När solen försvinner


Photo ©1998 Fred Espenak


Astronomi

Astronomi ingår i NO- och fysikämnena på grundskolan och i naturkunskapen och fysiken på gymnasiet, men man kan även anknyta till astronomi i undervisningen i många andra ämnen som datakunskap, svenska, språk, historia, kemi, filosofi, religion m m. Astronomi är dessutom utomordentligt lämpligt att använda för att erövra och befästa IT-kunskaper eftersom många av de allra senaste forskningsresultaten presenteras på webben i former som kan användas i skolundervisningen. Dessutom kan Internet och Webben användas för att effektivt kommunicera kring samtida observationer av elevgrupper världen över. Då får eleverna dessutom möjlighet till kontakt med proffessionella astronomer och språkträning. Astronomi är dessutom en vetenskap där amatörer kan göra stora upptäckter; flera av de mest kända kometerna har t ex upptäckts av lekmän. Duktiga elever kan därför forska efter nya viktiga upptäckter.


EAAE (European Association for Astronomy Education)

EAAE bildades i Aten 1995 för att främja astronomiundervisning på alla nivåer i Europa. Organisationen har nu c:a 400 medlemmar i ett 20-tal länder. Vi har publicerat en mängd material som kan användas i undervisningen på olika nivåer. Nästan allt material är på engelska eftersom vi vill öka samarbetet inom Europa. Detta material nås via vår webbplats. Den största delen av materialet har lagts ut i samarbete med ESO (Europeiska Sydobservatoriet, som är Europas ledande astronomiinstitution) och ESA (Den europeiska rymdstyrelsen). Alla de viktigaste fenomenen på himlen bevakas. Vi följde t ex de ljusstarka kometerna Hyakutake (år 1996) och Hale-Bopp (1997) från många platser i Europa. En av århundradets största astronomiska händelser i Europa var en total solförmörkelse som blev synlig i ett smalt band tvärs över kontinenten den 11 augusti i år. Tyvärr försvann den i moln på många ställen, men det var också många som fick se totaliteten. I Sverige blev solen bara delvis förmörkad. Vi fick här se en partiell solförmörkelse.
Vi har skapat en webbplats med information kring detta mycket dramatiska naturfenomen. Totala solförmörkelser är sällsynta fenomen på en given plats. I Sverige hade vi vår senaste totala solförmörkelse 1954 och nästa äger inte rum förrän år 2126. Även om man ser till hela vår världsdel dröjer det långt till nästa gång: Inte förrän år 2015 får vi en chans på Färöarna, sedan får vi vänta ända till 2026 och har då att välja mellan Island och ett litet område i norra Spanien.
Senast man kunde observera en total solförmörkelse i vårt närområde innan 11 augusti i år var 1990 i Finland. Tyvärr var det mulet nästan överallt utefter förmörkelsestråket i vårt östra grannland, så många som åkt dit i hopp om att få skåda fenomenet fick vända hem besvikna.
På EAAE:s webbplats finns dessutom mycket annat. Lärare, elever, forskare och andra som är intresserade av våra aktiviteter, kan t ex kommunicera skriftligt direkt med varandra i vårt webbaserade chat-rum som alltid är öppet. Man kan förstås stämma träff där också. Var och en som deltar i chatten kan då skriva ned meddelanden som direkt kan läsas av alla andra som deltar i mötet. Vi har också en e-postlista dit medlemmar kan skriva meddelanden som sedan går ut till alla som prenumererar på denna lista. På vår webbplats finns också en länklista till andra webbresurser som innehåller information av intresse för astronomiundervisningen i Europa.


Solförmörkelsen den 11 augusti 1999

Den 11 Augusti 1999 ägde alltså en total solförmörkelse rum. Totaliteten kunde ses överallt där det var klart inom en 11 mil bred zon som löpte tvärs över Europa från Cornwall i England via Frankrike, Belgien, Luxemburg, Tyskland, Österrike, Ungern, Jugoslavien, Rumänien, till nordöstra Bulgarien. Sedan rusade månskuggan vidare över Svarta havet och in i Asien. Hela tiden rörde den sig dubbelt så snabbt som en Concorde. Det beror på att månen rör sig med en hastighet av c:a 3400 km/h relativt solen sett från jorden. I hela övriga Europa blev förmörkelsen partiell. När det gäller Sverige var c:a 50% av solen att förmörkas i Norrland. Denna siffra ökade sedan mot söder för att i Skåne ligga kring 80%. EAAE håller nu på att publicera material som samlats in under solförmörkelsen. Alla är välkomna att bidra. Vi publicerade en rad aktiviteter kring solförmörkelsen. En av de platser varifrån vi observerade totaliteten var Laon i Frankrike där lärare och elever från bl a Sverige och Danmark deltog. På kartan nedan kan man se totalitetszonens utbredning i Europa och hur stor del av solen som förmörkades på de flesta platser i vår världsdel.
På ovanstående karta kan man se var och när solförmörkelsen var total. Det framgår också hur länge totaliteten varade. Man får lägga till två timmar till klockslagen för att omvandla dem till svensk/centraleuropeisk sommartid. Av kartan framgår också hur många procent av solen som skymdes av månen på olika platser utanför totalitetszonen. (Kartan är copyright Fred Espenak, NASA)

