في يوم السبت 14 أكتوبر، سيتمكن ما يقرب من مليار شخص في معظم أنحاء أمريكا الشمالية والجنوبية من مشاهدة قمر جديد المدارات بين الشمس والأرض لخلق حدث سماوي مثير للاهتمام: كسوف الشمس.
هذا الكسوف هو كسوف حلقي، حيث تظهر حلقة من ضوء الشمس حول صورة القمر في منتصف المشهد. ومع ذلك، بالنسبة لجزء كبير من الولايات المتحدة، لن يُنظر إليه إلا على أنه كسوف جزئي.
في الكسوف الحلقي، لا تكون الشمس مخفية تمامًا (كما هو الحال في الكسوف الكلي) لأنه في 14 أكتوبر، سيكون القمر قد تجاوز نقطة الأوج بـ 4.5 أيام – وهي النقطة في مداره حيث يكون أبعد ما يكون عن الأرض. سيكون القمر الجديد في يوم الكسوف على بعد 246.707 ميلاً (397.037 كم). ونتيجة لذلك، يفشل طرف مخروط الظل المظلم في الاتصال بالأرض بحوالي 12000 ميل. لذلك، مثل فلس واحد يوضع فوق النيكل، سيبدو قرص القمر صغيرًا جدًا بحيث لا يغطي الشمس بالكامل. إن حجم أو جزء من عرض الشمس الذي يغطيه القمر يعني أن 4.8 بالمائة من هذا العرض يظهر في كل مكان.
متعلق ب: كسوف الشمس الحلقي 2023: كل ما تريد معرفته عن كسوف “حلقة النار” في أمريكا الشمالية
اقرأ أكثر: ستشهد الأرض خسوفين هذا الشهر. إليك ما تحتاج إلى معرفته
ومن لحظة بدء مسار الكسوف فوق شمال المحيط الهادئ، ينزلق في مسار جنوبي شرقي، ويصل إلى ساحل ولاية أوريغون في الساعة 9:15 صباحًا بتوقيت المحيط الهادئ الصيفي. وخلال الـ 46 دقيقة القادمة، ستكون المرحلة الحلقية مرئية من أجزاء من تسع ولايات تمتد من ولاية أوريغون إلى تكساس؛ يبلغ متوسط عرض مسار الظل 127 ميلاً (204 كم).
ستزداد مدة الحلقة على طول مركز مسار الكسوف بشكل مطرد من 4 دقائق و34 ثانية عند ساحل المحيط الهادئ في ولاية أوريغون إلى 5 دقائق وثانيتين عند ساحل خليج تكساس. المدن التي ستشهد تأثير “حلقة النار” تشمل يوجين، أوريغون، وينيموكا، نيفادا، ألبوكيرك، نيو مكسيكو، سان أنطونيو، وكوربوس كريستي، تكساس.
بعد أن يغادر تكساس، سيمر مسار الكسوف عبر شبه جزيرة يوكاتان في المكسيك، ثم ينزلق عبر أمريكا الوسطى (حيث يحدث الكسوف الأعظم في البحر الكاريبي قبالة ساحل جنوب نيكاراغوا مباشرة)، ثم إلى جنوب وسط كولومبيا، عبر شمال البرازيل. قبل أن تنتهي أخيرًا فوق مياه المحيط المفتوحة في جنوب المحيط الأطلسي.
إن مقارنة الكسوف الكلي بالكسوف الحلقي يشبه مقارنة الليل والنهار. إن مجموعة الظواهر التي تصاحب الكسوف الكلي رائعة وسيسافر علماء الفلك في منتصف الطريق حول العالم لمراقبتها وتجربتها.
الكسوف الحلقي ليس مثل الكسوف الكلي: فالسماء لا تصبح أكثر قتامة مما هي عليه في الكسوف الجزئي العميق؛ لا يمكن أن تظهر هالة الشمس المجيدة والغلاف اللوني و”تأثيرات الحافة” مثل نطاقات الظل. ومع ذلك، فإنه لا يزال مشهدًا مذهلاً، وسيذهب المتحمسون إلى أي جزء من مسار الكسوف يسهل عليهم الوصول إليه.
ومع ذلك سيأتي أ وقت عندما تصبح ظاهرة الكسوف الكلي للشمس مستحيلة، حيث أن القمر كما يرى من الأرض سيكون صغيرا جدا في الحجم الزاوي الظاهري بحيث لا يغطي قرص الشمس تماما.
هندسة سماوية دائمة التغير
ويتحرك القمر حول الأرض في مدار بيضاوي الشكل. في أقرب نقطة له من الأرض (نقطة الحضيض)، يمكن للقمر أن يقترب إلى مسافة 221,439 ميلًا (356,371 كيلومترًا)، في حين أن أبعد نقطة له عن الأرض (نقطة الأوج) تبلغ 252,724 ميلًا (406,720 كيلومترًا). متوسط مسافة الأرض إلى القمر هو 239,071 ميلاً (384,748 كم).
