Λίγα λεπτά πριν και μετά από μια ολική έκλειψη ηλίου, ένα παράξενο και ανεξήγητο φαινόμενο κάνει την εμφάνισή του: οι λεγόμενες ζώνες σκιάς (shadow bands), γνωστές και ως «φίδια της σκιάς». Πρόκειται για αχνές, σκοτεινές και φωτεινές λωρίδες που κινούνται γρήγορα πάνω σε ανοιχτόχρωμες επιφάνειες, όπως το έδαφος ή οι τοίχοι των κτιρίων, λίγο πριν και λίγο μετά τη στιγμή που η Σελήνη καλύπτει πλήρως τον Ήλιο. Το φαινόμενο έχει παρατηρηθεί εδώ και αιώνες, όμως οι επιστήμονες εξακολουθούν να προσπαθούν να το εξηγήσουν.
Ο Ντέιβιντ Τέρνσεκ, καθηγητής Φυσικής και Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ, παρατήρησε για πρώτη φορά το φαινόμενο αυτό όταν ήταν έφηβος.
«Θα πρέπει να ήμουν περίπου 14 ετών. Το 1970 ταξίδεψα κοντά στο Βιρτζίνια Μπιτς για να παρακολουθήσω μια ολική έκλειψη. Είχα κατασκευάσει μόνος μου ένα τηλεσκόπιο και ήθελα να προσπαθήσω να την απαθανατίσω», δήλωσε στο CNN ο Τέρνσεκ, ο οποίος είναι επίσης διευθυντής του Αστεροσκοπείου Άλεγκενι στο Πίτσμπουργκ.
«Και ενώ βρισκόμουν εκεί, παρατήρησα ότι, λίγο πριν από την ολική έκλειψη, ζώνες φωτός διέσχιζαν το έδαφος», πρόσθεσε.
Το ανθρώπινο μάτι μπορεί να διακρίνει εύκολα τις ζώνες σκιάς, όμως η φωτογράφιση και η βιντεοσκόπησή τους είναι ιδιαίτερα δύσκολη, καθώς η αντίθεση ανάμεσα στις φωτεινές και σκοτεινές λωρίδες είναι πολύ χαμηλή.
Η έρευνα του Τέρνσεκ ως αστρονόμου επικεντρώνεται κυρίως στον σχηματισμό γαλαξιών και στα κβάζαρ, τους φωτεινούς πυρήνες μακρινών και αρχαίων γαλαξιών. Ωστόσο, διατήρησε την παιδική του περιέργεια για τις ζώνες σκιάς — ένα φαινόμενο για το οποίο υπάρχουν δύο θεωρίες, αλλά μέχρι σήμερα δεν έχει δοθεί οριστική εξήγηση.
Απρόσμενα αποτελέσματα
Το 2017, μια ολική ηλιακή έκλειψη διέσχισε τις ΗΠΑ από τη μία ακτή στην άλλη για πρώτη φορά εδώ και 99 χρόνια. Αφού εξασφάλισε χρηματοδότηση από τη NASA για τη μελέτη του φαινομένου, ο Τέρνσεκ ταξίδεψε στο Τενεσί μαζί με μια ομάδα προπτυχιακών φοιτητών του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ. Στόχος της ομάδας ήταν να διερευνήσει την επικρατούσα θεωρία, που διατυπώθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1980 και αποδίδει τον σχηματισμό των ζωνών σκιάς στις ατμοσφαιρικές αναταράξεις, δηλαδή στις ακανόνιστες κινήσεις των ρευμάτων αέρα.
Όταν η Σελήνη κρύβει το μεγαλύτερο μέρος του Ήλιου λίγο πριν από την ολικότητα, αφήνοντας μόνο μια λεπτή λωρίδα ηλιακού φωτός, οι ατμοσφαιρικές αναταράξεις γίνονται ορατές. Για τον ίδιο λόγο τα άστρα, όταν τα παρατηρούμε από τη Γη, φαίνεται να «τρεμοπαίζουν». Στην περίπτωση του Ήλιου, ωστόσο, το φαινόμενο συνήθως δεν είναι ορατό λόγω του τεράστιου μεγέθους του.
