È possibile che l'ombra di The Moon sia un singolo punto durante l'eclissi solare?

Durante un'eclissi solare La Luna copre il Sole in alcuni punti della Terra. Ora il punto focale è un po 'sopra la Terra, quindi l'area d'ombra è di circa 160 miglia. Nella storia La Luna era un po 'più vicina alla Terra ma avrebbe potuto esserci stato un tempo in cui l'area d'ombra era solo un punto. (probabilmente solo per alcuni punti poiché la Terra non è davvero una sfera perfetta e anche l'orbita della Luna non è un cerchio perfetto).

the-moon solar-eclipse

— Marijn
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Ci sono eclissi solari anulari anche oggi. Quindi è possibile, è probabilmente un evento molto più raro di un'eclissi totale, ma possibile. Ma cosa ci sarebbe di interessante? Ne conseguirebbe solo che solo su un singolo punto della Terra abbiamo un'eclissi totale.

— Peter - Ripristina Monica il

Il sole non è una fonte puntuale.

— Wayfaring Stranger,

@WayfaringStranger Se il Sole e la Luna fossero sferici, l' ombra potrebbe ancora ridursi in un punto, ignorando la diffrazione.

— uho

@uhoh Sì, teorema fondamentale del calcolo e tutto il resto, ma non sarà in nessun punto che vedremo. La penombra è una guaina parallela attorno all'ombra. Quel punto potrebbe trovarsi a una distanza diversa rispetto al punto umbra. Troppo presto la mattina qui per esserne certi.

— Wayfaring Stranger,

@WayfaringStranger se il sole fosse una fonte puntuale, non ci sarebbe mai una penombra e non potrebbe mai esserci un singolo punto umbra. Non sono sicuro del motivo per cui hai sentito la necessità di menzionare che il sole non è una fonte puntuale.

— Ingolifs,

Risposte:

Quello che stai chiamando un punto focale è la fine dell'ombra, il punto in cui l'ombra si trasforma in antumbra. In un'eclissi solare totale, quel punto è sotto piuttosto che sopra la superficie della Terra. Un'eclissi anulare si verifica quando quel punto si trova sopra la superficie della Terra. La Luna sembra essere più piccola del Sole, lasciando un anello ininterrotto del Sole che sembra circondare la Luna.

Ci sono alcune eclissi solari che passano da anulari a totali e da totali a anulari. Un punto sulla superficie della Terra è esattamente alla fine dell'ombra in quei momenti di punti di transizione nel tempo. A questo punto nello spazio e nel tempo la Luna sembrerà avere esattamente le stesse dimensioni e esattamente in linea con il Sole.

— David Hammen
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Tuttavia, per essere equi, gli effetti di diffrazione (relativi alla lunghezza d'onda, non atmosferici) non permetteranno mai un'ombra "puntuale" matematica.

— Carl Witthoft,

Non sarà un'ombra "puntuale" anche senza diffrazione; ci sarà un unico punto di massima oscurità e gradualmente si ridurrà in leggerezza.

— user253751

@immibis bene, avremo sempre un singolo punto di oscurità che gradualmente si assottiglia in leggerezza, anche in un'eclissi totale profonda - a causa della dispersione atmosferica della luce (almeno è un singolo punto in un tempo idealmente limpido: le nuvole possono introdurre minimi multipli) . La realtà è confusa ...

— Ruslan,

Quanto è grande questo singolo punto di oscurità? È teoricamente zero / invisibile o un po 'più grande / un punto reale?

— Marijn,

@Marijn La domanda è la possibilità che si tratti di un punto effettivo di dimensione teoricamente zero. Se è più grande della dimensione zero, non è questa la situazione di cui si sta ponendo la domanda.

— user253751

Man mano che l'orbita eccentrica della Luna attorno alla Terra la avvicina sempre di più, le eclissi solari attuali possono essere totali o anulari. Tra questi ci sono eclissi ibride : totale lungo la parte di mezzogiorno del percorso e anulare vicino all'alba o al tramonto. Ciò accade principalmente a causa della curvatura della superficie terrestre e in parte a causa dell'eccentricità orbitale della Luna.

