Wat is er te zien tijdens een zonsverduistering ?
Hoe verloopt een zonsverduistering ?
- Partiële fazen (tussen het eerste en het tweede contact en tussen het
derde en het vierde contact).
Het eerste contact heeft plaats op het ogenblik waarop de maanschijf, die tot
dan toe niet zichtbaar was, de zonneschijf raakt. Een kleine deuk wordt
zichtbaar in de overigens perfect cirkelvormige zonneschijf. Gaandeweg bedekt
de maan een steeds groter stuk van de zonneschijf. Indien er zonnevlekken
aanwezig zijn, verdwijnen ze één voor één achter de maanrand. Vermits
de maan het zonlicht volledig tegenhoudt, is dit een goede gelegenheid om vast
te stellen dat de zonnevlekken verre van helemaal zwart zijn. In feite zijn
het gebieden op de zon waar de helderheid tussen 10% en 50% bedraagt van de
helderheid van de rest van de fotosfeer.
Deze fase van de verduistering verloopt geleidelijk en duurt vrij lang:
ongeveer een uur voor de verduistering van 11 augustus 1999. Zolang meer dan
een derde van de zonneschijf zichtbaar blijft, is de vermindering van het
omgevingslicht niet merkbaar. Voor een niet-gewaarschuwde waarnemer kan deze
fase onopgemerkt voorbijgaan. Men maakt in feite exact hetzelfde mee als bij
een gedeeltelijke zonsverduistering, een fenomeen dat voor een gegeven plaats
op aarde veel vaker voorkomt dan een totale zonsverduistering: de laatste
twee in België hadden plaats in mei 1994 en oktober 1996.
Na het derde contact, dus na het einde van de totaliteit, verloopt de
partiële fase symmetrisch in omgekeerde volgorde. De maan trekt langzaam weg
van de zonneschijf, tot het vierde contact plaats heeft. Op dat ogenblik is de
verduistering volledig voorbij. Buiten het gebied waar de verduistering totaal
is (en dus in het grootste deel van België), blijft de verduistering
gedeeltelijk. Niettemin zal de maximale grootte overal in België tussen 95% en 100% bedragen,
zodat op het ogenblik waarop de verduistering totaal is in het uiterste zuiden
van België, in de rest van België de zonneschijf bijna volledig bedekt zal
zijn, wat op zich al een heel uitzonderlijk verschijnsel is.
Gedurende de laatste 20 tot 30 minuten vóór de totaliteit blijft
minder dan een derde van de zonneschijf zichtbaar, en neemt de vorm van een
sikkel aan. Hoewel deze sikkel steeds smaller wordt, blijft hij verblindend,
en blijven voorzorgsmaatregelen geboden. Het omgevingslicht vermindert
gestaag, eerst nog vrij traag, later steeds sneller. Op dat ogenblik worden
zowel de mensen als de andere levende wezens gewaar dat een ongewoon fenomeen
op komst is. Dit gaat via allerlei tastbare tekenen die aantonen dat een
zonsverduistering het enige astronomische fenomeen is dat zich ook op aarde
voltrekt.
De waarnemer gaat zelf deel uitmaken van het spektakel. Het licht wordt steeds
meer getemperd. Bij zonnig weer blijft het landschap verlicht, maar na verloop
van tijd wordt een zonnebril overbodig, gezien er niet meer licht is dan op een
sombere, bewolkte dag. Het fenomeen wordt steeds intenser, en in de laatste
minuten vóór de totaliteit baadt de waarnemer in een maanachtig
licht, dat inktzwarte schaduwen met ongewoon scherpe randen afwerpt.
Bijgevolg zal in heel het land en in grote delen van Europa het zonlicht
gedurende ongeveer een half uur rond de totaliteit (in België omstreeks
12h 25m, zomeruur) fel in intensiteit afnemen. Of het nu zonnig of betrokken
is, het kunstlicht (wegen, auto's, woningen) zal moeten aangestoken worden.
Dit zal in sommige gevallen automatisch gebeuren. Als u echt van de zonsverduistering
wil genieten, loop dan niet het risico u in de buurt van een verlichtingspaal te
bevinden waarvan het licht plots aangaat.
Terwijl de zonnesikkel steeds smaller wordt, blijft hij even intens licht
geven. Het is leuk om te zien hoe elke kleine opening een beeld van deze
sikkel projecteert. Onder de bomen vormen zich duizenden beeldjes van de
sikkel, één voor elk gaatje tussen de bladeren. Men kan zelf
heel eenvoudig zulk een gaatje improviseren, door beide handen kruisgewijs op
elkaar te plaatsen, en telkens een kleine opening te laten tussen de
middelvinger en de ringvinger. Indien de schaduw van de handen ver genoeg
geprojecteerd wordt, zal in het midden van de schaduw de vorm van de sikkel
verschijnen.
Ondertussen wordt de omgeving zelf beïnvloed. De temperatuur gaat dalen.
Het koelste ogenblik heeft normaal plaats 10 tot 15 minuten na de totaliteit,
en dan kan het 10 graden kouder zijn dan voorheen. Indien er geen wind was,
kan deze plots opsteken; indien er wel wind was kan deze van richting
veranderen, of helemaal wegvallen. Dieren en planten gedragen zich zoals bij
valavond (en nadien zoals bij dageraad). Vogels houden op met vliegen en
zwijgen, terwijl wilde en tamme dieren zich klaarmaken voor de nacht.
Gedurende de laatste vijf minuten verloopt het verschijnsel zo snel, dat men
heel alert moet zijn om niets te missen van alles wat simultaan gebeurt. Het
rauwe licht van de zonnesikkel neemt plots heel snel af, en wordt vervangen
door het getemperde en diffuse licht van de hemelachtergrond. Deze ziet er uit
als bij de schemering, en is donkerblauw. Aan de westelijke horizon verschijnt
een grijze, en later zwarte zone, die langzaam de hemel inpalmt. Het is de
naderende schaduw van de maan die op de atmosfeer (of eventueel op de wolken)
geprojecteerd wordt. Nog vóór de totaliteit aanvangt zullen in
dat donkere deel van de hemel de eerste sterren zichtbaar worden. De
voornaamste planeten en de helderste sterren verschijnen 2
tot 3 minuten vóór het tweede contact.
Tijdens de totaliteit wordt een groot deel van de hemel zeer donker blauw,
zoals tijdens de schemering, terwijl het indirecte licht dat komt van de
gebieden die buiten de totaliteit gelegen zijn, door de atmosfeer verstrooid
wordt. Dit verstrooide licht is geel tot oranje, en doet denken aan een
zonsopkomst of -ondergang. Het schijnt aan de horizon te ontspringen
en zich in alle richtingen te verspreiden, vaak op onregelmatige wijze.
Op dat ogenblik kan men eveneens het fenomeen van de vliegende schaduwen
waarnemen. Het is een netwerk van alternerende lichte en donkere banden die
constant in beweging zijn, soms snel, soms minder snel. Dit vluchtig fenomeen
wordt veroorzaakt door de breking van de smalle lichtbundel die van de
zonnesikkel afkomstig is, door de turbulente lagen van de hogere atmosfeer.
Het is verwant aan het twinkelen van een ster bij nacht. Doordat het contrast tussen
deze banden zeer gering is, is het fenomeen zeer moeilijk te fotograferen. Om
het visueel te zien, beschikt men best over een helder en egaal oppervlak. Of het
verschijnsel inderdaad zal te zien zijn, is moeilijk te voorspellen, want het
hangt af van de toestand van de hogere atmosfeer.
