Solförmörkelse
Även om de en gång var fruktade som en ond undertecken, har solförmörkelser hjälpt till att forma människans historia - och några få solförmörkelser, särskilt, har hjälpt till att vägleda filosofer och forskare till en bättre förståelse av himlen och vår sanna plats i universum.
Här är en nedräkning av 10 solförmörkelser som förändrade vetenskapen.
Ugarit Eclipse - Syrien 1223 B.C.
Observationer av solförmörkelser som gjordes av astronomer i Mesopotamia för mer än 3 000 år sedan är bland de allra tidigaste astronomiska uppgifterna. I själva verket, tillsammans med andra observationer som samlats in av babylonierna, assyrerna och andra i det forna Mellanöstern, är de de äldsta vetenskapliga dokumenten av något slag.
Vid den tiden trodde astrologer att solförmörkelser, kometer och andra himmelhändelser skulle kunna påverka mänskliga händelser här på jorden, särskilt öden för kungar och imperier. Men deras observationer för astrologiska skull markerar också de tidigaste kända stegen som tagits av mänskligheten på vägen till modern vetenskap.
Den tidigaste kända solförmörkelseobservationen som registrerades i Mellanöstern är Ugarit Eclipse, som var inskriven i könskript på en lertavla som upptäcktes i den syriska staden Ugarit på 1940-talet.
Enligt en studie publicerad i tidskriften Nature 1989 beskriver texten på surfplattan en total solförmörkelse som inträffade den 5 mars 1223 f.Kr., när Ugarit var en del av det assyriska riket.
Observationen konstaterar att stjärnorna och planeten Mars var synliga i mörkret orsakat av förmörkelsen: "På nymånens dag, i Hiyars månad, blev solen till skam och gick ner på dagen, med Mars närvarar. "
Anyang Eclipse - Kina 1302 B.C.
Under många år tycktes Ugarit-tabletten beskriva en förmörkelse som inträffade 1375 f.Kr., vilket skulle ha gjort det till den äldsta kända förmörkelseobservationen.
Men eftersom Ugarit-tabletten nu tros hänvisa till 1223 f.Kr., en observation av solen som gjordes i staden Anyang i centrala Kina år 1302 f.Kr. anses nu vara den tidigaste överlevande posten av en solförmörkelse.
Det skrevs i ett forntida kinesiskt manus som skrapades på ett plant fragment av sköldpaddsskal, en av tusentals arkeologiska reliker från perioden känd som "orakelben", från den senare tron att de var magiska och kunde hjälpa till att förutsäga framtiden .
Observationen konstaterar att "tre lågor åt solen och stora stjärnor sågs", som forskare har tolkat som en beskrivning av en totalförmörkelse med tre ljusa gasströmmar i solkorona, som bara blir synlig under en förmörkelse.
1989 använde astronomer vid NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) Anyang-observationer och månförmörkelseobservationer från samma period för att bestämma det exakta datumet för den antika förmörkelsen som 5 juni 1302 f.Kr.
Därefter använde JPL-forskarna den informationen i en datormodell för att visa att jordens rotation har minskat något, med 0,0047 sekunder, sedan 1302 f.Kr., på grund av tidvattensfriktion - draken på den snurrande jorden orsakad av månens gravitationskraft vår yttersta utbuktning av vår planet.
Thales 'Eclipse - Anatolia, 585 f.Kr.
Enligt den antika grekiska historikern Herodotus förutspådde filosofen, astronomen och matematikern Thales av Miletus en solförmörkelse som inträffade över Lilla Asien under 600-talet f.Kr.
Medan det finns ett stort tvivel om påståendets noggrannhet beräknar moderna astronomer att om det hände som Herodotus sa, så var det troligtvis en ringformig solförmörkelse som var synlig över Mellanöstern den 28 maj 585 f.Kr.
Herodot rapporterade också att förmörkelsen ägde rum under en strid bredvid floden Halys i Anatolien mellan Medierna och Lydierna, en strid som sedan historien är känd som "Slaget om förmörkelsen."
Sci-fi-författaren Isaac Asimov noterade att denna strid därför var den tidigaste händelsen i historien för vilken det finns ett exakt datum; medan vetenskapshistoriker konstaterar att det också skulle ha varit den första vetenskapliga förutsägelsen för någon slags fenomen - åtminstone den första som faktiskt förverkligades.
Stöd för Thales hävdar att han kunde ha förutsett ett troligt datum när en solförmörkelse kan uppstå genom att använda Saros Cycle, en ungefär 18-årig cykel där mönstret för sol- och månförmörkelse upprepas nästan exakt.
De tidigaste bevisen för användningen av Saros-cykeln är från Babylonia i cirka 500 f.Kr., men det kan ha använts mycket tidigare. Och det är till och med möjligt att Thales kanske har rest till Babylonia för att lära sig det.
Anaxagoras Eclipse - Grekland, 478 f.Kr.
Enligt den grekiska historikern Plutarch och andra forntida författare var filosofen Anaxagoras från Clazomenae den första som insåg att en solförmörkelse orsakas av att månens skugga blottade ut solens ljus, snarare än någon form av solens förändring sig.
Detaljerna om hur Anaxagoras skulle ha räknat ut detta är inte kända, men moderna historiker hävdar att han kan ha använt beskrivningarna av förmörkelser från grekiska fiskare och sjömän i den ateniska hamnen i Piraeus för att få veta att eklipsskuggan bara var synlig över ett visst område och att det passerade snabbt över regionen från väst till öst.
Moderna astronomer har beräknat att en solförmörkelse den 17 februari 478 f.Kr., som var synlig från Aten där Anaxagoras sedan bodde, kan ha varit förmörkelsen som ledde till denna insikt.
På grundval av hans förmörkelseobservationer sägs Anaxagoras också ha uppskattat storleken på solen och månen. Månen, ansåg han, var minst lika stor som Peloponneshalvön i Grekland, och solen måste vara många gånger storleken på månen.
Hipparchus Eclipse - Grekland och Egypten, 189 f.Kr.
Enligt den grekisk-egyptiska astronomen Claudius Ptolemaios var astronomen Hipparchus i Nicaea den första som beräknade avståndet till månen från jorden med hjälp av observationer av en solförmörkelse som var synlig vid både Alexandra i Egypten och Hellespont-regionen i Grekland, mer än 620 miles (1 000 kilometer) norrut.
Moderna astronomer beräknar att detta antagligen var förmörkelsen den 14 mars 189 f.Kr.
Hipparchus var en hängiven observatör som sammanställda anteckningar om 20 sol- och månförmörkelser under sin livstid. Efter att ha noterat att en viss förmörkelse var total på Hellespont i Grekland, men endast verkade som en delvis förmörkelse vid Alexandria i Egypten, kunde Hipparchus beräkna avståndet till månen relativt avståndet på jordytan mellan de två städerna.
Genom att beräkna avståndet från Hellespont till Alexandria beräknade Hipparchus att månen var cirka 429 000 mil från jorden - en siffra som bara är cirka 11 procent större än medelavståndet mellan månen och jorden beräknat av modern astronomer.
Halley's Eclipse - England, 1715 A.D.
Den tyska astronomen Johannes Kepler utvecklade den moderna vetenskapliga förståelsen av solförmörkelser i skrifter publicerade 1604 och 1605, men han dog 1630 innan han gjorde några effektiva förutsägelser.
En kredit för de första riktigt vetenskapliga predikationerna av en solförmörkelse i historien går därför till den engelska astronomen Edmund Halley, som också upptäckte den berömda kometen som bär hans namn.
År 1705 publicerade Halley en förutsägelse för en solförmörkelse som skulle vara synlig över större delen av England den 3 maj samma år, baserat på teorin om universell gravitation utvecklad av sin vän Sir Isaac Newton.
Halley publicerade också en karta över den förutsagda förmörkningsvägen och uppmanade astronomer och allmänheten att göra sina egna observationer av händelsen.
Halley själv observerade förmörkelsen, som visade sig vara en ringformig (eller ringformad) förmörkelse, från byggnaden av Royal Society i London, på en ovanligt klar morgon i staden: "Några sekunder innan solen var gömd , där upptäckte sig runt månen en lysande ring kring en siffra, eller kanske en tiondel av månens diameter, i bredd. "
Under evenemanget var Halleys förutsägelser, beräknade för hand, bara av med cirka 4 minuter och cirka 18 mil (30 km) på avstånd.
Baily's Beads - Skottland, 1836
Edmund Halleys iakttagelser 1715 var också de första som registrerade utseendet på ett fenomen som skulle bli känt som Baily's Beads - de ljusa prickarna med ljus som förekommer runt den mörkare månens lem precis som solen försvinner bakom den,
Halley räknade också ut den rätta orsaken till fenomenet: dalarna mellan kullarna längs månens synliga kant, som översvämmas av ljus ett ögonblick medan topparna är i mörkret: ”... vilket utseende kunde gå från någon annan orsak än Ojämlikheter i månens yta, det fanns några förhöjda delar därav nära Månens sydpol, vars interposition del av det oerhört fina Filament of Light fångades, "skrev Halley.
Samma fenomen observerades av den engelska astronomen Francis Baily under en ringformig förmörkelse i Skottland 1836, och även om Halley hade noterat samma effekt mer än 100 år tidigare, har effekten sedan dess blivit känd som "Baily's Beads."
En relaterad effekt är "diamantringen", som visas här i en förmörkelse 2009 över Japan, som är en sista ljusstråle som ses när bara en "pärla" återstår.
