الوسم: الكسوف

وتكسف الشمس عندما يقع ظل القمر على الأرض إذ يكون القمر بين الأرض والشمس وتكون مراكز هذه الأجرام الثلاثة على خط مستقيم .ويمكن أن تحتجب الشمس خلف القمر كليا حينما تكون المسافة بين الأرض والقمر مناسبة لكي يغطي قرص القمر قرص الشمس كله ويسمى هذا كسوفا كليا Total Solar Eclipse .
أما إذا احتجب جزء من قرص الشمس خلف القمر فعندئذ يكون الكسوف كسوفا جزئيا Partial Solar Eclipse . والكسوف الجزئي على نوعين لا ثالث لهما :
الأول : هو احتجاب قرص الشمس بجزئه الأعظم خلف قرص القمر حتى لا يظهر من الشمس إلا حلقة مضيئة تتوسطها بقعة سوداء ويسمى هذا النوع " الكسوف الحلقي "Annual Eclipse .

أسباب الكسوف والخسوف وشروطها :

يدور القمر حول الأرض في مدار يميل بزاوية مقدارها 5 درجات على مستوى الدائرة الكسوفية ( مدار الأرض حول الشمس ) . مما يعني أن مدار القمر يقطع مستوى الدائرة الكسوفية كل شهر قمري مرتين في موضعين متقابلين على المدار يسميان العقدتان Nodes ويسمى الموضع الذي يتقاطع عنده مدار القمر وهو صاعد [العقد الصاعدة] Ascending Node والموضع الذي يتقاطع عنده مدار القمر وهو نازل [ العقدة النازلة] Descending Node .
ولو كان مدار القمر واقعا عند مستوى الدائرة الكسوفية نفسه لحصل خسوف منتصف كل شهر قمري حين يكون القمر بدرا ولحصل كسوف نهاية كل شهر قمري بالضرورة . إلا أن ميلان مدار القمر بخمس درجات يجعل ظله لا يسقط على سطح الأرض إلا حين يكون في العقدة الصاعدة أو العقدة النازلة أو قريبا منهما . وكذلك القول بشأن ظل الأرض فلا يسقط على القمر إلا حين يكون في هذه المواضع .
إن ظل القمر الواقع على الأرض يشكل مخروطا قاعدته هي قرص القمر ورأسه عند سطح الأرض . فإذا كانت المسافة بين القمر والأرض على أصغرها تقاطع ظل مخروط الظل مع سطح الأرض الكروي مشكلا بقعة مظلمة بيضوية الشكل يتناسب قطرها عكسيا مع بعد القمر عن الأرض . والراصد الواقف ضمن هذه المساحة البيضوية يرى الشمس منكسفة كسوف كلي وتتحرك هذه المساحة البيضوية المظلمة من الغرب إلى الشرق على مسار يسمى مسار الكسوف الكلي Path of Totality ويسرعة تتناسب مع محصلة سرعة دوران الأرض حول نفسها وسرعة دوران القمر حول الأرض وهذه المحصلة هي بحدود 2000 كيلو متر في الساعة.ولذلك تتغير مساحة الظل بحسب أوقات الكسوف فهي عادة تبدأ صغيرة ثم تكبر حتى تصل حدا أعظم تتقلص بعده بالتدريج حتى تتلاشى . إن هذا الوصف ينطبق على " الكسوف الكلي" .

أما بالنسبة لحالة "الكسوف الحلقي " فإنه يحصل عندما تكون مراكز الأجرام الثلاثة الشمس القمر والأرض عل خط مستقيم لكن المسافة بين الأرض والقمر هي بمقدار يجعل رأس مخروط ظل القمر لا يصل سطح الأرض لذلك يظهر احتجاب الشمس حلقيا ويسمى ذلك "كسوفا حلقيا" .
أما المناطق التي تقع في شبه الظل فإنها ترى الشمس منكسفة كسوفا جزئيا .. وتمتد منطقة شبه الظل لمسافات كبيرة تتقلص معها نسبة الكسوف .

