Valuri de lumină și întuneric aleargă pe pământ. Fenomenul misterios observat înaintea eclipselor

Adaugă-ne ca sursă preferată în Google Urmărește-ne pe Google News

Valuri care par să alerge pe pământ, forme asemănătoare unor șerpi și modele ondulate de lumină și întuneric. De secole, observatorii eclipselor totale de Soare descriu un fenomen neobișnuit cunoscut drept „benzi de umbră” sau „șerpi de lumină”.

Acestea apar cu puțin timp înainte și după faza de totalitate, atunci când Luna acoperă complet Soarele și cerul se întunecă. Fenomenul poate fi văzut relativ ușor cu ochiul liber, însă este dificil de fotografiat sau filmat din cauza contrastului foarte redus, potrivit CNN.

Eclipsa totală de Soare din 12 august le va oferi cercetătorilor o nouă ocazie de a studia fenomenul.

Cum arată „șerpii de lumină”

Benzile de umbră apar sub forma unor linii întunecate, separate de zone luminoase, care se deplasează rapid pe sol sau pe pereții clădirilor.

David Turnshek, profesor de fizică și astronomie la Universitatea din Pittsburgh și director al Observatorului Allegheny, a văzut pentru prima dată fenomenul în adolescență, în timpul eclipsei totale de Soare din 1970, în apropiere de Virginia Beach.

„Cred că aveam 14 ani. M-am dus să văd o eclipsă totală lângă Virginia Beach. Îmi construisem propriul telescop și am mers acolo ca să încerc să fotografiez eclipsa”, povestește el.

„În timp ce eram acolo, am observat că, chiar înainte de eclipsa totală, aceste benzi de lumină se deplasau peste sol.”

Deși cercetările sale s-au concentrat în principal asupra formării galaxiilor și a quasarilor, nucleele extrem de luminoase ale unor galaxii îndepărtate, Turnshek și-a păstrat interesul pentru acest fenomen.

Benzile de umbră au două explicații principale propuse de cercetători, însă niciuna nu a fost demonstrată definitiv.

Două teorii pentru același fenomen

În 2017, când o eclipsă totală de Soare a traversat Statele Unite de la o coastă la alta pentru prima dată în 99 de ani, Turnshek a mers în Tennessee împreună cu un grup de studenți ai Universității din Pittsburgh pentru a studia fenomenul.

Cercetătorii au vrut să testeze principala teorie, formulată în anii 1980, potrivit căreia benzile de umbră sunt produse de turbulențele atmosferice, adică de mișcările neregulate ale curenților de aer.

Atunci când Luna acoperă aproape întregul Soare, înainte de totalitate, și rămâne vizibilă doar o fâșie foarte subțire de lumină, efectele turbulențelor atmosferice devin mai ușor de observat. Mecanismul este asemănător celui care face ca stelele să pară că sclipesc atunci când sunt privite de pe Pământ.

Pentru experiment, cercetătorii au amplasat la sol detectoare de lumină, numite fotodiode, și au instalat alte instrumente la bordul unui balon de mare altitudine.

Instrumentele au măsurat variațiile luminii înainte și după momentul de totalitate. Dacă teoria dominantă era corectă, benzile de umbră ar fi trebuit să fie detectate la sol, dar nu și la aproximativ 25 de kilometri altitudine, unde balonul se afla deasupra celei mai mari părți a atmosferei. Rezultatele nu au confirmat însă această așteptare.

Cercetătorii au detectat un semnal constant de 4,5 hertzi atât la sol, cât și la mare altitudine.

„Am observat acest efect deasupra atmosferei și la sol, ceea ce înseamnă că teoria principală privind benzile de umbră ar putea fi greșită în sensul că nu reprezintă singura explicație”, a spus Turnshek.

Rezultatele au readus în atenție o altă ipoteză: aceea că fenomenul ar putea fi provocat de difracția și interferența luminii

Difracția apare atunci când undele luminoase întâlnesc un obstacol sau o margine. Lumina se poate curba în jurul acestuia, iar undele pot interfera între ele, formând benzi întunecate și luminoase.

„La un moment dat, aceasta era cea mai populară teorie, potrivit căreia fenomenul ar fi un fel de efect de difracție și interferență”, spune cercetătorul.

