کسوف چیست و چه زمانی رخ می‌دهد؟

پدیده کسوف یا خورشید گرفتگی در طول سال‌های طولانی از جذاب‌ترین رویدادها در علم فیزیک و نجوم بوده است. دانشمندان زیادی در سراسر جهان هر ساله با پیش‌بینی زمان وقوع کسوف‌ها در سال پیش رو، به مطالعه و بررسی این رویداد علمی می‌پردازند. پژوهش در زمینه خورشید گرفتگی‌ها در طول زمان دستاوردهای علمی قابل‌توجهی برای دانشمندان نجوم به‌همراه داشته است.

علاوه بر فیزیکدانان و علاقه‌مندان به علم نجوم، پدیده کسوف یا خورشید گرفتگی برای بسیاری افراد جذابیت دارد. به همین دلیل هم‌زمان با وقوع کسوف در نقاط مختلف جهان، افراد زیادی خود را برای تماشای خورشید گرفتگی آماده می‌کنند. گردشگری نجوم شاخه‌ای از سفر و گردشگری است که علاقه‌مندان خاص خود را دارد و دانشمندان، پژوهشگران و گردشگران زیادی برای بررسی و تماشای پدیده خورشید گرفتگی در طول سال در سایر نقاط جهان، بار سفر می‌بندند.

چنانچه به رویدادهای علمی و طبیعی علاقه دارید، در ادامه این مطلب با ما همراه شوید. در این مقاله به بررسی پدیده کسوف یا خورشیدگرفتگی و دانستنی‌های جالب درباره این رویداد علمی می‌پردازیم.

منبع عکس: سایت تیتر برتر، عکاس نامشخص

خورشید گرفتگی یا کسوف از جالب توجه‌ترین رویدادهای طبیعی در علم ستاره‌شناسی به شمار می‌رود که از گذشته‌های دور تاکنون توجه انسان‌ها در سراسر جهان را به خود جلب کرده است. در گذشته‌های نه چندان دور، به‌دلیل فقر دانش بشری ریشه‌های این رویداد علمی را خرافی می‌دانستند. میان بسیاری از ملیت‌ها کسوف یا خورشید گرفتگی اتفاقی شوم محسوب می‌شد و مردم وقوع این رویداد را هشداری برای شروع اتفاقات ناگوار بر می‌شمردند.

مردم سرزمین چین متعتفد بودند در زمان کسوف خورشید توسط اژدها بلعیده می‌شود. هندوها در زمان کسوف داخل آب می‌رفتند تا بر اساس عقاید خرافی خود به نجات خورشید و ماه کمک کنند. در بسیاری از فرهنگ‌ها و مذاهب مختلف نیز در زمان وقوع خورشید گرفتگی مردم دست به دعا می‌بردند تا بلا دفع شود.

منبع عکس: گجت نیوز، عکاس نامشخص

امروزه با پیشرفت علم و گسترش ابزارهای مدرن ستاره‌شناسی برای رصد آسمان و اتفاقات نجومی، دلایل علمی خورشید گرفتگی بر دانشمندان و عموم مردم روشن است. بسیاری از پژوهشگران علم نجوم از این رویداد برای ثبت اطلاعات ارزشمند جهت شناسایی هرچه بیشتر خورشید و تجزیه و تحلیل موقعیت آن استفاده می‌کنند.

اندازه واقعی خورشید، زمین و ماه با هم بسیار تفاوت دارند. خورشید قطری ۴۰۰ برابر قطر ماه و ۱۰۹ برابر قطر زمین دارد. از طرفی، فاصله خورشید تا زمین ۴۰۰ بار دورتر از فاصله ماه تا زمین است و این فاصله سبب یکسانی اندازه خورشید و ماه از دید ناظر زمینی می‌شود. پدیده خورشید گرفتگی در شکلی که ما آن را می‌بینیم، تنها برای زمین اتفاق می‌افتد و دیگر سیاره‌ها خورشید گرفتگی‌های متفاوتی را تجربه می‌کنند. به‌عنوان مثال در سیاره مشتری کسوف به‌صورت سه گانه رخ می‌دهد؛ به این معنا که سه قمر مشتری در مدار گردش خود هم‌زمان بر این سیاره سایه می‌اندازند.

منبع عکس: زومیت، عکاس نامشخص

در طول مدت خورشید گرفتگی یا کسوف، سایه ماه به‌تدریج از روی زمین عبور می‌کند و مسیر حرکت آن از غرب به شرق است. به مسیر حرکت ماه در طول این رویداد، سِیر گرفتگی کلی یا جزئی می‌گویند. در حالت کلی در یک مکان مشخص از کره زمین، کسوف کامل در کوتاه‌ترین حالت، ۳۶۰ سال یک بار رخ می‌دهد.

برخلاف گذشتگان، امروزه دانشمندان خورشید گرفتگی یا کسوف را پدیده‌ علمی مفیدی برای افزایش اطلاعات انسان‌ها نسبت به خورشید و موقعیت زمین در کهکشان می‌دانند. در طول این پدیده بخش‌هایی از خورشید که در حالت عادی امکان رصد آ‌ن‌ها وجود ندارد پدیدار می‌شوند. به همین دلیل منجمان با پیش‌بینی زمان دقیق کسوف و نصب دوربین‌های مختلف در مناسب‌ترین نقاط برای فیلمبرداری و عکسبرداری در طول خورشید گرفتگی، سعی در افزایش اطلاعات موجود درباره این ستاره دارند.

منابع عکس‌ها: خبرگزاری‌های ایرنا، ایسنا و جماران، عکاسان نامشخص

دانشمندان و منجمان برای رصد کسوف یا خورشید گرفتگی در طول سال، بهترین نقاط جهان از نظر دید مناسب و هوای غیر ابری را انتخاب می‌کنند و مدتی پیش از آغاز کسوف در آن محل ساکن می‌شوند. برخی عکسبرداری‌ها و آزمایش‌ها نیز در طول خورشید گرفتگی توسط پژوهشگران داخل هواپیماها انجام می‌شوند. در این شیوه ابرها مزاحمتی برای رصد دقیق خورشید گرفتگی ایجاد نمی‌کنند و زمان بیشتری برای تماشا و ثبت این پدیده در اختیار دانشمندان قرار می‌گیرد.

مطالعه بر لایه‌های خارجی جو خورشید، محاسبه فاصله‌ ستارگان اطراف خورشید تا آن، محاسبه انحنای فضا زمان و بررسی حرکت مداری ماه و زمین به دور خورشید با شروع نخستین تماس ماه، از مهم‌ترین دستاوردهای دانشمندان در بررسی خورشید گرفتگی‌ها است. این دستاوردها در طول سالیان اخیر مهر تاییدی بر نظریه نسبیت عام اینشتین زده‌اند که پایه علم نجوم و کهکشان‌شناسی مدرن است.

منبع عکس: خبرگزاری مهر، عکاس نامشخص

دلیل پدیده خورشید گرفتگی زاویه بین مدارهای ماه و زمین است. ماه هر ۳۰ روز یک بار به دور زمین می‌گردد. از طرف دیگر زمین در مدار گردش به دور خورشید قرار دارد و به این ترتیب بین دو تا سه بار در سال، ماه در مسیر مدار خود از بین زمین و خورشید عبور می‌کند.

نقاط برخورد مدارهای ماه و زمین را گره‌های مداری می نامند و خورشید گرفتگی در زمان قرارگیری زمین، ماه و خورشید در یک خط مستقیم یا هم راستایی گره‌های مداری با خورشید رخ می‌دهد. خورشید گرفتگی در زمان ماه نو اتفاق می‌افتد. ماه نو در هر دوره گردش ماه، در زمان عبور از مقارنه خورشید در شب نخست یا دوم، نمایان می‌شود و در هر بار گردش ماه به دور زمین تنها یک بار قابل‌مشاهده است.

منبع عکس: افکار نیوز، عکاس نامشخص

خورشید گرفتگی یا کسوف انواع مختلفی دارد که آن را بر اساس میزان پوشش خورشید توسط ماه دسته‌بندی می‌کنند. بسته به محل قرارگیری ماه در مدار زمین و فاصله آن تا خورشید و زمین و میزان صافی خط واصل خورشید، زمین و ماه با یکدیگر، یکی از انواع کسوف رخ می‌دهد. در ادامه به بررسی انواع مختلف خورشید گرفتگی می‌پردازیم.

منبع عکس: گجت نیوز، عکاس نامشخص

خورشید گرفتگی کلی زمانی رخ می‌دهد که ماه بین زمین و خورشید، در نزدیک‌ترین فاصله به زمین قرار می‌گیرد. این اتفاق به‌دلیل مدار بیضوی شکل زمین رخ می‌دهد. در خورشید گرفتگی کلی تمام سطح قابل‌رؤیت خورشید با ماه پوشیده می‌شود و در این حالت آسمان در زمان کسوف کاملا تاریک است.

به‌دلیل تاریکی کامل آسمان در خورشید گرفتگی کامل، ستارگان زیادی در آسمان پدیدار می‌شوند. در این حالت هاله سفید رنگ درخشانی اطراف ماه دیده می‌شود که گازهای رقیق و سوزان خورشید در آن جریان دارند. از حلقه باریک و سرخ رنگ کنار قرص ماه در زمان کسوف نیز که شامل گازهای خورشیدی است با نام «فام سپهر» یاد می‌کنند.

