Translate

17.11.2024

A New Historical Solar Eclipse Discovered for Calculating Delta T

Aloitin komiasti Englannin kielellä jotta ulkomaillakin ymmärtävät mistä täällä puhutaan. Edellisen blokkaukseni jälkeen olen nyt entistä varmempi, että Äänisen rannan kalliopiirrokset todella ovat merkintöjä siellä nähdyistä auringonpimennyksistä eivätkä millään tavoin liity johonkin  salaperäiseen kuun palvontaan, mitä myös on tarjottu vaihtoehdoksi. Rengasmaista pimennystä kuvaava piirros on sitä paitsi niin taitavasti hakattu, että ansaitsisi jo sinänsä päästä esille kalliopiirrosten top kymppiin. Nyt se todennäköisesti on myös vanhin muistijälki koskaan, mitä meille on vanhoista pimennyksistä säilynyt ja muodostaa  tärkeän kiintopiste monelle aihetta sivuavalle tutkimukselle.

Kuten edellisellä kerralla jo kerroin, vanhoja pimennyksiä on nähty satoja kilometrejä sivussa niiden lasketuista näkymäalueista. Ne ovat kyllä tapahtuneet laskettuun aikaan mutta menneisyydessä maapallo on pyörinyt nopeammin ja laskettu paikka on ehtinyt alta pois.  Laskuihin on tehtävä Delta T:n nimeä kantava korjaus, jotta tiedetään, minne Kuun varjo oikeasti on osunut. Aihetta on tutkittu paljon ja kehitelty kaavoja virheen korjaamiseksi, Nasan sivustolla  jopa 13 kpl. Jos pyritään sekuntien tarkkuuksiin tämä voikin olla tarpeellista mutta eihän meillä menneisyyden  pimennyksistä näin tarkkoja tietoja ole. Kyllä niille vähempikin tarkkuus riittäisi, uskon. Alla kuva omasta yrityksestäni puristaa lasku yhteen ainoaan kaavaan.

Kuva 1.

Kuvan aineisto on koottu PcAllakan käyttämistä korjauksista löytämiinsä pimennyksiin ja analysoitu  TableCurve ohjelmalla, jonka löytämä kaava  korreloi täydellisesti alla olevan taulukon  aineistoon (r²=1). Tämä ei tietenkään ole ihme, löytynyt kaava on vain toinen versio PcAllakan käyttämästä, jossa aikaskaala on erilainen.

Paikka        sijainti        pimennys       koko Delta T
             °       °    vuosi*kk*pv*LMT h       ΔT sek.
Peri Nos  E36.021 N61.406 -4278*06*07*11.317 A95% 140588
Peri Nos  E36.021 N61.406 -4260*06*17*19.067 A94% 139573
Peri Nos  E36.021 N61.406 -4233*07*19*13.100 A93% 138056
Zhenxun¹ E112.679 N36.00? -2136*10*22*07.650 A96% 49990
Ugarit    E35.782 N35.602 -1374*05*03*05.567 100% 30573
Anatolia  E35.000 N39.000 -1311*06*24*12.750 100% 29220
Ninive !  E43.153 N36.359  -762*06*15*10.667 100% 18978  
Qhufu    E116.986 N35.582  -708*07*17*15.517 101% 18111
Babylon   
E44.420 N32.250  -401*01*18*11.23  101% 13647
Xian      E108.90 N34.300  -180*03*04*14.900 101% 10883
Babylon   E44.420 N32.540  -135*04*15*08.467 101% 10365
Babylon   
E44.420 N32.250    -9*06*30*14.33  101% 8992
Antioch²  E36.167 N36.200   346*06*06*06.700 101% 5727
Nisibis²  E41.217 N37.067   346*06*06*07.083  99% 5727
Konstan.  E28.976 N41.012   418*07*19*13.317  95% 5166
Ateena    E23.720 N37.970   484*01*14*07.833 101% 4686
Antioch³  E36.167 N36.200   601*03*10*10.708  93% 3893
Niki³     E30.850 N30.417   601*03*10*10.004 100% 3893
Teleda    E36.800 N36.350   693*10*05*09.341 100% 3325
Dallas    W96.780 N32.800  2042*04*08*12.724 101% 73

¹) paikan leveysaste epävarma  ²)  ³)  Molemmat mahdollisia historialliseksi havaintopaikaksi


Taulukossa paikan nimeä klikkaamalla pääsee  linkkiin, josta sen tiedot on haettu. Sarake Delta T on PcAllakan laskema, samoin pimennyksen koko ja sarake LMT eli paikallinen keskiaurinkoaika pimennyksen maksimivaiheessa, kun ajan yksikkönä on tunti (h). 

Vaikka PcAllakka onkin kunniakkaasti löytänyt kaikki taulukon pimennykset, sisältää löydetty kaava kuitenkin myös kaikki sen sisäiset virheet, joita sillä vanhana yksinkertaisena kotimikro-ohjelmana vääjäämättä on. Siksi halusin testata sitä myös NASAn aineistoon, millaisen kaavan sieltä löytyvä aineisto tuottaisi. Jos oletamme, kuten PcAllakka, että maapallon hidastuminen on ajan suhteen lineaarista,  hid. = f+gt,  voimme integroimalla laskea 

(1)                       ΔT = 36525t(f + gt/2)dt  =  36525 (ft²/2 + gt³/6) + C.