Η ομάδα τοποθέτησε στο έδαφος και σε ένα αερόστατο μεγάλου υψομέτρου ειδικούς αισθητήρες φωτός, οι οποίοι κατέγραψαν τα μοτίβα φωτός πριν και μετά την ολικότητα. Στη συνέχεια, ανέλυσε τα δεδομένα με τη χρήση φασματογραμμάτων, τα οποία απεικονίζουν οπτικά την ένταση των κυμάτων φωτός και τον τρόπο με τον οποίο αυτή μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου. Εάν η επικρατούσα θεωρία ήταν σωστή, οι ερευνητές θα έπρεπε να εντοπίσουν ζώνες σκιάς στο έδαφος, αλλά όχι στο αερόστατο, το οποίο βρισκόταν σε ύψος 25 χιλιομέτρων– πάνω από το μεγαλύτερο μέρος της γήινης ατμόσφαιρας.
Τα αποτελέσματα ήταν, ωστόσο, απρόσμενα. Οι ερευνητές εντόπισαν ένα σταθερό σήμα στα 4,5 Hz, δηλαδή μια συχνότητα που καταγράφει πόσες φορές ένα κύμα φωτός περνά από ένα συγκεκριμένο σημείο μέσα σε ένα δευτερόλεπτο, τόσο στο έδαφος όσο και σε μεγάλο υψόμετρο.
«Είδαμε αυτό το φαινόμενο πάνω από την ατμόσφαιρα και στο έδαφος, γεγονός που σήμαινε ότι η επικρατούσα θεωρία για τις ζώνες σκιάς μπορεί να ήταν λανθασμένη, με την έννοια ότι δεν αποτελούσε τη μοναδική εξήγηση», δήλωσε ο Τέρνσεκ.
Τα ευρήματα από την έκλειψη του 2017 υποδηλώνουν ότι ένα άλλο φαινόμενο, γνωστό ως περίθλαση-συμβολή, μπορεί να ευθύνεται για τις ζώνες σκιάς. Η περίθλαση είναι αυτό που συμβαίνει στα φωτεινά κύματα όταν συναντούν ένα εμπόδιο. Για παράδειγμα, όταν το φως κάμπτεται γύρω από ένα αιχμηρό εμπόδιο ή όριο, όπως η κόψη ενός μαχαιριού, τα κύματα κάμπτονται και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους δημιουργώντας ζώνες σκοτεινού και έντονου φωτός.
Η ερευνητική ομάδα έλεγξε επίσης ότι το σήμα δεν οφειλόταν σε ελαττωματικό ηλεκτρονικό εξοπλισμό που παρήγαγε λανθασμένες μετρήσεις. Ο Τέρνσεκ και οι φοιτητές του επανέλαβαν το πείραμα, επισημαίνοντας ότι τα αποτελέσματα δεν σήμαιναν κατ’ ανάγκη πως η επικρατούσα θεωρία ήταν λανθασμένη.
«Όταν έχουμε μια περίπλοκη κατάσταση στην επιστήμη, συχνά συμβαίνει δύο πράγματα να είναι ταυτόχρονα αληθινά και να συμβάλλουν στο ίδιο φαινόμενο», είπε.
Η δεύτερη προσπάθεια
Σχεδόν μία δεκαετία αργότερα, κατά την ολική ηλιακή έκλειψη της 8ης Απριλίου 2024, ο Τέρνσεκ πήγε με μια άλλη ομάδα φοιτητών ερευνητών στο Κονκάν του Τέξας- μια περιοχή όπου οι καιρικές συνθήκες αναμένονταν πιο ευνοϊκές. Ωστόσο, παρά τη χρήση πιο ευαίσθητων αισθητήρων και τη διεύρυνση των μετρήσεων, οι νεφώσεις δεν επέτρεψαν στους ερευνητές να ανιχνεύσουν ζώνες σκιάς. Η ομάδα χρησιμοποίησε δύο αερόστατα μεγάλου υψομέτρου με αισθητήρες φωτός, καθώς και 31 μετεωρολογικά αερόστατα για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, της πίεσης, της ταχύτητας του ανέμου και της υγρασίας.
Η ομάδα κατάφερε επίσης να τοποθετήσει επιπλέον αισθητήρες φωτός σε ένα αεροσκάφος που πέταξε πάνω από το Βερμόντ, όπου ο ουρανός ήταν καθαρότερος. Ωστόσο, το φασματογράφημα από το αεροσκάφος δεν έδειξε το σήμα των 4,5 Hz που είχε εντοπίσει ο ερευνητής στο αερόστατο το 2017. Οι ερευνητές δεν κατάφεραν να παρατηρήσουν ζώνες σκιάς από το έδαφος στο Βερμόντ, με αποτέλεσμα τα δεδομένα να παραμένουν ασαφή.
