خسوف چیست؟ | به زبان ساده و جامع
خسوف و کسوف دو پدیده نجومی هستند که سالیان طولانی در مورد آنها داستانها و خرافات فراوانی وجود داشته است. خسوف یا ماه گرفتگی زمانی رخ میدهد که زمین بین خورشید و ماه قرار میگیرد و سایه آن بر ماه میافتد. در این حالت چون نور خورشید نمیتواند مستقیما به ماه برسد، ماه تاریکتر از حالت عادی دیده میشود در این مطلب از مجله فرادرس قصد داریم در مورد پدیده خسوف و ویژگیهای آن صحبت کنیم. اگر همواره در درک تفاوت بین خسوف و کسوف گیج میشوید، به خاطر بسپارید که پدیده ماه گرفتگی یا خسوف که با حرف «خ» آغاز میشود هیچ ارتباطی با خورشید گرفتگی ندارد.
- میآموزید ماه گرفتگی یا خسوف چگونه ایجاد میشود.
- انواع خسوف مانند خسوف کامل یا جزئی را خواهید شناخت.
- یاد میگیرید تعداد دفعات رخ دادن ماه گرفتگی در یک سال تقویمی چقدر است.
- با تاریخچه و داستانهای ماه گرفتگی در گذشته آشنا میشوید.
- بخشی از حقایق مهم در مورد خسوف را میآموزید.
- خواهید دانست که چگونه میتوان یک ماه گرفتگی را مشاهده کرد.
خسوف یا ماه گرفتگی چیست؟
خسوف یا ماه گرفتگی هنگامی اتفاق میافتد که سه عضو منظومه شمسی یعنی خورشید، زمین و ماه در یک راستا قرار بگیرند و زمین در مرکز باشد. این سه جسم نجومی میتوانند در یک خط مستقیم قرار بگیرند یا از نزدیک تراز شوند، به گونهای که قرار گرفتن زمین در مرکز روی ماه سایه افکنده و باعث شود ماه قهوهای مایل به قرمز دیده شود.
ماه گرفتگی فقط برای ماه کامل میتواند رخ دهد. ماه گرفتگی کامل زمانی اتفاق میافتد که خورشید، زمین و ماه کاملا در یک خط قرار گرفته باشند. هر چیزی کمتر و ناقصتر از این بیان، یک ماه گرفتگی جزئی را ایجاد میکند. از آنجا که مدار ماه به دور زمین در یک صفحه کمی متفاوت از مدار زمین به دور خورشید قرار دارد، تراز کامل برای خسوف در هر ماه به طور کامل اتفاق نمیافتد. ماه گرفتگی کامل با گذشت زمان و به طور معمول با گذشت چند ساعت در کل رویداد ایجاد میشود.
ترتیب رویدادها در خسوف به این صورت است:
- زمین دو سایه ایجاد میکند که هنگام خسوف روی ماه میافتد، یکی از آنها «اومبرا» (Umbra) نام دارد که سایهای تاریک و کامل است و دیگری «پنومبرا» (Penumbra)، سایهای بیرونی و جزئی است.
- ماه به صورت مرحلهای از این سایهها عبور میکند.
- مراحل اولیه و نهایی یعنی زمانی که ماه در سایه پنومبرا است، گرفتگی چندان قابل توجهای ندارد.
- بهترین قسمت خسوف در میان این بازه و زمانی است که ماه در سایه اومبرا قرار دارد.
گرفتگی کامل یک رویداد عجیب از وقایع کیهانی است. از زمان تشکیل ماه یعنی حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش، ماه در حال دور شدن از سیاره خاکی ما است (حدود ۱٫۶ اینچ یا ۴ سانتیمتر در سال). در حال حاضر چیدمان ماه، زمین و خورشید برای رخداد خسوف کامل و بی نقص است، زیرا ماه در فاصله مناسبی قرار دارد و سایه زمین میتواند ماه را کاملا بپوشاند، اما به سختی ممکن است میلیاردها سال دیگر این اتفاق به وقوع بپیوندد.
طبق گفته ناسا هر سال دو تا چهار خورشید گرفتگی اتفاق میافتد، در حالی که گرفتگی ماه کمتر است. در هر سال تقویمی حداکثر چهار کسوف و سه خسوف اتفاق میافتد. با این حال خورشید گرفتگی فقط در فاصلهای تقریبا ۵۰ مایلی از رویداد قابل مشاهده است، در حالی که هر خسوف در نیمی از زمین قابل رویت است. برای آشنایی بیشتر با پدیدههای نجومی، میتوانید فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی را مشاهده کنید که توسط فرادرس ارائه شده، لینک این آموزش در ادامه آورده شده است.