حسابات الكسوف والخسوف :

إن الحسابات الدقيقة لمواقيت الخسوف والكسوف ومواضع رؤية الكسوف على الأرض هي في العادة حسابات صعبة تقتضي دراية رياضية على قدر عال من المعرفة في حسابات الميكانيك السماوي Celestial Machanics . إلا أن بإمكاننا تكوين معرفة عامة عن دورات الخسوف والكسوف وأوقات حصولهما . وهذا اللون من المعرفة هو ما كان البابليون والمصريون القدماء قد توصلوا إليه بالمراقبة المستمرة للسماء ورصد مواقع الشمس والقمر فيها .
إن مواضع العقدتين الصاعدة والنازلة غير ثابتة بل تتحرك على الدائرة الكسوفية باتجاه معاكس لاتجاه حركة الشمس وبمعدل 19 درجة لكل سنة شمسية بالتقريب . مما يعني أن العقدتين تعودان إلى الموقعين نفسيهما على الدائرة الكسوفية كل 18.6 سنة شمسية . ولما كانت الشمس متحركة على الدائرة الكسوفية باتجاه معاكس بمعدل درجة واحدة في اليوم فإن هذا مؤداه أن يحصل الاقتران بين الشمس والقمر وهو في واحدة من العقدتين في مدة أمدها
365 – 19 = 346 يوما وتسمى هذه الفترة السنة الكسوفية Eclipse Year وخلالها نتوقع حصول خسوفين للقمر على الأقل . ولربما ثلاث خسوف للقمر في سنة شمسية كاملة .
قلنا آنفا أن ظل القمر الواقع على سطح الأرض الكروي يشكل بقعة مظلمة بيضوية تعتمد مساحتها على المسافة بين الأرض و القمر فهذه المسافة متغيرة كما هو معلوم وفي حده الأعظم يبلغ قطر البقعة المظلمة 270 كيلو متر . ولما كانت سرعة حركة ظل القمر على الأرض تبلغ بحدود 2100 كيلو متر في الساعة[ أي 35كيلو متر في الدقيقة] فإن المسافة البالغة 270 كيلو متر تقطع خلال مدة 7.7 دقيقة فقط . ولهذا السبب بعينه لا تدوم فترة الكسوف الكلي أكثر من هذه المدة أبدا .

الظواهر الخاصة المرافقة لكسوف الشمس :

إن ظاهرة الكسوف الكلي للشمس تضع الراصد في حالة نفسية خاصة جدا . عندما تقترب اللحظة التي يغطي فيها القمر قرص الشمس المتوهج فيخيم الظلام سريعا على الأرض ويمكن للراصد الواقف على مكان مرتفع أن يشاهد شريط الظلام الزاحف نحوه من جهة الغرب ويستطيع أن يشاهد إن كان واقفا في أرض تشتمل على مجموعة من التلال كيف يغمر الظلام الوديان أولا ثم يرتفع سريعا ليغمر القمم حتى وكأنه طوفان عام صار يملأ الأمكنة . وعند لحظة الاحتجاب الكلي يرى الناظر إلى قرص الشمس " باستخدام مرشحات بصرية خاصة" " [[ حلقة ماسية ]] Diamond Ring تلمع في أحد أطرافها لفترة قصيرة جدا وحين يخيم الظلام على الأرض يرى ظلال الأشياء حادة بصورة غير اعتيادية وتصبح أشكال تلك الظلال غريبة ذات رهبة خاصة . وتظهر على الأرض خطوط متعرجة سببها مرور ضوء الشمس بين ثنايا تضاريس القمر ولو كان القمر كرة ملساء لما ظهرت هذه الخطوط وبعد احتجاب الشمس كليا تظهر "الهالة الشمسية" كبقعة رمادية/بنفسجية غير منتظمة تحيط بقرص الشمس.

الدورة الاقترانية للشمس والقمر :
لوحظ أن جملة من كسوف الشمس تتكرر على سطح الأرض كل 18 سنة شمسية و 11 يوما وثلث يوم . وهذا يعدل بالتقريب 19 سنة كسوفية إلا نصف يوم تقريبا . وسمى البابليون هذا (( دورة الساروس )) . ولذلك تتكرر حوادث الكسوف على خطوط العرض نفسها ولكن بفارق قدره 120 درجة على خطوط الطول . وهذا الفرق سببه فضل ثلث يوم ففيه تدور الأرض ثلث دورة . وبذلك يمكن القول أن حوادث الكسوف تتكرر على المواضع نفسها من الأرض كل 54 سنة بالتقريب .

