Koordemeting

zonsverduistering 3 oktober 2005



Op 3 oktober 2005 werd een gedeeltelijke zonsverduistering waargenomen vanuit Appingedam. Om ook het publiek te kunnen laten meegenieten van dit natuurver-schijnsel was de 8 inch Meade Schmidt-Cassegrain opgesteld naast het Oude Raad-huis in de Wijkstraat. Door middel van een 25 mm oculair werd het beeld op een schermpje geprojecteerd, zoals op de voorplaat van De Vangspiegel (2005-7) werd getoond. Er werd met de hand gevolgd.

De verduistering die in een smalle strook over Portugal, Spanje en Afrika ringvormig was, werd voor Groningen getaxeerd op 56% van de zondiameter. Verder werd het moment van de eerste aanraking berekend op 9:56:24 MEZT, het maximum van de verduistering op 11:09:04 MEZT en het laatste contact op 12:21:45 MEZT. Het verschil in geografische lengte tussen Appingedam en Groningen bedraagt 16 boogminuten dat overeenkomt met ruim 1 minuut verschil in ware zonnetijd. In Appingedam is het later. Merk op dat in deze voorspelling het moment van maximale verduistering precies halverwege het eerste en het laatste contact valt. Zie de Sterrengids 2005.

Tijdens de voortgang van de verduistering te Appingedam werd op gezette tijdstippen met behulp van een liniaal in het projectiebeeld een meting gedaan van de lengte van de koorde die ontstaat als de maan een deel van de zonneschijf bedekt. De nauwkeurigheid in de lengte bedroeg enkele millimeters. De tijdstippen werden bepaald met een radio gecontroleerd uurwerk op zo'n 5 seconden precies. De diameter van de totale zonneschijf bedroeg 132 mm.



De metingen werden in onderstaande grafiek uitgezet, waarbij op de horizontale as de tijd in seconden is gegeven met het nulpunt om precies 10:00:00 MEZT. De momenten van eerste en laatste contact komen redelijk overeen met de verwachting voor Groningen.



De maximale lengte van de koorde bedroeg 120 mm, of 91% van de diameter van de zon zelf. Omgerekend met behulp van een beetje vlakke meetkunde leidt dat naar een maximaal verduisterd deel van de zondiameter van 58% (verwacht 56%) en van de oppervlakte van 48%.

  • Asymmetrie
      Uit de metingen komt duidelijk naar voren dat het maximum van de verduistering in Appingedam (11:21:30 MEZT) later is gevallen als was voorspeld. Opvallend is ook dat de grafiek niet symmetrisch is ten opzichte van het moment van maximale verduistering. Het lijkt wel of de verduistering langzaam begon en geleidelijk steeds sneller ging. Wat is daarvan de oorzaak?

      Het is bekend dat de zon en de maan schijnbaar vanuit het middelpunt van de aarde bekeken (geprojecteerd op de hemelbol) met constante snelheden langs de hemel bewegen, zeker gedurende zo'n korte tijd als de duur van de eclips. De maan is iets sneller dan de zon, waardoor de verduistering kan plaatsvinden. Voor deze situatie kan wis- kundig worden aangetoond dat de lengte van de koorde zich symmetrisch gedraagt ten opzichte van het moment van maximale verduistering precies halverwege de eclips. Dit is echter niet wat in werkelijkheid vanuit Appingedam is waargenomen. (Zie bovenstaande grafiek). De vraag is dan ook waardoor de asymmetrie in de waarneming werd veroorzaakt. Voor een verklaring moet meer in detail naar het probleem worden gekeken.

      Bedenk dat de maan aanzienlijk dichter bij de aarde staat dan de zon en dat de waarnemer zich niet in het middelpunt van de aarde, maar op het roterende aardoppervlak bevindt. Door de verandering van het standpunt van de waarnemer ten opzichte van de lijn ZA die de middelpunten van de zon en de aarde verbindt wordt een extra verschuiving waargenomen van de maan ten opzichte van de zon (parallax). Is de component van de snelheid van de waarnemer loodrecht op ZA constant dan zal dat alleen invloed hebben op de duur van de eclips en niet op de symmetrie. Immers, de schijnbare snelheid van de maan voor de zon langs is in dat geval eveneens constant.

      Echter, als de stand van de aardas en de rotatie van de aarde in aanmerking worden genomen, wordt duidelijk, dat genoemde snelheidscomponent van de waarnemer niet constant is, maar geleidelijk toeneemt tijdens de duur van de verduistering. (Deze begon immers in de ochtend en was rond de middag voorbij). Door de beweging van de waarnemer op de roterende aarde haalt daarom enerzijds de maan de zon schijnbaar minder snel in en neemt anderzijds de afstand van het middelpunt van de zon tot de baan van de maan toe. Het netto effect is een vertraging tijdens het eerste deel van de verduistering die later overgaat in een versnelling. De grafiek van de lengte van de koorde zou daardoor asymmetrisch kunnen worden, waardoor het maximum van de eclips niet meer halverwege het eerste en laatste contact valt, zoals voorspeld voor Groningen, maar op een later tijdstip. De waarneming laat dat zien.

      Het voorstellingsvermogen van de lezer kan enigszins worden geprikkeld met behulp van een aardbol, volgens de heersende datum (3 oktober, dicht bij het begin van de herfst) in de juiste stand geplaatst. De beweging van de waarnemer in Appingedam kan dan worden gevolgd van 's ochtends tot 's middags. De snelheidscomponent loodrecht op de richting ZA (aarde-zon) kan hieruit worden afgeleid en ontbonden in componenten in en loodrecht op het eclipticavlak. Het verst verwijderde object (de zon) beweegt schijnbaar met de waarnemer mee.
  • Conclusie
      Elke eclips wordt op een verschillende manier door de beweging van de waarnemer ergens op de roterende aarde zodanig be´nvloed dat de (theoretische) symmetrie in de koordemeting verloren kan gaan. Zowel versnellingen als vertragingen of combinaties daarvan behoren tot de mogelijkheden. Met de aardbol op de juiste manier in de hand kan daarover inzicht worden verkregen. Berekeningen tonen echter aan dat dit bij deze verduistering niet het waargenomen asymmetrische effect kan hebben veroorzaakt en dat de theorie overeenstemt met de in de Sterrengids vermelde tijdstippen. De herkomst van de asymmetrie blijft dus een raadsel.


      Als het duister is verbannen wordt het nooit meer licht!

      (Nacht van de Nacht, 29 oktober 2005, Oudeschip)


      Wim Zanstra