من النادر أن تتخطى الظواهر الطبيعية أو الفلكية ، من حيث قوة دراماها وتأثيرها على الإنسان ، كسوف الشمس. سيسمح لك فهم عملياتها الداخلية وآلياتها المخفية بتوسيع آفاقك ، واتخاذ خطوة في عالم علوم النجوم. يمكن أن تكون هناك فترتان من هذا القبيل خلال سنة تقويمية واحدة ، أي خسوفان على الأقل في 365 يومًا. علاوة على ذلك ، خلال كل فترة قد يكون هناك العديد من هذه الظواهر ، ولكن ليس أكثر من 5 في السنة ، في أجزاء مختلفة من العالم.
آلية ووقت حدوث كسوف للشمس
ظلت أوصاف كيفية حدوث كسوف الشمس بشكل عام دون تغيير على مدار التاريخ الموثق بالكامل للملاحظات. على حافة الشمس ، تظهر بقعة مظلمة من القرص القمري تزحف من اليمين ، ويزداد حجمها تدريجيًا ، وتصبح أكثر قتامة ووضوحًا.
كلما كبر سطح النجم المغطى بالقمر ، كلما أصبحت السماء أكثر قتامة ، حيث تظهر النجوم الساطعة. تفقد الظلال الخطوط العريضة المعتادة ، وتصبح ضبابية.
يصبح الهواء أكثر برودة. يمكن أن تنخفض درجة حرارته ، اعتمادًا على خط العرض الجغرافي الذي يمر عبره شريط الكسوف ، بما يصل إلى 5 درجات مئوية. تصبح الحيوانات في هذا الوقت قلقة ، وغالبًا ما تندفع بحثًا عن مأوى. تصمت الطيور ، يذهب البعض إلى الفراش.
يزحف القرص المظلم للقمر أكثر فأكثر على الشمس ، تاركًا منه منجلًا رقيقًا بشكل متزايد. أخيرًا ، تختفي الشمس تمامًا. حول الدائرة السوداء التي أغلقتها ، يمكنك رؤية تاج الشمس - وهج فضي مع حواف غير واضحة. يتم إعطاء بعض الإضاءة من خلال وميض الفجر في جميع أنحاء الأفق حول المراقب ، وهو لون برتقالي ليموني غير معتاد.
لا تستغرق لحظة الاختفاء الكامل للقرص الشمسي عادة أكثر من ثلاث إلى أربع دقائق. أقصى وقت ممكن لكسوف الشمس ، محسوبًا باستخدام صيغة خاصة ، بناءً على نسبة الأقطار الزاوية للشمس والقمر ، هو 481 ثانية (أقل بقليل من 8 دقائق).
ثم ينتقل القرص القمري الأسود إلى اليسار أكثر ، ليكشف عن حافة الشمس التي تعمي العمى. في هذه اللحظة ، تختفي الهالة الشمسية والحلقة المتوهجة ، تضيء السماء ، وتنطفئ النجوم. تطلق الشمس المحررة تدريجياً المزيد والمزيد من الضوء والحرارة ، وتعود الطبيعة إلى شكلها المعتاد. من المهم أن نلاحظ أنه في نصف الكرة الشمالي ، يتحرك القمر على طول القرص الشمسي من اليمين إلى اليسار ، بينما في نصف الكرة الجنوبي يتحرك من اليسار إلى اليمين.
الأنواع الرئيسية لكسوف الشمس
منطقة الكرة الأرضية التي يمكن ملاحظة ما ورد أعلاه الكسوف الكلي للشمس ، دائمًا ما يكون مقيدًا بشريط ضيق وطويل يتشكل في مسار ظل القمر المخروطي الشكل ، ويمتد عبر سطح الأرض بسرعة تزيد عن كيلومتر واحد في الثانية. لا يتجاوز عرض الشريط عادة 260-270 كيلومترًا ، ويمكن أن يصل طوله إلى 10-15 ألف كيلومتر.
إن مدارات حركة الأرض حول الشمس والقمر حول الأرض عبارة عن قطع ناقص ، وبالتالي فإن المسافات بين هذه الأجرام السماوية ليست قيمًا ثابتة ويمكن أن تتقلب ضمن حدود معينة. بفضل مبدأ الميكانيكا الطبيعية هذا ، يختلف كسوف الشمس.
على مسافة أكبر بكثير من شريط الكسوف الكلي ، يمكن للمرء أن يلاحظ كسوف جزئي للشمس ، والتي غالبًا ما يطلق عليها في اللغة الشائعة أيضًا جزئية. في هذه الحالة ، بالنسبة لمراقب في مكان خارج الشريط ، تتقاطع مدارات الليل والنهار المضيء بطريقة تجعل القرص الشمسي مغلقًا جزئيًا فقط.يتم ملاحظة مثل هذه الظواهر في كثير من الأحيان وعلى مساحة أكبر بكثير ، في حين أن مساحة كسوف الشمس يمكن أن تصل إلى عدة ملايين من الكيلومترات المربعة.
يحدث الخسوف الجزئي سنويًا في كل نقطة من العالم تقريبًا ، ولكن بالنسبة لمعظم الأشخاص خارج المجتمع الفلكي المحترف ، لا يلاحظهم أحد. الشخص الذي نادرًا ما ينظر إلى السماء لن يرى مثل هذه الظاهرة إلا عندما يغطي القمر الشمس بمقدار النصف ، أي. إذا كانت قيمة مرحلته تقترب من 0 ، 5.
