الخسوف والكسوف.. كيف تحدث الظلال الكونية المُثيرة؟

تعد الظواهر الكونية من أكثر الأمور التي تسحر أعين البشر وتأثر مشاعر الدهشة والتأمل، ومن بين هذه الظواهر ما يعرف بـ الخسوف والكسوف، حيث تتلاقي الأجرام السماوية في مشهد نادر؛ ليتم حجب نور الشمس عن القمر من خلال الأرض، نشهد الخسوف. بينما عندما يتوسط القمر بين الأرض والشمس، نرى الكسوف.

كل ما تحتاج إلى معرفته عن الخسوف والكسوف

على الرغم من أن ظواهر الخسوف والكسوف تتكرر في دورات محددة، إلا أن حضورها يظل مثيرًا للإعجاب ويفتح باب العديد من التساؤلات، من أبرزها الفرق بينهما وأنواع كل منهما وأسباب حدوثهما. لذلك سوف نتعرف في السطور التالية عن كل ما تريد حول الخسوف والكسوف.

ما هو الخسوف؟

يعد الخسوف، ظاهرة فلكية تحدث عندما تقع الأرض بين الشمس والقمر، بحيث تحجب الأرض، ضوء الشمس المنعكس على سطح القمر، مما يؤدي إلى اختفاء القمر كليًا أو جزئيًا من السماء، لفترة مؤقتة.

يحدث الخسوف فقط، عندما يكون القمر في طور "البدر" أي عندما يكتمل ويكون على استقامة واحدة تقريبًا مع الشمس والأرض، ما تعرف بظاهرة "الاقتران الكوكبي" أو "الاصطفاف السماوي".

في وقت الخسوف، تكون الأرض بمثابة حاجز يمنع أشعة الشمس من الوصول للقمر، ونتيجة لذلك؛ يسقط ظل الأرض على سطح القمر، مما يؤدي إلى ظاهرة الخسوف. تنقسم هذه الظاهرة المميزة إلى 3 أنواع رئيسية: "الخسوف الكلي" والذي يغطي فيه القمر بالكامل بظل الأرض، "الخسوف الجزئي" والذي يغطي جزء من القمر فقط، "الخسوف شبه الظلي" والذي يمر القمر عبر منطقة شبه الظل، مما يسبب خفوتًا بسيطًا في إضاءته دون أن يختفي تماماً.

الجدير بالذكر أن ظاهرة الخسوف، تعد آمنة للرؤية بالعين المجردة، على عكس الكسوف الشمسي الذي قد يسبب أضرار بالغة للعين، عند النظر إليه مباشرة.

أسباب الخسوف

خسوف القمر يعد ظاهرة دراماتيكية تخطف الانتباه ويجعل الكثير يبحث عن الأسباب الرئيسية لحدوث مثل هذه الظاهرة ومنها:

1.محاذاة الشمس والأرض والقمر

السبب الرئيسي في وقوع خسوف القمر، هو محاذاة الشمس والأرض والقمر معاً، حيث تقع الأرض بين الشمس والقمر، ويسقط ظل الأرض على القمر، وتحدث هذه الظاهرة في مرحلة البدر، عندما يكون القمر على الجانب الآخر من الأرض من الشمس.

قد لا يؤدي كل بدر إلى خسوف قمر، لأن مدار القمر مائل بحوالي "5 درجات" بالنسبة لمدار الأرض حول الشمس، ونتيجة لذلك، يمر القمر عادة فوق ظل الأرض أو تحته قليلاً، فيما يحدث خسوف القمر فقط عندما يكون القمر بالقرب من إحدى النقطتين اللتين يتقاطع فيهما مداره مع مستوى مدار الأرض، وتسمى هاتان النقطتان باسم "العقد".

2.ظل الأرض

يحدث خسوف القمر، عندما يقع ظل الأرض والذي يتكون من جزأين رئيسيين وهما:

الظل: الجزء الأوسط الداكن من الظل، إذ يُحجب ضوء الشمس المباشر بالكامل.

شبه الظل: الجزء الخارجي الأفتح من الظل، إذ يُحجب جزء فقط من ضوء الشمس.

يعتمد نوع الخسوف على كيفية مرور القمر عبر هذه الأجزاء:

• يحدث الخسوف الكلي للقمر عندما يمر القمر بأكمله بمنطقة الظل.
• يحدث الخسوف الجزئي للقمر عندما يدخل جزء فقط من القمر منطقة الظل.
• يحدث الخسوف شبه الظلي للقمر عندما يمر القمر فقط بمنطقة شبه الظل، مما يؤدي إلى تعتيم خفيف. 

3.موقع القمر في مداره:

يؤثر بُعد القمر عن الأرض أيضاً على مظهر الخسوف ومدته، فعندما يكون القمر في الحضيض "أقرب نقطة له من الأرض" أو بالقرب منه، يبدو أكبر حجمًا وقد يقضي وقتًا أطول في ظل الأرض، مما يؤدي إلى خسوفات أطول. على عكس ذلك، عند الأوج "أبعد نقطة له"، يبدو القمر أصغر حجمًا وقد يكون الخسوف أقصر أو أقل وضوحًا. 

أنواع الخسوف:

لا تتشابه جميع خسوفات القمر معاً، فلكل منها نوع مختلفة وطريقة معينة في الظهور، وفيما يلي أبرز أنواع الخسوف:

1. خسوف القمر الكلي:

يعد خسوف القمر الكلي، من أشهر الأنواع، ويحدث عندما يمر القمر بأكمله عبر الجزء الأكثر ظلمة من ظل الأرض، وخلال هذه الظاهرة، لا يختفي القمر تماماً، بل يكتسب توهجًا أحمر أو نحاسيًا ويُعرف باسم "القمر الدموي". ويأتي هذا اللون من ضوء الشمس الذي يتسرب عبر الغلاف الجوي للأرض ثم ينحني حول الكوكب ويلقي بظلاله على سطح القمر.

عادة ما يستمر خسوف القمر الكلي لأكثر من ساعة. ويعد الأكثر لفتًا للانتباه وهو آمن تمامًا للرؤية بالعين المُجردة.

2.خسوف القمر الجزئي:

خسوف القمر الجزئي يحدث عندما يدخل جزء فقط من القمر، في منطقة "ظل الأرض"، ويبقي الجزء المتبقي في الجزء الأفتح من الظل أو يكون مضاءً بالكامل. ونتيجة لذلك، تظهر "قضمة" داكنة على أحد جانبي القمر، وتتحرك ببطء عبر السطح. 

3.خسوف شبه الظل القمري:

في النوع الثالث من الخسوف، يحدث خسوف شبه الظل القمر، عندما يمر القمر عبر شبه ظل الأرض، وهو الجزء الخارجي الأفتح من ظل الأرض. وفي هذه الحالة، يتم حجب ضوء الشمس جزئيًا فقط ويخفت سطوع القمر قليلاً.

ويعد خسوف شبه الظل، الأكثر خفوتًا، وفي الغالب يمر دون أن يُلاحظ، ولا يحدث أي تعتيم أو تغير كبير في اللون، فقط تظليل طفيف على سطح القمر.

ما هو الكسوف؟

تحدث ظاهرة كسوف الشمس، عندما يمر القمر بين الأرض والشمس، ليمنع ضوء الشمس من الوصول إلى سطح الأرض جزئيًا أو كليًا. يتسبب هذ الاصطفاف في إلقاء ظل القمر على مناطق محددة من الأرض، مما يؤدي إلى تعتيم أو إظلام مؤقت للشمس.

لا يحدث كسوف الشمس إلا خلال طور المحاق، عندما يكون القمر والشمس على خط واحد في السماء، بينما لا يؤدي كل محاق إلى كسوف. وذلك لأن مدار القمر حول الأرض مائل قليلاً مقارنة بمدار الأرض حول الشمس، لذلك يحدث كسوف الشمس فقط عندما يحدث هذا المحاذاة عند إحدى النقطتين اللتين تتقاطع فيهما هذه المدارات أو بالقرب منهما، وتُسمى هذه الظاهرة باسم "العقد".

أسباب الكسوف؟

تعتمد أسباب ظاهرة كسوف الشمس على مواقع وحركات الشمس والأرض والقمر، بالإضافة إلى أنواع الظلال التي يلقيها القمر على الأرض، ومن بين أشهر الأسباب ما يلي:

1.القمر في سماء النهار

يحدث كسوف الشمس، عندما يكون القمر والشمس والأرض في محاذاة، حيث يكون القمر في وضع فيه جانبه المواجه للأرض في الظل، وتشرق الشمس على جانبه البعيد، ويجب أن يكون القمر بين الشمس والأرض مباشرة خلال مرحلة المحاق.

