تحقیق درباره بررسی انواع مختلف پديده ماه گرفتگی

تحقیق درباره بررسی انواع مختلف پديده ماه گرفتگی

واژه اي که معمولاً هر سال يکي دو بار و به فاصله حدوداً 6 ماه از يکديگر به گوشمان مي خورد، ماه گرفتگي يا خسوف Lunar Eclipse ناميده مي شود.
فکر نمي کنم شخصي را بتوان پيدا کرد که در طول زندگيش حداقل 2 يا 3 ماه گرفتگي زيبا را در صفحات خاطراتش ثبت نکرده باشد. در مجموع گرفتگي هايي که مربوط به دو جسم پرنورتر آسمان ناظران زمين هستند، به دو بخش خورشيد گرفتگي ها و ماه گرفتگي ها تقسيم مي شوند. در اين ميان شمار ماه گرفتگي ها بيشتر از خورشيد گرفتگي هاست که علت اين امر در زير بيان مي شود :
همانطور که مي دانيد خورشيد گرفتگي ها از قرار گرفتن جسم حقيقي ماه جلوي قرص خورشيد ايجاد مي شوند؛ اما بر خلاف آنها ماه گرفتگي ها در صورت پوشيده شدن ماه توسط سايه زمين رخ مي دهند. حال با داشتن اندازه اين سه جسم مورد بحث و فواصل ميانشان، و با انجام محاسبه اي نسبتاً ساده مي توان به علت نادرتر بودن خورشيد گرفتگي ها نسبت به ماه گرفتگي ها پي برد. قطر خورشيد تقريباً 1392000 کيلومتر و قطر زمين و ماه به ترتيب 12756 و 3476 کيلومتر است.

تحقیق درباره بررسی انواع مختلف پديده ماه گرفتگی

همچنين فاصله زمين از خورشيد حدود 150 ميليون کيلومتر و فاصله ماه از زمين نيز به طور متوسط 384400 کيلومتر است؛ ولي بين دو مقدار 356400 و 406700 کيلومتر به سبب دايره اي نبودن مدار ماه بدور زمين، تغيير مي کند. در نتيجه با ايجاد دو مثلث جداگانه به مرکز زمين و پيدا کردن قطر ظاهري ماه و خورشيد از ديد ناظران زميني، مي توان به برابري تقريبي اندازه قرص آن دو از مکان زمين رسيد که در حدود 31 دقيقه قوسي است. بنابراين برخورد اين دو قرص از ديد ناظران بخش مشخصي از زمين امر نادري است. از طرف ديگر اگر قطر مخروط سايه زمين ـ که حاصل از تابش خورشيد است ـ را در محل مدار ماه با استفاده از مثلث بندي به روش تالس محاسبه نماييد، چيزي حدود 9200 کيلومتر بدست مي آيد که کمتر از سه برابر قطر ماه پهنا دارد. در تصوير زير که از مراحل گوناگون يک ماه گرفتگي کامل تهيه شده است مي توانيد صحت اين مطلب را درک کنيد.

در حقيقت ماه در حرکت بدور زمين و پس از پشت سر گذاشتن مراحل مختلف، از هلال بسيار باريک شبهاي اولِ ماه شروع کرده، سپس به تربيع اول ـ ماه نيمه روشن ـ بعد ماه تثليث ـ هنگامي که دو سوم آن روشن مي شود ـ و در نهايت به حالت بدر يا ماه کامل شب چهاردهم مي رسد؛ حال در اين زمان اگر موقعيت خاصي پيش آيد از درون سايه زمين عبور مي نمايد و بسته به موقعيت مي تواند وتر و يا در شرايطي بسيار نادر قطر دايره سايه زمين ـ سطح مقطع مخروطي سايه در برخورد با مدار ماه ـ را قطع کند.
اما در اين بين، عبور ماه از درون بخش سايه در هر ماه اتفاق نمي افتد؛ زيرا صفحه مداري ماه بدور زمين يعني صفحه ـ اي که مدار ماه و خود زمين درون آن قرار دارند نسبت به صفحه مداري زمين بدور خورشيد حدود 5 درجه و 9 دقيقه قوسي اختلاف و انحراف زاويه دارد. در نتيجه محل برخورد يا فصل مشترک اين دو صفحه با يکديگر خطي ايجاد مي ـ کند که مدار ماه را در دو نقطه قطع خواهد کرد. اين نقاط به نقاط گِرِهي Node Points و خط مذبور به خط گِرِهي معروف هستند. در تصوير زير مي توانيد نمايي از اين صفحات مداري را ببينيد.

تحقیق درباره بررسی انواع مختلف پديده ماه گرفتگی

با چرخش زمين بدور خورشيد در طول يک سال، دو بار اتفاق مي افتد که اين خط گرهي در راستاي مخروط سايه زمين قرار مي گيرد و ماه کامل مي تواند به شيوه هاي گوناگون بخشي از سايه زمين را قطع کند. فاصله اين دو زمان به علت جابجايي 180 درجه اي زمين در مدارش بدور خورشيد، حدود 6 ماه است. بنابراين ماه گرفتگي هاي اصلي در فواصل 6 ماهه اتفاق مي افتند، و در ساير اوقات ماه از بالا و يا پايين مرز سايه عبور کرده و ماه گرفتگي رخ نمي دهد. در نظر بگيريد اگر اين انحراف زاويه چند درجه اي وجود نداشت در اول هر ماه يک خورشيد گرفتگي و در نيمه هر ماه يک ماه گرفتگي را شاهد بوديم. گاهي نيز اتفاق مي افتد که ماه در فاصله حدود 30 روز دو بار از بخش سايه و نيمسايه زمين عبور مي کند. در حقيقت زمين نيز مانند هر جسم کدري که روبروي منبع نور غير نقطه اي مثل خورشيد قرار مي گيرد، دو بخش سايه کامل و نيمسايه را ايجاد مي کند. حال اگر شما پشت زمين قرار گرفته باشيد، در محدوده سايه کامل هيچ بخشي از خورشيد ديده نمي شود؛ اما اگر بالاتر يا پايينتر از سايه کامل باشيد به ترتيب مي توانيد بخشهاي بالايي و پاييني قرص خورشيد را می بينيد و نورانيت محيط شما به يکباره افزايش خواهد يافت.

در محل مدار ماه نيز سايه کامل با مرزي نسبتاً مشخص از نيمسايه جدا مي شود؛ زيرا در منطقه اي که حتي تنها 10 درصد از قرص خورشيد پيدا شود، نورانيت تا حد قرص کامل افزايش پيدا خواهد کرد. در نيمسايه نيز که نواري در اطراف سايه کامل به ضخامت حدود 3600 کيلومتر است، هر چه از مرکز به طرفين دور شويم از تيرگي نيمسايه کاسته شده بطوريکه تشخيص مرز نيمسايه از فضاي تمام روشن اطراف آن کاملاً غير ممکن خواهد شد.
با توجه به تمام توضيحات و اعداد و ارقام بالا براحتي قابل درک است که احتمال برخورد قرص ماه با دايره اي به پهناي کلي 16400 کيلومتر که اندازه ظاهريش 2 درجه و 27 دقيقه قوسي است بيشتر از احتمال برخورد قرص ماه با قرص خورشيد که تقريباً برابر با ماه يعني 31 دقيقه قوسي است، خواهد بود. به همين دليل احتمال دارد در يک سال حتي تا 5 ماه گرفتگي نه چندان تاريک و زيبا را بتوان ديد، اما تعداد خورشيد گرفتگي ها در يک سال حداکثر به 3 گرفت مي رسد. با اين حال در اکثر سالها به طور معمول 2 ماه گرفتگي و 2 خورشيد گرفتگي را شاهد هستيم که هر زوج ماه و خورشيد گرفتگي با زوج بعدي حدود 6 ماه فاصله دارد.
ماه گرفتگي ها نيز خود به سه نوع تقسيم مي شوند : اگر ماه تنها بخشي از نيمسايه را قطع کند و اصلاً با دايره سايه کامل برخوردي نداشته باشد، ماه گرفتگي نيمسايه اي ناميده مي شود. در اين زمان اگر ماه زياد در نيمسايه وارد نشود، تشخيص ماه گرفتگي حتي با ابزارهاي مناسب نيز مشکل خواهد بود. در صورت ديگر اگر ماه در مسير خود بدور زمين از بخشي از سايه کامل نيز عبور کند، ماه گرفتگي حاصل جزئي ناميده مي شود که برحسب مساحت وارد شده از قرص ماه به درون سايه کامل در بهترين و بيشترين موقعيت، ـ اوج گرفت ـ درصدي براي ماه گرفتگي جزئي معين مي شود. در نهايت نيز اگر ماه به طور کامل حتي براي چند ثانيه وارد بخش تمام سايه زمين شود، به آن ماه گرفتگي کامل گفته مي شود که در واقع تمام انواع ديگر ماه گرفتگي ها را نيز مي توان در خلال يک ماه گرفتگي کلي به نحو زيبايي مشاهده نمود. در اينگونه ماه گرفتگي ها که کل بازه آن از زمان ورود ماه به مرز نيمسايه تا خروج کامل آن در بخش مقابل مي تواند تا حدود 7 ساعت نيز به درازا بکشد، هرچه ماه به بخش مرکزي سايه کامل نزديک تر شود بيشتر تاريک خواهد شد.

