Pas na 6585 dagen en 8 uur weer een zonsverduistering

Eclips volgens ijzeren regelmaat

Voor enig inzicht in die regelmaat is een beetje rekenwerk en een uittrekseltje uit een astronomisch handboek onontbeerlijk.

Om te beginnen kan een zonsverduistering alleen maar optreden als de maan in een knoop zit. Dat is de sterrenkundige term voor de situatie dat de maan in precies hetzelfde vlak in het heelal ligt als de zon en de aarde. De aarde draait in één jaar om de zon en zit daarbij altijd precies in hetzelfde denkbeeldig horizontaal vlak als de zon, evenals de andere planeten.

De maan vergezelt daarbij de aarde en draait in 29,5 dagen om onze planeet. Echter, de maan zit de ene helft van een maand boven dat denkbeeldig horizontaal vlak en de andere helft eronder. Kortom, slechts op twee momenten in de maand kruist de maan dat denkbeeldig horizontaal vlak: óf op weg naar 'boven', óf op pad naar 'beneden'. Die punten heten de klimmende en de dalende knoop.

Het is eenvoudiger dan het lijkt. Stel dat in het midden van een tafelblad de zon zit. De aarde draait daar in één jaar omheen en bevindt zich daarbij ook in dat tafelblad. De maan cirkelt al die tijd voortdurend, in totaal een keer of twaalf, om de aarde, maar zit de ene helft van de maand ruim boven het tafelblad en de andere helft er even zover onder. Dan moet de maan dus twee keer in een maand door dat tafelblad: die momenten heten de klimmende en de dalende knoop.

Alleen op die momenten kan een verduistering optreden. Staat de maan precies tussen de aarde en de zon in, dan is het een zonsverduistering, staat de maan ten opzichte van de zon achter de aarde, dan doet zich een maansverduistering voor.

Saroscyclus
Er zijn dus twee voorwaarden voor een zonsverduistering: het moet nieuwe maan zijn –alleen dan staat de maan precies tussen de aarde en de zon in– en de maan moet in een knoop zitten of daar heel dicht bij in de buurt zijn – alleen dan zit de maan in hetzelfde vlak van het heelal als de aarde en de zon. Doet zich die situatie voor, dan treedt na 18 jaar, 11 dagen en 8 uur die omstandigheid weer op. Die periode staat in de sterrenkunde bekend als de saroscyclus en die voltrekt zich over duizenden jaren; dus bestaat ook het woord sarosreeks. Gedurende een reeks voltrekken zich minimaal 69 en maximaal 86 zonsverduisteringen.

Waarom precies 18 jaar, 11 dagen en 8 uur na de zonsverduistering van 11 augustus weer een eclips? Pas de 223e keer na de nieuwe maan van vorige week woensdag is er weer een nieuwe maan die zo dicht in de buurt van een knoop zit dat er een totale verduistering optreedt. Die periode duurt 6585,3 dagen, dat is gelijk aan 18 jaar, 11 dagen en 8 uur. Er zijn dan dus 222 nieuwe manen gepasseerd die geen eclips hebben kunnen veroorzaken. Dat komt doordat ze geen van alle samenvielen met een klimmende knoop die precies tussen zon en aarde zat. De knopen verschuiven ook voortdurend terwijl de maan om de aarde draait en pas na 242 omlopen van de maan, van klimmende knoop tot klimmende knoop, staat de maan weer op vrijwel exact dezelfde positie als op 11 augustus 1999, want 242 omlopen van knoop tot knoop duren 6585,3 dagen.

Tussen twee zonsverduisteringen van een sarosreeks zit dus altijd 18 jaar en 11 dagen en 8 uur, maar het is niet zo dat er maar één keer in die periode een eclips optreedt. De volgende totale zonsverduistering na die van 11 augustus bijvoorbeeld staat genoteerd voor 21 juni 2001, in een baan over de Atlantische Oceaan, Angola, Zimbabwe, Madagaskar en een deel van de Indische Oceaan. Maar die verduistering is geen familie van de eclips van vorige week. Er zijn dus tegelijkertijd verscheidene sarosreeksen actief: op dit moment zelfs 42.

Een bepaalde reeks begint altijd met een kleine gedeeltelijke verduistering aan een van beide polen, als de maan nog ongeveer 18 graden verwijderd staat van een knoop. Is dat een klimmende knoop, dan start de sarosreeks op de noordpool; in het geval van een dalende begint de reeks op Antarctica. Een reeks die begint op de noordpool schuift in de de loop van de daarop volgende eeuwen langzaam naar het zuiden. Het omgekeerde geldt voor een sarosreeks die op Antarctica start.

Oostelijker
De totale verduistering van 11 augustus was de 21e in sarosreeks 145. Die begon met een gedeeltelijke eclips in het noordpoolgebied, op 4 januari 1639, en de tabel voor deze reeks eindigt met een eveneens gedeeltelijke verduistering op Antarctica, op 17 april 3009.

Elke volgende verduistering in een sarosreeks heeft niet alleen een beetje noordelijker of zuidelijker plaats –afhankelijk van het oorsprongsgebied– maar ook altijd 120 graden oostelijker op aarde. Dat komt doordat de tussenliggende tijd altijd 8 uur meer is dan een rond aantal dagen. In die 8 uur draait de aarde 120 graden in westelijke richting, waardoor de maanschaduw evenzoveel graden oostelijker pas de aarde raakt.