כאשר השמש מחשיכה: 5 שאלות ותשובות על ליקויי חמה

ליקוי חמה מלא יתרחש היום, 21 באוגוסט, ברחבי ארה"ב. שנון שמול (Shannon Schmoll), מנהלת פלנטריום אברמס באוניברסיטת מישיגן סטייט, מסבירה מדוע ואיך מתרחשים ליקויי חמה, ומה אנחנו יכולים ללמוד מהם.

הדמייה של הירח יוצר ליקוי חמה על חלקים מכדור הארץ. מקור: NASA's Scientific Visualization Studio.
הדמייה של הירח יוצר ליקוי חמה על חלקים מכדור הארץ. מקור: NASA's Scientific Visualization Studio.

מְחַבֵּרת: שאנון שמול, מנהלת פלנטריום אברמס, המחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה, אוניברסיטת מישיגן

כיצד אנו יודעים מתי ליקוי חמה יתרחש? כיצד נדע מראש היכן אפשר יהיה לצפות בו?

ליקויי חמה מתרחשים כאשר שדה הראיה שלנו של השמש נחסם על ידי הירח. כאשר הירח נמצא בין השמש לכדור הארץ, הוא יטיל צל על כדור הארץ. זה מה שאנחנו על הקרקע מגדירים כליקוי חמה.

אנו יודעים מתי הם יתרחשו משום שבמשך מאות שנים מדדו אסטרונומים במדויק את תנועות כדור הארץ, הירח והשמש, כולל צורות המסלול שלהם, ופרמטרים נוספים. עם נתונים אלה על הירח – ומידע דומה על מסלול כדור הארץ סביב השמש – אנחנו יכולים לבנות מודלים מתמטיים של התנועות שלהם האחד ביחס לשני. באמצעות המשוואות הללו, אנו יכולים לחשב טבלאות של נתונים שיכולים לחזות את מה שנראה על כדור הארץ, בהתאם למיקום, במהלך ליקויי חמה, וכמה זמן הם יימשכו (ליקויי החמה הגדולים הבאים בארה"ב יתרחשו בשנים 2023 וב-2024).

כמה פעמים בשנה חלים הליקויים?

ליקוי חמה עשוי להתרחש לפחות פעם בשנה, אולם לא תמיד הוא מלא. הירח עובר בין כדור הארץ לשמש בכל 29 ימים, זמן שאנו מכנים "הירח החדש" – כאשר הירח אינו גלוי בשמים בלילה של כדור הארץ. עם זאת, מסלול הירח ונתיב ההארה של השמש בשמים שלנו אינם תואמים בדיוק, אז ברוב האירועים של הירח החדש, הירח מופיע מעל או מתחת לשמש.

הקו הכחול מראה את מישור המלקה, הנתיב שהשמש נעה בשמים שלנו כפי שהדבר נראה לצופה מכדור הארץ. הקו הלבן מראה את מסלול הירח. כדי שהליקויים יתרחשו הן השמש והן הירח צריכים להימצא באזור מסומן בצהוב. ג'ון פרנץ' פלנטריום אברמס, CC BY-ND.
הקו הכחול מראה את מישור המלקה, הנתיב שהשמש נעה בשמים שלנו כפי שהדבר נראה לצופה מכדור הארץ. הקו הלבן מראה את מסלול הירח. כדי שהליקויים יתרחשו הן השמש והן הירח צריכים להימצא באזור מסומן בצהוב. ג'ון פרנץ' פלנטריום אברמס, CC BY-ND.

אירועי ליקוי חמה יכולים להתרחש ברציפות בהפרש של חודש. יש תקופה שבה הירח והשמש נמצאים פחות או יותר בקו אחד עם כדור הארץ – אסטרונומים קוראים לזה עונת ליקוי. תקופה כזו נמשכת בערך 34 ימים, מספיק זמן כדי שהירח ישלים הקפה מלאה של כדור הארץ. במהלך כל עונת הליקוי, יש לפחות שני ליקוי חמה בחלקים מסוימים של כדור הארץ. ביניהם, כאשר הירח מלא, יתרחש ליקוי ירח, כאשר הירח עובר ישירות מאחורי כדור הארץ, וכתוצאה מכך נראה הירח כהה ואדמדם, ואילו על הירח החדש, יהיה ליקוי חמה, כאשר השמש נחסמת על ידי כדור הארץ.

האם אנחנו יכולים ללמוד משהו מאירועי הליקוי, או שמא הם רק אחת מהתופעות המוזרות שקורות בטבע?

אנחנו בהחלט יכולים ללמוד דברים מליקויי חמה. השכבה החיצונית ביותר של השמש, הידועה כעטרה, קשה למחקר כי היא בהירה פחות משאר השמש – כך שאנחנו מתקשים לראות אותה שלא בעת ליקוי.

כאשר הירח חוסם את השמש, אנו יכולים לראות את העטרה – הילת האור המקיפה את דיסקת הירח. האסטרונומים חוקרים זאת לרוב באמצעות יצירת ליקוי מלאכותי עם מסכה המובנית במכשירים מיוחדים על טלסקופים הנקראים קורונוגרפים אבל עדיין המכשירים הללו לא מאפשרים לצלם את התמונות הטובות ביותר. ליקוי נותן למדענים הזדמנות לחקור את העטרה בצורה מעמיקה.

במהלך ליקוי חמה העטרה של השמש הופכת גלויה למשקיפים על כדור הארץ. מקור: נאס"א.
במהלך ליקוי חמה העטרה של השמש הופכת גלויה למשקיפים על כדור הארץ. מקור: נאס"א.

אנחנו יכולים גם ללמוד על כדור הארץ עצמו. באזור בו מתרחש הליקוי, החשיכה של השמש מובילה לירידה פתאומית בטמפרטורה. מחקרים במימון נאס"א במהלך הליקוי הזה יבחנו את השפעות הליקוי על האטמוספירה שלנו, וגם על הקרקע. מחקרים קודמים שצפו בהתנהגות בעלי חיים במהלך ליקויי חמה ב-2001 ציינו כי בעלי חיים עברו לשגרת הלילה שלהם כשהשמש נעלמה, בעוד אחרים נעשו עצבניים.

אנחנו יכולים גם ללמוד על היקום כולו. לפני פחות מ-100 שנה, ליקוי החמה של 1919 הוכיח את התחזית של אלברט איינשטיין על כוח הכבידה. ההצלחה הזאת סייעה לו להיות בעל שם עולמי. בתורת היחסות הכללית שלו, איינשטיין ניבא שכוח הכבידה יכול לכופף את קרן האור. האפקט שהוא חזה היה קטן מאוד, באופן הזה ניתן היה לראות בצורה הטובה ביותר את האור חולף ליד גוף שמימי גדול מאוד במסעו הארוך בחלל.

סר ארתור אדינגטון, אסטרונום שעזר לקדם את המחקר של תורת היחסות הכללית, ועבודתו היא חלק עיקרי מהבנתנו המודרנית של כוכבים וחורים שחורים, השתמש בחשכה שסופקה על ידי ליקוי החמה כדי לבחון את מיקומו של אור הכוכבים במהלך היום, שבדרך כלל מוסתרים על ידי השמש. לאחר מכן הוא השווה את עמדות אלה לעמדות הידועות שלהם בלילה. הוא ראה שכבידת השמש כופפה את קרני האור – בדיוק כמו שניבא איינשטיין ובאותה מידה בדיוק.

כמה מוזר זה שהירח יכול בעצם לחסום את השמש?

זה מאוד יוצא דופן, כי הירח והשמש פשוט במקרה במרחקים ובגדלים הנכונים הגורמים להם להיראות בגודל זהה בשמים שלנו. הדבר מאפשר לירח לחסום את הדיסקה של השמש, אך גם להראות לנו את העטרה. נוגה וכוכב חמה למשל, יכולים גם לעבור מול השמש מנקודת המבט שלנו. עם זאת, הם מופיעים ככתמים קטנים הנעים על פני השמש.

כוכב הלכת נוגה מופיע כנקודה קטנה בפינה השמאלית העליונה כאשר הוא עובר בין השמש לכדור הארץ בשנת 2012. צילום: נאס"א.
כוכב הלכת נוגה מופיע כנקודה קטנה בפינה השמאלית העליונה כאשר הוא עובר בין השמש לכדור הארץ בשנת 2012. צילום: נאס"א.

מה יוכל לראות מי שנמצא על הירח ומסתכל על כדור הארץ? האם כדור הארץ יחשיך?

אם הייתם נמצאים על הירח, הייתם יכולים לראות את ההשפעות של ליקוי חמה על כדור הארץ רק אם תימצאו בצד הלילה של הירח הפונה לכדור הארץ בעת הליקוי (ירח חדש). הייתם רואים צל עגול על כדור הארץ. הליקוי יופיע לראשונה באוקיאנוס השקט, לאחר מכן יגיע לחוף אורגון ויחצה את ארה"ב עד דרום קרוליינה ויסתיים באוקיאנוס האטלנטי. נתיב זה של הצל נקרא נתיב הטוטאליות.

לידיעה באתר The Conversation

עוד באתר הידען על ליקוי החמה המלא 2017:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן