Obrączkowe zaćmienie Słońca z 15 maja 1836 roku zapisało się w historii za sprawą angielskiego astronoma, Francisa Baily'ego.

On jako pierwszy przebił się do powszechnej świadomości z niezwykłym zjawiskiem, zachodzącym, gdy krawędź księżycowej tarczy spotyka brzeg Słońca. Łańcuch jasnych punktów, które obserwował w miejscu kontaktu, określano później od jego nazwiska perłami Baily'ego. Przyczynił się w ten sposob do popularyzacji bardziej szczegółowych obserwacji zaćmień. To samo zaćmienie z 1836 roku, można było obserwować również w Braniewie. Prowadzącego tamtejsze obserwatorium  Laurentiusa Felda nikt nie musiał przekonywać do obserwacji. Bogactwo zjawisk zaskoczyło go i doprowadziło do bardzo podobnych wniosków co Baily'ego.

---

Zaćmienie Słońca z 15 maja 1836 roku było ostatnim zaćmieniem obrączkowym, widocznym z terenów dzisiejszej Polski. Objęło swoim zasięgiem obszary na północ od linii Warszawa - Szczecin, w tym również Warmię. Było obserwowane m.in. w Braniewie przez Laurentiusa Feldta, z obserwatorium w Wieży Kleszej Liceum Hosianum. Na szybką powtórkę nie ma co liczyć, bo następne, widoczne z Braniewa zaćmienie obrączkowe będzie dopiero 5 listopada  2431 roku. Różnica prawie 600 lat! Wiemy, że Feldt obserwował podobne zjawisko w 1851 we Fromborku, z tym że to było    zaćmienie całkowite. Zaćmienia obrączkowe nie występują rzadziej od całkowitych, ale te drugie są na pewno bardziej efektowne i  częściej można o nich usłyszeć. 

Rycina z Fourteen Weeks in Descriptive Astronomy, J. Dorman Steele, 1875

 

W obu przypadkach muszą zajść dokładnie takie same warunki, czyli Słońce, Księżyc i Ziemia ustawione na jednej linii i w tej kolejności licząc od Słońca. Z tym, ze Księżyc wędrując po swojej eliptycznej orbicie, czasem jest bliżej Ziemi, a czasem dalej.  Stąd określenie "superksiężyc" na pełnie, gdy jest on najbliżej nas. Korzystając z tej, popularnej ostatnio terminologii, dla wystąpienia zaćmienia obrączkowego potrzebowalibyśmy pewnie "mininowiu". W każdym razie, gdy rozmiary tarczy Księżyca będą znacząco mniejsze od słonecznej, to Księżyc nie przysłoni Słońca całkowicie nawet w maksymalnej fazie zaćmienia. Nie ma co liczyć na nastanie głębokiej ciemności, bo świecić będą zewnętrzne obszary tarczy Słońca, tworzące zjawiskowy pierścień ognia.

Dolny rząd: cztery fazy zaćmienia z 1836 roku, wygenerowane dla położenia Braniewa za pomocą programu Stellarium. Górny rząd: prawdziwe zdjęcia podobnego zaćmienia z 1999 roku.  Skrajne lewe obrazy przedstawiają drugi kontakt, skrajne prawe -  trzeci kontakt.

 

Słoneczny obwarzanek będzie  symetryczny, gdy środki tarczy Słońca i Księżyca spotkają się w jednym punkcie. Stąd podobnie jak dla zaćmień całkowitych, także w przypadku obrączkowych, mówimy o linii zaćmienia centralnego, skąd można takie idealne ustawienie obserwować. Na tej linii rozstawiają się miłośnicy zaćmień całkowitych, którzy chcą jak najdłużej cieszyć się chwilą ciemności. W przypadku zaćmienia obrączkowego, nie ma to już takiego znaczenia. Obserwacje z Królewca, Pilawy i Braniewa  pokazały, że najlepsze miejsce, skąd można zebrać najbardziej wartościowy materiał, wcale nie leży na linii centralnej, ale jak najdalej od niej, w pobliżu granicy pasa zaćmienia.

