لا يمكن أن يحدث كسوف الشمس إلا عند القمر الجديد، عندما يمر القمر بين الأرض والشمس. وبما أن القمر الجديد يحدث مرة واحدة كل 29.5 يومًا تقريبًا، فمن الطبيعي أن نتساءل: لماذا لا يحدث كسوف الشمس كل شهر؟
الجواب هو أن مدار القمر مائل. في معظم الأشهر، يمر القمر أعلى أو أسفل الشمس قليلاً في سمائنا، لذلك يغيب ظله عن الأرض.
مدار القمر مائل
تدور الأرض حول الشمس في مستوى يسمى مسير الشمس. ويميل مدار القمر حول الأرض بحوالي 5 درجات بالنسبة لهذا المستوى.
قد تبدو الخمس درجات صغيرة، لكنها كافية لتفويت المحاذاة. في حالة القمر الجديد، يمكن أن يكون القمر بين الأرض والشمس بينما لا يزال بعيدًا جدًا في الشمال أو الجنوب بحيث لا يسقط ظله على الأرض. ومن وجهة نظرنا، يمر القمر بالقرب من الشمس في السماء، ولكن ليس عبرها مباشرة.
ولهذا السبب أيضًا لا يحدث خسوف القمر عند اكتمال القمر. يجب أن تصطف الهندسة في ثلاثة أبعاد، وليس فقط على تقويم مسطح.
العقد هي نقاط العبور
يعبر مدار القمر المائل المستوى المداري للأرض عند نقطتين تسمى العقد. لا يمكن أن يحدث كسوف الشمس إلا عندما يحدث القمر الجديد بالقرب من إحدى تلك العقد.
إذا كان القمر بالقرب من عقدة القمر الجديد، فيمكن للشمس والقمر والأرض أن يصطفوا بشكل وثيق بما يكفي حتى يصل ظل القمر إلى الأرض. إذا كان القمر بعيدا عن العقدة، فإن الظل يغيب.
وهذا يعطي التنبؤ بالكسوف إيقاعًا. علماء الفلك لا يبحثون فقط عن الأقمار الجديدة. يبحثون عن أقمار جديدة بالقرب من الأماكن التي يعبر فيها مدار القمر مسير الشمس.
مواسم الكسوف
موسم الكسوف هو الفترة التي تظهر فيها الشمس بالقرب بدرجة كافية من إحدى عقد القمر حتى يكون الكسوف ممكنًا. تحدث مواسم الكسوف كل ستة أشهر تقريبًا.
خلال موسم الكسوف، يمكن أن يحدث كسوف الشمس عند القمر الجديد. يمكن أن يحدث خسوف القمر أيضًا بالقرب من البدر إذا اصطف الشكل الهندسي على الجانب الآخر من الأرض. ولهذا السبب، يصل الخسوف أحيانًا في أزواج، حيث يفصل بين كسوف الشمس والقمر حوالي أسبوعين.
خارج موسم الكسوف، لا يزال القمر يمر بمراحل جديدة وكاملة، لكن الظلال لا تظهر.
لماذا لا يزال الخسوف الكلي أكثر ندرة؟
وحتى عندما يحدث كسوف الشمس، فإنه ليس دائمًا كاملاً. قد يغيب الظل المركزي للقمر عن الأرض، مما يؤدي إلى حدوث كسوف جزئي فقط. أو قد يكون القمر بعيدًا بدرجة كافية بحيث يبدو أصغر من أن يغطي الشمس، مما يؤدي إلى حدوث كسوف حلقي.
يتطلب كسوف الشمس الكلي محاذاة أكثر دقة: يجب أن يكون القمر قريبًا من المرحلة الجديدة، بالقرب من عقدة، وقريبًا بما يكفي من الأرض في مداره الإهليلجي، وموضعه بحيث يصل الظل إلى موقعك.
ولهذا السبب فإن الكسوف الكلي نادر في أي مكان على وجه الأرض. يحدث كسوف الشمس بانتظام في مكان ما، ولكن مسار الكسوف الكلي ضيق ويتحرك عبر مناطق مختلفة في كل مرة.
النمط يمكن التنبؤ به
الهندسة معقدة، ولكنها ليست عشوائية. نظرًا لأن أطوار القمر ومداره ومواضع العقد تتكرر في دورات طويلة، فيمكن التنبؤ بالكسوف مبكرًا. وتعد دورة ساروس أحد الأمثلة الشهيرة: فبعد حوالي 18 عامًا و11 يومًا، تتكرر هندسة كسوف مماثلة.
تستخدم تنبؤات الكسوف الحديثة نماذج مدارية مفصلة، ولكن السبب الأساسي هو نفسه: يحدث الخسوف عندما يصطف طور القمر وعبور مداره المائل.
المصادر والأدلة ذات الصلة
- ناسا تجيب لماذا لا يكون لدينا كسوف للشمس كل شهر بمدار القمر المائل.
- تشير وكالة ناسا إلى أن مدار القمر يميل بنحو خمس درجات في شرحها حول محاذاة الأرض والقمر والشمس.
- بعد ذلك، اقرأ عن دورة ساروس، كيفية عمل تنبؤات الكسوف، ومسار الكسوف الكلي.
شاهده في SolarWatch
استخدم SolarWatch لتصفح كتالوج كسوف الشمس من عام 2000 إلى 2200. توضح محاكاة الخريطة والظل سبب عدم إنتاج العديد من الأقمار الجديدة لأي كسوف، في حين أن عددًا قليلًا منها يصطف بدقة كافية لإرسال ظل القمر عبر الأرض.