- Tweede en derde contact :
De enkele seconden net vóór en net na de totaliteit zijn
waarschijnlijk de meest indrukwekkende. Het is heel donker geworden, maar niet
volslagen duister. De donkere boog van de maanschaduw trekt met hoge snelheid
langs de hemel, en bereikt de rand van de zon op het ogenblik zelf van het
tweede contact. Reeds enkele tientallen seconden vóór dit tweede
contact is de zonnesikkel zo smal geworden dat aan de overkant (de westkant van
de zon) de zonnecorona zichtbaar wordt. De sikkel en de corona vormen samen de
zogenaamde "diamantring". Plots brokkelt de zonnesikkel af, en valt uiteen in
een reeks heldere punten en bogen, die snel smaller worden om vervolgens
volledig te verdwijnen. Het zijn de "parels van Baily", die gevormd worden
door het zonlicht dat nog door de valleien tussen de bergen op de maan kan
schijnen. Dit spektakel is heel aangrijpend, maar heel kort, want het duurt
slechts 2 tot 3 seconden. Alleen waarnemers langs de rand van de
totaliteitszone kunnen dit verschijnsel langer waarnemen (een tiental
seconden), en zullen de parels zien verschijnen en weer verdwijnen langsheen
een groot stuk van de rand van de maan. Zij zullen de totaliteit net missen,
maar voor enkele wetenschappers is dit de kans om onze kennis omtrent het
reliëf van de maan te verbeteren.
Na het verdwijnen van het laatste restje fotosfeer, kan gedurende een paar
seconden een straal of boog waargenomen worden met een felle rode of roze
kleur. Het is de chromosfeer, een dunne laag van de zonneatmosfeer net boven
de fotosfeer, die heel helder is in de golflengte van waterstof (de
zogenaamde H-alfa lijn, in het rode gedeelte van het spectrum). Vandaar zijn
naam: chromosfeer betekent letterlijk "kleursfeer". Op dat ogenblik wordt de
hemel plots heel donker, terwijl de corona zich "ontvouwt". Tenminste, dat is
de prachtige indruk die men krijgt bij waarnemingen met het blote oog. En
daarmee is de totale fase van de zonsverduistering begonnen. Die fase zal
eveneens op symmetrisch wijze bij het derde contact een einde nemen, door alle
verschijnselen van het tweede contact in omgekeerde volgorde te laten verlopen.
- De totaliteit :
Na deze heel snelle opeenvolging van vluchtige fenomenen, volgt tijdens de
totaliteit een periode van schijnbare rust waarin nauwelijks iets verandert.
Het spektakel van de zonnecorona te midden van de sterren, geeft de indruk dat
ze daar voor eeuwig aan het firmament geprent staat. Enkel de kleine
verplaatsing van de maanschijf ten opzichte van de corona kan met een telescoop
of een verrekijker vastgesteld worden. Natuurlijk is deze indruk slechts
schijn, want het fenomeen duurt maar enkele minuten, en men moet klaar staan om
het verschijnsel te fotograferen of te filmen als men een herinnering naar huis
wil meenemen.
Bovendien is een juist lopend uurwerk (of beter: een elektronische timer) heel
nuttig om zich niet te laten verrassen door de plotse wederverschijning van de
fotosfeer bij het derde contact. Opgelet voor de ogen, vooral als men door een
optisch instrument kijkt!
Aan de hemel zullen de sterrenbeelden verschijnen die anders 's nachts in de
winter te zien zijn (verschuiving van zes maanden), evenals enkele planeten.
Mercurius en Venus zullen zich in de onmiddellijke nabijheid van de zon
bevinden. Misschien zullen Saturnus en Jupiter laag in het westen te zien
zijn. Maar dat alles vervalt in het niets vergeleken bij het
onvergetelijk schouwspel van de corona: een uitgebreid lichtgevend schijnsel
rond de zwarte maanschijf.
De corona wordt gevormd door een reeks stralenbundels, waarvan
de vorm onregelmatig is, en niet te voorspellen valt. Ze zijn te zien tot op
ongeveer anderhalve graad van zon, waar ze ongeveer verdrinken in het
azuurblauw van de hemelachtergrond. Aan de rand van de zon is de corona
ongeveer even helder als de volle maan, maar aan de verste uiteinden heeft ze
nog nauwelijks een duizendste van die helderheid. Enkel het menselijk oog
(eventueel met behulp van een verrekijker) kan zich aan die extreme contrasten
aanpassen; het fenomeen op beeld vastleggen zal veel moeilijker zijn.
