O Saros

Ciclo de Saros ou periodicidades dos eclipses

Os eclipses ocorrem em sizígias, ou seja, quando há um quase alinhamento entre o Sol, a Terra ea Lua. O eclipse do Sol ocorre na lua nova, o eclipse lunar ocorre a Lua cheia. O ciclo de Periodicidade dos eclipses é conhecido como Saros (≈18 ans). Um ciclo que obedece aos coincidências surpreendentes e um Saros eclipse em média contém 84 eclipses, 42 eclipses do Sol e 42 eclipses lunares. De facto, durante este ciclo, há o mesmo número e o mesmo tipo de eclipses, totais, anelares, parciais cada 223 lunations ou todos os 18 anos. Mais precisamente, o Saros é um período de 6585,32 dias, ou 18 anos 10 ou 11 dias e 8 horas, dependendo do intervalo se contém 4 ou 5 anos bissextos. Mas as irregularidades do movimento de órbita lunar fazem que a sucessão do tipo de eclipses não é preservada.
No entanto, este ciclo particular das periodicidades dos eclipses é conhecida desde a antiguidade, pelo menos no tocante a eclipses lunares como eclipses lunares são visíveis a partir de áreas de terra, muito maiores do que os eclipses solares. Saros é o nome dado a este ciclo em 1691 por Edmund Halley (1656-1742). Apesar de Halley interpreta esse termo de maneira incorreta, os cientistas têm mantido este termo. O Saros (período de ≈ 18 anos) é dependente de vários períodos ou meses lunares, o período sinódico, o período dracônico eo período anomalístico (ver tabela). O período sideral de revolução da Lua é medido em relação às estrelas. Este é o período após o qual vamos encontrar a Lua na mesma posição, como visto a partir da Terra com relação a uma estrela.
O período sideral da revolução é 27.321661 dias. O período sinódico da revolução, este tempo medido em relação ao Sol, é 29.530589 dias. Isso explica por que os eclipses solares e os eclipses lunares sucedem-se de 15 dias. Se o período sideral de revolução da Lua é menor que o período sinódico da revolução, é porque por um mês Terra avançou em sua órbita e vai demorar cerca de 2 dias para a lua para alcançar a mesma posição em relação ao Sol. O período anomalístico da revolução, ou mês lunar anomalístico é o intervalo de tempo entre dois perigeu da Lua, isto é, o ponto de sua órbita mais próximo da Terra. Este período é uma média de 27,55455 dias.
Estes três períodos fazem o ciclo de Saros e permitem de encontrar todas os 18 anos, uma similitude das propriedades dos eclipses (eclipses da lua, eclipses do Sol, fases, totais, parciais, anulares, misturas, diâmetro aparente), em o ordem de reprodução destes os eclipses e mesmo alguma semelhança com a banda de visibilidade na Terra. Esta é a distância Lua Terra, que irá determinar a duração do eclipse ea natureza do eclipse, anular ou total.
A órbita da Lua não é exatamente Keplerian, existem outros planetas do sistema solar que influencia a órbita, especialmente o Sol. A influência gravitacional do Sol faz em a órbita da Lua, um movimento de precessão (como um movimento de topo do plano de sua órbita) com um período de 18,5996 anos. Além do movimento de precessão da órbita, provoca também um movimento de recessão do perigeo neste plano, com um período de 8,8504 anos. A linha que interliga os dois pontos, o perigeu e o apogeu (linha de apsides) gira lentamente na mesma direção que a própria Lua, fazendo uma revolução completa em 3232,6054 dias, ou cerca de 8,85 anos terrestres).
Porque o ciclo de Saros é de 18 anos 10 ou 11 dias e 8 horas?