Położenie pasa zaćmienia z 1836 roku na terenie dzisiejszej Polski oraz Obwodu Kaliningradzkiego

 

Do 1836 roku nie zdawano sobie  sprawy, jaki ciekawy wynik mogą dać obserwacje muskających się przez dłuższą chwilę krawędzi Słońca i Księżyca. Właśnie podczas tego zaćmienia, angielski astronom, Francis Baily opisał i rozpowszechnił wiedzę o zjawisku, nazwanym póżniej na jego cześć perłami Baily'ego.  Perły to dobre określenie na urzekający łańcuch jasnych punktów, który powstaje, gdy nierówny brzeg Księżyca, spotyka oślepiająco jasną krawędź tarczy Słońca.

 

Perły Baily'ego sfotografowane podczas zaćmienia z 1999 roku. Fred Espenak.

 

Efekt  ten jest widoczny tylko przez kilka sekund podczas obserwacji z centrum pasa lub przez jedną, dwie minuty w pobliżu jego granicy. Baily obserwował to zaćmienie z miejscowości Jedburgh w Szkocji, położonej bardzo blisko linii zaćmienia centralnego, czyli nie były to najkorzystniejsze warunki.

Wycinek z oryginalnej pracy F. Baily'ego z 1836 roku, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

 

Zaćmienie było też widoczne z Danii, Prus Wschodnich oraz Rosji.  Wyjątkowo korzystne warunki do obserwacji rzędu pereł były w Królewcu, który znalazł się dokładnie na granicy pasa zaćmienia. W królewieckim obserwatorium zjawisko obserwował Friedrich Wilhelm Bessel. Miał do dyspozycji heliometr o aperturze 16cm, jeden z najdokładniejszych instrumentów tamtych czasów. Był to refraktor o   specjalnie zmodyfikowanym obiektywie, który umożliwiał precyzyjne pomiary odległości kątowych w polu widzenia. Dość wspomnieć, że to właśnie ten instrument od 1838 roku, służył Besselowi do pomiarów, które zakończyły się pierwszym w historii wyznaczeniem paralaksy gwiazdy. Pisałem o tym, przy okazji tematu spadających gwiazd, obserwowanych w tym samym czasie nad Braniewem.

Bessel w swojej pracy na temat zaćmienia przyznaje, że nie był w stanie na podstawie obliczeń, nawet w oparciu o najdokładniejsze mapy Księżyca i efemerydy zaćmienia, stwierdzić, czy w Królewcu będzie mógł zobaczyć pełny pierścień, czy jednak obserwatorium znajdzie się poza pasem zaćmienia. Ostatecznie, jego zdaniem zrealizował się drugi scenariusz, chociaż pewne przesłanki kazały mu sądzić, że w południowych dzielnicach miasta  pierścień się domknął na krótką chwilę. Były to okoliczności tak szczególne, a rezultaty tak nietypowe, że wymagały potwierdzenia wynikami z Braniewa. Stąd Bessel poświęca w swojej pracy na temat zaćmienia dużo miejsca wynikom obserwacji z Wieży Kleszej, przesłanym mu przez Feldta, wraz z jego uwagami.

Wieża Klesza w Braniewie, F. Heitmann,  Die Bau und Kunstdenkmäler der Provinz Ostpreußen, H. 4 Ermland (1894)

 

Razem z Feldtem obserwował insp. Becker, nauczyciel ze szkoły żeglugi  morskiej w Pilawie. Mieli do dyspozycji dwie takie same, nieduże  lunety Fraunhofera o ogniskowych niewiele ponad jeden metr. Z Królewca został im wypożyczony cenny sekstant fimy Pistor & Schiek oraz  chronometr Kessela. Maksymalna faza zaćmienia miała miejsce po godzinie 16, więc Słońce było dosyć nisko nad zachodnim horyzontem. Lokalizację miejsca obserwacji podał Bessel, orientując go względem monumentalnej, 63-metrowej wieży kościoła św. Katarzyny. Możemy ją podziwiać także dzisiaj, w zewnetrznym obrysie, tak jak została pomyślana jeszcze w średniowieczu.

