Древнейшее известное солнечное затмение наблюдалось в Китае в 709 г. до н. э.

Фото из открытых источников

Исследователи из Японии, Великобритании и США повторно анализируют первую датированную запись полного солнечного затмения, полученную в Древнем Китае, получая точные данные о скорости вращения Земли в VIII веке до нашей эры и обнаруживая независимую корреляцию с моделями солнечной активности, основанными на годичных кольцах деревьев.

Международная группа исследователей переоценила древнейшее, по мнению научного сообщества, датированное упоминание о полном солнечном затмении, которое наблюдалось в 709 году до нашей эры, используя методологии исторической географии и современных астрофизических расчётов. Эта работа, результаты которой были опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters, позволила получить точные данные о вращении Земли в этот отдалённый период и одновременно обеспечила независимое подтверждение недавних реконструкций цикла солнечной активности для VIII века до нашей эры, основанных на анализе изотопов углерода в годичных кольцах деревьев.

Рассматриваемое затмение произошло 17 июля 709 года до н. э. и было зафиксировано при дворе княжества Лу в Древнем Китае. Его описание встречается в «Весенних и осенних летописях» («Чуньцю»), хронике, составленной спустя два-три столетия после события, где кратко говорится: «Солнце полностью затмилось».

Уникальность этой записи, однако, заключается в более позднем дополнении, найденном в « Ханьшу» («Книге Хань»), официальном династическом хронологическом источнике, ссылающемся на письменный источник, датируемый примерно семью веками позже затмения. В этом отрывке затменное Солнце описывается как полностью жёлтое сверху и снизу – формулировка, которую научная традиция давно связывает с возможным наблюдением солнечной короны – слабого внешнего слоя атмосферы нашей звезды, видимого невооружённым глазом только во время полной фазы затмения.

Руководитель исследования Хисаси Хаякава из Института исследований космической и земной окружающей среды и Института перспективных исследований Нагойского университета подчёркивает важность этого упоминания. Если эта интерпретация верна, то это одно из древнейших сохранившихся письменных описаний солнечной короны, пояснил Хаякава.

Тем не менее, команда поднимает вопросы относительно достоверности этого конкретного описания короны, учитывая, что оно появилось в источнике, написанном гораздо позже самого события. В отличие от этого, датировка и сам факт затмения пользуются научным консенсусом и составляют прочную основу для новых геофизических и солнечных открытий.

Технической отправной точкой исследования стало очевидное противоречие. Когда исследователи попытались проверить данные затмения, используя современные астрономические расчёты и установленные реконструкции скорости вращения Земли, они обнаружили, что, согласно этим моделям, полное солнечное затмение не было бы видно из места, традиционно приписываемого столице Лу, городу Цюйфу.

Это несоответствие навело их на мысль об ошибке в определении географического положения, использованного в предыдущих исследованиях. Чтобы разрешить эту проблему, они обратились к отчётам об археологических раскопках древнего поселения Цюйфу, используя знания исторической географии. Их исследование показало, что ранее использованные координаты находились примерно в восьми километрах от фактического местоположения города в VIII веке до н. э.

Эта коррекция позволила нам точно измерить вращение Земли во время полного затмения, рассчитать ориентацию оси вращения Солнца и смоделировать вид короны, пояснил Хаякава. Точность определения местоположения крайне важна для определения параметра дельта T (ΔT), который количественно характеризует изменчивость скорости вращения Земли с течением времени, обусловленную, главным образом, приливными силами, создаваемыми Луной.

В исследовании подсчитано, что значение ΔT для этого затмения варьировалось от 20 264 до 21 204 секунд. Мицуру Сома, соавтор исследования и сотрудник Национальной астрономической обсерватории Японии, подчеркнул, что этот новый набор данных исправляет ошибки координат, допущенные в предыдущих исследованиях вращения Земли, а также повышает точность датирования и реконструкции исторических астрономических событий.

Морфологический анализ вероятной корональной структуры, описанной в «Ханьшу», привёл ко второму важному открытию исследования. Описание полностью жёлтого цвета сверху и снизу согласуется с внешним видом симметричной и активной солнечной короны, типичной для периода максимальной магнитной активности в 11-летнем цикле Солнца. Это становится особенно актуально в контексте хронологии солнечной активности.

Затмение 709 г. до н. э. произошло сразу после окончания длительного периода магнитного спокойствия, известного как Неоассирийский великий минимум или Гомеровский великий минимум , который длился с 808 по 717 г. до н. э. Таким образом, наблюдение предполагает, что Солнце вышло из этого состояния покоя и возобновило регулярные циклы со значительной активностью, вероятно, достигнув пика в своем цикле около года затмения.

Этот вывод обеспечивает независимое и прямое подтверждение реконструкций солнечного цикла, основанных на радиоуглеродных данных из годичных колец деревьев. В процессе фотосинтеза деревья поглощают углерод, включая радиоактивный изотоп углерода-14. Концентрация этого изотопа в годичных кольцах отражает прошлые уровни космических лучей, достигающих Земли, которые, в свою очередь, модулируются солнечной активностью: когда Солнце более активно, его магнитное поле отклоняет больше космических лучей, снижая выработку углерода-14 в атмосфере.

Мэтью Оуэнс, соавтор и профессор космической физики в Университете Рединга, подчеркнул ценность этой корреляции: «Это уникальное историческое дополнение о возможной структуре солнечной короны имеет решающее значение для предоставления точной точки отсчета при реконструкции солнечной активности, полученной на основе годичных колец деревьев и ледяных кернов, и обеспечивает независимую проверку моделей солнечной активности».

Исследование наглядно демонстрирует непреходящую ценность древних астрономических наблюдений, особенно китайских, где династии систематически нанимали астрономов и писцов для записи небесных событий в целях оминологии – практики толкования небесных явлений как предзнаменований или божественных знаков, связанных с управлением. Этот тщательный учет, мотивированный политико-религиозными убеждениями, оставил современной науке один из самых богатых и постоянных в мире исторических астрономических архивов.

Мэн Цзинь, соавтор из Лаборатории солнечной астрофизики Lockheed Martin, размышляет об этом наследии: «Некоторые из наших предков были очень искусными наблюдателями. Объединяя их тщательные записи с современными вычислительными методами и историческими свидетельствами, мы потенциально можем раскрыть новую информацию о нашей планете и нашей звезде, существовавшую тысячи лет назад».

В конечном счете, полное солнечное затмение 709 г. до н. э., помимо своей ценности как исторической вехи, теперь выступает в качестве точного инструмента геофизических измерений и независимого окна в прошлую динамику Солнца, демонстрируя, как пересечение истории, археологии и астрофизики может с новой точностью осветить поведение нашей Солнечной системы в тысячелетних временных масштабах.