En total solförmörkelse äger rum när månen råkar befinna sig mellan jorden och solen. Hur fenomenet uppstår är beskrivet i många läroböcker, så jag går inte in på det här i detalj. Totala solförmörkelser inträffar alltid vid nymåne men inte varje gång månen har denna fas. Oftast passerar nämligen månen för långt över eller under jordbanans plan eftersom månbanan lutar 5° mot jordbanan. En total solförmörkelse varar högst ungefär 7 1/2 minut, men denna gång bara högst 2min 23s (se kartan ovan). Att längden på förmörkelsen varierar beror främst på, att månens avstånd till jorden skiftar pga att månbanan är elliptisk. Månen täcker solen helt under totaliteten och himlen blir mörk så att man ser de starkaste stjärnorna. Utanför totalitetszonen bleknar dagsljuset bara lite grann. Ibland får man en ringformig förmörkelse. Detta händer när månen i sin elliptiska bana befinner sig jämförelsevis långt bort från solen, och månens skugga inte når fram till jorden. I de områden som är belägna bortom slutet av skuggkonen kan man se de yttersta delarna av solskivan runt månen - därav förmörkelsens beteckning.

I Sverige var förmörkelsen i augusti 1999 som sagt partiell, men det var trots detta en imponerande syn att se månskivan röra sig långsamt över solen.

EAAE satte upp ett omfattande program för observationer av solförmörkelsen. Vi byggde härvid på erfarenheter från den partiella solförmörkelsen 1996.Resultat av observationer som rapporteras in kommer att publiceras på webben.

Hur man observerar solförmörkelser

Under en total solförmörkelse blir himlen ganska mörk och man ser de ljusstarkaste stjärnorna och planeterna. Utanför totalitetszonen blir förmörkelsen partiell och dagsljuset blir bara lite dämpat. Solförmörkelsen inträffade innan skolstarten i Sverige, men eleverna som gått igenom övningen innan sommarlovet ordentligt kunde klara den själva om ingen lärare hade möjlighet att vara med.

TITTA ALDRIG GENOM ETT TELESKOP UTAN FILTER SOM ÄR RIKTAT MOT SOLEN! Den kände vetenskapsmannen Galileo gjorde tyvärr detta och blev blind. Med våra moderna effektiva teleskop uppstår ögonskador på mindre än en sekund. Med hjälp av ett förstoringsglas (brännglas) kan man lätt demonstrera den enorma uppvärmning solljus kan ge. Om man vill titta på solförmörkelsen under dess partiella fas måste man skydda ögonen även om man inte använder något optiskt hjälpmedel! Det räcker inte med vanliga solglasögon, utan man kan t ex använda s k mylarfilter. Flera tidskrifter och böcker i ämnet utgivna under den senaste tiden innehåller specialglasögon. De säljs också i några optikaffärer och kostar några tior.

Det finns flera relativt enkla och säkra metoder med vilka man kan observera en solförmörkelse utan risk.

Hålkameran

Några av de allra första kamerorna innehöll inga linser utan hade bara ett litet hål.

Principen för en hålkamera

Ljus färdas rätlinjigt och därför träffar solstrålarna den bakre väggen i lådan och ger upphov till en skarp bild av ett föremål.

Man kan använda denna svarta låda som en kamera inte bara för att fotografera solen men också för att ta vanliga fotografier. Dessa hålkameror är lätta att konstruera, men ofta behövs långa exponeringar p g a den lilla apperturen. Denna metod användes t ex av franska miniatyrmålare på 1700-talet. De kunde då sitta en hel dag i en varm box och måla.

Hålkameran uppfanns av den engelske munken Roger Bacon (1220-1292). Bacons forskning ansågs vara trollkonst av hans samtida och han fick tillbringa halva livet i fängelse. För vårt projekt är däremot denna typ av kamera säker, laglig och enkel!

