To je čudno, ali istinito. Možda u potpunosti ne razumijemo jednu od najjednostavnijih metrika u promatračkoj astronomiji: samo u koje vrijeme se izlazi Sunce ... stvarno?
To je nešto tako osnovno da se o tome rijetko radimo. Svakog jutra izlazak sunca utrkuje nas s istoka, pa sve do (ako ste na ekvatoru) preko 1.000 milja na sat (1.600 km / h), i to će činiti desetinama tisuća ujutro tijekom našeg života. Ako postoji jedna stvar na koju mislite da biste mogli računati, to je jutarnji izlazak sunca.
Sada, analiza Michigan Tech-a od strane američke mornaričke opservatorije Teresa Wilson sugerira da tradicionalne metode i almanasi mogu citirati izlazak i zalazak sunca za čak 5 minuta. Wilson je 8. siječnja objavio rezultate fascinantne studijeth sastanak Američkog astronomskog društva u Seattlu.
Problem je refrakcija. Da smo živjeli od riječi bez zraka, izračunati i promatrani trenutak izlaska sunca bio bi lagan ... ali kao sisari, koji dišu na zrak, imali bismo druge probleme da se suočimo. Zrak savija svjetlost, što znači da vidimo kako se Sunce malo odmaklo od svog stvarnog položaja na horizontu zbog atmosfere. Zajedno s Mjesecom, Sunce je jedan od rijetkih nebeskih objekata koji je velik i dovoljno blizu da se golim okom može prikazati kao nešto više od točke svjetlosti. Također, poput Mjeseca, prividni promjer Sunca iznosi oko pola stupnja, što znači da biste mogli objediniti lokalni horizont sa 720 Sunca od kraja do kraja, odnosno 180 Sunca od horizonta do zenita. Ova se veličina također neznatno mijenja od perihelija u siječnju do afelija u srpnju, jer čini se da Sunce raste, a smanjuje se od vrijednosti luka od 31,6 ′ 32,7 ′.
Većina računanja pretpostavlja lokalno izlazak i zalazak Sunca kao kad središte Sunčevog diska čisti horizont. Naravno, vaš stvarni horizont vjerojatno je prepun prednjih predmeta koje Sunce treba raščistiti, osim ako ne živite na udaljenom vrhu planine ili imate dovoljno sreće da promatrate izlazak i zalazak sunca s plaže.
Većina standardnih izračuna izlaska sunca pretpostavlja kut refrakcije od 34 'arcminuta, malo veći od prividnog promjera Sunca. Wilson u studiji napominje da se ta vrijednost navodi još iz 1865. godine, a njezina upotreba može se smanjiti čak i natrag u onu 17th majstor optike, Isaac Newton. Međutim, ta vrijednost je aproksimacija i ne uzima u obzir lokalne meteorološke uvjete. Zrak se ponaša sasvim drugačije, recimo, još uvijek siječanjskog jutra nad Velikim jezerima nasuprot vrućem prašnjavom julskom jutru kraj zapadne obale Afrike. Ipak, jednostavna upotreba standardne vrijednosti pretpostavlja da su istinski uvjeti na tim različito različitim lokacijama isti.
Wilsonova studija proučila je povijesne zapise 514 zalaska sunca i 251 izlaska sunca iz 30 zasebnih geografskih položaja. Većina njih (oko 600) nalazi se zajedno s vremenskim podacima za mjesto, koje je Wilson potom ubacio u tri odvojena modela refrakcije.
Wilson je otkrio da su, dok su izlazak i zalazak sunca varirali ovisno o sezoni, predviđanja za zimsko vrijeme obično kasnila, dok su ljetna predviđanja rano počela. Gledanje izlaska sunca nad vodom činilo se da će povećati učinak, mada je uzimajući u obzir visinu promatrača umanjeno odstupanje.
Štoviše, modeliranje složenog utjecaja vremena u troposferi nije otklonilo odstupanje. Wilson je otkrio da pomoću trenutnog 34 'standarda, ne možemo predvidjeti stvarno vrijeme izlaska na bolje nego u roku od 2 minute.
Zašto je to važno? Wilson napominje da jedna minuta pogreške pri mjerenju izlaska sunca na moru pomoću nebeske navigacije može dovesti do pogreške 15 nautičkih milja pogreške. To je presudno, jer je američka mornarica nastavila podučavati kadete nebeske navigacije za stare škole, u slučaju da cyber napad zaslijepi sposobnost GPS-a. Također, zasad je naše vrijeme postavljeno na astronomsko vrijeme, iako je bilo poziva da se udaljimo od ovog standarda i ukine brisanje i umetanje skočnih sekundi počevši od 2023. Mislim da je ovdje zaista fascinantna priča da je znanost koja okružuje ovaj osnovni aspekt astronomije nešto što bi stvarno mogao bilo tko učiniti, da je to jednostavno mislio učiniti.
Rješenje? Možda će pametne prognoze uspjeti objasniti lokalne atmosferske uvjete, pružajući promatračima bolje predviđanje izlaska i zalaska sunca.
… A Sunce će se nastaviti izdizavati i zalaziti, svaki dan.