Trouwens, geen enkele foto van een zonsverduistering is er tot nu toe in
geslaagd de wonderlijke visuele indruk van de corona op de blauwe
hemelachtergrond weer te geven. Nochtans is de corona niet gekleurd, want ze
wordt gevormd door verstrooiing van het licht van de fotosfeer. De
protuberansen daarentegen, die soms kunnen waargenomen worden aan de rand van
de zon, hebben dezelfde roos-rode kleur als de chromosfeer. Het zijn bogen of
tongen van materie die kouder is dan de corona.
De corona van de zon
Bij een totale zonsverduistering bedekt de maan de volledige zonneschijf en worden we van
alle rechtstreeks zonlicht afgeschermd. Tegelijkertijd krijgen we een veel lichtzwakker beeld
van indirect zonlicht dat verstrooid wordt op de buitenste atmosferische lagen van de zon.
De grillig gevormde 'kroon' rond de zonneschijf die we dan zien, wordt de corona genoemd.
De kenmerkende eigenschap van de corona is zijn hoge temperatuur.
Metingen hebben inderdaad aangetoond dat de
temperatuur van de zonnecorona miljoenen graden Celsius bedraagt. Bij deze temperaturen
komen de electronen los van de atoomkernen. Zulk een mengsel van gedeeltelijke of
volledig geïoniseerde atomen en vrije electronen
noemt men een plasma. De 'plasma'-toestand wordt ook wel eens omschreven als de vierde
aggregatietoestand (naast vaste stoffen, vloeistoffen en gassen), en is de meest voorkomende
aggregatietoestand in het heelal.
|
|
|
|
|
|
| |
 |
|
 |
|
| |
De corona in zichtbaar licht tijdens de zonsverduistering van 16 Februari
1980 in Kenia.
|
|
Een EUV opname van de corona door de
ruimtelescoop EIT op de satelliet SOHO. We zien het coronaal plasma
bij een temperatuur van 2 miljoen graden Celsius.
SOHO is een internationaal samenwerkingsproject (ESA/NASA).
|
|
De corona van de zon beperkt zich niet tot het verstrooien van zichtbaar licht.
Wegens zijn hoge temperatuur zendt de corona zelf ook extreem-ultraviolettestraling (EUV)
en Röntgenstraling (X-stralen) uit. Door de beschermende ozonlaag rond de aarde, hebben we geen
hinder van deze schadelijke straling, maar kunnen we deze ook niet bestuderen vanaf het
aardoppervlak. Met behulp van ruimtetelescopen boven de ozonlaag, kunnen we echter
Röntgen en EUV beelden maken van de corona.
Een plasma als dat van de zonnecorona heeft een bijzondere wisselwerking met het
magneetveld dat het bevat. Het magneetveld geeft structuur aan het plasma en
het plasma geeft als het ware massa aan het magneetveld. Beiden moeten dan ook samen
beschouwd worden. Beelden in EUV en X-stralen laten zien dat de corona is
opgebouwd uit met plasma gevulde lussen die het coronaal magneetveld volgen.
Deze lussen komen in groepen voor, actieve gebieden genoemd, en de uiteinden van
deze coronale lussen eindigen dikwijls in zonnevlekken die in zichtbaar licht op
het zonne-oppervlak gezien kunnen worden. Wanneer zich tijdens een zonsverduistering een
actief gebied aan de rand van de zonneschijf bevindt, ziet men een zogenaamde
'helmet streamer': een koepelvormige structuur die vaak vergeleken wordt met
de helmen van Duitse soldaten uit WO I.
Het magneetveld van de corona ligt waarschijnlijk ook aan de basis van het raadsel
waarom de corona zoveel heter is (miljoenen graden Celsius) dan het zonne-oppervlak zelf
(ongeveer 6000 graden Celsius). Langsheen de magnetische lussen lopen elektrische stromen en, onder
de juiste omstandigheden, kan een botsing
van twee of meerdere magnetische lussen dan ook leiden tot een 'kortsluiting' of
reconnectie. Sommige theorieën trachten de hoge temperatuur van de corona te verklaren
door een overvloed van zeer kleine dergelijke reconnecties. Andere theorieën dan weer,
proberen de verhitting van de corona te verklaren met behulp van magnetische golven die
zich in een coronale lus voortplanten, enigzins vergelijkbaar met het verhittingsproces
in een microgolfoven.
