در مطالب قبلی در مورد خسوف صحبت کردیم و در این مطلب می‌خواهیم کسوف را به طور جامع و با زبان ساده توضیح دهیم. خورشید گرفتگی یا کسوف پدیده‌ای نجومی است که در گذشته موجب ترس و باورهای اشتباهی بوده اما با پیشرفت علم امروزه این پدیده به عنوان یک نتیجه طبیعی از حرکت ستارگان و سیارات در نظر گرفته می‌شود. در این مطلب در مورد کسوف و علت رویداد آن صحبت می‌کنیم. اگر نجوم و کشف و درک یک پدیده نجومی برای شما نیز جذاب است این مطلب را از دست ندهید.

خورشید گرفتگی یا کسوف چیست؟

در یک خورشید گرفتگی ماه از بین خورشید و زمین عبور می‌کند. این حرکت مانع رسیدن نور خورشید به زمین می‌شود و هنگامی که ماه از مقابل خورشید می‌گذرد سایه ماه روی زمین می‌افتد و آسمان تاریک می‌شود.

اگر نور خورشید کاملاً مسدود شود ماه به صورت یک دایره سیاه ظاهر می‌شود و چیزی که از دید ناظر زمینی مشاهده می‌شود شبیه یک حلقه آتش است که در اطراف یک دایره قرار گرفته است. این حلقه تاج و یا گازهایی است که خورشید را احاطه کرده‌اند. با ادامه حرکت زمین و ماه پس از چند دقیقه دوباره آسمان شروع به روشن شدن می‌کند. اگر خورشید کاملاً تاریک شود به آن خورشید گرفتگی کامل می‌گویند.

کسوف یا خورشید گرفتگی
تصویر 1: انیمیشن کوتاهی از کسوف یا خورشید گرفتگی

همچنین اگر فقط بخشی از خورشید تاریک به نظر برسد یک کسوف یا خورشید گرفتگی جزئی رخ داده است. در طی یک کسوف بسته به مکان جغرافیایی افراد روی زمین، برخی کسوف یا خورشید گرفتگی کامل را مشاهده می‌کنند و برخی دیگر کسوف یا خورشید گرفتگی جزئی را مشاهده خواهند کرد و این در حالی است که بسیاری هیچ تفاوتی در خورشید نمی‌بینند.

در یک خورشید گرفتگی یا کسوف تنها افرادی که در منطقه کوچکی تحت پوشش مرکز سایه ماه قرار دارند کسوف را به صورت کامل می‌بینند و مردم در خارج از آن منطقه شاهد کسوف یا خورشید گرفتگی جزئی هستند. نگاه مستقیم به هر کسوف حتی جزئی می‌تواند به چشم فرد آسیب برساند.

برای آشنایی بیشتر با کیهان شناسی، 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.

علت خورشید گرفتگی یا کسوف چیست؟

گرفتگی در اجرام نجومی وقتی اتفاق می‌افتد که یک جسم در فضا جلوی جسم دیگر قرار گیرد. به عنوان مثال هنگام خورشید گرفتگی یا کسوف، ماه بین زمین و خورشید قرار می‌گیرد. بدین ترتیب ماه برای مدتی مسیر رسیدن نور خورشید به زمین را مسدود می‌کند و مردم روی زمین نمی‌توانند خورشید را ببینند.

در دوران باستان خورشید گرفتگی باعث ترس و تعجب زیادی می‌شد و مردم نمی‌فهمیدند که چرا آسمان گاهی در میانه روز تاریک می شود. امروزه دانشمندان دلیل وقوع گرفتگی را می‌دانند و می‌توانند زمان رخ دادن آن را تعیین کنند.

خورشید گرفتگی کامل
تصویر 2: عکس خورشید گرفتگی حلقوی

گرفتگی به دلیل حرکت اجسام و سیارات در فضا رخ می‌دهد. به عنوان مثال زمین در مسیری به نام مدار به دور خورشید می‌چرخد، به طور همزمان با حرکت زمین به دور خورشید، ماه نیز در مدار خود به دور زمین می‌چرخد. گرفتگی زمانی اتفاق می‌افتد که سه جسم فضایی به طور موقت در یک ردیف و در یک راستا قرار می‌گیرند.

چند نوع خورشید گرفتگی یا کسوف داریم؟

به صورت کلی سه نوع خورشید گرفتگی داریم که عبارتند از:

  • خورشید گرفتگی کامل
  • خورشید گرفتگی حلقوی
  • خورشید گرفتگی جزئی
انواع کسوف
تصویر 3: انواع کسوف یا خورشید گرفتگی

در ادامه هر سه نوع خورشید گرفتگی یا کسوف را توضیح می‌دهیم.

خورشید گرفتگی کامل

خورشید گرفتگی کامل زمانی اتفاق می‌افتد که ماه، قرص خورشید را به طور کامل مسدود کند. در یک کسوف کامل خورشیدی، باریک‌ترین قسمت مسیر (جایی که خورشید کاملاً مسدود شده و ماه تاریکترین سایه خود را ایجاد می‌کند (به آن اومبرا (umbra) گفته می‌شود) را «منطقه تمامیت» (zone of totality) می‌نامند.

ناظران در این نقطه مسیر خورشید تاریکی را می‌بینند (که غالباً به عنوان حفره‌ای در آسمان توصیف می‌شود) که درخشش شبح مانند تاج خورشیدی به فضا گسترش یافته است. پدیده ای به نام «دانه های بیلی» (Bailey’s Beads) وجود دارد که اغلب هنگام تابش نور خورشید بر روی حفره‌های سطح ماه ظاهر می‌شود. اگر خورشید فعال باشد ناظران در هنگام خورشید گرفتگی کامل می‌توانند برجستگی‌های خورشیدی، حلقه‌ها و شعله‌های آتش را نیز مشاهده کنند. تنها زمانی که نگاه مستقیم به خورشید ایمن است زمان رویداد خورشید گرفتگی کامل است. در غیر از این مورد تمام مشاهدات خورشیدی دیگر (حتی در مراحل جزئی خورشید گرفتگی) به فیلترهای خورشیدی خاصی نیاز دارد تا به چشم آسیب نرسد.

کسوف کامل
تصویر 4: کسوف کامل نوامبر سال 2012 در استرالیا

خورشید گرفتگی کامل برای همیشه از زمین قابل مشاهده نیست. در گذشته ماه بیش از حد به زمین نزدیک بود و در هنگام کسوف قرص خورشید را کاملاً خاموش می‌کرد. با گذشت زمان مدار ماه به میزان کمی بیش از 2 سانتی متر در سال تغییر کرده است و در دوره فعلی تراز بین این سه جسم نجومی یعنی ماه، زمین و خورشید در بعضی مواقع تقریباً کامل است. باید اذعان کرد که تغییر مدار ماه ادامه خواهد یافت و شاید در 600 میلیون سال دیگر خورشید گرفتگی کامل دیگر اتفاق نیفتد. در عوض ناظران آینده فقط کسوف‌های جزئی و حلقوی را مشاهده خواهند کرد.

خورشید گرفتگی حلقوی

هر کسوف خورشیدی یک خورشید گرفتگی کامل نیست. وقتی ماه در مدار خود بیش از حد معمول از زمین فاصله دارد، به نظر خیلی کوچک است تا بتواند قرص خورشید را کاملاً بپوشاند. در طی چنین رویدادی یک حلقه روشن از نور خورشید به دور ماه می‌تابد. این نوع خورشید گرفتگی را کسوف یا خورشید گرفتگی حلقوی می‌نامند. این اصطلاح از کلمه لاتین annulus به معنی حلقه می‌آید.

ساز و کار خورشید گرفتگی جزئی و حلقوی
تصویر 5: ساز و کار خورشید گرفتگی حلقوی و جزئی

دوره خورشید گرفتگی حلقوی در چنین کسوفی می‌تواند از 5 یا 6 دقیقه تا 12 دقیقه طول بکشد. با این وجود حتی اگر خورشید بیشتر توسط ماه پوشانده شده باشد در حین کسوف حلقوی نور خورشید به اندازه کافی خارج می‌شود و ناظران نمی‌توانند هرگز مستقیم به خورشید نگاه کنند و در نتیجه محافظت از چشم در کل ماه گرفتگی حلقوی ضروری است.