يقع كسوف الشمس، عندما يقع المحاق بالقرب من "العقد" فقط، وهما النقطتان اللتان يتقاطع فيهما مدار القمر مع مستوى مدار الأرض. 

2.ظل القمر على الأرض

من الأسباب المهمة الأخرى لكسوف الشمس الظل الذي يلقيه القمر على الأرض، حيث يحجب القمر ضوء الشمس ويلقي نوعين من الظلال، وهما "الظل وشبه الظل"، فالأول يكون الجزء الأغمق من الظل، حاجب للشمس تماماً، والثاني يكون الجزء الخارجي الأفتح، حاجب جزءًا من الشمس فقط.

3.المسافة بين القمر والأرض

بُعد القمر عن الأرض يؤثر بشكل كبير في نوع كسوف الشمس، حيث يتبع القمر مدارًا إهليليجًا، لذا تتغير مسافته عن الأرض قليلاً بمرور الوقت، وعندما يكون القمر أقرب إلى الأرض، يبدو أكبر حجمًا في السماء، ويحجب أشعة الشمس، بينما عندما يكون القمر أبعد، يبدو أصغر حجمًا ولا يمكنه حجب الشمس تمامًا.

أنواع الكسوف:

كسوف الشمس الكلي:

يحدث كسوف الشمس الكلي عندما يحجب القمر وجه الشمس تمامًا، وهو نتيجة مصادفة كونية. فرغم أن الشمس أكبر من القمر بحوالي 400 مرة، إلا أنها أبعد منه أيضًا بحوالي 400 مرة، هذا يجعل الشمس والقمر يبدوان متطابقين تقريبًا في حجمهما في سمائنا.

أثناء الكسوف الكلي للشمس، يتحرك القمر مباشرة أمام الشمس ويغطي قرصها بالكاد، هذا يسمح للراصدين في مركز ظل القمر برؤية الغلاف الجوي الخارجي للشمس، الهالة الشمسية، لفترة وجيزة، وهو خافت جدًا بحيث لا يمكن رؤيته عندما لا يكون قرص الشمس الساطع مغطى.

كسوف الشمس الحلقي:

على الرغم من أن القمر والشمس يبدوان متقاربين في الحجم في السماء، إلا أن حجميهما الظاهريين يتغيران بمرور الوقت. ويرجع ذلك إلى أن مدار القمر حول الأرض ليس دائرة مثالية، وكذلك مدار الأرض حول الشمس. كلا المدارين بيضاويان أو بيضاويان بعض الشيء، مما يعني أن القمر يغير بعده عنا أثناء دورانه حول الأرض، كما تغير الأرض بعدها عن الشمس على مدار العام.

عندما يكون القمر في أبعد نقطة له عن الأرض، والتي تُسمى نقطة الأوج، فإنه يبدو أصغر قليلاً من المعتاد. إذا مر القمر مباشرة أمام الشمس عند نقطة الأوج أو بالقرب منها، فإن ظله المظلم لا يصل إلى الأرض، ولا يبدو القمر وكأنه يغطي الشمس بالكامل. بدلاً من ذلك، تظهر حلقة من ضوء الشمس حول القمر، مما يحدث كسوفًا حلقيًا للشمس.

خلال الكسوف الحلقي، يُطلق على جزء ظل القمر الممتد من نهاية منطقة الظل اسم "الظل"، سيرى الراصدون داخل منطقة الظل الكسوف الحلقي، بينما سيرى الراصدون في شبه الظل كسوفًا جزئيًا فقط، ويُطلق على المسار الذي ترسمه منطقة الظل عبر الأرض اسم "مسار الحلقة". 

كسوف الشمس الهجين:

أحيانًا خلال كسوف الشمس، يصل ظل القمر إلى سطح الأرض في بعض الأماكن، مسببًا كسوفًا كليًا، لكن سطح الأرض سينحني بعيدًا عن الظل بحيث لا يصل الظل إلى سطح الكوكب في أماكن أخرى، مسببًا كسوفًا حلقيًا. عندما يظهر كسوف الشمس كليًا في بعض الأماكن وحلقيًا في أماكن أخرى، يُطلق عليه اسم الكسوف الهجين. 

الفرق بين الخسوف والكسوف

الكسوف ظاهرة طبيعية آسرة تحدث عندما تصطف الشمس والأرض والقمر على خط مستقيم، ورغم أن كليهما يشمل الشمس والقمر والأرض، إلا أن طريقة حدوثهما وما نراه من الأرض مختلفة تمامًا:

(المشهد)