Na segunda-feira, 21 de agosto 2017, milhões nos EUA terão seus olhos voltados para o céu enquanto testemunham um eclipse solar total. A sombra da lua percorrerá os Estados Unidos, de Oregon à Carolina do Sul. O caminho desta sombra, também conhecido como o caminho da totalidade, é onde os observadores verão a lua cobrir completamente o sol. E graças aos dados de elevação da lua do Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA, ou LRO, juntamente com dados topográficos detalhados da NASA da Terra, temos os mapas mais precisos do caminho da totalidade de qualquer eclipse até hoje.

Criação de mapas iniciais

Mapas de eclipses têm sido usados ​​há muito tempo para traçar o caminho previsto para a sombra da lua ao cruzar a face da Terra. Friedrich Wilhelm Bessel e William Chauvenet, dois proeminentes astrônomos e matemáticos do século 19, desenvolveu a matemática ainda usada para fazer mapas de eclipses - muito antes dos computadores e dos dados astronômicos precisos coletados durante a Era Espacial.

Tradicionalmente, os cálculos do eclipse assumem que todos os observadores estão ao nível do mar e que a lua é uma esfera lisa que é perfeitamente simétrica em torno de seu centro de massa. Os cálculos não levam em consideração as diferentes elevações da Terra e das crateras da lua, superfície irregular.

Para mapas um pouco mais precisos, as pessoas usam tabelas de elevação e gráficos do limbo lunar - a borda da superfície visível da lua vista da Terra. Até recentemente, astrônomos usaram perfis de membros publicados em 1963 pelo astrônomo Chester Burleigh Watts para criar mapas de eclipses do caminho total da lua. Para produzir seus perfis, Watts projetou uma máquina que traçou 700 fotografias cobrindo todos os ângulos da lua visíveis da Terra.

Contudo, cálculos de eclipse ganharam ainda mais precisão com base em dados de topografia de observações de LRO.

Um novo olhar sobre um fenômeno antigo

Usando mapas de elevação LRO, O visualizador da NASA Ernie Wright no Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, criou um perfil de membro lunar que varia continuamente à medida que a sombra da lua passa sobre os Estados Unidos, como acontecerá durante o eclipse que se aproxima. As montanhas e vales ao longo da borda do disco lunar afetam o tempo e a duração da totalidade em vários segundos. Wright também usou vários conjuntos de dados da NASA para fornecer um mapa de elevação da Terra, de modo que as localizações dos observadores do eclipse fossem representadas em sua verdadeira altitude.

As visualizações resultantes mostram algo nunca visto antes:o verdadeiro, forma variável no tempo da sombra da lua, com os efeitos de um limbo lunar preciso e do terreno da Terra.

"Não poderíamos ter feito visualizações como esta nem 10 anos atrás, "Wright disse." Esta é uma confluência de crescente poder de computação e novos conjuntos de dados de plataformas de sensoriamento remoto como LRO e a missão de topografia de radar de transporte. "

A umbra lunar é a parte da sombra da lua onde todo o sol é bloqueado pela lua. Em um mapa de eclipse, isso lhe diz onde ficar para experimentar a totalidade. Durante séculos, mapas de eclipses retratam a forma da umbra da lua, ou a parte mais escura de sua sombra, como uma elipse lisa.

Conforme evidenciado nas novas visualizações, a forma umbral é dramaticamente alterada tanto pelo terreno lunar acidentado quanto pelas elevações dos observadores na Terra.

"Já sabemos há algum tempo sobre os efeitos do limbo lunar e a elevação dos observadores na Terra, mas esta é a primeira vez que realmente vimos dessa forma, "Disse Wright." Acho que vai mudar a forma como as pessoas pensam sobre o mapeamento de eclipses. "

A verdadeira forma da umbra é mais como um polígono irregular com bordas ligeiramente curvas. Cada borda corresponde a um único vale no limbo lunar, o último ponto no galho que deixa a luz do sol passar. À medida que essas bordas passam sobre cadeias de montanhas, eles são recortados pelos picos e vales da paisagem. A umbra da lua vai cruzar as cascatas, Montanhas Rochosas e Apalaches durante o eclipse de 2017.

"Os eclipses solares e lunares são uma excelente oportunidade para falar sobre a lua, já que sem a lua não haveria eclipses, "disse Noah Petro, cientista de projeto adjunto para LRO. "Porque conhecemos a forma da lua melhor do que qualquer outro corpo planetário, graças a LRO, agora podemos prever com precisão a forma da sombra conforme ela incide na face da Terra. Desta maneira, Os dados da LRO lançam uma nova luz sobre nossas previsões para o eclipse que se aproxima. "

O eclipse solar total na segunda-feira, 21 de agosto 2017 cruzará o território continental dos Estados Unidos começando no Oregon e terminando na Carolina do Sul. A última vez que um eclipse solar total atingiu os Estados Unidos foi em 1918, quando o caminho da totalidade entrou pelo canto sudoeste de Washington e passou por Denver, Colorado, Jackson, Mississippi, e Orlando, Flórida antes de sair do país na costa atlântica da Flórida.