خورشید گرفتگی جزئی

هنگامی که کره زمین در سایه «پنومبرا» (Penumbra) (قسمت روشن‌تری از سایه ماه) حرکت می‌کند و ماه بین زمین و خورشید قرار گرفته است، خورشید گرفتگی جزئی رخ می‌دهد. در این حالت ماه همانطور که از زمین دیده می‌شود کل قرص خورشیدی را مسدود نمی‌کند. بسته به موقعیت مکانی شما در هنگام یک کسوف جزئی ممکن است چیزی از یک لکه کوچک خورشید در حال خاموش شدن تا یک کسوف کامل را مشاهده کنید.

خورشید گرفتگی جزئی
تصویر 6: کسوف یا خورشید گرفتگی جزئی سال 2014 در شمال آمریکا

برای مشاهده ایمن کسوف یا خورشید گرفتگی جزئی، از فیلترهای مورد تایید یا از روش‌های غیرمستقیم مانند بازتاب نور خورشید از طریق تلسکوپ روی یک کاغذ یا مقوای سفید استفاده کنید. در زمان خورشید گرفتگی جزئی هرگز مستقیم از طریق تلسکوپ به خورشید نگاه نکنید مگر اینکه در تلسکوپ از فیلتر مناسبی استفاده کنید. کوری و آسیب شدید چشم می‌تواند در نتیجه روش مشاهده نامناسب کسوف ایجاد شود.

حقایقی در مورد کسوف یا خورشید گرفتگی

در ادامه برخی حقایق جالب در مورد خورشید گرفتگی را بررسی می‌کنیم:

  • بیشترین مدت برای خورشید گرفتگی $$7.5$$ دقیقه است.
  • تا زمانی که بیش از $$90\%$$ خورشید توسط ماه پوشیده نشود خورشید گرفتگی یا کسوف قابل توجه نیست. همچنین زمانی که $$99\%$$ خورشید توسط ماه پوشیده شود، روشنایی روز شبیه حالت گرگ و میش در زمان طلوع است.
  • سایه‌های گرفتگی با سرعت 1100 مایل در ساعت در خط استوا و تا 5000 مایل در ساعت در نزدیکی قطب‌ها حرکت می‌کنند.
  • حداکثر عرض کلی مسیر که خورشید گرفتگی یا کسوف پوشش می‌دهد 167 مایل است.
  • حداکثر تعداد خورشید گرفتگی یا کسوف (جزئی، حلقوی یا کل) 5 عدد در سال است.
  • سالانه حداقل 2 خورشید گرفتگی یا کسوف در زمین رخ می‌دهد.
  • فقط می‌توان خورشید گرفتگی یا کسوف جزئی را از قطب شمال و جنوب مشاهده کرد.
  • خورشید گرفتگی کامل تقریباً هر $$1.5$$ سال یکبار اتفاق می‌افتد.
  • کسوف‌های تقریباً یکسان (کلی، حلقوی یا جزئی) پس از گذشت 18 سال و 11 روز یا هر 6،585،32 روز (چرخه ساروس) رخ می‌دهد.
  • هر یک از گرفت‌های متوالی در چرخه Saros در $$\frac{1}{3}$$ از کل مسیر زمین رخ می‌دهد و پس از سه چرخه Saros یعنی در حدود 54 سال و 33 روز، خورشید گرفتگی مجدداً در همان موقعیت جغرافیایی اتفاق می‌افتد.
  • از سری دوازده‌تایی ساروس بزرگ که در حال رخ دادن است کسوف‌های سال‌های 1937، 1955، 1973، 1991 و 2009 رخ داده‌اند که هر یک دارای مدت زمانی نزدیک به $$7.5$$ دقیقه هستند.
  • هر کسوف در برخی از نقاط مسیر خود با طلوع آفتاب آغاز می‌شود و تقریباً در نیمه راه خود از نقطه شروع در غروب خورشید به پایان می‌رسد.
  • خورشید گرفتگی جزئی را می‌توان تا 3000 مایل از محل کلی خورشید گرفتگی یا کسوف مشاهده کرد.
  • قبل از ظهور ساعت‌های اتمی مدرن، مطالعات مربوط به سوابق خورشید گرفتگی به منجمان نشان می‌داد که سرعت چرخش زمین در هر قرن $$0.001$$ ثانیه کاهش می‌یابد.
  • خورشید گرفتگی یا کسوف کامل زمانی اتفاق می‌افتد که خورشید در نزدیکی یکی از گره‌های مدار ماه است و ماه در این گره در همان زمان در حضیض و کمترین فاصله با زمین است.
گره‌های ماه
تصویر 7: گره‌های مسیر حرکت ماه حول زمین
  • خورشید گرفتگی یا کسوف حلقوی به این دلیل اتفاق می‌افتد که خورشید در نزدیکی یکی از گره‌های مدار ماه است و ماه در این گره همزمان در بیشترین فاصله از زمین است.
  • نوارهای سایه اغلب با نزدیک شدن به کسوف کامل روی زمین دیده می‌شوند.
  • فیلتر شدن نور ورودی به زمین روی برگ درختان با نزدیک شدن به یک خورشید گرفتگی کامل ایجاد می‌شود.
  • در هنگام خورشید گرفتگی کامل حیوانات و پرندگان محلی معمولاً خود را برای خواب آماده می‌کنند یا در طول این پدیده رفتارهای گیج کننده‌ای دارند.
  • دمای محلی معمولاً 20 درجه یا بیشتر در هنگام کسوف کامل کاهش می‌یابد.
  • در طول کسوف کامل افق در یک نوار باریک نوری روشن است زیرا یک ناظر مکان‌های دوری را می‌بیند که مستقیم زیر سایه ماه قرار ندارند.

