تعار يف ومصطلحات :
قبل التحدث عن كسوف الشمس , لابد من شرح بعض التعابير أو المصطلحات التي
يتضمنها هذا التقرير العلمي وأهميتها :-
- مخروط الظل (Umbra) :
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 .
- عقدتا الصعود والنزول:
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 .
- حالة الاقتران :
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
.
-حالة التقابل :
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
.
- تعريف ظاهرة الكسوف :
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 .
- الكسوف الكلي للشمس :
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.
المراحل التي يمر بها الكسوف الكلي :
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 .
وعندما تصبح الشمس والأرض وبينهما القمر ,في حالة اقتران يكون مخروط ظل القمر قد بلغ المنطقة التي كان يغمرها مخروط ظليلة وعندها تظهر على حافة الشمس اليسرى, ظلمة سودا ولا تلبث ان تمتد بسرعة نحو يمين
الشمس, وتكون محدودة بقوسين, أحداهما تمثل حافة الشمس والثانية تمثل حافة القمر . ومع ازدياد اتاع رقعة تلك الظلمة , على قرص الشمس ,يزداد نور النهار ضعيفا وكابة .
وعندما لايبقى من ذلك القرص , الا هلال صغير منير في يمينها , يمكننا ان نرى بالمنظار الفلكي توهجات حلقية الشكل تدعي (الحلقات الماسية ) او خرزات بيلي , وقد سميت بذلك تكريما للفلكي (بيلي) الذي قام بالكشف
عنها وبدراستها .
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 تبدو حول الشمس , هالة من النور , يختلف اتساعها و شكلها باختلاف الحالة , التي تكون عليها الشمس, من هدوء او هياج و لا يستمر الكسوف الكلي , اى بقاء كامل .
قرص الشمس مظلما , اكثر من اربع دقائق , الا اذا كانت المنطقة التي اصابها الكسوف , واقعة فوق خط الاستواء فعندها يستمر الكسوف هناك لمدة سبع دقائق و نصف تقريبا .
و بعد انقضاء تلك الدقائق التي استمر خلالها الكسوف الكلي , يتراح مخروط ظل القمر شيئاً فشياً عن المنطقة التي كان قد غمرها , من سطح الارض مع انزياح القمر عن مكانه , بين الارض و الشمس .
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 يستمر هذا الوضع ساعتين , حيث يكون مخروط ظل القمر قد انهى انسحابه , و عندها يعود لقرص الشمس , سطوعه و توهجه و يعود للمنطقة نهارها البهي البهيج .
و على هذا فان الكسوف الكامل , مع مايسبقه و ما يعقبه من كسوف جزئي , يستغرق حوالي اربع ساعات و اربع دقائق , الا اذا حدث فوق خط الاستواء , فان فترته تمتد الى اربع ساعات و سبع و نصف دقيقة .
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 تنتقل تلك الدائرة المظلمة , مع حلقة النور الكالح المحيطة بها , على سطح الارض , من الشرق الى الغرب , مسافة تقارب 20 الف كيلو متر اى حوالي نصف محيط الارض , خلال خمس ساعات مع انتقال القمر في دورته حول
الارض , بسرعة 3660 كم في الساعة وسطيا .
و تبين الحسابات الفلكية الى ان المنطقة التي يحدث فيها الكسوف الكلي او الكسوف الجزئي الحلقي من سطح الارض , لن تتعرض لاحد هذين النوعين من الكسوف مرة ثانية , الا بعد مرور فترة 300 سنة .
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 .
و يحذر العلماء من النظر الى الشمس مباشرة و اثناء اطوار الكسوف الشمسي اذ ان نورها وحده قادر على الحاق الاذى بالعين , و قد يسبب لها العمى المؤقت احيانا او العمى الدائم في احيان اخرى , باستثناء الطور
الكلي للكسوف الذي يمكن مشاهدته بامان بالعين المجردة .