يمكن إجراء حساب مرحلة كسوف الشمس في علم الفلك باستخدام صيغ بدرجات متفاوتة من التعقيد. في أبسط إصدار ، يتم تحديده من خلال نسبة أقطار الجزء المغلق بواسطة القمر والقطر الإجمالي للقرص الشمسي. يتم التعبير عن قيمة المرحلة دائمًا في صورة كسر عشري فقط.
يمر القمر أحيانًا من الأرض على مسافة أكبر قليلاً من المعتاد ، ويكون حجمه الزاوي (الظاهر) أقل من الحجم الظاهر للقرص الشمسي. في هذه الحالة، كسوف حلقي أو حلقي: حلقة الشمس البراقة حول الدائرة السوداء للقمر. في الوقت نفسه ، من المستحيل مراقبة الهالة الشمسية والنجوم والفجر ، لأن السماء عمليا لا تغمق.
عرض شريط المراقبة بطول مماثل أعلى بكثير - يصل إلى 350 كيلومترًا. عرض الظلال أكبر أيضًا - يصل قطره إلى 7340 كيلومترًا. إذا كانت المرحلة خلال الكسوف الكلي تساوي واحدًا أو ربما أكثر ، فستكون قيمة المرحلة الحلقي دائمًا أكبر من 0.95 ، ولكن أقل من 1.
تجدر الإشارة إلى حقيقة مثيرة للاهتمام وهي أن التنوع الملحوظ في الكسوف يقع فقط في فترة وجود الحضارة الإنسانية. منذ تكوين الأرض والقمر كأجرام سماوية ، تزداد المسافة بينهما ببطء ولكن بشكل مستمر. مع تغير المسافات ، يظل مخطط كسوف الشمس ككل كما هو ، على غرار ما تم وصفه أعلاه.
منذ أكثر من مليار سنة ، كانت المسافة بين كوكبنا والقمر الصناعي أقل مما هي عليه الآن. وفقًا لذلك ، كان الحجم الظاهري للقرص القمري أكبر بكثير من حجم الشمس. لم يكن هناك سوى كسوف كلي مع نطاق ظل أوسع بكثير ، وكانت مراقبة الهالة شبه مستحيلة ، كما كان تكوين خسوف حلقي.
في المستقبل البعيد ، بعد ملايين السنين من الآن ، ستصبح المسافة بين الأرض والقمر أكبر. سيتمكن أحفاد البشر المعاصرين البعيدين من مراقبة الخسوف الحلقي حصريًا.
تجارب علمية للهواة
ساعدت مراقبة كسوف الشمس في وقت واحد على إجراء عدد من الاكتشافات المهمة. على سبيل المثال ، حتى في زمن الإغريق القدماء ، توصل الحكماء في ذلك الوقت إلى استنتاجات حول الحركة المحتملة للأجرام السماوية ، وشكلها الكروي.
بمرور الوقت ، أتاحت طرق وأدوات البحث إمكانية استخلاص استنتاجات حول التركيب الكيميائي لنجمنا ، وحول العمليات الفيزيائية التي تحدث فيه. تم اكتشاف عنصر الهيليوم الكيميائي المعروف أيضًا خلال الكسوف الذي لاحظه العالم الفرنسي يانسن في الهند عام 1868.
يعد كسوف الشمس أحد الظواهر الفلكية القليلة المتاحة لمراقبة الهواة. وليس فقط للملاحظات: يمكن لأي شخص أن يقدم مساهمة مجدية للعلم وتسجيل ظروف ظاهرة طبيعية نادرة.
ما يمكن أن يفعله عالم الفلك الهواة:
- حدد لحظات التلامس بين القرصين الشمسي والقمري ؛
- تحديد مدة ما يحدث ؛
- رسم أو تصوير الهالة الشمسية ؛
- المشاركة في تجربة لتحسين البيانات المتعلقة بقطر الشمس ؛
- في بعض الحالات أو عند استخدام الأدوات ، يمكن رؤية البروز ؛
- التقط صوراً لتوهج دائري في الأفق ؛
- قم بعمل ملاحظات بسيطة للتغيرات في البيئة.
مثل أي تجربة علمية ، تتطلب مراقبة الكسوف الالتزام بعدد من القواعد التي ستساعد في جعل العملية واحدة من أكثر الأحداث التي لا تنسى في الحياة وتحمي المراقب من ضرر حقيقي للغاية على الصحة. بادئ ذي بدء ، من الضرر الحراري المحتمل لشبكية العين ، تزداد احتمالية حدوثه إلى ما يقرب من 100 ٪ مع الاستخدام غير المحمي للأجهزة البصرية.
ومن هنا تأتي القاعدة الرئيسية في مراقبة الشمس: تأكد من استخدام واقي للعينين.يمكن أن تكون هذه بمثابة مرشحات ضوء خاصة للتلسكوبات والمناظير وأقنعة الحرباء للحام. في الحالات القصوى ، يكون الزجاج المدخن العادي مناسبًا.
كيف يبدو كسوف الشمس - شاهد الفيديو:
من الآمن نسبيًا ملاحظة فترة قصيرة فقط ، بضع دقائق فقط ، بينما يستمر الكسوف الكلي. كن حذرًا بشكل خاص في المرحلتين الأولية والنهائية ، عندما يقترب سطوع القرص الشمسي من الحد الأقصى. يوصى بأخذ فترات راحة من الملاحظة.