منبع عکس: خبرگزاری تسنیم، عکاس نامشخص

در کسوف کامل، دانشمندان فرصت مناسبی برای بررسی جو خورشید خواهند داشت. این نوع خورشید گرفتگی تنها حالتی از کسوف است که با چشم غیر مسلح می‌توان آن را تماشا کرد. با توجه به تغییر تدریجی مدار زمین و فاصله بیشتر ماه از آن در طول زمان، امکان رخداد خورشید گرفتگی کامل به مرور زمان کمتر خواهد شد.

به این ترتیب در آینده بیشتر شاهد وقوع انواع دیگر خورشید گرفتگی خواهیم بود. آخرین خورشید گرفتگی کلی در ایران در تاریخ ۲۰ مرداد سال ۱۳۷۸ شمسی رخ داد. طولانی ترین خورشید گرفتگی قرن نیز در سال ۲۰۰۹ میلادی اتفاق افتاد و در کشورهای هند، نپال، بوتان و چین قابل‌رؤیت بود. مدت زمان تاریکی کامل خورشید در این کسوف در حدود ۶ دقیقه و ۲۹ ثانیه بود.

منبع عکس: خبرگزاری مهر، عکاس نامشخص

گاهی در زمان خورشید گرفتگی، ماه به‌دلیل دوری از زمین نمی‌تواند تمام قرص خورشید را پوشش دهد. در این حالت دایره‌ای نورانی گرداگرد ماه می‌درخشد. این نوع کسوف را خورشید گرفتگی حلقوی می‌نامند.

مدت زمان خورشید گرفتگی حلقوی نسبت به کسوف کامل می‌تواند طولانی‌تر باشد. دراین حالت، به‌دلیل وجود پرتوهای مضر خورشیدی تماشای آن به‌صورت مستقیم مجاز نیست و آسیب‌های جدی به چشم انسان وارد می‌کند. ساکنان بخش‌هایی از زمین که در امتداد خط واصل مرکز ماه به خورشید قرار دارند، امکان تماشای کسوف حلقه‌ای را خواهند داشت.

در خورشید گرفتگی حلقوی تاج خورشیدی در ماه دیده نمی‌شود و به‌دلیل روشن ماندن آسمان، امکان تصویربرداری علمی از سطح خورشید در این رویداد وجود ندارد. در این حالت دانشمندان و منجمان فرصت کمتری برای بررسی موقعیت خورشید و انجام آزمایش‌های علمی نسبت به کسوف کامل دارند.

منبع عکس: خبرگزاری مهر، عکاس نامشخص

خورشید گرفتگی جزئی نوعی از کسوف است که در آن مرکز خورشید و ماه در یک راستا قرار نمی‌گیرند و به همین دلیل ساکنان زمین لکه‌ای نورانی یا هلالی شکل از خورشید را در طول کسوف مشاهده می‌کنند. در این حالت نیز مانند کسوف حلقه‌ای ماه تمام سطح خورشید را نمی‌پوشاند.

در خورشید گرفتگی جزئی امکان رخداد کسوف کامل در بخش‌هایی از زمین وجود دارد. برای تماشای خورشید گرفتگی جزئی استفاده از فیلترهای شیشه‌ای و عینک‌های مخصوص و محافظ چشم ضروری است. در این نوع خورشید گرفتگی ماه فاصله بیشتری نسبت به حالت کسوف کلی تا زمین دارد. اوج زمان کسوف جزئی هنگامی است که ماه بیشترین سطح خورشید را می‌پوشاند.

منبع عکس: گجت نیوز، عکاس نامشخص

خورشید گرفتگی ترکیبی حالتی از کسوف است که در آن بخش‌هایی از زمین شاهد خورشید گرفتگی جزئی و بخش‌هایی شاهد کسوف کامل هستند. در این حالت احتمال تماشای خورشید گرفتگی حلقوی توسط برخی دیگر از ساکنان زمین نیز وجود دارد. این پدیده به‌دلیل شکل خاص مدار زمین، شکل هندسی زمین و فاصله‌ متفاوت ماه از زمین در مدار چرخش آن رخ می‌دهد.

منبع عکس: خبرگزاری دانشجو، عکاس نامشخص

در حالت کلی تا سه بار در سال امکان وقوع پدیده کسوف وجود دارد. امروزه با توجه به پیشرفت‌های علمی و دستیابی به ابزارهای نوین در ستاره‌شناسی، امکان پیش‌بینی دقیق زمان خورشید گرفتگی‌ها و سایر رویدادهای نجومی میسر است. در حال حاضر منجمان از زمان دقیق خورشید گرفتگی‌های سال‌های آتی نیز خبر دارند.