تحقیق درباره بررسی انواع مختلف پديده ماه گرفتگی
نور خورشيد در عبور از لبه هاي زمين بايد از درون لايه هاي جوي زمين عبور کند که در اين حين همانطور که در تصوير زير مشاهده مي کنيد دچار شکست خواهد شد و با جذب پرتوهاي آبي رنگ، پرتوهاي قرمزتر به درون سايه کامل شکسته شده و اين بخش را از تاريکي کامل در مي آورند.

جو زمين شامل مقادير مختلفي آب بصورت ابر، بخار و ديگر نزولات آسماني، و همچنين ذرات جامد معلق بصورت ـ هاي غبار، مواد آلي و خاکستر هاي آتشفشاني است. اين مواد نقش فيلتر کردن پرتوهاي خورشيدي پس از شکسته شدن به سمت سايه را در جو زمين بازي کرده، و بيشتر نورهاي قرمز را از خود عبور مي دهند. براي مثال فوران هاي بزرگ و پر تعداد آتشفشاني در برخي سالها مقادير فراواني خاکستر را به جو اضافه مي کنند که حاصل آن گرفت هايي بسيار تاريک و قرمز رنگ براي چند سال آينده اش خواهد بود. همچنين لايه هاي گسترده ابر در لبه هاي زمين که با نور خورشيد در برخورد هستند مي توانند با سد کردن راه پرتوها گرفت تاريکي ايجاد نمايند.
هر فردي که براي يکبار ماه گرفتگي کلي را ديده باشد به خاطر دارد که پس از ورود بخش اعظمي از ماهِ تمام به درون سايه زمين، به تدريج سرخ و مسي رنگ بودن سايه زمين روي ماه پديدار مي شود که علت آن همين امر است. در مراحل ماه گرفتگي جزئي که هنوز بخش هاي روشن ماه در محدوده نيمسايه درخشان ديده مي شوند، تشخيص رنگ قرمز سيرِ سايه به علت تضاد رنگي شديد با بخش هنوز روشن ماه مشکل بوده، و به نظر مي رسد ناحيه سايه کاملاً تاريک و حداکثر خاکستري رنگ باشد؛ زيرا در همين مراحل نيز مي توان لبه تاريک ماه را که درون سايه پنهان شده با کمي دقت تشخيص داد. اما به تدريج هنگامي که ماه به طور کامل وارد سايه شد مي توان رنگ آجري سايه زمين را براحتي مشاهده نمود که هرچه به بخش هاي مرکزي مخروط سايه نزديک شويم تيرگي بيشتر، و درست در مرکز تا خاکستري کامل پيش خواهد رفت زيرا پرتوهاي شکسته شده کمتري به اين محل خواهند رسيد.

تحقیق درباره بررسی انواع مختلف پديده ماه گرفتگی
بر همين اساس نيز مقياسي براي توصيف ميزان تيره شدگي ماه کامل در ماه گرفتگي هاي کلي توسط اخترشناسي فرانسوي بنام آندره دانژُن تعريف شده که به مقياس دانژُن Danjon Scale معروف است. در اين مقياس بندي که در جدول زير توضيحات آن را ملاحظه مي کنيد، ماه گرفتگي هاي کلي در 5 دسته قرار داده مي شوند که از تاريک ترين حالت به پايين از L = 0 تا L = 4 ترتيب بندي مي شوند. بديهي است هرچه ماه گرفتگي در دسته هاي تيره تر قرار بگيرد، معني آن اين است که بيشتر به مرکز سايه زمين نزديک شده و بنابراين در مجموع، ماه مدت زمان بيشتري را در سايه کامل طي مسير مي کند. در نتيجه مي توان نتيجه گرفت که طول مدت ماه گرفتگي کاملي که در دسته L = 0 باشد، بيشتر از ديگر دسته هاست زيرا در اين حالت و در ايده آل ترين زمان ماه تقريباً قطر سايه و نيمسايه را

تحقیق درباره بررسی انواع مختلف پديده ماه گرفتگی

پسورد فایل: www.bazaarfile.ir

مطالعه بیشتر