 

Kościół św. Katarzyny i ogród botaniczny, Mosella-Verlag, Trier, 1912-1917

 

Niedługo po zaćmieniu, w latach 1855–1859,  została przebudowana w stylu neogotyckim. W wyniku działań z  1945 roku stała się kompletną ruiną. Odbudowana 40 lat temu, znów góruje nad okolicą, tak jak w  dniu zaćmienia. W 1836 roku obserwacje miały się odbywać 1''72 na wschód i 15"0 na północ od wieży kościoła, czyli z Wieży Kleszej sąsiedniego Liceum Hosianum.  Nastepnie Bessel podaje dokładne wspólrzędne wieży kościoła, korzystając z pomiarów, wykonanych 3 lata wcześniej podczas opracowywania łańcuchów geodezyjnych. Z mojego poprzedniego artykułu wiemy, że korzystał też z pomiarów położenia wież kościoła św. Antoniego, a ich celem było stworzenie światowej sieci geodezyjnej.

Zdjęcie lotnicze Braniewa z lat 1925-1935, z zaznaczonymi trzema charakterystycznymi punktami miasta, które służyły do pomiarów geodezyjnych w latach 30-tych XIX wieku: wieże kościóła św. Antoniego (zielony), Wieża Klesza Liceum Hosianum (niebieski) oraz wieża kościoła św. Katarzyny (czerwony)

 

Ostatecznie podaje współrzędne obserwatorium w Wieży Kleszej jako 54:22:54,29 na północ i 1h9'58''16 na wschód od południka paryskiego. Słońce było bardzo nisko pod koniec zaćmienia (14 stopni nad zachodnim horyzontem), więc obserwacje z wysokiej wieży były wskazane, o ile Słońce było w zasięgu lunet, a na to pozwalały szerokie okna, wykute ledwie dwa lata wcześniej.

15 maja 1836 roku pogoda była dobra, obserwacje przebiegały bez przeszkód. Jedyną niespodzianką było to, co uczeni zobaczyli w okularach swoich teleskopów. Celem obserwacji było wyznaczenie momentów czterech kontaktów zjawiska, czyli początku zaćmienia częściowego (I), początku (II) i końca (III) fazy pierścienia oraz końca zaćmienia częściowego (IV). Już po wszystkim, Bessel porównał wyznaczenie momentów pierwszego i ostatniego kontaktu ze swoimi obserwacjami i pochwalił wiedzę i doświadczenie obserwatorów z Braniewa. Natomiast drugi i trzeci kontakt to była katastrofa, nic do siebie nie pasowało.  Wtedy spojrzał na wyniki swojego syna Wilhelma, który tak jak on, obserwował z Królewca, ale małą lunetką i zdał sobie sprawę, że wynika to z różnic w zasięgu instrumentów. Nie miałoby to takiego znaczenia, gdyby nie bogactwo szczegółów, które kompletnie zaskoczyło obserwatorów.  Oczekiwali oni dwóch ostrych rogów, wyciętych ze słonecznej tarczy, które niechybnie złączyłyby się ze sobą  (II kontakt) lub rozłączyły (III kontakt) w całkiem przewidywalny sposób. 

Perły Baily'ego podczas obrączkowego zaćmienia w 2005 roku

 

W liście, który Bessel cytuje w swojej pracy, Feldt pisze zaś o świetle słonecznym, przelewającym się wzdłuż nieregularnej krawędzi Księżyca, które nagle się połączyło z dwóch kierunków. Jest to oczywiście opis drugiego kontaktu, który w tym przypadku byłoby grzechem podsumować tylko jedną liczbą. Miejsce trzeciego kontaktu Feldt opisuje tak: "Tam, gdzie pierwsze księżycowe szczyty górskie, wystające ponad jego krawędź, zdawały się dotykać krawędzi Słońca". Jest to dokładnie taki sam opis, jaki przeczytamy u Baily'ego.

Dlaczego więc mówimy "perły Baily'ego" na to piękne zjawisko, a nie na przykład "perły Feldta"? Pewnie miało na to wpływ to, że Baily był w 1836 roku prezydentem Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego z siedzibą w Londynie, wybranym właśnie na trzecią kadencję z rzędu, a Feldt rektorem prowincjonalnego Liceum Hosianum w Braniewie, które dopiero od dwóch lat cieszyło się własnym obserwatorium.

 

Fragment publikacji Bessela, gdzie wymienione są obserwacje z Braniewa. Nawet te same instrumenty i to samo miejsce nie pomogło, bo czasy obu obserwatorów są zgodne dla I i IV kontaktu, a rozjeźdżają się dla II i III, Beobachrungen der Sonnenfinsternis am 15sten Mai 1836, Astronomische Nachrichten, nr  320, 1836