کسوف چیست؟ | به زبان ساده و جامع

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.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه هشتم – بخش فیزیک در فرادرس

کلیک کنید

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.

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.

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.

فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی در فرادرس

کلیک کنید

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.

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

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.

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.

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.

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.

• 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.