Registros bizantinos de eclipses solares refinaram as medições do giro da Terra : ScienceAlert

Registros bizantinos de eclipses solares refinaram as medições do giro da Terra : ScienceAlert

Registros de eclipses solares de um milênio e meio atrás permitiram aos cientistas refinar as medições da mudança de rotação da Terra.

Uma revisão meticulosa de documentos históricos do Império Bizantino deu aos cientistas os horários e locais para cinco eclipses solares. Os resultados, embora consistentes com as descobertas anteriores, impõem novas restrições à taxa de rotação variável da Terra, dando-nos uma melhor compreensão de como nosso planeta está mudando ao longo do tempo.

A duração de um dia parece ser uma métrica bastante confiável e imutável. Vinte e quatro horas em um dia: 86.400 segundos. Isso é o que todos os nossos relógios contam, dia após dia após dia. Essa é a batida para a qual vivemos nossas vidas. Mas é meio que uma ilusão.

A velocidade com que nosso planeta gira diminui e acelera em padrões influenciados por uma variedade de fatores, tanto sob os pés quanto em cima.

Considere a tendência de longo prazo em que nossos dias estão gradualmente se estendendo cada vez mais. Com base no registro fóssil, os cientistas deduziram que os dias eram apenas 18 horas de duração 1,4 bilhão de anos atrás, e ajudou uma hora a menos do que são hoje 70 milhões de anos atrás. Parece que estamos ganhando 1,8 milissegundos por século.

Então há o estranho oscilações de seis anos: os cientistas descobriram que os dias da Terra sofrem variações de tempo de mais ou menos 0,2 segundos a cada seis anos ou mais.

Uma oscilação no eixo de rotação da Terra parece ser capaz de produzir anomalias, como um dia peculiarmente curto gravado no ano passado. Apenas por algo diferente.

Da atividade central, ao arrasto atmosférico, à órbita em expansão de a luavários fatores podem influenciar a duração real dos dias da Terra.

A discrepância entre a duração aceita de um dia para o qual todos ajustamos nossos relógios (Hora Universal, ou UT) e uma métrica padronizada precisamente contada por relógios atômicos (Hora Terrestre, ou TT) – os dispositivos de cronometragem mais precisos que temos – é uma medida conhecida como ΔT (delta-T).

ΔT torna-se realmente importante quando se trata de eclipses solares. Isso porque as posições do Sol e da Lua são calculadas e previstas usando TT, mas a sombra da Lua estará caindo em um planeta operando sob UT. Então você precisa saber a diferença entre os dois tempos para prever de onde na Terra o eclipse será visível.

Mas também funciona ao contrário! Se você tiver a hora e a localização precisas de um eclipse solar, poderá calcular ΔT. Os cientistas conseguiram calcular o ΔT a partir de registros históricos da China, Europa e Oriente Médio.

Três cientistas, Hisashi Hayakawa, da Universidade de Nagoya, Koji Murata, da Universidade de Tsukuba, e Mitsuru Sôma, do Observatório Astronômico Nacional do Japão, agora examinaram documentos históricos do e do Império Bizantino para fazer a mesma coisa.

Isso é para preencher uma lacuna significativa: do quarto ao sétimo séculos EC, há uma escassez de registros de eclipses solares. É um trabalho complicado. Muitas vezes, detalhes pertinentes aos estudos modernos não foram incluídos nos registros, por exemplo. Mas os pesquisadores conseguiram identificar cinco eclipses solares a partir de registros que não haviam sido analisados ​​anteriormente.

“Embora os relatos originais de testemunhas oculares deste período tenham sido perdidos, citações, traduções, etc., registradas por gerações posteriores fornecem informações valiosas”, Murata diz.

“Além de informações confiáveis ​​de localização e tempo, precisávamos de confirmação da totalidade do eclipse: escuridão diurna na medida em que as estrelas apareceram no céu. Fomos capazes de identificar os tempos e locais prováveis ​​de cinco eclipses solares totais dos séculos IV a VII. na região do Mediterrâneo Oriental, em 346, 418, 484, 601 e 693 EC.”

Em grande parte, os valores de ΔT que a equipe conseguiu derivar desses resultados foram consistentes com as estimativas anteriores.

No entanto, houve algumas surpresas. A partir do relato do eclipse que ocorreu em 19 de julho de 418 EC, os pesquisadores identificaram o local de observação da totalidade do eclipse como Constantinopla.

O autor, o historiador Philostorgius, descreve o eclipse: “Quando Teodósio [Emperor Theodosius II] atingiu a adolescência, no dia 19 de julho, por volta da oitava hora, o Sol estava tão completamente eclipsado que as estrelas apareceram.”

Philostorgius viveu em Constantinopla por volta de 394 EC até sua morte, por volta de 439 EC. Portanto, é mais provável que ele tenha visto o eclipse solar de lá. O modelo anterior para ΔT para este tempo teria colocado Constantinopla fora do caminho da totalidade do eclipse – então o registro permitiu que a equipe ajustasse ΔT para este tempo.

Os demais registros também apresentam pequenos ajustes.

“Nossos novos dados ΔT preenchem uma lacuna considerável e indicam que a margem ΔT para o século V deve ser revisada para cima, enquanto as dos séculos VI e VII devem ser revisadas para baixo”, Murata diz.

Embora os ajustes possam parecer leves, eles têm implicações consideráveis. Eles colocam restrições mais rígidas na variabilidade da rotação da Terra em escalas de tempo de séculos e podem informar estudos futuros de outros fenômenos geofísicos, como modelagem do interior do planeta e mudanças no nível do mar a longo prazo.

A pesquisa foi publicada em Publicações da Sociedade Astronômica do Pacífico.