У понеділок, 8 квітня, мільйони людей по всій Північній Америці мають стати свідками однієї з найрідкісніших подій – повного сонячного затемнення.
Від тихоокеанського прибережного міста Масатлан у Мексиці до східного узбережжя канадського Ньюфаундленду Місяць ідеально закриє Сонце та кине свою тінь на Землю, практично перетворюючи день на ніч.
На це з нетерпінням чекають не лише звичайні глядачі, але і вчені, які готують низку експериментів та досліджень, пише кореспондент ВВС Future Джонатан О’Каллаган.
Повне сонячне затемнення десь на Землі відбувається кожні 18 місяців. Сонце перебуває у 400 разів далі від Землі, ніж Місяць, і воно у 400 разів більше, тому диск Місяця повністю закриває сонячний диск, коли він ідеально розташовується між Землею і Сонцем.
Нинішнє квітневе затемнення заслуговує на особливу увагу через те, що його матимуть можливість спостерігати на дуже великій території близько 31 млн людей.
Під час повної фази затемнення земля зануриться у темряву не більше, ніж на чотири хвилини, але цього достатньо, щоб провести важливі спостереження за атмосферою Сонця, його короною, за реакцією дикої природи на небесну подію та навіть запустити ракети для дослідження земної атмосфери.
Як затемнення впливає на тварин
Адам Гартстоун-Роуз з Університету штату Північна Кароліна очолює проєкт з вивчення того, як на затемнення реагує дика природа.
Під час минулого затемнення у США, яке відбулося 21 серпня 2017 року, команди університету в різних зоопарках спостерігали, як поводяться тварини.
“Найбільше мені сподобалися жирафи, – каже Гартстоун-Роуз. – Були повідомлення, що дикі жирафи в Африці під час повного затемнення почали скакати. Я був дуже скептичний, тому що жирафи досить пасивні тварини. Але попри мій скептицизм, деякі з них справді почали бігати”.
“Найбожевільніша поведінка”, каже Гартстоун-Роуз, була в групи галапагоських черепах.
“Мірою наближення фази повного затемнення вони ставали дедалі активнішими, – розповідає він. – Прямо на піку затемнення вони почали спаровуватися, і ми не можемо цього пояснити”.
“Можливо, це була одноразова подія. Цього разу ми спостерігатимемо за більшою кількістю черепах”, – додає дослідник і каже, що окрім них цього разу також досліджуватимуть поведінку понад 20 видів тварин, включно з гібонами, фламінго та орангутангами.
Поведінку тварин під час затемнення вивчатиме і Трей Вінтер з Advanced Research in Inclusion and Steam Accessibility (Arisa) Lab у Массачусетсі.
Він керуватиме проєктом NASA Eclipse Soundscapes – в його рамках вчені використовуватимуть невеликі пристрої розміром із телефон, оснащені мікрофонами, які називаються AudioMoths, щоб слухати звуки тварин, що перебувають поблизу.
Сотні волонтерів розмістять пристрої уздовж шляху затемнення, що дозволить Вінтеру та його команді почути, як різні тварини реагують як на зникнення світла під час повної фази, так і на пов’язане з цим падіння температури приблизно на 5,5C.
Але окрім тварин вчені також слухатимуть і людей.
“Я з нетерпінням чекаю можливості послухати багатьох людей, які вперше бачать затемнення, і звуки хвилювання, які вони видають”, – каже Вінтер.
Це також цікавить і Гартстоун-Роуза.
“Найдивніша поведінка тварин, яку ми спостерігали у 2017 році, була в людей навколо нас, – каже він. – Люди почали кричати, вигукувати та лягати на бетон”.
Хто і як досліджує затемнення
Однак не кожен, хто вивчає затемнення, зможе стати його свідком. Коли Місяць закриє Сонце, Арох Барджатья з Аеронавігаційного університету Ембрі- Ріддл у Флориді перебуватиме за сотні кілометрів від місць, де буде видно затемнення – у комплексі NASA Wallops Flight Facility у Вірджинії.