De corona van de zon 'lekt', in de zin dat er een constante uitstroom van plasma uit de
corona is, weg van de zon. Deze uitstroom wordt de zonnewind genoemd.
Soms is de uitstroom niet geleidelijk, maar impulsief: door een plotse herschikking
van het magneetveld van de corona komt een groot deel van de corona los van de zon en
stroomt mee uit met de zonnewind. Zulk een impulsieve uitstoot
wordt een coronale massa-ejectie (CME) genoemd. Als een CME in botsing komt met het
magneetveld van de aarde kan dit tot problemen leiden voor satellieten (hoogteverlies),
astronauten (straling) en elektriciteitsnetten (stroomstoringen).
Het is dan ook van belang om de processen in de corona te begrijpen die tot een
CME leiden. Daarnaast is de corona van de zon (en de bijhorende zonnewind) een uniek
plasmalaboratorium waarin allerhande fysische processen kunnen bestudeerd worden. Als
dusdanig staat de zonnecorona model voor de coronae van andere sterren, maar bijvoorbeeld
ook voor het plasmagedrag in kernfusiereactors.
de hemel tijdens de totaliteit
Vermits de totaliteit van de verduistering in onze streken rond de middag
plaats zal hebben, zal de zon bijna op zijn hoogste punt aan de hemel staan
(op ongeveer 53 graden), en niet ver van het zuiden, in het zuid-zuid-oosten om
precies te zijn. Rond de verduisterde zon zullen verschillende planeten en
enkele heldere sterren verschijnen. Nochtans zal de hemel niet donker genoeg
zijn om alle sterren te tonen die tijdens een gewone nacht zichtbaar zijn.
Daardoor zal het moeilijk zijn om de vertrouwde vormen van de sterrenbeelden te
herkennen.
Om zijn weg te vinden, is het eenvoudigste om van de zon zelf te vertrekken, en
gebruik te maken van de hoekafstanden tussen de zon en de verschillende
objecten. Om een idee te hebben van deze afstanden is het handig gebruik te
maken van de hand met gestrekte arm. Zo kan men bijvoorbeeld gemakkelijk
vaststellen dat de maan een diameter heeft van slechts een halve graad, daar
een pink op armlengte afstand (meer dan een graad !) ruimschoots volstaat
om de maan te bedekken (als men die proef doet tijdens de partiële fase, moet
men zijn ogen beschermen met een aangepast filter !).
druk om te vergroten
Tijdens de totaliteit, veronderstellend dat men recht naar de zonnecorona kijkt
(maar wie zou tijdens de totaliteit de andere kant uitkijken ?), kan men Venus
links (ten oosten) en iets lager dan de zon zien schitteren, op een afstand van
ongeveer 15 graden, wat iets minder is dan een kleine span (zie verder).
Daarboven, ongeveer op dezelfde hoogte als de zon, bevindt zich Regulus (in het
sterrenbeeld Leeuw), veel zwakker dan Venus. Aan de andere kant van de zon
(ten westen), en iets verder, staat Mercurius. Zijn hoekafstand tot de zon zal
18 graden bedragen, wat ongeveer overeenkomt met een kleine span (zie verder).
Enkele andere planeten (Jupiter en Saturnus) en sterren zullen op dat ogenblik
eveneens boven de horizon staan. De helderste staan op de kaart aangegeven.
Jupiter en Saturnus zullen vrij laag boven de westelijke horizon staan.
Ter herinnering: op armlengte afstand zijn de hoekafstanden ongeveer als volgt
(dit varieert natuurlijk van persoon tot persoon !):
| samenstelling van de hand |
aantal graden |
| 1 vinger |
1.5 ° |
| 2 vingers |
3 ° |
| 3 vingers |
4.5 ° |
| 4 vingers |
6 ° |
| vuist |
9 ° |
kleine span
(de afstand
tussen de gestrekte duim en wijsvinger) |
18 ° |
grote span
(de afstand
tussen de gestrekte duim en pink) |
22 ° |
ECLIPSE Webmaster
