كسوف

خمسة كسوفات شمسية، وخسوفان قمريان: 1934

ومن ناحية أخرى، باستثناء الخسوفات القمرية شبه الظليلة، يوجد سبعة كسوفات كحد أقصى في الأعوام:

1591، 1656، 1787، 1805، 1918، 1935، 1982، 2094.

دورات الكسوف

من جانب آخر، تحدث دورة الكسوف عندما يفصل بين سلسلة من الكسوفات فترة زمنية محددة. يحدث هذا عندما تشكّل الحركات المدارية للأجسام أنماطًا توافقية متكررة. على وجه الخصوص دورة ساروس، التي ينتج عنها تكرار كسوف الشمس أو خسوف القمر كل 6585.5 يوم، أو أكثر من 18 عام بقليل. ولأن هذا العدد من الأيام غير صحيح، ستكون الكسوفات المتعاقبة مرئية من أجزاء مختلفة من العالم.

الكسوف الشمسي

من جانب آخر، يحدث الكسوف الشمسي عند رصده من الأرض، عندما يعبر القمر أمام الشمس. يعتمد نوع الكسوف الشمسي على المسافة بين القمر والأرض خلال الكسوف. يحدث الكسوف الشمسي الكلي عندما تتقاطع الأرض مع سويداء ظل القمر. تُحجب الشمس بشكل جزئي عندما لا يصل سويداء الظل إلى سطح الأرض، وينتج عن ذلك الكسوف الحلقي. يحدث الكسوف الجزئي عندما يكون الراصد ضمن شبه الظل.

• مقالات ذات صلة
• كسوف الشمس
• خسوف القمر
• قائمة كسوفات الشمس في القرن العشرين

ومن ناحية أخرى، «قدر الكسوف» هو الجزء من قطر الشمس الذي يغطيه القمر. بالنسبة للكسوف الكلي، فإن هذه القيمة أكبر أو تساوي الواحد دائمًا. إن قدر الكسوف في كل من الكسوفات الحلقية والكلية هو النسبة بين الحجم الزاوي للقمر إلى الحجم الزاوي الشمس.

الظل وشبه الظل وما وراء الظل

من جانب آخر، ما وراء الظل (Antumbra): يمتد وراء نهاية الظل، وفي هذه الحالة يكون الجسم أمام مصدر الضوء بالكامل، لكنه صغير جدًا ليستطيع تغطية الجسم بالكامل.

إضافةً إلى ذلك، يحدث الالتقاء الأول عندما يبدأ قرص الجسم الكاسف بالتأثير على مصدر الضوء، ويحدث الالتقاء الثاني عندما يتحرك القرص بشكل كامل ضمن حدود مصدر الضوء، والالتقاء الثالث عندما يبدأ الجسم بالخروج من الضوء، والالتقاء الرابع عندما يغادر قرص مصدر الضوء بشكل كامل في النهاية.

علاوةً على ذلك، عادةً ما يكون المقطع العرضي للأجسام المُشتركة في الكسوف الفلكي على شكل قرص على وجه التقريب. تُقسم منطقة ظل الجسم خلال الكسوف إلى ثلاثة أجزاء:

وعلى صعيد آخر، إذ إن آرإس نصف قطر النجم، وآر0 نصف قطر الجسم الحاجب، وآر المسافة بين النجم والجسم الحاجب. بالنسبة للأرض، يساوي (إل) بشكل متوسط 1.384x106 كيلو متر، وهو أكبر بكثير من نصف المحور الأكبر للقمر الذي يبلغ 3.844x 105. لذلك قد يغطي مخروط ظل الأرض القمر بالكامل خلال خسوف القمر. في حال كان يتمتع الجسم الحاجب بغلاف جوي، يمكن أن ينكسر بعض ضياء النجم داخل سويداء الظل. يحدث هذا مثلًا في أثناء خسوف القمر الذي تسببه الأرض، ما ينتج إضاءة خافتة مُحمرّة للقمر بالإجمال.

ومن جهة أخرى، الظل (Umbra): وفيها يحجب الجسم مصدر الضوء بشكل كلي. بالنسبة للشمس، فمصدر الضوء هو الغلاف الضوئي.

وفي هذا الصدد، يتحرك الظل المُلقى على الأرض خلال الكسوف بسرعة كيلو متر في الثانية على وجه التقريب. يعتمد هذا على موقع الظل على الأرض، والزاوية التي يتحرك بها.

من جانب آخر، يمكن أن يُمد خط بين أي جسمين في الفضاء، من الأول إلى الثاني. سيحجب الجسم الثاني بعض كمية الضوء المنبعثة من الجسم الأول، ما يخلق منطقة من الظل حول محور الخط. تتحرك هذه الأجسام بالنسبة لبعضها وللمناطق المحيطة بها، لذلك فإن الظل الناتج سيمتد على منطقة من الفضاء، ويجتاز موقعًا معينًا فقط من المنطقة، ولمدة زمنية محددة. يُعرف حدث التظليل هذا الذي يُرى من موقع كهذا بالكسوف.

علاوةً على ذلك، بالنسبة للأجسام الكروية، عندما يكون الجسم الحاجب أكبر من النجم، يُعطى طول (إل) سويداء الظل الذي يأخذ شكل مخروط بالمعادلة:

من جهة ثانية، يحدث الكسوف الكلي عندما يكون الراصد ضمن سويداء الظل، والكسوف الحلقي عندما يكون الراصد ضمن ما وراء الظل، والكسوف الجزئي عندما يكون الراصد ضمن شبه الظل. تنطبق حالتا سويداء الظل وشبه الظل فقط خلال الخسوف القمري، وذلك لأنّ قطر الأرض الظاهري اعتبارًا من القمر يبلغ أربعة أضعاف قطر الشمس. يمكن استخدام نفس المصطلحات بشكل مشابه لوصف كسوفات أخرى. مثلًا، عبور ما وراء ظل ديموس للمريخ، أو دخول فوبوس في شبه ظل المريخ.

في هذا الإطار، شبه الظل (Penumbra): ويكون الجسم في هذه الحالة أمام مصدر الضوء بشكل جزئي فقط.

نظام الأرض-القمر

• يوجد بين عامي 1901 و2100 سبعة كسوفات كحد أقصى في العام:
• أربعة خسوفات قمرية (شبه ظليلة)، وثلاثة كسوفات شمسية: 1908، 2038
• أربعة كسوفات شمسية، وثلاثة خسوفات قمرية: 1918، 1973، 2094

وفي السياق ذاته، يحدث الكسوف الذي يضم الشمس والأرض والقمر فقط عندما يكون الثلاثة في خط مستقيم على وجه التقريب، ما يسمح باختفاء أحدها وراء الآخر، فيُشاهَد الكسوف من الجسم الثالث. وبسبب ميل المستوى المداري للقمر بالنسبة للمستوى المداري للأرض (مسار الشمس)، تحدث الكسوفات فقط عندما يكون القمر قريبًا من تقاطع هذين المستويين (العقد المدارية). تتحاذى الشمس والأرض والعقد المدارية مرتين في العام (خلال موسم الكسوف)، ويمكن أن يحدث الكسوف خلال فترة شهرين على وجه التقريب في هذه الأوقات. من الممكن حدوث أربعة إلى سبعة كسوفات في السنة التقويمية، التي تتكرر بحسب دورات الكسوف المتعددة، مثل دورة ساروس.