Echipa a verificat dacă semnalul înregistrat nu fusese provocat de o defecțiune a aparaturii și a căutat o nouă ocazie pentru a repeta experimentul.

Turnshek sa spus însă că rezultatele nu demonstrează că teoria turbulențelor atmosferice este greșită.

„Când ai de-a face cu o situație complicată în știință, se întâmplă adesea ca două lucruri să fie adevărate în același timp și să contribuie amândouă la fenomen”, spune el.

Experimentul din 2024 nu a rezolvat misterul

O nouă încercare a avut loc aproape un deceniu mai târziu, la eclipsa totală din 8 aprilie 2024.

Turnshek a mers cu o altă echipă de studenți în Concan, Texas, într-o zonă aflată pe traseul totalității.

De această dată, cercetătorii au folosit senzori mai sensibili și au extins măsurătorile. Au lansat două baloane de mare altitudine echipate cu senzori de lumină, precum și alte 31 de baloane meteorologice pentru măsurarea temperaturii, presiunii, vitezei vântului și umidității.

Condițiile meteo au afectat însă experimentul, iar cercetătorii nu au reușit să detecteze benzile de umbră.

„La sol a fost în mare parte înnorat. Am lansat cele două baloane de mare altitudine și nu am văzut absolut niciun semnal provocat de benzile de umbră, deși detectorul nostru era mult mai sensibil. Bineînțeles, am fost incredibil de dezamăgit”, a declarat Turnshek.

O altă serie de senzori a fost instalată la bordul unui avion care a zburat deasupra statului Vermont, unde cerul era mai senin. Nici acolo nu a fost detectat semnalul de 4,5 hertzi observat în 2017.

Pentru că nu au existat însă și observații corespunzătoare la sol în Vermont, datele obținute nu au putut oferi un răspuns definitiv.

Eclipsa din 12 august, o nouă șansă

Turnshek va merge la León, în Spania, pentru eclipsa totală din 12 august. De această dată, cercetătorul nu va putea repeta experimentul la aceeași scară, din cauza complexității logistice.

„Am decis inițial să merg pur și simplu în Spania și să mă bucur de eclipsă, pentru că este ceva incredibil. Dar, desigur, nu m-am putut abține și iau cu mine unul dintre detectoarele noastre electronice”, spune el.

În cel mai bun caz, cercetătorul speră să detecteze și să filmeze benzile de umbră cu echipamentele folosite la sol în Texas, în 2024.

Fără măsurători realizate simultan de la mare altitudine, cu un avion sau cu un balon, însă, misterul nu va putea fi lămurit definitiv.

Faza de totalitate a eclipsei din 12 august va putea fi observată în nordul extrem al Rusiei, estul Groenlandei, vestul Islandei, jumătatea de nord a Spaniei și în extremitatea nord-estică a Portugaliei.

Cum pot fi observate benzile de umbră

Turnshek nu este singurul care va încerca să înregistreze fenomenul.

Gordon Telepun, pasionat de eclipse și fost ambasador NASA pentru popularizarea informațiilor despre eclipse, va urmări eclipsa din Mallorca. El spune că a observat benzile de umbră la cinci dintre cele șapte eclipse pe care le-a văzut.

„Nu le veți vedea pe iarbă sau pe asfalt. Aveți nevoie de o suprafață netedă și de culoare deschisă”, explică Telepun.

Benzile sunt foarte discrete și pot fi ușor ratate, mai ales pentru că apar chiar înainte de totalitate, când majoritatea oamenilor privesc spre cer.

Joe Conti, cercetător independent și pasionat de fizică din Massachusetts, îi invită pe cei care vor urmări eclipsa din Islanda și Spania să filmeze fenomenul cu telefoanele mobile, în cadrul unui proiect de știință participativă.

El recomandă folosirea unei suprafețe simple din carton acoperite cu un material alb, pentru ca benzile să fie mai ușor de observat.

Cercetătorii speră că imaginile și măsurătorile obținute în timpul eclipsei din 12 august vor putea aduce noi indicii și, eventual, vor ajuta la elucidarea unui fenomen care îi intrigă pe observatorii eclipselor de secole.