حساب مواقيت الكسوف والخسوف :
كان القدماء منذ عصر البابليين الأوائل قد تمكنوا من معرفة أوقات حصول ظواهر الخسوف والكسوف بشكل تقريبي عن طريق حسابات الدور وكان هذا يعرف أيضا باسم القرانات وقد أوردت الجداول البابلية إشارات إلى توقعات لمواقيت الكسوف والخسوف في تقاويمهم الفلكية التي كانت تصدر قبلا لمدة عامين ( أو أكثر أحيانا ) مقدما . ولكنهم لم يكونوا يغرفوا ساعة حصول هذه الظواهر على وجه الدقة ( ولا مكان حصولهما بالنسبة لحوادث الكسوف) . لكننا الآن وبفضل علوم الميكانيك السماوي وتقدم التقنيات الحاسوبية أصبحنا قادرين بحمد الله على حساب أماكن ونوع الخسوف أو الكسوف المتوقع وحساب أبعاد مسار الكسوف الكلي والجزئي بدقة عالية تصل إلى بضعة أمتار وهذا ما يثبت عادة في التقاويم الفلكية الحديثة التي تصدرها الهيئات العالمية…

منقول من موسوعة

قبل التحدث عن كسوف الشمس , لابد من شرح بعض التعابير أو المصطلحات التي

يتضمنها هذا التقرير العلمي وأهميتها :-

بما أن الأرض والقمر جرمان كرويان فان أشعة الشمس الساقطة عليهم تخلف وراء كل منهما ظلا مخروطي الشكل تحتضن قاعدة الجرم, بينما يمتد رأسه بعيدا في الفضاء , ويطلق علي هذا المخروط اسم (مخروط الظل ) .

– مخروط الظليل أو شبه الظل (penumbra) :

كما يتشكل في نفس الوقت بالإضافة (مخروط الظل) خلف كل من الأرض والقمر , أخر مقطوع الرأس . أي مخروط ناقص يحيط بمخروط الظل إنما يعاكسه في الوضع , إذ أن الفضاء متجاوزة راس مخروط الظل , وهذا المخروط الثاني هو ما يسمى بمخروط الظليل أو شبه الظل و وقد سمي بذلك , لأنه اقل إعتاما من مخروط الظل وأكثر شفافية منه .

إن النقطتين التين يتقاطع عندهما القمر ,مع خط الاستواء , ومع دوائر البروج التي تسمى الدائرة الكسوفية أو دائرة الكسوف أو الخسوف تسميان بالعقدتان .

الأولى منهما تدعى عقدت النزول والثانية تدعى عقدة الصعود , وقد دعيت الأولى بعقدة النزول , لأن القمر ينزل عن هده النقطة ,وهو يتحرك على مداره من سماء نصف الكرة الشمالي ,الى سماء نصف الكرة الجنوبي , و ذلك في منتصف الشهر القمري أي في اليوم الخامس عشر منه , حيث يكون القمر في تلك الليلة (بدرا) .

كما دعيت العقدة الثانية بعقدة الصعود , لأن القمر يصعد عند هذه النقطة , وهو يتحرك على مداره , من سماء نصف الكرة الجنوبي , الى سماء نصف الكرة الشمالي , وذلك في أخر ليلة من ليالي الشهر القمري , أي إذ لا يرى ليلتها .

في أخر ليلة من ليالي الشهر القمري يبلغ القمر عقدة الصعود ويكون عندها واقعا بينا الشمس والأرض , فإذا صادفا إن كانت مراكز تلك الأجرام الثلاثة يومها على استقامة واحدة دعيت تلك الحالة بحالة الاقتران .

في ليلة النصف من الشهر القمري , يكون القمر أمام عقدة النزول , وتكون ليلتها واقعة بين الشمس والقمر, فإذا ما صادفا إن كانت مراكز تلك الأجرام ثلاثية على استقامة واحدة , دعيت تلك الحالة بحالة التقابل .