Тут він проводитиме унікальний експеримент під назвою Atmospheric Perturbations around Eclipse Path (Apep) – запуск трьох ракет-зондів заввишки 18 метрів в атмосферу, щоб спостерігати за змінами в ній під час затемнення.
“З професійного погляду я в захваті, – каже Барджатья. – А з особистої – трохи засмучений тим, що я пропущу повне затемнення”.
Інструменти на борту ракет вимірюватимуть заряджені частинки та електричні та магнітні поля в іоносфері та їхні зміни внаслідок затемнення. Коливання в іоносфері поза затемненням можуть впливати на супутниковий зв’язок, тому затемнення дає рідкісну можливість вивчити ці зміни більш детально.
У середньому в кожному окремому місці на Землі затемнення буває лише раз на 375 років, а це означає, що це затемнення не тільки спостерігатимуть, але й фотографуватимуть багато свідків цієї історичної події.
Лаура Петіколас з Університету Сонома в Каліфорнії закликає усіх охочих взяти участь у її проєкті Eclipse Megamovie, метою якого є поєднати сотні зображень у єдиний фільм про затемнення.
Петіколас вже робила такий проєкт у 2017 році, але каже, що він не виправдав їхніх очікувань через те, що у ньому взяло участь мало людей. Тож цього разу вони сподіватимуться на набагато більшу кількість зображень, зокрема професійних, щоб створити досконаліший продукт.
Є надія, що мегафільм розкриє особливості сонячної корони, такі як струменеві викиди гарячої плазми, що вибухає навколо Місяця, оскільки різні люди зніматимуть їх на шляху затемнення.
“Цю подію слід особливо відзначити, оскільки Сонце наближається до піка своєї активності, який називається сонячним максимумом, що відбувається в 11-річному циклі – і причини цього досі не повністю зрозумілі”, – каже вона.
Для багатьох людей вирішальну роль у тому, чи зможуть вони побачити повне затемнення, може зіграти погода – оскільки хмари завжди загрожують зіпсувати вид на сонце.
Один зі способів уникнути цього – піднятися в небо. І саме це збираються зробити пілоти NASA на двох літаках WB-57. Їх оснастять інструментами для вивчення Сонця. Вони піднімуться на висоту 15 км, слідуватимуть за маршрутом затемнення від узбережжя Мексики – і загалом проведуть у темряві близько семи хвилин.
Керівником одного з цих експериментів є Амір Каспі з Південно-Західного науково-дослідного інституту в Колорадо. Його команда використовуватиме інфрачервону камеру на борту одного з літаків для вивчення сонячної корони. Однією з ключових таємниць корони є те, що вона досягає температури мільйонів градусів у порівнянні з лише 5000C на поверхні Сонця – і причини цього досі не можуть повністю пояснити.
Каспі вважає, що може існувати зв’язок між викидами плазми з поверхні Сонця, які називаються протуберанцями, і самою короною. Ці протуберанці мають температуру до 30 000C – набагато меншу, ніж корона – але можуть бути так само яскравими в інфрачервоному діапазоні.
“Ми намагаємося відповісти на питання, що сприяє цим викидам”, – каже Каспі.
Тим часом Анджела Дез Жардінс з Університету штату Монтана організувала 53 команди студентів по всій території США, які випустять в атмосферу близько 600 повітряних куль – в рамках загальнонаціонального проєкту Nationwide Eclipse Balloon Project.
Вони піднімуться на висоту 35 км і будуть оснащені спеціальними інструментами, щоб побачити, як атмосфера Землі та погода реагують на зміну умов під час затемнення.
“Ми очікуємо, що в результаті зібраних даних буде опубліковано щонайменше десяток статей”, – Дез Жардінс. На борту навіть буде декілька камер, які транслюватимуть затемнення на землю.
Як затемнення впливає на нашу психіку
Однак затемнення впливає не лише на світ, який нас оточує, але й на нас самих.
Останні дослідження свідчать про те, що повне сонячне затемнення може мати потужний вплив на нашу психіку, викликаючи благоговіння.
Є небагато подій, які змушують нас відчувати цю емоцію так сильно, як повне сонячне затемнення, пише науковий письменник Девід Робсон. Згідно з дослідженнями, спостереження за такою дивовижною подією може змусити нас відчути смирення та турботу про інших.
“Люди можуть бути більш дружніми – їм може задатися, що вони мають тісніші соціальні зв’язки з іншими – і відчувають себе більш пов’язаними зі своєю спільнотою”, – каже Шон Голді, психолог з Університету Джона Гопкінса, який досліджував психологічні наслідки затемнення 2017 року.
Протягом останніх двох десятиліть благоговіння, яким наука довго нехтувала, стало популярною сферою наукових досліджень. Його визначають як подив та зачарування, викликані відчуттям величезності, що змушує нас почуватися меншими та скромнішими.
“Це емоція, яку ви відчуваєте, коли сприймаєте щось величезне, що кидає виклик вашому погляду на світ, – каже Дженніфер Стеллар, психологиня з Університету Торонто. – Це те, що ви відчуваєте до об’єкта чи людини, які є настільки надзвичайними, що це важко осягнути”.
Як пише Дачер Келтнер, психолог з Університету Берклі, у своїй книзі “Благоговіння” (Awe), це відчуття може заспокоїти “настирливий, самокритичний, владний голос нашого “я”, або его”, і спонукає нас “співпрацювати, відкривати свій розум для чудес і бачити глибинні закономірності життя”.
На підтвердження цієї тези Келтнер із колегами накопичили велику кількість доказів, які вони отримали під час досліджень.
Якими б інтригуючими не були наукові експерименти, вони не обов’язково відображають спонтанну реакцію людей на природні явища за межами лабораторії – це хвилювало Шона Голді, коли він брався за свою докторську роботу.
“Я хотів дослідити людей, які пережили щось справді монументальне”, – каже він.
І в цьому йому допомогло затемнення 2017 року. Ця рідкісна подія з високою імовірністю мала викликати в людей почуття благоговіння. Більше того – вона мала надихнути їх на публікації у соцмережах, які могли дати чудову можливість оцінити їхню негайну реакцію на подію.
Щоб зібрати ці дані, Голді звернувся до соцмережі, яка на той час мала назву Twitter, а тепер називається Х.
Завдяки даним геолокації з профілів користувачів, Голді зміг передбачити, хто з них буде свідком повного затемнення, а хто пропустить це видовище. Потім він провів лінгвістичний аналіз тексту самих дописів.
Такі слова, як “дивовижний” або “приголомшливий”, вважалися, наприклад, символом благоговіння, тоді як слова обережності, такі як – “можливо” та “ймовірно”, – символізували смирення. Соціальність тим часом була закодована у словах на кшталт “піклування” або “добровільний”, а також у словах вдячності та любові.
Результати виявилися прогнозованими. Люди на шляху затемнення приблизно вдвічі частіше висловлювали благоговіння у своїх твітах. Як і передбачали дослідники, це було пов’язано з більшою скромністю та соціальною орієнтованістю. Ефект можна було також помітити в займенниках людей: ті, хто були свідками затемнення, частіше використовували першу особу множини – “ми” або “нас”, – що відображає колективний досвід, порівняно з тими, хто не бачив затемнення.
Голді наголошує, що наслідки були відносно короткочасними: “Це відбувалося лише протягом 24 годин”.
Але навіть короткі миті єднання можуть дати нам бажане полегшення від напруги у повсякденних взаємодіях з іншими людьми. В епоху поляризації та соціального розколу ми можемо принаймні порозумітися у своєму зачаруванні Всесвітом, пише Девід Робсон.
І найперше цим варто скористатися тим, хто зможе стати свідком видовища повного сонячного затемнення 8 квітня.