Le eclissi solari nel 21 ° secolo sono circa il 34% parziale, il 32% anulare, il 30% totale e il 3% ibrido. Man mano che millenni di effetti di marea allargano l'orbita della Luna, ci saranno più eclissi anulari e meno eclissi totali. Le eclissi ibride si verificano sporadicamente fino a quando sono possibili eclissi totali.

Eclissi ibridi avvenuta il 2005-04-08 e 2013/11/03 e si verificheranno 2023/04/20 e 2031/11/14 . Sulle mappe di Espenak, il percorso centrale è blu dove totale e rosso dove anulare. In un punto di transizione anulare / totale, la magnitudo dell'eclissi è di 1,00 e un osservatore vedrebbe un "anello di diamanti" che si ribalta da un lato all'altro.

— Mike G
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che dire del resto 35%? Come si chiamano quelli?

— Ev.

@ Ev.Kounis Partial.

— Mike G,

È possibile che l'ombra della luna sia un singolo punto durante l'eclissi solare?

~~No, perché la luna non è rotonda.~~ Sì. Devo modificare la mia risposta dopo aver letto i commenti @ IlmariKaronen di seguito. Matematicamente l'ombra potrebbe collassare su un segmento di linea, arco o altra forma corta 1D, o su due o più punti, ma questi non sono probabili per una Luna craterizzata casualmente.

Le immagini sottostanti sono screenshot del fantastico video Goddard della NASA Tracing the Solar Eclipse 2017 . Erano usati nell'ombra della Luna non poteva proprio assomigliare a questo - vero? .

inserisci qui la descrizione dell'immagine

In questa risposta ho calcolato la GIF mostrata di seguito, che illustra che la non circolarità rimane e non si restringe. Se la non circolarità della Luna è di 10 km, l'ombra non può essere più piccola di quella dimensione prima di iniziare a ricevere luce dalle valli che raggiungono il centro del punto.

Tuttavia , anche se fosse irregolare, l'ultimo frammento di umbra probabilmente finirebbe come un punto, anche se potrebbe non cadere nell'esatto centro della linea Sole-Terra.

GIF (lenta):

inserisci qui la descrizione dell'immagine

— Uh Oh
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Il momento in cui "inizi a ricevere luce dalle valli raggiungendo il centro del punto" è quando l'eclissi smette di essere totale. Poco prima di quel momento, ci sarà (quasi sicuramente) esattamente un punto sulla superficie della Terra in cui l'eclissi è ancora totale, vale a dire dove tutto il disco del Sole è ancora (solo a malapena) eclissato dalla Luna. E questo accadrà a prescindere dalla forma e dalle dimensioni della Luna (e del Sole!), Purché siano tali che siano possibili sia eclissi totali che anulari.

— Ilmari Karonen,

... L'unica avvertenza minore è che, se la forma della Luna fosse sufficientemente lontana dal giro, l'ombra potrebbe in teoria dividere in due o più parti prima che scompaia del tutto. Generalmente quelle parti sparirebbero comunque in momenti diversi, quindi ci sarebbe ancora un momento in cui l'ombra è costituita da un singolo punto. Ma se la forma della Luna (e la topografia della superficie terrestre) fossero sintonizzate con molta attenzione, in linea di principio si potrebbe fare in modo che l'ombra si riduca a due o più punti separati che svaniscono (quasi) contemporaneamente. Ma non credo che una simile coincidenza sia possibile nella pratica.

— Ilmari Karonen,

@IlmariKaronen hmm ... okay, sì, è vero! Matematicamente, potrebbe trattarsi di un segmento di linea corta o di due o più punti identici, ma le probabilità che ciò accada da una luna craterizzata casualmente sono essenzialmente zero. Farò una modifica, grazie per averlo sottolineato! Ya, abbiamo pubblicato contemporaneamente ;-)

— uhoh