الكسوف نوعان رئيسيان ,كلي وجزئي ,وإذا ما حدث أحداهما , فلا يكون ذلك إلا في آخر ليلة من ليالي الشهر القمري حيث يكون القمر في المحاق , وتكون مراكز الأجرام السماوية الثلاثة الشمس والقمر والأرض على استقامة واحدة , أو قريبة جدا من ذلك , وان يبلغ رأس مخروط ظل القمر سطح الأرض في حالة الكسوف الكلي ومخروط ظليلة فقط في حالة الكسوف الجزئي . أو جزءا من مخروط ضله .

يحدث حين يبلغ مخروط ضل القمر سطح الأرض , مما يؤذي إلي احتجاب نور الشمس كليا عن المنطقة التي غطاها ذلك المخروط من سطح الأرض ,كما يشاهد قرص الشمس عندها قرصا مظلما حالك السواد , تحيط به هالة من نور وهاج .

شروط تحقيق الكسوف الكلي:

لا يحدث الكسوف الكلي ,الا إذا تحققت ثلاثة شروط اساسية :-

ان يكون القمر محاقا أي في اخر ليلة من ليالي الشهر القمري .

ان يكون القمر قريبا جدا من الخط الواصل بين العقدين .

ان تكون الشمس والأرض وبينهما القمر في حالة اقتران او قريبا من ذلك .

ان تكون المسافة يومها ,بين الارض والقمر كافية لبلوغ مخروط ضل القمر سطح الارض إذ أن عدم انتظام خط سير القمر, على مداره حول الارض بسبب جدبها وجذب الشمس له , يجعل المسافة بينه وبين الارض, تتغير بين شهر وأخر قربا وبعدا.

عندما تقترب الشمس والأرض وبينهما القمر من حالة الاقتران الكامل , وتكون المسافة بين القمر والأرض , اصغر م طول مخروط ظل القمر , يكون حدوث الكسوف الكلي و وتبدأ مؤشراته بحدوث كسوف جزئي , يستمر مدة ساعتان , في المنطقة التي يكون مخروط ظليل القمر قد غطاها , حيث يتحول قرص الشمس الساطع , الي قرص كامد النور, يحيل النهار البهيج الى نهار كالح .

وعند اخفاء اخر جزء من قرص الشمس ,عن تلك البقعة من الارض , يظلم الجو منها تماما , وتبدو النجوم لامعة في السماء وتهبط الحرارة فجاة , ويصحب ذلك هبوب رياح ,اوعواصف و قد تسقط الأمطار , كما تلجأ الحيوانات إلى أوكارها , أو أماكن مأواها , كما تسرع الطيور الى أعشاشها .

و عندما يظهر في يسار الشمس , هلال منير كالهلال الذي كان قد ظهر في يمينها قبل ان يتم كسوفها , و تظهر عليه الحلقات الماسية او خرزات بيلي . و مع انقشاع الظلمة شيئا فشيئا عن قرص الشمس , يعود شىء من نور النهار , الى المنطقة التي اصابها الكسوف , حتى اذا ما انزاحت الظلمة نهائيا عن وجه الشمس , يزداد نور النهار وضوحا , و لكنه يظل كالحا , اذ ان منطقة الكسوف , لا تزال واقعة تحت تاثير و غمر مخروط شبه ظل القمر , بعد ان انسحب مخروط ظلة عنها .

و المنطقة التي تتعرض للكسوف الكلي , تبدو للراصد من الجو على سطح شكل دائرة مظلمة , لا يتجاوز قطرها 300كم يغطيها تلك الظلمة مخروط ظل القمر . و يحيط بتلك الدائرة المظلمة حلقة كبيرة ذات نور كالح يشكلها مخروط ظليل القمر الذي يحيط بمخروط ظله.

و يقصد كثير من علماء الفلك و من دول العالم المختلفة منطقة ذلك الكسوف الكلي قاطعين الاف الكيلو مترات احيانا , لا ليشاهدوا و يسجلوا ملاحظاتهم حول هذه الحادثة المهيبة فقط , و انما ليقوموا برصد و دراسة الهالة الشمسية في افضل ظروف تساعد على ذلك , مما يمنحهم معرفة اكبر و ادق عن تركيب الشمس , و التفاعلات القائمة فيها , و ما ينتج عنها من احداث تبدو مشاهدتها جلية في تلك الهالة .