massa. I calcoli non tengono conto delle diverse elevazioni sulla Terra e dei crateri della luna, superficie irregolare.
Per mappe leggermente più accurate, le persone usano tabelle di elevazione e grafici del lembo lunare, il bordo della superficie visibile della luna vista dalla Terra. Fino a poco tempo fa, gli astronomi hanno utilizzato i profili degli arti pubblicati nel 1963 dall'astronomo Chester Burleigh Watts per creare mappe di eclissi del percorso della totalità della luna. Per produrre i suoi profili, Watts ha progettato una macchina che ha tracciato 700 fotografie coprendo ogni angolo della luna visibile dalla Terra.
Però, i calcoli delle eclissi hanno acquisito una precisione ancora maggiore in base ai dati topografici delle osservazioni LRO.
Un nuovo sguardo su un fenomeno antico
Utilizzando le mappe di elevazione LRO, Il visualizzatore della NASA Ernie Wright al Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Maryland, ha creato un profilo dell'arto lunare in continua variazione mentre l'ombra della luna passa sopra gli Stati Uniti come farà durante l'imminente eclissi. Le montagne e le valli lungo il bordo del disco lunare influenzano i tempi e la durata della totalità di diversi secondi. Wright ha anche utilizzato diversi set di dati della NASA per fornire una mappa dell'elevazione della Terra in modo che le posizioni degli osservatori di eclissi fossero rappresentate alla loro vera altitudine.
Le visualizzazioni risultanti mostrano qualcosa di mai visto prima:il vero, forma variabile nel tempo dell'ombra della luna, con gli effetti sia di un accurato lembo lunare che del terreno terrestre.
"Non avremmo potuto fare visualizzazioni come questa nemmeno 10 anni fa, " Wright ha detto. "Questa è una confluenza tra la crescente potenza di calcolo e nuovi set di dati da piattaforme di telerilevamento come LRO e la Shuttle Radar Topography Mission".
Una mappa degli Stati Uniti che mostra il percorso della totalità per il 21 agosto Eclissi solare totale 2017. Credito:NASA/Goddard/SVS/Ernie Wright
L'ombra lunare è la parte dell'ombra della luna dove l'intero sole è bloccato dalla luna. Su una mappa dell'eclissi, questo ti dice dove stare per sperimentare la totalità. Per secoli, le mappe delle eclissi hanno raffigurato la forma dell'ombra della luna, o la parte più oscura della sua ombra, come un'ellisse liscia.
Come evidenziato nelle nuove visualizzazioni, la forma dell'ombra è drammaticamente alterata sia dall'aspro terreno lunare che dall'altitudine degli osservatori sulla Terra.
"Sappiamo da un po' degli effetti del lembo lunare e dell'elevazione degli osservatori sulla Terra, ma questa è la prima volta che lo vediamo davvero in questo modo, " ha detto Wright. "Penso che cambierà il modo in cui la gente pensa alla mappatura delle eclissi".
La vera forma dell'ombra è più simile a un poligono irregolare con bordi leggermente curvi. Ogni bordo corrisponde a una singola valle sul lembo lunare, l'ultimo punto sull'arto che lascia passare la luce del sole. Mentre questi bordi passano sopra le catene montuose, sono smerlati dalle cime e dalle valli del paesaggio. L'ombra della luna attraverserà le Cascate, Montagne Rocciose e Appalachi durante l'eclissi del 2017.
"Le eclissi solari e lunari offrono un'eccellente opportunità per parlare della luna, poiché senza la luna non ci sarebbero eclissi, " disse Noè Petro, vice scienziato del progetto per LRO. "Poiché conosciamo la forma della luna meglio di qualsiasi altro corpo planetario, grazie a LRO, ora possiamo prevedere con precisione la forma dell'ombra mentre cade sulla faccia della Terra. In questo modo, I dati di LRO gettano nuova luce sulle nostre previsioni per l'imminente eclissi".
L'eclissi solare totale di lunedì, 21 agosto Il 2017 attraverserà gli Stati Uniti continentali iniziando dall'Oregon e terminando in South Carolina. L'ultima volta che un'eclissi solare totale ha attraversato gli Stati Uniti è stato nel 1918, quando il sentiero della totalità entrò attraverso l'angolo sud-ovest di Washington e passò sopra Denver, Colorado, Jackson, Mississippi, e Orlando, Florida prima di uscire dal paese sulla costa atlantica della Florida.