Ένα μυστήριο που παραμένει άλυτο
Ο Τέρνσεκ θα ταξιδέψει στο Λεόν της Ισπανίας μαζί με συναδέλφους του για να παρακολουθήσει την επερχόμενη ολική ηλιακή έκλειψη. Αυτή τη φορά, όμως, δεν θα μπορέσει να επαναλάβει το ίδιο πείραμα, καθώς η διαδικασία είναι ιδιαίτερα απαιτητική από πλευράς οργάνωσης.
«Αρχικά αποφάσισα ότι απλώς θα πήγαινα στην Ισπανία και θα απολάμβανα την έκλειψη, επειδή είναι ένα απίστευτο θέαμα. Αλλά, φυσικά, δεν μπόρεσα να συγκρατηθώ και θα πάρω μαζί μου έναν από τους ηλεκτρονικούς μας ανιχνευτές», είπε.
Στην καλύτερη περίπτωση, ελπίζει να εντοπίσει και να καταγράψει σε βίντεο τις ζώνες σκιάς, χρησιμοποιώντας τον ίδιο εξοπλισμό που είχε τοποθετήσει στο έδαφος στο Τέξας το 2024. Ωστόσο, χωρίς μετρήσεις σε μεγάλο υψόμετρο, από αεροσκάφος ή αερόστατο, τα αντικρουόμενα ευρήματα δεν μπορούν να οδηγήσουν σε οριστικό συμπέρασμα.
Πώς μπορείτε να δείτε τις ζώνες σκιάς
Ο Τέρνσεκ δεν είναι ο μόνος ερευνητής που θα προσπαθήσει να καταγράψει το φαινόμενο κατά την έκλειψη της Τετάρτης 12 Αυγούστου. Ο Γκόρντον Τέλπουν, λάτρης και έμπειρος παρατηρητής εκλείψεων, ο οποίος το 2017 και το 2024 εργάστηκε ως πρεσβευτής της NASA για την ενημέρωση του κοινού σχετικά με τις εκλείψεις, θα βρίσκεται στη Μαγιόρκα για την επικείμενη έκλειψη. Έχει δει ζώνες σκιάς σε πέντε από τις επτά εκλείψεις που έχει παρακολουθήσει.
«Δεν πρόκειται να τις δείτε πάνω σε γρασίδι ή άσφαλτο ή κάτι παρόμοιο. Χρειάζεστε μια λεία, ανοιχτόχρωμη επιφάνεια», λέει ο Τέλπουν, ο οποίος έχει δημιουργήσει εφαρμογή για εκλείψεις που περιλαμβάνει υπενθύμιση για το πότε πρέπει να αναζητήσει κανείς τις ζώνες.
Ο Τζο Κόντι, ανεξάρτητος ερευνητής και λάτρης της Φυσικής από τη Μασαχουσέτη, καλεί τους παρατηρητές εκλείψεων στην Ισλανδία και την Ισπανία να καταγράψουν το φαινόμενο με τα κινητά τους τηλέφωνα, στο πλαίσιο ενός προγράμματος επιστήμης των πολιτών. Μέχρι στιγμής, πέντε ομάδες έχουν εκδηλώσει ενδιαφέρον να συμμετάσχουν.
Ο Κόντι προτείνει στους παρατηρητές να κατασκευάσουν ένα απλό πλαίσιο παρατήρησης από χαρτόνι και να το καλύψουν με ένα λευκό σεντόνι. Ελπίζει ότι τα δεδομένα που θα συγκεντρωθούν θα βοηθήσουν την επιστημονική κοινότητα να κατανοήσει επιτέλους τι προκαλεί τις μυστηριώδεις ζώνες σκιάς. Για όσους βρεθούν την Τετάρτη στη ζώνη ολικότητας και θέλουν να παρατηρήσουν τις ζώνες σκιάς, ο Τέρνσεκ προτείνει να επιλέξουν σημεία νότια των ορεινών όγκων και μακριά από τις ακτές, όπου οι νεφώσεις είναι πιθανότερο να είναι πυκνότερες.
Πηγή: CNN
Κάνε like στη σελίδα μας στο Facebook
Ακολούθησε μας στο Twitter
Κάνε εγγραφή στο κανάλι μας στο Youtube
Γίνε μέλος στο κανάλι μας στο Viber
– Αναφέρεται ως πηγή το ertnews.gr στο σημείο όπου γίνεται η αναφορά.
– Στο τέλος του άρθρου ως Πηγή
– Σε ένα από τα δύο σημεία να υπάρχει ενεργός σύνδεσμος