- برای دیدن فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی + اینجا کلیک کنید.
انواع ماه گرفتگی چه هستند؟
با توجه به اینکه قرار گرفتن سه جسم نجومی ماه، خورشید و زمین همواره نمیتواند بهصورت کامل در یک خط مستقیم باشد، میتوان انواع خسوف را در سه نوع دستهبندی کرد.
ماه گرفتگی یا خسوف کامل
ماه گرفتگی کامل زمانی اتفاق میافتد که زمین درست در وسط خورشید و ماه قرار گرفته و سایه کاملی را روی ماه ایجاد کند. با این حال از آنجا که خورشید ۱۰۹ برابر بزرگتر از زمین است، نور همچنان به ماه میرسد و باعث میشود وقتی ماه از سیاره زمین دیده میشود قهوهای مایل به قرمز باشد.
ماه گرفتگی جزئی
وقتی تراز بین ماه، زمین و خورشید به گونهای است که زمین بر بخشی از ماه سایه میاندازد ماه گرفتگی جزئی رخ میدهد. بسیاری از افراد گرفتگی جزئی ماه را به راحتی شناسایی میکنند، زیرا به نظر میرسد فردی یک تکه از ماه را برداشته است.
ماه گرفتگی پنومبرا یا نیم سایه ای
در هنگام خسوف سایه خارجی زمین یا همان پنومبرا بر روی ماه میافتد و ظاهری تاریکتر به آن میبخشد که فقط زمانی مشاهده میشود که ماه نزدیک به پدیده خسوف یا گرفتگی قرار دارد.
خسوف قرمز ماه چیست؟
ماه ممکن است در کل یا در قسمتی از ماه گرفتگی، قرمز یا مسی شود. امکان قرمز شدن ماه به این دلیل است که در حالی که ماه در زیر سایه کامل زمین قرار دارد، امکان عبور مقداری نور خورشید از جو زمین وجود دارد. این نور از سمت خورشید به سمت ماه خم میشود. در حالی که سایر رنگهای این پرتوی نوری توسط جو زمین مسدود و پراکنده میشوند، نور قرمز راحتتر به سطح ماه میرسد. در نتیجه این موضوع سبب میشود تا بتوان تمام طلوع و غروب خورشید این سیاره را روی ماه مشاهده کرد.
به گفته دانشمندان ناسا رنگ دقیق ماه به میزان گرد و غبار و ابر در جو بستگی دارد. اگر ذرات اضافی در جو وجود داشته باشد مانند ذرات گرد و غبار حاصل از فوران آتشفشان، ماه با سایه قرمز تیرهتری به نظر میرسد. کریستوف کلمب در سال ۱۵۰۴ از خسوف قرمز خون استفاده کرد تا بومیان جامائیکا را ترسانده و آنها را وادار کند تا به او و خدمهاش غذا دهند. این اتفاق در چهارمین و آخرین سفر کریستوف کلمب به دنیای جدید رخ داد.
در این سفر شیوع کرمهای کشتی باعث ایجاد سوراخهایی در ناوگان کشتی او شد. در نتیجه کریستوف کلمب مجبور شد دو تا از کشتیهایش را رها کند. وی سپس آخرین دو کشتی خود را در جامائیکا متوقف کرد و آنجا لنگر انداخت. بومیان در ابتدا از تازه واردها یعنی کلمب و همراهانش استقبال کردند و به آنها غذا دادند. اما بعد از شش ماه خدمه و همراهان کلمب دست به شورش زدند و برخی از جامائیکاییها را که از غذا دادن به آنها خسته شده بودند را به قتل رساندند. کلمب در ۲۹ فوریه ۱۵۰۴ یک خسوف را پیشبینی کرد.
بر همین اساس وی با رئیس محلی جامائیکاییها ملاقات کرد و به او گفت که خدایان از این که دیگر او و قبیلهاش غذا تهیه نمیکنند از آنها عصبانی است. کلمب گفت که انتظار دارد سه شب دیگر هنگامی که ماه کامل است نشانههایی از خشم خدا را مشاهده کند و این خشم در ماه خشمگین نمایان خواهد شد. سه شب بعد هنگامی که به دلیل خسوف ماه سرخ شد بومیان به وحشت افتادند و با گریه و زاری از همه جهت کشتیهای کلمب و همراهانش را مملو از غذا کردند. درست قبل از پایان خسوف، کریستف کلمب اعلام کرد که خدا بومیان را عفو کرده و ماه را باز خواهد گرداند. بدین ترتیب مجددا او و گروهاش به خوبی توسط بومیان تغذیه شدند تا اینکه در ماه نوامبر او و افرادش با کشتی به اسپانیا برگشتند.
چند بار ماه گرفتگی یا خسوف میتواند رخ دهد؟
ماه گرفتگی میتواند دو تا پنج بار در سال رخ دهد. گرفتگیهایی که معمولا اتفاق میافتند از نوع جزئی یا پنومبرا هستند. ماه گرفتگی کامل در مقایسه با این دو نوع کمتر دیده میشود.
چگونه میتوان ماه گرفتگی را مشاهده کرد؟
در هنگام خسوف یا ماه گرفتگی برخلاف آنچه که در خورشید گرفتگی یا کسوف اتفاق میافتد، ماه پرتوهای مضر ساطع نمیکند. بنابراین شما میتوانید از یک مکان امن با چشم غیر مسلح شاهد این پدیده طبیعی باشید. در صورت تمایل به بررسی دقیق ماه یا مشاهده خسوف به صورت واضحتر میتوانید از یک دوربین شکاری یا یک تلسکوپ نیز استفاده کنید.
سایر حقایق جالب در مورد ماه گرفتگی
انسان قرنها شاهد اتفاقات طبیعی در کره زمین بوده گاهی آنها را دوست داشته، گاهی از آنها ترسیده و سرانجام با بررسی و مطالعه آنها به حقیقت این پدیدهها و دلیل آن پی برده است و به همین دلیل همواره علم مانند نوری بر جهل تابیده است. در ادامه برخی از حقایق جالب در مورد خسوف را معرفی میکنیم:
- تراز خورشید، زمین و ماه در هنگام خسوف یا ماهگرفتگی syzygy (تلفظ si-zuh-jee) نام دارد که به عنوان یک تراز مستقیم و صاف سه یا بیش از سه جرم نجومی به دلیل یک سیستم گرانشی تعریف میشود.
- کریستوف کلمب در اوایل قرن شانزدهم (یکم مارس ۱۵۰۴) یک ماه گرفتگی کامل را به درستی پیشبینی کرد و هوشمندانه از آن برای ترساندن بومیان جامائیکا برای تأمین غذای خود و خدمهاش در حالی که در جزیره بودند استفاده کرد. وی گفت خدا به او گفته است که اگر بومیان به افراد گرفتار کمک نکند، خداوند ماه را از خشم خود ملتهب نمایان میکند تا نارضایتی خود را نسبت به مردم جزیره نشان دهد. هنگامی که جامائیكاییها این واقعه را مشاهده كردند به همراه مواد غذایی به طرف كشتیهای کلمب و همراهانش دویدند و از كلمب خواستند كه خدا را متقاعد كند تا آنها را از شر خشم نجات دهد. مردم همچنین این واقعه را ماه گرفتگی کلمبوس یا خسوف کلمبوس نیز مینامند. کلمه انگلیسی گرفتگی از کلمه یونانی (ékleipsis) آمده است که به معنی کنار گذاشتن یا سقوط است. این اصطلاح و معنی آن به نظر ترسناک است اما این اصطلاح از دیرباز به وجود آمده است و عمدتا نشان دهنده تیرگی ظاهر ماه و ارتباط آن با یک سیستم اعتقادی خاص است. این اصطلاح همچنان مورد استفاده قرار میگیرد، اما معنی و توضیح منطقی آن در طول سالها کاملا تغییر کرده است.
- سطح تاریکی ظاهر ماه در هنگام خسوف را میتوان با استفاده از مقیاس ۵ نقطهای به نام مقیاس Danjon اندازهگیری کرد.
- به غیر از ایمن بودن تماشای ماه گرفتگی در مقایسه با خورشید گرفتگی، باید اضافه کرد که مدت زمان ماه گرفتگی یا خسوف طولانیتر است. بعضی از ماه گرفتگیها میتوانند بیش از سه ساعت طول بکشند، بنابراین میتوانید برای خسوف بعدی برای یک تور شبانه در جهت رصد و مشاهده خسوف برنامهریزی کنید.
جمعبندی
در این مطلب از مجله فرادرس در مورد خسوف و دلیل آن صحبت کردیم. همچنین انواع خسوف و تعداد امکان خسوف در یک سال تقویمی را مورد بررسی قرار دادیم و در نهایت به بیان حقایق جالبی از ماه گرفتگی یا همان خسوف پرداختیم.
آزمون خسوف
۱. کدام ویژگی موقعیت زمین نسبت به خورشید و ماه سبب رخ دادن خسوف میشود؟
خورشید در وسط قرار دارد و زمین و ماه هر دو در دو سمت آناند.
زمین و ماه هردو در یک سمت خورشید قرار دارند و خورشید پشت سرشان است.
زمین بین خورشید و ماه قرار میگیرد و سایهاش بر ماه میافتد.
ماه در میان زمین و خورشید قرار میگیرد و نور ماه قطع میشود.
