علوم پایه، فیزیک، نجوم 3405 بازدید

خسوف و کسوف دو پدیده نجومی هستند که سالیان طولانی در مورد آن‌ها داستان‌ها و خرافات فراوانی وجود داشته است. اولین شواهد ثبت شده از این پدیده نجومی یعنی ماه گرفتگی در کتاب چینی «ژو-شو» (Zhou-Shu) کتاب مربوط سلسله ژو یافت شده است. این کتاب در سال 280 میلادی در مقبره یکی از پادشاهان گذشته کشف شد. خسوف ذکر شده در این کتاب قرن‌ها قبل از آن زمان رخ داده و در کتاب ذکر شده بود. در این مطلب قصد داریم در مورد پدیده خسوف و ویژگی‌های آن صحبت کنیم. اگر همواره در تفاوت بین خسوف و کسوف گیج می‌شوید به خاطر بسپارید که پدیده خسوف که با حرف «خ» آغاز می‌شود هیچ ارتباطی با خورشید گرفتگی ندارد.

خسوف یا ماه گرفتگی چیست؟

ماه گرفتگی هنگامی اتفاق می‌افتد که سه عضو منظومه شمسی یعنی خورشید، زمین و ماه در یک راستا قرار گیرند و زمین در مرکز باشد. سه جسم نجومی می‌توانند در یک خط مستقیم قرار بگیرند یا از نزدیک تراز شوند به گونه‌ای که قرار گرفتن زمین روی ماه سایه افکنده و باعث شود ماه قهوه‌ای مایل به قرمز شود.

خسوف جزئی و کامل
تصویر 1: مکانیزم خسوف جزئی و کامل

در طول تاریخ، خسوف و کسوف باعث ایجاد رعب و وحشت و ترس شده است، به ویژه هنگامی که ماه گرفتگی کامل سبب شده است تا ماه قرمز شود. این پدیده سبب وحشت مردمی شده که هیچ درکی از علت این پدیده نجومی نداشته و بنابراین این وقایع را به گردن این خدا یا آن خدا می‌انداختند.

ماه گرفتگی فقط برای ماه کامل می‌تواند رخ دهد. ماه گرفتگی کامل زمانی اتفاق می‌افتد که خورشید، زمین و ماه کاملاً 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 بدین صورت است: زمین دو سایه ایجاد می‌کند که هنگام خسوف روی ماه می‌افتد، یکی از آن‌ها به نام «اومبرا» (Umbra) که سایه‌ای تاریک و کامل است و دیگری به نام «پنومبرا» (Penumbra) که 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. در حقیقت 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 4/5 میلیارد سال پیش، ماه در حال دور شدن از سیاره خاکی ما است (حدود 1/6 اینچ یا 4 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 کاملاً 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 تقریباً 50 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؟

همانطور که قرار گرفتن سه جسم نجومی ماه، خورشید و زمین همواره نمی‌تواند به صورت 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 109 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.

خسوف جزئی
تصویر 2: خسوف کامل

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.

خسوف جزئی
تصویر 3: خسوف جزئی

ماه گرفتگی پنومبرا

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 قسمتی از ماه گرفتگی یا خسوف 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.

پدیده ماه قرمز در خسوف
تصویر 4: پدیده ماه قرمز در خسوف

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 1504 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 در 25 ژوئن 1503 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 29 فوریه 1504 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 مجدداً 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 معمولاً 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.

پدیده خسوف
تصویر 5: تصویر نقاشی از خسوف
  • 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 1504) 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 جامائیکایی‌ها این واقعه را مشاهده کردند به همراه مواد غذایی به طرف کشتی‌های کلمب و همراهانش دویدند و از کلمب خواستند که خدا را متقاعد کند 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 عمدتاً 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 کاملاً تغییر کرده است.
  • سطح تاریکی ظاهر ماه در هنگام خسوف را می‌توان با استفاده از مقیاس 5 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.

معرفی فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی

آموزش نجوم

مجموعه فرادرس در تولید و تهیه محتوای آموزشی خود اقدام به تهیه فیلم  آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی کرده است. این مجموعه آموزشی از شش درس تشکیل شده و برای دانشجویان رشته فیزیک و افراد علاقه‌مند به نجوم و کیهان‌شناسی مفید است. پیش‌نیاز این درس آموزش فیزیک پایه ۱ و آموزش ریاضی پایه دانشگاهی است.

درس اول این مجموعه مروری بر نجوم باستان و درس دوم به روش های اخترشناسی می‌پردازد. درس سوم به تعریف و مطالعه ویژگی‌های منظومه شمسی و درس چهارم به بررسی اجزای دیگر منظومه شمسی غیر از ماه و سیارات اختصاص دارد. در درس پنجم اخترفیزیک و مفهوم‌های به کار برده در این موضوع را خواهید آموخت و در درس ششم ویژگی‌های سحابی‌ها و کهکشان‌ها بررسی می‌شود.

جمع‌بندی

در این مطلب 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.

اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

«سارا داستان»، دکتری فیزیک نظری از دانشگاه گیلان دارد. او به فیزیک بسیار علاقه‌مند است و در زمینه‌ متون فیزیک در مجله فرادرس می‌نویسد.

بر اساس رای 15 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *