Sarosov ciklus
Priredili: dr.sc. Dragan Roša i Damir Hržina, dipl.ing.
Opažajući pomrčine Mjeseca već su Kaldejci uočili da se one periodički ponavljaju. Da su imali prilike dobiti informacije o pomrčinama Sunca zapazili bi isto. Do periodičke pojave pomrčina dolazi zbog harmonije između sinodičkog, drakonističkog i anomalističkog mjeseca. Pretpostavimo da se zbila pomrčina Sunca (ili Mjeseca). Mjesec je tada bio u fazi mlađaka (odnosno uštapa) i nalazio se u blizini čvora (uzlaznog ili silaznog). Za 6585,32 dana Mjesec će opet biti u fazi mlađaka (odnosno uštapa) što odgovara 223 sinodička perioda Mjeseca, a za 242 drakonistička mjeseca treba 6585,36 dana (Mjesec je opet u blizini čvora). Vidimo da se ti periodi gotovo idealno poklapaju, što znači da će zasigurno nastupiti pomrčina. Uz to 239 anomalističkih mjeseci iznosi 6585,54 dana, te ćemo u slučaju centralne pomrčine Sunca imati isti tip pomrčine – ili totalnu ili prstenastu ili prstenasto-totalnu. Ovaj period od 6585 dana (18 godina i 11 dana ili 18 godina i 10 dana – ako ima 5 prijestupnih godina) nazivamo sarosov ciklus.
Želimo li opažati pomrčinu Sunca koja će se zbiti nakon jednog sarosovog ciklusa morat ćemo otputovati u područje oko 120° zapadnije od mjesta gdje smo promatrali prvu pomrčinu. Razlog je što će Mjesečeva sjena na Zemlju pasti za 6585 dana i dodatnih 8 sati, te će se Zemlja oko svoje osi zakrenuti još za 120°. Nakon tri sarosova ciklusa sjena će opet pasti na približno isto područje, ali malo južnije (odnosno sjevernije, što ovisi o sarosovom nizu) i opisati će sličan oblik na Zemljinoj površini.
Pomrčine koje povezujemo sarosovim ciklusom spadaju u isti sarosov niz. Taj niz ne traje beskonačno jer se sinodički, drakonistički i anomalistički periodi ne poklapaju savršeno. Na kraju jednog sarosovog ciklusa Mjesečev čvor se pomakne otprilike 0,5° istočno. Uobičajeni sarosov niz počinje kada mlađak nastupi oko 18° istočno od čvora. Ako je čvor uzlazan, sjena će pasti sjeverno od Zemlje, te će u blizini sjevernoga Zemljina pola biti vidljiva djelomična pomrčina Sunca. Nakon jednog ciklusa sjena će pasti otprilike 300 km južnije te će faza djelomične pomrčine biti veća. Poslije 10 ili 11 ciklusa (oko 200 godina) zbit će se prva centralna pomrčina Sunca vidljiva iz blizine sjevernoga pola. Sljedećih 950 godina, centralne pomrčine će se moći opažati sa Zemljine površine, s time da je svaka sljedeća u nizu vidljiva s područja koje je južnije i zapadnije od prethodnog. Sarosov niz će završiti nakon 12 do 15 stoljeća na suprotnom polu. Ako prvi mlađak u nizu nastupi u blizini silaznog čvora, Mjesečeva će sjena kroz cikluse putovati od juga prema sjeveru. Zbog eliptičnih staza Mjeseca i Zemlje, svaki sarosov niz ne traje jednaki broj ciklusa i kreće se u granicama od 69 do 87 ciklusa ili 1226 do 1550 godina. U jednom nizu može se zbiti od oko 40 do 60 centralnih pomrčina Sunca. Uz to se mijenja i vrijeme trajanja pomrčina, a najduže su oko sredine sarosovog niza, kada Mjesečeva sjena pada blizu ekvatora.
Sarosovi nizovi označeni su brojevima i to parnim, ako je prvi mlađak blizu silaznog, odnosno neparnim, ako je prvi mlađak blizu uzlaznog čvora. Sustav označavanja nizova uveo je nizozemski astronom George van den Bergh 1955. godine. Dodijelio je broj 1 paru Sunčevih i Mjesečevih pomrčina koje su se zbile u drugom tisućljeću prije Krista. Određivanje redoslijeda nizova nije jednostavno jer se ne temelji na redoslijedu početaka ili krajeva pojedinih nizova, nego se određuje prema redoslijedu njihovih “maksimuma”. “Maksimum” niza je određen pomrčinom tog niza kod koje Mjesečeva sjena pada najbliže Zemljinom središtu. Parametar gama pokazuje udaljenost osi Mjesečeve sjene od središta Zemlje i izražen je u Zemljinim polumjerima. Uz pomoć tog parametra iz kataloga pomrčina Sunca (http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/SEcat/SEcatalog.html) možemo odrediti “maksimum” niza.
Uzmemo li u obzir da godišnje imamo dvije do pet pomrčina Sunca uočiti ćemo da paralelno imamo četrdesetak nezavisnih sarosovih nizova.
Sarosov ciklus možemo analogno primijeniti i za Mjesečeve pomrčine s jednom razlikom. Sarosove nizove koji počinju kada je uštap u blizini silaznog čvora označiti ćemo neparnim brojem.
Sinodički mjesec – vrijeme između dva mlađaka. Period iznosi 29,53059 dana (29d 12h 44m)
Drakonistički mjesec – vrijeme potrebno da Mjesec ponovno dođe u isti čvor. Period isnosi 27,21222 dana (27d 05h 06m)
Anomalistički mjesec – vrijeme potrebno da Mjesec opet dođe u perigej. Period iznosi 27,55455 dana (27d 13h 19m)
Čvor – kako staze gibanja pojedinih nebeskih tijela ne leže u istoj ravnini postoje dvije točke gdje staza jednog tijela (npr. Mjesečeva staza) presjeca ravninu gibanja drugog tijela (npr. Zemlje oko Sunca – ekliptiku). Točku gdje tijelo prelazi s juga na sjever (s “donje” na “gornju” stranu ravnine) nazivamo uzlazni, a sa sjevera na jug silazni čvor.