رخ دادن خسوف زمانی ممکن است که زمین بین خورشید و ماه قرار گیرد و سایه زمین روی ماه بیفتد. در چنین موقعیتی، ماه تیرهتر دیده میشود زیرا نور خورشید به طور مستقیم به ماه نمیرسد.
۲. تفاوت اصلی خسوف کامل، خسوف جزئی و خسوف نیمسایهای در چیست؟
در خسوف کامل و جزئی ماه وارد سایه اومبرا میشود، ولی در نیمسایهای وارد سایه نمیشود.
در هر سه نوع خسوف، کل ماه فقط در پنومبرا قرار میگیرد اما شدت تیرگی متفاوت است.
در خسوف کامل، ماه وارد سایه کامل (اومبرا) زمین میشود، در خسوف جزئی فقط بخشی از ماه در اومبرا قرار دارد و در نیمسایهای ماه وارد سایه ضعیفتر (پنومبرا) میشود.
در خسوف کامل ماه فقط در روشنایی خورشید است، در جزئی و نیمسایهای وارد سایه زمین میشود.
تفاوت اصلی این سه نوع خسوف مربوط به محل قرارگیری ماه نسبت به سایه زمین است. در حالت «خسوف کامل»، تمام ماه وارد سایه غلیظ زمین یا همان اومبرا (umbra) میشود که باعث دیده شدن ماه با رنگ متفاوت و تیرهتر میگردد. در «خسوف جزئی» فقط بخشی از ماه داخل اومبرا قرار میگیرد و همین باعث میشود قسمتی از ماه تیره و قسمت دیگر روشن باشد. اما در «خسوف نیمسایهای» یا پنومبرا (penumbra)، ماه فقط وارد ناحیه سایه کمرنگ زمین میشود و تغییر رنگ یا روشنایی آن بسیار ملایم خواهد بود.
۳. برای مشاهده خسوف و کسوف با چشم غیرمسلح، چه تفاوتی در نیاز به ابزار حفاظتی وجود دارد؟
فقط تماشای کسوف بدون وسیله مخصوص بیخطر است.
تماشای خسوف ایمن است، اما کسوف نیاز به ابزار محافظ دارد.
برای هر دو پدیده باید عینک مخصوص استفاده شود.
تماشای هر دو پدیده بدون ابزار حفاظتی کاملا ایمن است.
تماشای خسوف با چشم غیرمسلح هیچ خطری ندارد و نیازی به عینک یا ابزار محافظتی نیست، زیرا نور ماه برای چشم آسیبزا نیست. اما برای مشاهده کسوف باید حتما از وسایل محافظ چشم مانند عینک مخصوص استفاده کرد چون نور خورشید میتواند به چشم آسیب جدی برساند.
۴. اگر مقدار گرد و غبار در اتمسفر زمین هنگام خسوف کامل بالا باشد، ماه چه رنگی میگیرد و دلیل این تغییر رنگ چیست؟
ماه به رنگ قرمز تیرهتری دیده میشود چون نور قرمز بهتر از سایر طیفها عبور میکند.
ماه به رنگ آبی ظاهر میشود زیرا نور آبی راحتتر از اتمسفر عبور میکند.
ماه بسیار روشنتر از معمول میشود چون انعکاس نور بیشتر است.
رنگ ماه تغییری نمیکند زیرا گرد و غبار بر رنگ تاثیری ندارد.
در زمان خسوف کامل، زمانی که گرد و غبار زیادی در اتمسفر زمین وجود دارد، ماه به رنگ قرمز تیرهتری دیده میشود چون نور خورشید هنگام عبور از اتمسفر زمین، فقط نور قرمز توانایی عبور موثر را داشته و سایر طیفها پخش و جذب میشوند؛ افزایش گرد و غبار باعث تشدید این جذب و پخش میشود و شدت رنگ قرمز را بیشتر میکند. دیدن رنگ آبی یا روشنتر شدن ماه با افزایش گرد و غبار علمی نیست و اگر تاثیری نبود رنگ ماه ثابت میماند، درحالی که مشاهده رنگ قرمز تیره مرتبط با افزایش گرد و غبار کاملا توجیه علمی دارد.
الان کریستف کلمب هوشمندانه از خسوف استفاده کرد یا خبیثانه؟
کاملا هوشمندانه
ممنون و سپاسگزارم دنبال مطالبی بودم که هنگام خسوف دقیقا چه برسر زمین و موجوداتش می افتد
تشکر از مجموعه خسوف که با بیان بسیار روشن و کامل ارائه شده است . من شخصا خیلی به مطالب نجوم علاقمندم و این مقاله باعث شد تا راجع به سایر بخش های مربوطه مطالعه کنم.