مراحل القمر وكسوفه

القمر لا يغير شكله أبداً نصفها دائما ما تنوره الشمس؛ وما يتغير هو كم من ذلك النصف المضيء يواجهك. بمجرد أن ترى لماذا، الكسوف يتوقف عن كونها غامضة وتبدأ في أن تكون قابلة للتنبؤ.

نصف القمر دائماً في ضوء الشمس المراحل هي مجرد وجهة نظرنا.

انظر

القمر لا يصنع ضوئه بنفسه. إنها تشرق لأن ضوء الشمس يسقط عليها في أي لحظة، نصف القمر مضاء بالشمس والنصف الآخر مظلما، تماما مثل الأرض التي لها نهار وليلة.

عندما يدور القمر حول الأرض، نرى كميات مختلفة من نصفه المضاء بالشمس:

• القمر الجديدالقمر بين الأرض والشمس. النصف المضيء يوجه بعيداً عنا، لذلك لا يمكننا رؤيته.
• الربع الأولنرى نصف القرص مشعاً
• Full Moon: الأرض بين الشمس والقمر. نحن نرى النصف المضاء بالكامل
• الربع الأخير: نصف مضاء مرة أخرى، الجانب الآخر

وفي الأداة، تنظر الصورة اليسرى إلى الأرض والقمر من أعلى بكثير، مع الشمس على اليسار. الصورة اليمنى تظهر ما ترونه من الأرض. حرك المقبض و شاهد التغييرين معاً

في بعض الأحيان الشمس والأرض والقمر تتطابق تماما:

• ألف كسوف شمسي يحدث عندما يسقط ظل القمر على الأرض في القمر الجديد.
• ألف كسوف القمر يحدث عندما يسقط ظل الأرض على القمر عند اكتمال القمر

فهمت

يدور القمر مرة واحدة حول الأرض، مقيسة بالنجوم، في 27.3 يوم (الشهر الفلكي). ولكن المراحل تتكرر كل 29.5 يوم (الشهر الزاوي). لماذا الفرق؟ بينما يدور القمر حول الأرض، تتحرك الأرض حوالي 1/12 من الطريق حول الشمس. يحتاج القمر إلى يومين آخرين لللحاق بالاتجاه الجديد للشمس.

الجزء من القرص الذي يبدو مضاءً يعتمد على الزاوية بين الشمس والقمر كما ترى من الأرض، ويطلق عليه اسم الإطالة:

الإطالة	المرحلة	كسر النوم
0°	القمر الجديد	0%
90°	الربع اﻷول	50%
180°	القمر المكتمل	100%
270°	الربع الأخير	50%

إذا كان القمر يدور بالضبط في نفس المستوى الذي تدور فيه الأرض حول الشمس، سنحصل على كسوف شمسي كل قمر جديد وكسوف قمري كل قمر كامل. لكن مدار القمر مائل بحوالي 5.1 درجات. عادةً ما يمر القمر قليلاً فوق أو أسفل خط الشمس - الأرض، ولا يحدث شيء.

النقطتان اللتان يتقاطع فيهما مدار القمر مع المستوى المداري للأرض تسمى عقد. الكسوف لا يمكن أن يحدث إلا عندما يقترب قمر جديد أو كامل من عقدة. يحدث هذا في “موسمين من الكسوف” كل عام، بفاصل زمني قدره ستة أشهر.

الماجستير

ويُستمد الكسر المضيء (ك) من زاوية الطور (ط) (زاوية الشمس - القمر - الأرض):

k = (1 + cos i) / 2

ولأن الشمس أبعد من القمر بنحو 390 مرة، فإن i ≈ 180° - الاستطالة. الأداة تحسب i مع سلسلة Meeus (الخوارزميات الفلكية، eq. 48.4)، الذي يصحح متوسط الإطالة للشروط الدورية الرئيسية لمدارات القمر والشمس. إنه يضع القمر الجديد والقمر الكامل في حدود نصف ساعة من الأوقات الدقيقة، الكثير للتعلم.

يتبع الشهر التزامني من السرعة الزاويتين: 1/P_syn = 1/P_sid - 1/P_year = 1/27.3217 - 1/365.256، مما يعطي 29.531 يوماً.

هل الكسوف ممكن أم لا يعتمد على القمر الحجة المتعلقة بالنطاق F، زاويتها من العقدة الصاعدة. يعطي ميوس قاعدة فرز سريعة: عند القمر الجديد أو المكتمل، إذا كان |sin F| > 0.36 (F أكثر من حوالي 21 درجة من العقدة)، فليس هناك كسوف. وتطبق الأداة هذا الاختبار بالضبط. إنه شرط ضروري، وليس تنبؤاً بنوع الكسوف أو مكان ظهوره: ذلك يتطلب مسافة القمر و هندسة ظل الأرض ومواقع أكثر دقة.

العقد ليست ثابتة. وهم ينحرفون إلى الوراء حول خط الزوال مرة كل 18.6 سنة، وهذا هو السبب في أن مواسم الكسوف تصل حوالي 19 يوما قبل كل عام، وجزء من السبب في تكرار الكسوف في الدورة الشهيرة لـ 18 سنة saros.