دومین کسوف جزئی در سال ۱۴۰۱ شمسی در سوم آبان ماه اتفاق خواهد افتاد. این رویداد در نیمه غربی آسیا، بیشتر نقاط اروپا و شمال شرقی آفریقا دیده می‌شود. این خورشید گرفتگی در بیشتر نقاط ایران نیز قابل رؤیت است؛ اما مدت زمان آن و درصد پوشش خورشید در نقاط مختلف ایران تفاوت دارد. خورشید گرفتگی آبان ماه سال ۱۴۰۱ شمسی در تهران از ساعت ۱۳:۴۱ آغاز خواهد شد و در ساعت ۱۶:۰۹ به پایان خواهد رسید. بر اساس پیش‌بینی پژوهشگران نجوم زمان اوج این کسوف جزئی در تهران در ساعت ۱۴:۵۸ و به میزان ۵۵ درصد گرفتگی خواهد بود. گرفتگی خورشید در این کسوف از شمال شرقی تا جنوب شرقی ایران بین ۶۲ تا ۳۹ درصد متغیر است.

منبع عکس: ایسنا، عکاس نامشخص

برای تماشای خورشید گرفتگی یا کسوف استفاده از برخی ابزار برای جلوگیری از آسیب‌های جدی به چشم ضروری است. به‌جز خورشید گرفتگی کلی که تمام سطح خورشید در آن پوشیده می‌شود، سایر انواع کسوف را باید با چشم مسلح تماشا کرد. در طول خورشید گرفتگی‌های غیر کلی اشعه ماورا بنفش خورشید هم‌چنان به زمین می‌رسد. کاهش شدت نور خورشید سبب باز شدن مردمک‌های چشم در زمان تماشای خورشید گرفتگی می‌شوند و به این ترتیب میزان آسیب اشعه‌های مضر به‌شدت افزایش می‌یابد.

به خاطر داشته باشید استفاده از عینک‌های غیراستاندارد و شیشه‌های دودی به‌اندازه تماشای مستقیم کسوف خطرساز است. این ابزار نه‌تنها از ورود اشعه‌های آسیب زا ممانعت نمی‌کنند، بلکه سبب گشادی بیشتر مردمک چشم شما نیز خواهد شد. میزان خطر و آسیب ناشی از ورود اشعه ماورا بنفش به چشم در زمان کسوف به‌اندازه‌ای است که سبب مشکلات دائمی چشم یا حتی کوری می‌شود.

منبع عکس: باشگاه خبرنگاران جوان، عکاس نامشخص

چنانچه ابزار نجومی مناسب برای تماشای کسوف در اختیار دارید نیز باز باید از فیلترهای اضافی و استاندارد در آن‌ها استفاده کنید. اگر خورشید گرفتگی کامل در حال وقوع است، برای تماشای آن با چشم غیر مسلح تا زمان گرفت کامل صبر کنید.

برای تماشای خورشید گرفتگی می‌توانید از ابزارهایی مانند پرتو افکن‌ها یا بازتابنده‌ها، عینک‌های جوشکاری با درجه ۱۳ و ۱۴ و عینک‌های مخصوص با یو وی مناسب استفاده کنید. چنانچه قصد تماشای کسوف با تلسکوپ را دارید باید فیلترهای مناسب را روی لنز آن بگذارید. استفاده از فیلتر در انتهای لنز بسیار خطرناک است؛ زیرا تجمع اشعه‌ها در این قسمت سبب ذوب فیلتر و آسیب بیشتر به چشم می‌شود. فیلترهای نامتقارن و دیافراگم کامل بهترین گزینه‌ها برای استفاده در تلسکوپ‌های نجومی در زمان کسوف هستند.

منبع عکس: فرتاک نیوز، عکاس نامشخص

آسیب‌های چشمی در زمان تماشای مستقیم به خورشید گرفتگی معمولا از ۲۴ ساعت پس از این رویداد نمایان می‌شوند و در برخی موارد دائمی هستند. عینک‌های آفتابی ساده، شیشه‌های دودی، فیلم رنگی و فیلم اشعه ایکس به هیچ عنوان از آسیب‌های ناشی از تماشای خورشید گرفتگی جلوگیری نمی‌کنند؛ پس اگر ابزار مناسب در اختیار ندارید، از راه‌های غیر مستقیم این پدیده را تماشا کنید.

دراین مقاله به معرفی پدیده کسوف پرداختیم. اگر تجربه تماشای این رویداد زیبا در علم نجوم را دارید، در ادامه می‌توانید آن را با ما و دیگر کاربران کجارو در میان بگذارید.

عکس‌ کاور از وب‌سايت خبرگزاری حوزه