Kaavassa ajan yksikkönä  on juliaaninen vuosisata mistä johtuu tuo kerroin 36525 eli päivien luku tuossa ajassa. Jos ajan alkuhetkeksi otetaan vuosi 1900, voi kertoimet f ja g ratkaista suoraan yo. taulukon arvoista. TableCurven analyysi niistä tuotti arvot.

                              = 1.045 ms/cy g= 0.047 ms/cy² ja C=44.87s,

jotka kaavaan 1 sijoitettuna antavat  PcAllakan käyttämän kaavan

(2)                      ΔT = 44.87s  + 19.0841 t² - 0.2872 t³.

NASAn arvot löytyivät  tuolta ja täydensin niitä vielä  Morrison L.V.,  F.R. Stephenson F.R.  tutkimuksesta  vuodelta 2004, eli samasta lähteestä mistä NASAkin oli arvonsa hakenut.  Alla TableCurven analyysi niistä.

Kuva 2. Auringonpimennyksistä johdettu Maan pyörähdysajan muutos.
Kuvan punainen piste Peri Nos havainto PcAllakan laskemana.

Vertailun vuoksi lisäsin aineistoon  myös PcAllakan laskeman Peri Nos pimennyksen mutta analyysissä sen painoarvo oli vain yksi promille. Siitä huolimatta Nasankin havainnot johtivat hyvin lähelle tätä uutta kiintopistettä. Tämä on mielestäni kiistaton osoitus, että Peri Nos niemekkeelle hakattu piirros todella on merkintä paikalla nähdystä pimennyksestä olematta mikään kuu huuhaan ilmentymä, kuten aikaisemmin on uskottu. Alla vielä TableCurven laskemat hidastusparametrit virherajoineen.

  (3)                   f=1.4453 +- 0.0247 ms,   g=0.0247 +-0.0048  ms/cy. 
 
 
PcAllakan oletettu tarkkuus on ollut +- 1 minuutti, jota ΔT:n epävarmuuden vuoksi ei ole voinut tarkemmin testata. Vuoden -135 pimennys on kuitenkin antanut tähän uuden mahdollisuuden. Pimennyksestä tiedetään, että sen täyden vaiheen aikana Jupiter  on ollut näkyvissä lähellä  aurinkoa, samoin Mars, Venus ja Merkurius olivat myös  näkyneet mutta tulleet esiin jo pimennyksen osittaisen vaiheen aikana. Lisäksi muistiin oli merkitty pimennyksen alkaneen 96 minuuttia auringon nousun jälkeen ja kestäneen 140 minuuttia. Pimennyksen täydellinen vaihe oli siis ollut 166 minuuttia auringon nousun jälkeen eli 8:20 paikallista aikaa, jos luotamme PcAllakan laskemaan nousuaikaan. Alla ohjelman näkemys tapahtumasta.

Kuva 3. Auringon pimennys Babyloniassa, kuvassa myös Jupiter.  Kuvan ulkopuolella
oikealla ylhäällä olisi vielä Mars ja alhaalle vasemmalla Merkurius ja Venus
.

Näemme, että Jupiter on hienosti mukana mutta laskettu aika eroaa ilmoitetusta hieman. Myös PcAllakan  laskema pimennyksen kesto, 134 m, poikkeaa ilmoitetusta, joka oli 140 m. 

Eroista huolimatta pidän testiä onnistuneena eivätkä erot välttämättä kerro pelkästään ohjelman huonosta laskutaidosta. Eroja voi syntyä myös, jos todellinen havaintopaikka eroaa ohjelman käyttämästä. Myös Delta T:n kaava voi olla vialla eivätkä nuo muistiin merkityt lukematkaan välttämättä oikeat ole tai savitaulusta oikein luettu.

Linkkejä

Tämä linkki on mielenkiintoinen. Sivulla 47 siinä vapaasti kääntäen todetaan:
"Jos merenpinta napa-alueiden sulamisen johdosta kohoaa 10 mm, kasvaa päivän pituus 0.06 ms."
Kertaluku on siis sama kuin parametri g:llä edellä. Asian tekee mielenkiintoiseksi  linkin 2 kuva sivulla 329. Siinä ΔT:n muutos on pysähtynyt ja jämähtänyt paikalleen lähes koko pikkujääkauden ajaksi.

Linkissä on hyvä käyttöliittymä jolla pimennykset voi valita monin tavoin ja halutun kohteen näkymäalueen voi siirtää  katseltavaksi myös Google Earthin kartalle.

Osa 2

Tarkkaavainen lukija varmaan on huomannut, että taulukon Delta T arvot edellä ovat systemaattisesti alle Nasan laskemien. Päivitin siksi PcAllakkaan kuun keskipituuden kaavan ja laskin em. taulukon uudelleen. Uudet arvot sopivat nyt melko hyvin myös Nasan arvoihin kuten ao. kuvasta voimme havaita.


Kuva 4. PcAllakan laskukaava Delta T:lle. Kaava sovitettu ohjelman
omiin ja Nasan ilmoittamiin arvoihin.










Ei kommentteja:

Lähetä kommentti

Muista, että törkyviestit poistetaan.

A New Historical Solar Eclipse Discovered for Calculating Delta T

Aloitin komiasti Englannin kielellä jotta ulkomaillakin ymmärtävät mistä täällä puhutaan. Edellisen blokkaukseni jälkeen olen nyt entistä va...