آیا خورشید گرفتگی روی جنین تاثیر دارد؟

خیر، هیچ مدرک علمی در حمایت از این باور وجود ندارد اما آن چنان محکم در فرهنگ‌های مختلف جای گرفته است که می‌تواند باعث نگرانی شما یا سایر اعضای خانواده برای امنیت کودک‌تان در هنگام کسوف یا خورشید گرفتگی شود.

در بسیاری از فرهنگ‌ها از جمله در هند، خورشید گرفتگی یا ماه گرفتگی را برای زن باردار بد یمن و مضر می‌دانند. اعتقاد بر این است که کسوف باعث ایجاد ناهنجاری‌های فیزیکی، شکاف لب یا نشانه‌های زایمان بر جنین می‌شود.

تاثیر خورشید گرفتگی بر جنین
تصویر 8: تاثیر خورشید گرفتگی بر جنین

عده‌ای دیگر معتقدند که اثرات مضر گرفتگی بر زنان بارداری تأثیر می گذارد که در طول خسوف یا کسوف در معرض تابش مستقیم خورشید یا ماه هستند. به همین دلیل ممکن است بسیار این توصیه را بشنوید که اگر باردار هستید صرفاً در مدت زمان کسوف در خانه بمانید. اگر این موضوع واقعاً ذهن شما یا خانواده‌تان را درگیر کرده است می‌توانید در زمان کسوف چند ساعتی در خانه بمانید ولی واقعیت این است که جنین در رحم مادر قرار گرفته و تابش‌های خورشید در زمان کسوف که قوی‌تر از زمان‌های دیگر است نمی‌تواند به او آسیب برساند.

به همین دلیل اگر باردار هستید و در زمان کسوف در خارج از خانه به سر می‌برید برای شما هیچ اتفاق یا محافظت غیرعادی وجود ندارد، تنها مانند دیگران بدون عینک محافظ به خورشید نگاه نکنید زیرا ممکن است به بینایی شما آسیب وارد شود.

با این حال اگر باردار هستید و کسوفی در حال رویداد است ممکن است نکات دیگری را در زمان کسوف بشنوید و از شما بخواهند آن‌ها را رعایت کنید که شامل موارد زیر است:

  • در زمان کسوف از اشیای نوک تیز مانند چاقو، قیچی و سوزن استفاده نکنید.
  • در زمان کسوف چیزی نخورید.
  • در زمان کسوف تا می‌توانید استراحت کنید.
  • در زمان کسوف شیشه‌ها را با روزنامه و پارچه ضخیم بپوشانید تا هیچ نوری وارد خانه نشود.
  • تمام غذاهای طبخ شده قبل از کسوف را بعد از کسوف دور بریزید.
  • بعد از کسوف حتماً دوش بگیرید.

