في 8 أبريل 2024، ستتاح للملايين في جميع أنحاء الولايات المتحدة فرصة العمر لمشاهدة كسوف الشمس الكلي. المدن بما في ذلك أوستن، تكساس؛ بوفالو، نيويورك؛ وسيكون لمدينة كليفلاند بولاية أوهايو إطلالة مباشرة على هذا الحدث الكوني النادر الذي يستمر لبضع ساعات فقط.
بينما يمكنك رؤية العديد من الأحداث الفلكية، مثل المذنبات وزخات الشهب، من أي مكان على الأرض، فإن الكسوف مختلف. أنت بحاجة للسفر إلى ما يسمى بمسار الكسوف الكلي لتجربة الكسوف الكامل. أماكن معينة فقط هي التي تحصل على العرض الكامل للكسوف، وذلك بسبب الحجم.
إن الحجم الصغير نسبيًا للقمر وظله يجعل الكسوف فرصة لا تتكرر إلا مرة واحدة في العمر. في المتوسط، يمكن رؤية كسوف الشمس الكلي في مكان ما على الأرض مرة كل بضع سنوات. ولكن من أي مكان على الأرض، هناك ما يقرب من 375 سنة بين كسوف الشمس.
أنا عالمة فلك، لكنني لم أشاهد قط كسوفًا كليًا للشمس، لذا أخطط للقيادة إلى إيري، بنسلفانيا، في مسار الكسوف الكلي، من أجل هذا. هذه إحدى الفرص القليلة التي أتيحت لي لرؤية الكسوف الكلي دون القيام برحلة أكثر تكلفة إلى مكان أبعد. لقد سألني الكثير من الناس عن سبب ندرة حالات الكسوف القريبة، والإجابة تتعلق بحجم القمر وبعده عن الشمس.
الحجم والحجم
يمكنك ملاحظة كسوف الشمس عندما يمر القمر أمام الشمس، فيحجب الشمس جزئيًا أو كليًا عن الأنظار. لكي يتمكن الناس على الأرض من رؤية الكسوف، يجب أن يقع القمر، أثناء دورانه حول الأرض، على طول خط رؤية الراصد تمامًا مع الشمس. ومع ذلك، لن يتمكن سوى بعض المراقبين من رؤية الكسوف، لأنه لن يحجب القمر رؤية الشمس للجميع في يوم الكسوف.
إن حقيقة حدوث كسوف الشمس على الإطلاق هي مجرد مصادفة رقمية. ومن المصادفة أن الشمس أكبر بحوالي 400 مرة من القمر، كما أنها أبعد عن الأرض بـ 400 مرة.
لذلك، على الرغم من أن القمر أصغر بكثير من الشمس، إلا أنه قريب بما يكفي من الأرض ليبدو بنفس حجم الشمس عند رؤيته من الأرض.
على سبيل المثال، إصبعك الخنصر أصغر بكثير من الشمس، ولكن إذا رفعته على مسافة ذراع، فسيبدو لعينك كبيرًا بما يكفي لحجب الشمس. يمكن للقمر أن يفعل الشيء نفسه، حيث يمكنه حجب الشمس إذا كان محاذيًا تمامًا للشمس من وجهة نظرك.
طريق الشمولية
عندما تصطف الأرض والقمر والشمس بشكل مثالي، يلقي القمر بظلاله على الأرض. وبما أن القمر مستدير، فإن ظله مستدير عند هبوطه على الأرض. الأشخاص الوحيدون الذين يرون الكسوف هم أولئك الموجودون في المنطقة على الأرض حيث يهبط الظل في لحظة معينة.
يدور القمر بشكل مستمر حول الأرض، لذا مع مرور الوقت أثناء الخسوف، يتحرك ظل القمر فوق وجه الأرض. وينتهي ظله وكأنه خط سميك يمكن أن يغطي مئات الأميال في الطول. ويطلق علماء الفلك على هذا الخط اسم مسار الكُلية.
من أي موقع على طول مسار الكسوف الكلي، يستطيع الراصد أن يرى الشمس وهي تنكسف كليًا لبضع دقائق. ثم يتحرك الظل بعيدًا عن ذلك الموقع وتصبح الشمس مرئية أكثر فأكثر ببطء.
مدار مائل
لا يحدث كسوف الشمس في كل مرة يمر فيها القمر بين الأرض والشمس. ولو كان الأمر كذلك لكان هناك كسوف للشمس كل شهر.
إذا تمكنت من الطفو فوق القطب الشمالي للأرض ورؤية مدار القمر من الأعلى، فسوف ترى القمر يصطف مع الشمس مرة واحدة في كل مرة يدور حول الأرض، وهو ما يعادل مرة واحدة تقريبًا في الشهر. ومن هذا المنظر المرتفع، يبدو أن ظل القمر يجب أن يهبط على الأرض في كل مدار.
ومع ذلك، إذا كان بإمكانك تغيير منظورك للنظر إلى مدار القمر من المستوى المداري، فستجد أن مدار القمر يميل بنحو 5 درجات مقارنة بمدار الأرض حول الشمس. ويعني هذا الميل أنه في بعض الأحيان يكون القمر مرتفعًا جدًا ويمر ظله فوق الأرض، وأحيانًا يكون القمر منخفضًا جدًا ويمر ظله تحت الأرض. ويحدث الكسوف فقط عندما يكون القمر في موضعه الصحيح ويهبط ظله على الأرض.
مع مرور الوقت، تستمر الأرض والقمر في الدوران، وفي النهاية يتماشى القمر مع مدار الأرض حول الشمس في نفس اللحظة التي يمر فيها القمر بين الشمس والأرض.
في حين أن بعض المدن فقط هي التي تقع في مسار الكسوف الكلي في أبريل/نيسان المقبل، فإن الولايات المتحدة بأكملها لا تزال قريبة بما يكفي من هذا المسار بحيث يرى المراقبون خارج مسار الكسوف الكلي كسوفًا جزئيًا. وفي تلك المواقع، سيبدو القمر وكأنه يمر أمام جزء من الشمس، تاركًا الشمس على شكل هلال لا يزال مرئيًا في لحظة الكسوف الأقصى.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: كريستوفر بالما، ولاية بنسلفانيا
اقرأ أكثر:
لا يعمل كريستوفر بالما لدى أي شركة أو مؤسسة أو يستشيرها أو يمتلك أسهمًا فيها أو يتلقى تمويلًا منها قد تستفيد من هذه المقالة، ولم يكشف عن أي انتماءات ذات صلة بعد تعيينه الأكاديمي.