De todos os períodos lunares ou meses lunares, há o mês sideral (em relação às estrelas) de 27,321661 dias, o mês trópico (em relação ao ponto vernal, precessão dos equinócios) de 27,321582 dias, o mês sinódico (relativo ao Sol) de 29.530589 dias, o mês dracônico (em relação ao passagem do nó ascendente) de 27,212221 dias e o mês anomalístico (relativo à passagem pelo perigeo) de 27,55455 dias.
Para explicar o ciclo de Saros deve encontrar o menor múltiplo comum entre o mês sinódico e o mês draconiano. O mais próximo múltiplo comum é 6585,3 o que corresponde a 223 meses sinódicos (do sol) e 242 meses dracônicos (em relação ao passagem do nó ascendente) e por coincidência 239 meses anomalísticos (em relação ao passagem ao perigeo). 6585,3 dias = ≈ 18 anos 10 ou 11 dias e 8 horas. Assim os eclipses da mesma natureza reproduzem-se em um ciclo de 18 anos e como a distância a partir do Sol para o nó é a mesma no momento de syzygy, observa-se também os mesmos diâmetros aparentes e bandas de visibilidade a partir da superfície da Terra , semelhantes. Mas o ciclo de três Saros é tanto mais interessante porque os eclipse revêm para a mesma posição na mesma área geográfica em a terra, com a mesma espessura da sombra, com dos diâmetros aparentes idênticos, etc.
Um Saros é igual a 18 anos, 10 ou 11 dias e 8 horas, de modo 3 Saros é igual a 54 anos, 34 ou 35 dias, dependendo do intervalo contém 13 ou 14 anos bissextos, este ciclo é chamado Exeligmos (≈54 ans). Há, portanto, uma periodicidade dos eclipses quase perfeita de cerca de 54 anos. No entanto, as irregularidades do movimento da órbita lunar devido às forças gravitacionais do Sol, mudam a sucessão do tipo dos eclipses e o número de eclipses (84) em um Saros, se observa saros pobres de 78 eclipses e saros ricos de 94 eclipses.
A figura contra desenha notavelmente os eclipses em 23 anos, de 1990 a 2012. Pode-se observar um Saros de 18 anos a partir de Junho de 1993 a Junho de 2011. Este Saros contém 81 eclipses, 40 eclipses Solares e 41 eclipses lunares, em 40 eclipses do Sol, 15 são parciais e 25 são centrales (12 anulares, 12 totais e 1 misto). Os eclipses ocorrem a cada ano no mesmo período, mas com 11 dias de antecedência a cada ano. Ele destaca as inúmeras propriedades de Saros, por exemplo, a temporada dos eclipses que revêm a cada 6 meses e também a correlação entre eclipses e passagens do Sol nos nós da órbita lunar. Ele também mostra que há um eclipse lunar e um eclipse solar, no mínimo, a cada temporada de eclipses. Notamos também suites curtos de eclipses lunares e solares (vermelho para Lua azul para Sol). Vemos que há pelo menos quatro eclipses por ano, e que, quando há três eclipses que se seguem, o eclipse central é máximo e os eclipses extremos são mínimos. O ciclo de Saros é notável, se observa os casais de anos 1990-2008, 1991-2009, 1992-2010, 1993-2011, 1994-2012. Os quatro eclipses de 1990 são homólogos dos eclipses de 2008, os seis eclipses em 1991, são homólogos aos de 2009...

Imagem: Calendário de eclipses lunares e solares de 1990 à 2012. Neste gráfico, vemos que há 15 dias entre um eclipse solar e um eclipse lunar. Período dos eclipses dura 34,5 dias, para que haja 2 ou 3 eclipses durante este período. Vemos também que há um pouco menos de um ano entre dois eclipses, um ano a menos de 11 dias. Há também 1, 5 ou 6 meses entre dois eclipses do sol ou da lua consecutivos. Há também uma pequena série de sucessões como eclipses totais em 2008, 2009 e 2010. E, finalmente, o ciclo de Saros, um ciclo de 18 anos e 10 dias. Temos a mesma concatenação de eclipses totais, parciais, anulares a cada 18 anos e 10 dias, como em 1990 e 2008, como em 1991 e 2009...