Op 8 april is het zover: met een snelheid van duizenden kilometers per uur raast de schaduw van de maan, een cirkel van zo’n tweehonderd kilometer breed, over het aardoppervlak. Deze totale zonsverduistering, ook wel eclips genoemd, begint rond half zes ’s middags Nederlandse tijd in de Grote Oceaan. De maanschaduw beweegt in een vloeiende lijn van de westkust van Mexico naar de Niagarawatervallen, om iets voor elf uur ’s avonds midden in de Atlantische Oceaan te eindigen.

Miljoenen mensen – onder wie ikzelf, in Texas – komen van heinde en ver om de paar minuten in het ‘pad van totaliteit’ door te brengen en de zon even uit beeld te zien verdwijnen. Dat is niet alleen spectaculair en wonderschoon om te aanschouwen, het is ook een wetenschappelijk meetinstrument dat de natuur ons op een presenteerblaadje aanbiedt. Hoe zit dat precies? Dankzij eclipsen doen wetenschappers nieuwe kennis op over...

...het heelal

De beroemdste wetenschappelijke meting tijdens een eclips werd in 1919 gedaan door een team Britse sterrenkundigen onder leiding van Arthur Eddington. Het was niet de zon die ze wilden vastleggen, maar de sterren op de achtergrond. Deze leken namelijk iets te zijn verschoven ten opzichte van hun normale positie. Dit vormde een belangrijk bewijs voor de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein, die voorspelt dat zware objecten (in dit geval de zon) de ruimte en tijd (kortweg: ruimtetijd) vervormen en daarmee lichtstralen afbuigen. Daarmee vervormt de zon als een ‘zwaartekrachtlens’ het beeld van de achtergrondsterren.

De meting is beroemd maar een beetje gedateerd. De relativiteitstheorie, inmiddels een stevige hoeksteen van de moderne natuurkunde, wordt weliswaar nog steeds aan tests onderworpen, maar met nieuwe experimenten die een grotere nauwkeurigheid bereiken dan de ‘eclipsmethode’. Toch zullen veel (amateur)sterrenkundigen wereldwijd de metingen van Eddington herhalen, bij wijze van eerbetoon en om Einsteins gelijk met eigen ogen te bevestigen.

...de zon en andere sterren

Tijdens een eclips wordt het oppervlak van de zon volledig afgedekt door de maan. Hierdoor wordt de corona zichtbaar: een ijle laag heet gas die de zon als een stralenkrans omgeeft. De corona wordt normaal gesproken overstemd door de veel helderdere zon; de eclips stelt wetenschappers in de gelegenheid hem aan onderzoek te onderwerpen. Dat is een actueel onderwerp. Pas in 2007 werd een antwoord gevonden op de vraag wat de corona opwarmt tot meer dan honderd maal de temperatuur van het zonsoppervlak: spiculen, zonne-uitbarstinkjes die met tienduizenden kilometers per uur van het zonsoppervlak af schieten.

Een zonsafdekking kan ook gedaan worden met een coronagraaf: een plaatje dat op een afstandje voor een zonnetelescoop wordt gezet. Maar een coronagraaf kan het buitenste ‘schilletje’ van het zonsoppervlak niet goed in beeld brengen. En je raadt het al: juist daar gebeuren interessante zaken als woeste zonnevlammen en het ontstaan van coronale massaejecties. Deze uiteenspattende bubbels zonneplasma zijn in staat de werking van satellieten te verstoren.

...het weer in de ruimte

De zonneactiviteit brengt ons bij het volgende aspect: het ruimteweer. In een tijd waarin de omgeving van de aarde steeds voller raakt met satellieten die in toenemende mate het functioneren van onze maatschappij bepalen, is het van groot belang om meer kennis op te doen over het ‘ruimteweer’: de variabele omstandigheden veroorzaakt door de wisselwerking van zon, zonnewind, kosmische straling en het magneetveld van de aarde. Het abrupt ‘uitzetten’ van het zonlicht tijdens een eclips stelt wetenschappers in staat het effect ervan op het ruimteweer te isoleren en hier zo een dieper begrip van te krijgen.

...de aarde (en andere planeten)

Op eenzelfde manier kan het weer (en klimaat) op de aarde worden geanalyseerd aan de hand van het plotseling wegvallen (en terugkeren) van zonlicht. Welk effect heeft dit op de temperatuur, luchtstromingen en chemische samenstelling van de atmosfeer? Net als bij de zon geldt dat we deze kennis kunnen toepassen bij het bestuderen van alle andere (aardeachtige) planeten in het heelal, die sterrenkundigen de afgelopen jaren bij bosjes hebben ontdekt.

...de bewoners van de aarde

Honden gaan janken, vogels gaan zingen, muggen stoppen met vliegen, bladmondjes gaan open – het is maar een greep uit de interessante effecten die de plotselinge verandering in lichtintensiteit en temperatuur tijdens een eclips heeft op planten, dieren en ecosystemen. Voor biologen wordt 8 april een waarachtige field day.

Sterrenkundige en schrijver Lucas Ellerbroek brengt voor National Geographic verslag uit van de zonsverduistering vanuit Texas, waar hij samen met een bont gezelschap van eclipsveteranen naartoe is gereisd met reisorganisatie eclipsreis.com. Hij hoopt de zonsverduistering aanstaande maandag 8 april aan een wolkenloze hemel te aanschouwen. Houde onze website in de gaten voor meer updates!