Solförmörkelsers förlopp kan följas i vår låda, och den här metoden kan användas även av grupper av ganska små barn. Hålet måste vara litet för att man ska få en skarp bild. Diametrar runt 1 mm är lämpliga. Boxen måste vara c:a 0,5-1 m lång för att man ska få en tillräckligt stor bild.

Under en konferens vid ESO 1994 presenterade spanska lärare fina resultat som de erhållit med hålkamremetoden. Som "lådor" hade de använt långa papptuber. Sådana fyra meter långa rör kan man få, ofta gratis, från affärer som säljer mattor. Solbilden blir ungefär 1% av lådans längd. En fyrameterstub ger alltså en 4 cm stor solbild.

Hålkamreeffekten kan också ses i naturen. I en tät lövskog kan man få uppleva att att nästan allt solljus absorberas utom vissa strålar som passerar genom några små glipor. Effekten på marken blir som i fig till vänster.

Så under solförmörkelsen kan du komma att se förmörkade solbilder spridda över marken i skogen.

Solkattsmetoden

En forskare från NASA, Joe Jordan, skrev en gång: 'One of the best ways to observe a partial solar eclipse is nice and simple: just take a mirror (like a standard square pocket mirror) and reflect the sun's image onto a wall at least several meters away. No poking holes or cutting and pasting cardboard, etc.! ..You'll notice that the reflection looks inverted relative to the appearance of the eclipsed sun in the sky.'

Spegelmetoden är i själva verket en mycket intressant variant av hålkameran. I stället för att låta solljuset passera genom ett litet hål, reflekteras ljuset till exempelvis ett skuggigt klassrum mot norr. Förutom att vara ofarlig, fungerar den här metoden väl när långa avstånd används. En liten tandläkarspegel ungefär 10 m bort kan ge en solbild som är ungefär 10 cm i diameter. En större spegel kan användas om man täcker den med ett papper med ett ganska litet hål.

Att använda en kikare som projektor

Man kan projicera en solbild m h a en kikare. Denna metod ger också anmärkningsvärda resultat. Av bilden nedan framgår principen.

Men återigen: TITTA ALDRIG GENOM EN OSKYDDAD KIKARE MOT SOLEN OCH LÄMNA ALDRIG KIKAREN OBEVAKAD!

Solobservationer genom negativ film och filter

Det beskrivs ofta i böcker och tidskrifter hur man observerar med filter. Det är ändå farligt av flera orsaker, så läs detta avsnitt noga.

Om du har ett bra teleskop. Köp ett bra optiskt solfilter. Om det monteras korrekt framtill på teleskopet uppnår man ett mycket imponerande resultat. För information om var man kan köpa filter, se i astronomitidningar som Astronomy och Sky & Telescope. Använd aldrig enbart vanliga solglasögon när du tittar på förmörkelser. De skyddar inte tillräckligt. Dina ögon kan förstöras för livet.

Några företag säljer solfilter som som är avsedda att monteras som ett okular. Undvik dessa produkter. En elev monterade en gång ett sådant på sitt teleskop. Han riktade instrumentet direkt mot solen. 40 sekunders solljus var tillräckligt och detta okular gick i bitar!

Avslutning

Denna artikel är en bearbetning av en artikel jag skrivit tillsammans med fyra andra EAAE-medlemmar nämligen Mogens Winther (Danmark), Josée Sert, Francis Berthomieu (Frankrike) och Brian Stockwell (Storbritannien) Vi vill tacka Patrick Poitevin, Joe Jordan, Eva Thisted och många andra för värdefulla kommentarer och förslag.

Denna artikel är webbversionen av en artikel i Skolbok ITiden (KK-stiftelsens SkriftSerie 1998:4) Den kommer att finnas kvar på denna adress (http://www.algonet.se/~sirius/eaae/sweden/solformorkelse.html) och den kommer att uppdateras och kompletteras. Detta arbete kan ni själva bidra till. Nu efter solförmörkelsen kommer den att kompletteras med resultat som rapporterats in till EAAE. Dessa rapporter kan skickas till mig.

Läkar till några webbsidor med material som anknyter till solförmörkelsen.

Solar Eclipses: Some Historical Notes

Determining the Earth-Moon Distance - Här kan du läsa hur elever i olika länder tillsammans kunde bestämma avståndet till månen vid den partiella solförmörkelsen 1996. Detta projekt har vi vidareutvecklat inför solförmörkelsen 1999.

Espenak's Eclipse Home Page innehåller tips om hur man observerar och fotograferar förmörkelser.


Anders Västerberg (anders@astro.su.se)
Saltsjöbadens Samskola
Samskolevägen 1
133 34 SALTSJÖBADEN

Sidan uppdaterades senast 18 augusti 1999