لكي يحدث الخسوف الكلي، يجب أن يتلامس مخروط الظل المظلم للقمر مع سطح الأرض. عندما تهبط منطقة الظل على الأرض، فهي في جوهرها قمة مخروط الظل، وفي معظم الحالات، يميل هذا الظل الداكن إلى أن يكون عرضه حوالي 80 ميلاً (130 كم) في المتوسط. وفي أي مكان داخل هذا الظل، سيشهد كسوفًا كليًا للشمس، حيث يغطي القرص المظلم للقمر قرص الشمس بالكامل.
لكن مخروط ظل القمر -بشكل عام- يبلغ متوسط طوله حوالي 235 ألف ميل (378 ألف كيلومتر) فقط.
وهذا أقل من متوسط مسافة القمر من الأرض.
لهذا السبب، عندما يمر القمر الجديد مباشرة بين الأرض والشمس، إذا كان – بشكل عام – يبعد أكثر من 235000 ميل (378000 كم)، فإن طرف الظل المظلي المظلم سيفشل في الاتصال بالأرض؛ وبدلاً من ذلك، يتم إنشاء “الظل السلبي” المعروف باسم antumbra ومن داخل هذا الظل – كما سيكون الحال في 14 أكتوبر – سيتم رؤية مشهد الكسوف الحلقي أو الدائري.
نحن محظوظون لأنه، في هذه اللحظة بالذات من التاريخ، هناك أوقات يمكن أن يقترب فيها القمر الجديد من الأرض أكثر من المتوسط، وفي مثل هذه المناسبات، يمكن أن يصل طرف ظله المظلم إلى الأرض وينتج إجماليًا كسوف الشمس.
الانقراض النهائي للكسوف الكلي للشمس
من يوليو 1969 إلى ديسمبر 1972، ترك اثنا عشر من رواد فضاء أبولو سلسلة من عاكسات الليزر على سطح القمر. منذ ذلك الحين، قام علماء الفلك على الأرض بعكس أشعة الليزر بشكل روتيني من تلك العاكسات. ومن خلال توقيت رحلة نبضات الليزر ذهابًا وإيابًا، يمكن قياس مسافة القمر بدقة كبيرة. وقد أثبت تحليل هذه القياسات أن متوسط المسافة بين القمر والأرض يتزايد بمعدل 1.5 بوصة (حوالي 3.8 سم) كل عام.
لماذا يحدث هذا؟
تتأثر حركة القمر بقوة بجاذبية الشمس، وبدرجة أقل بحركة الكواكب والأرض. بسبب تأثيرات المد والجزر، يتحرك القمر ببطء بعيدًا عن الأرض، ويتصاعد نحو الخارج ويصعد إلى مدار أبعد. وبطبيعة الحال، مع تحرك القمر تدريجيًا بعيدًا، يتضاءل حجمه الظاهري حتى يصل أخيرًا إلى نقطة يكون فيها مخروط الظل المظلم بعيدًا جدًا عن الوصول إلى الأرض، وبالتالي يحول دون حدوث كسوف كلي للشمس.
قصص ذات الصلة:
– كسوف الشمس الحلقي 2023: كل ما تحتاج لمعرفته حول كسوف “حلقة النار” في أمريكا الشمالية
– كيفية قراءة وفهم خريطة كسوف الشمس
– كيفية تصوير كسوف الشمس
في كتابه “المزيد من علم الفلك الرياضي” (Willmann-Bell, Inc. 2002)، يقول الحاسبة السماوية ذات السمعة الطيبة، جان ميوس، إنه من المشكوك فيه أن معدل تراجع القمر الحالي عن الأرض يبلغ 12.5 قدم (3.8 متر) لكل يوم. سيبقى القرن ثابتا. وإذا حدث ذلك، فسيستغرق الأمر 1.21 مليار سنة قبل أن يصبح الكسوف الكلي للشمس مستحيلا.
ومع ذلك، إذا أخذنا في الاعتبار أيضًا حقيقة أن الانحراف المركزي (شكل) مدار الأرض يتغير بمعدل أسرع من الزيادة البطيئة جدًا والتدريجية لمسافة القمر، فمن المحتمل ألا نضطر إلى الانتظار طويلاً.
“وبالتالي،” يلاحظ ميوس، “من 620 مليون إلى 1210 مليون سنة في المستقبل، ستكون هناك فترات يكون فيها الكسوف الكلي للشمس ممكنًا ومستحيلًا بالتناوب، حتى تظل هذه المجاميع في النهاية مستحيلة إلى الأبد”.