این باورها در مورد کسوف برای زنان باردار در جامعه عامه رواج دارد ولی همان طور که بیان شد کسوف تنها به دلیل نوع قرار گرفتن خورشید، ماه و زمین اتفاق می‌افتد و هیچ مورد احتیاطی از نظر علمی در زمان کسوف غیر از استفاده از عینک محافظ آن هم برای زمانی که می‌خواهید در زمان کسوف مستقیماً به خورشید نگاه کنید وجود ندارد.

عینک خورشید گرفتگی چه ویژگی‌هایی دارد؟

وقتی صحبت از عینک خورشید گرفتگی می‌شود اطمینان از ایمن بودن و موثر بودن محصول مورد استفاده در جلوگیری از تشعشعات مضر خورشید مهم است. فقط به این دلیل که ظاهر یک عینک محافظ در برابر آسیب در برابر تشعشعات خورشید است به این معنی نیست که استفاده از آن ایمنی لازم را ایجاد می‌کند.

با این حال اگر محصولی تحت عنوان عینک کسوف تبلیغ می‌شود لازم است که روی آن برچسب ISO که مخفف سازمان بین المللی استاندارد است درج شده باشد. ISO یک سازمان مستقل است که بر اساس اجماع جامعه علمی استانداردهای ایمنی و کیفیت را برای انواع محصولات از جمله عینک، ملزومات بهداشتی، مواد غذایی و موارد دیگر تائید یا رد می‌کند. اگر عینک‌های خورشید گرفتگی که برچسب ISO ندارند را تهیه می‌کنید دقت داشته باشید که این عینک از ویژگی‌های زیر برخوردار باشد:

  • بیش از $$0.00032$$ درصد نور خورشید از طریق فیلترها منتقل نشوند.
  • فیلترها باید عاری از هرگونه نقص مانند خراش، حباب و فرورفتگی باشند.
  • فریم عینک باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا بتوانند هر دو چشم را بپوشانند.
  • برچسب‌های موجود بر محصول باید شامل نام شرکت سازنده محصول، دستورالعمل‌های استفاده ایمن و هشدارهای مربوط به خطرات استفاده نادرست باشد.

خورشید گرفتگی بعدی چه زمانی است؟

خورشید گرفتگی یا کسوف هر ساله ممکن است رخ دهد و قابل پیش‌بینی است. بدین منظور چندین وبسایت آنلاین وجود دارد که می‌توانید تقویم زمانی به روز برای انواع خورشید گرفتگی را در آن‌ها مشاهده کنید.

MrEclipse (+) وبسایت مربوط به یک اخترفیزیکدان بازنشسته ناسا به نام «فرد اسپناک» (Fred Espenak) است و اطلاعات به روزی در مورد خورشید گرفتگی و ماه گرفتگی در اختیار شما قرار می‌دهد. در کنار این منبع وبسایت مربوط به خورشید گرفتگی و ماه گرفتگی ناسا (+) نیز وجود دارد که منبع قابل اعتمادی برای اعلام تاریخ رویدادهای کسوف و خسوف در آینده است.

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.

  • برای دیدن آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی + اینجا کلیک کنید.

جمع بندی

در این مطلب در مورد کسوف یا خورشیدگرفتگی صحبت کردیم. همان طور که گفته شد کسوف به دلیل قرار گرفتن ماه بین خورشید و زمین رخ می‌دهد و سبب می‌شود نور خورشید به زمین نرسد. همچنین در مورد انواع کسوف یا خورشید گرفتگی و دلیل اتفاق این رویداد سخن گفتیم. در نهایت از احتمال تاثیر کسوف بر جنین و نداشتن پایه علمی این مطالب صحبت کردیم و دو منبع معتبر که در آن‌ها می‌توانید تاریخ گرفتگی‌های بعدی را مشاهده کنید معرفی کردیم.

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 7 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

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