Se on outoa mutta totta. Emme ehkä täysin ymmärrä yhtä havaintoastronomian yksinkertaisimmista mittareista: mihin aikaan aurinko nousee… todella?
Se on jotain niin perustavaa, että harvoin kiinnitämme huomiota siihen. Joka aamu auringonnousu lyö meitä idästä yli 1 000 mailia tunnissa (jos olet päiväntasaajalla) yli 1 600 km/h ja tekee niin kymmeniä tuhansia aamuja koko elämämme ajan. Jos uskot voivasi luottaa johonkin asiaan, se on aamuauringonnousu.
Nyt, a Michigan Tech -analyysi Yhdysvaltain laivaston observatorion Teresa Wilson ehdottaa, että perinteiset menetelmät ja almanakat voivat lyhentää lainattua auringonnousua ja auringonlaskua jopa viidellä minuutilla. Wilson julkisti kiehtovan tutkimuksen tulokset tammikuun 8thAmerican Astronomical Societyn kokous Seattlessa.
Ongelmana on taittuminen. Jos eläisimme ilmattomalla sanalla, laskettu ja havaittu auringonnousun hetki olisi helppo… mutta ilmaa hengittävinä nisäkkäinä meillä olisi muitakin ongelmia. Ilma taivuttaa valoa, mikä tarkoittaa, että näemme Auringon hieman poissa todellisesta sijainnistaan horisontissa ilmakehän takia. Aurinko on Kuun ohella yksi harvoista taivaankappaleista, joka on riittävän suuri ja lähellä näkyvääkseen paljaalla silmällä enemmän kuin valopisteenä. Lisäksi, kuten Kuu, Auringon näennäinen halkaisija on noin puoli astetta halkaisijaltaan, mikä tarkoittaa, että paikallista horisonttia voisi reunustaa 720 Auringolla päästä päähän tai 180 Auringon horisontista zeniittiin. Tämä koko vaihtelee myös hyvin vähän perihelion tammikuussa aphelioniin heinäkuussa, kuten aurinko näyttää kasvaa sitten pienenee arvosta 31,6′ 32,7′ kaariminuuttia.
Useimmat laskelmat olettavat paikallisen auringonnousun ja auringonlaskun ajan, jolloin Auringon kiekon keskipiste tyhjentää horisontin. Tietenkin todellinen horisonttisi on luultavasti täynnä etualan esineitä, jotka Auringon on puhdistettava, ellet asu syrjäisellä vuoren huipulla tai olet onnekas tarkkailemaan auringonnousua ja -laskua rannalta.
Useimmat tavanomaiset auringonnousulaskelmat olettavat taitekulmaksi 34′ kaariminuuttia, joka on hieman suurempi kuin Auringon näennäinen halkaisija. Wilson toteaa tutkimuksessaan, että tämä arvo on lainattu jo vuonna 1865, ja sen käyttö saattaa ulottua tuohon 17.thvuosisadan optiikan mestari Isaac Newton. Tämä arvo on kuitenkin likimääräinen, eikä se ota huomioon paikallisia sääolosuhteita. Ilma käyttäytyy hyvin eri tavalla, esimerkiksi hiljaisena tammikuun aamuna Suurten järvien yllä verrattuna kuumaan pölyiseen heinäkuun aamuun Afrikan länsirannikolla. Kuitenkin pelkkä vakioarvon käyttäminen olettaa, että todelliset olosuhteet näissä eri paikoissa ovat samat.
Wilsonin tutkimuksessa tarkasteltiin historiallisia tietueita 514 auringonlaskusta ja 251 auringonnoususta 30 erillisestä maantieteellisestä sijainnista. Suurin osa näistä (noin 600) tuli paikan säätietojen mukana, jotka Wilson syötti sitten kolmeen erilliseen taitemalliin.
Wilson havaitsi, että vaikka auringonnousu ja -lasku vaihtelivat vuodenaikojen mukaan, talviajan ennusteet ajoittuvat myöhään, kun taas kesäennusteet ajoittuvat. Auringonnousun katsominen veden päällä näytti suurentavan vaikutusta, vaikka tarkkailijan korkeuden huomioon ottaminen vähensi eroa.
Auringonnousu Jimena de la Fronteran yllä, Espanjassa. Dave dickinson
Lisäksi troposfäärin sään monimutkaisen vaikutuksen mallintaminen ei poistanut ristiriitaa. Wilson havaitsi, että nykyisellä 34′-standardilla emme voi ennustaa todellista auringonnousuaikaa paremmin kuin 2 minuutin sisällä.
Miksi sillä on väliä? Wilson huomauttaa, että yhden minuutin virhe mitatessa auringonnousua merellä taivaallisen navigoinnin avulla voi johtaa jopa 15 merimailin virheeseen. Tämä on ratkaisevan tärkeää, sillä Yhdysvaltain laivasto on jatkanut kadettien vanhan koulun taivaallisen navigoinnin opettamista , jos kyberhyökkäys sokaisee GPS-kyvyn. Myös meidän aikamme on toistaiseksi asetettu tähtitieteellistä aikaa , vaikka on kehotettu siirtymään pois tästä standardista ja poistamaan ja lisäämään karkaussekuntia vuodesta 2023 alkaen . Mielestäni todella kiehtova tarina tässä on kuitenkin se tosiasia, että tätä tähtitieteen peruspuolta ympäröivä tiede on jotain, mitä todella kuka tahansa olisi voinut tehdä, jos hän olisi vain ajatellut tehdä niin.
Ratkaisu? Ehkä älykkäät ennusteet voivat ottaa huomioon paikalliset ilmakehän olosuhteet ja tarjota tarkkailijoille paremman auringonnousun ja auringonlaskun ennusteen.
…ja aurinko jatkaa nousuaan ja laskuaan joka päivä.