Nordeuropa, 1851
Den totala solförmörkelsen över norra Europa den 28 juli 1851, bestämde ett antal första i förmörkelsevetenskapen. Det var den första förmörkelsen som blev föremål för en internationell expedition av Storbritanniens Royal Astronomical Society (RAS), liksom expeditioner av astronomer från många andra europeiska länder.
Uppteckningarna av förmörkelsen från 1851 inkluderar de första observationerna av solens övre atmosfär, kromosfären, av den brittiska astronomen George Airy, som var medlem av RAS-expeditionen till Sverige.
Airy trodde först att han hade sett ljusa "berg" på solens yta, men senare insåg astronomer att han såg små framträdanden av ljus gas som kallas "spicules" som ger kromosfären ett snyggt utseende
En berömd berättelse om förmörkelsen 1851 gjordes av en annan medlem av RAS-expeditionen till Norge, John Crouch Adams, som några år tidigare korrekt beräknade Neptuns bana baserat på avvikelser i planeten Uranus omloppsbana.
"Koronaens uppträdande, som lyser av ett kallt ojämnt ljus, gjorde ett intryck på mitt sinne som aldrig kan släppas ut, och en ofrivillig känsla av ensamhet och oro kom över mig. Ett parti av hammare som hade skrattat och pratat glad vid sitt arbete under den tidiga delen av förmörkelsen, sattes nu på marken, i en grupp nära teleskopet, tittade på vad som ägde rum med största intresse och bevarade en djup tystnad. En kråka var det enda djuret nära mig; det verkade ganska förbluffat, skakande och flyga bakåt och framåt nära marken på ett osäkert sätt, "skrev Airy i en studie med titeln" Berättelse om solförmörkelsen av solen den 1851, 28 juli, som observerades i Gottenberg vid Christiania, och på Christianstadt, publicerad i november 1851.
Evenemanget 1851 producerade också det första fotot av en solförmörkelse som visas här, som gjordes av Julius Berkowski vid Royal Observatory i Konigsberg i Preussen, nu Kaliningrad i Ryssland.
Upptäckten av Helium - Indien, 1868
Den 16 augusti 1868 gjorde den franska astronomen Jules Janssen fotografier av solens spektrum under en total solförmörkelse i den östra indiska staden Guntur.
Vid analys av fotografiet med hjälp av den nyligen upptäckta spektroskopivetenskapen noterade Janssen förekomsten av en ljus linje i den gula delen av solens spektrum, vilket indikerade förekomsten av en okänd gas i solens atmosfär, tillsammans med vanligt väte.
Först antog Janssen att den ljusa linjen orsakades av elementet natrium. Men inom några månader efter Janssens upptäckt hittade den engelska astronomen Norman Lockyer samma linje i spektrumet med vanligt dagsljus och noterade att den inte kunde motsvara något känt element.
Lockyer kallade det nyupptäckta elementet "helium", efter ett grekiskt ord för solen, Helios.
Trots att det finns rikliga stjärnor inom himlen är helium sällsynt på jorden. Det är mycket lättare än de flesta gaser och slipper lätt in i den övre atmosfären och därifrån ut i rymden.
Efter att det hittades av astronomer i solen, förblev helium okänd på jorden förrän omkring 30 år senare, när den skotska kemisten William Ramsay upptäckte avlagringar av gasen i en bit uranmalm, som ett resultat av det radioaktiva förfallet av tyngre element.
Denna NASA-bild visar solen i våglängder för ultraviolett ljus orsakat av upphetsade heliumatomer.
Einsteins förmörkelse - Afrika och Sydamerika, 1919
Albert Einsteins teori om allmän relativitet, utvecklad mellan 1907 och 1915, gjorde den häpnadsväckande förutsägelsen att ljus påverkades av tyngdkraften - och som ett resultat skulle ljusstrålar som passerade nära ett stort föremål i rymden, såsom solen, brytas eller böjas .
Men det första beviset på Einsteins teori skulle inte komma förrän 1919, efter att observationer gjordes av en total förmörkelse som var synlig från Afrika och Sydamerika.
De brittiska astronomerna Arthur Eddington och Frank Watson Dyson reste till ön Principe, utanför Afrikas västkust, för evenemanget.
De hade förberett sig för förmörkelsen genom att noggrant mäta de exakta platserna för de ljusa stjärnorna i Hyades-klustret i stjärnbilden Taurus, som de beräknade skulle ligga på vägen för förmörkelsen 1919.
Beväpnad med Hyades "sanna" position tog Eddington och Watson Dyson sedan fotografier av stjärnorna under förmörkelsetotalen i Principe. Deras fotografier visar att ljuset från Hyades-stjärnorna verkligen "böjdes" när det passerade nära solen, vilket resulterade i att stjärnorna visade sig på en något annan plats än deras verkliga position, precis som Einstein förutspådde.
Observationer av senare förmörkelser, såsom förmörkelsen 1922 över Afrika, Indiska oceanen och Australien, hjälpte till att bekräfta Eddingtons observationer och Einsteins teorier om gravitation och ljus.
