حل راز زمین تاب!!

چیزی که ما در مورد ظهور هلال ماه بدیهی می‌دانیم ممکن است چیزی بیش از یک توهم نوری نباشد.

کاسپار دیوید فریدریش، هنرمند آلمانی قرن نوزدهم، «دو مرد در حال نگاه کردن به  ماه» را نقاشی کرده است، بخش نورانی هلال را با لبه‌ای روشن‌تر (بالا) به تصویر می‌کشد.  Public domain

آیا تا به حال به هلال ماه نگاه کرده و متوجه شده‌اید که لبه بخش نورانی زمین درخشانتر به نظر می‌رسد؟

ناظران قرنهاست که از این پدیده آگاه بوده‌اند. قبل از اینکه ماهیت واقعی ماه را به عنوان یک جسم سنگی مات مانند زمین بدانیم، برخی از ستاره‌شناسان در زمان گالیله حتی فکر می‌کردند که ماه می‌تواند نیمه شفاف باشد. نور خورشید که از پشت ماه در امتداد خط دید ما جاری می‌شود، راحت‌تر از بدنه – جایی که مواد کمتری نور را مسدود می‌کند – از مرکز عبور می‌کند و باعث می‌شود لبه روشن‌تر به نظر برسد.

در حالی که می‌دانیم تابش بر سطوح  خاکی اینگونه عمل نمی‌کند، تصور حلقه ماه درخشان تا به امروز هم رایج بود. همه آن را دیده‌ایم. درخشندگی لبه‌ها حتی در نقاشی‌هایی مانند آنچه در اینجا نشان داده می‌شود، خود را نشان می‌دهد و این سوال را مطرح می‌کند: آیا این یک پدیده واقعی یا ناشی از تخیل انسان است ؟ قدر مسلم، ممکن است کمی از هر دو را در برداشته باشد!

زهره و هلال ماه رو به زوال، مسیرهای درخشانی را در دریاچه سوپریور در سپیده دم 26 ژوئیه 2022 از دولوث، مینه سوتا دنبال می‌کنند. نور خورشید که از زمین منعکس می‌شود، به نام زمین‌تاب، بخش شب نزدیک ماه را پر می‌‌کند. باب کینگ

هر ماه برای دیدن هلالهای پشت سر هم روز‌شماری می‌کنیم، در حالی که بسیاری از این اشکال از ماه کامل و طلوع آن ساخته شده است (که قابل درک است)، هر زمان که خواستید هلال ماه را ببینید  به اشکال گلبرگ مانند در هنگام غروب یا سپیده‌دم دقت کنید. این هلال با لبه تیز  و در عین حال منحنی اغواکننده‌ای دارد، ویژگی‌های متفاوت هلال آن را به منظره‌ای غیرقابل وصف  تبدیل می‌کند. تابش نور به  زمین – نور خورشید که از زمین به ماه و در مسیر عکس منعکس می‌شود – آن را حتی در طول دوره 2 تا 3 روزه قبل و بعد از ماه نو جذابتر می‌کند.

ماه 2.5 روزه در 1 ژوئن 2022 باب کینگ

فازهای ماه و زمین مکمل یکدیگرند. وقتی یک هلال را می‌بینیم، در واقع گویی یک فضانورد ازروی ماه به زمین خیره کننده نگاه می‌کند. به همین دلیل، درخشندگی زمین در مرحله هلال ماه بسیار زیاد است و با کامل شدن ماه کاهش می‌یابد. درخشش فزاینده بخش نور خورشید نیز دید تابندگی زمین را در وسط چرخه مختل می‌کند.

اگر فراخوانی برای فعالیت ستاره شناسان  از سوی کریستوفر گرانی، افسر روابط عمومی بنیاد رصدخانه واتیکان و محقق کمکی در رصدخانه واتیکان نبود، شاید بیشتر به این موضوع توجه نمی‌شد. او در علم  نجوم ادوار اواخر قرن شانزدهم و اوایل قرن هفدهم تخصص دارد. وی در خصوص گردآوری اطلاعات از قبیل عکس‌هایی درخواست کمک کرد که ممکن است منشا این پدیده را مشخص کند.

یوهان لوچر، ستاره شناس آلمانی، در کتاب خود در سال 1614، اخترشناسان آلمانی، درخشش لبه (فلش های من) را به تصویر کشید. لوچر معتقد بود که ماه از یک ماده نیمه شفاف تشکیل شده است که اجازه می‌دهد نور خورشید به دیسک به ویژه در حاشیه‌ها نفوذ کند. Lunae Varietas لاتین به معنای Lunar Variety است.

گرانی در گزارشش، مشاهدات گذشته و حال درخشش اجرام ، به ویژه مشاهداتی را مورد بررسی قرار داد که توسط ستاره‌شناسان اوایل قرن هفدهم، یوهان گئورگ لوچر، شاگرد او کریستف شاینر و گالیله انجام شده بود. شاینر  و لوچر متقاعد شده بودند که نور خورشید که از ماه می‌گذرد باعث “نور ثانویه” می‌شود، نامی که در زمان آنها به زمین‌تاب داده شد.

از طرفی، گالیله در کتاب خود در سال 1632 در کتاب گفتگو درباره ذکر دو سیستم اصلی حاکم بر جهان علت را به نور زمین نسبت داد. در واقع، او به قدری از فرضیه لوچر خشمگین شد که آن را «دروغی که با عجله هم مرز است» نامید.

باب کینگ

من در ژوئن گذشته زمانی را به رصد و عکاسی از هلال ماه در غروب و سحر گذراندم. اثر روشنتر اجرام را با چشمانم مشاهده کردم، اما از آنجایی که هرگز در هیچ یک از تصاویر ثبت شده توسط من مشخص نبود، مجبور شدم به این نتیجه برسم که تخیل  انسانی علت آن بوده است.

اما نکته مهمی هم هست: اگر از نزدیک به هلال عصرگاهی نگاه کنید، می‌بینید که قله‌های درخشان دور جرم  قرار گرفته‌اند، در حالی که وسعت اقیانوس تاریک طوفان‌ها و دیگر اشکال در داخل آن قرار دارند. اجرام کوهستانی حدود دو برابر بیشتر نور منعکس می‌کنند و این امکان را فراهم می‌کند که جغرافیای ماه حداقل نقش کوچکی در افزایش نور زمین در امتداد جرم آن ایفا کند.

دومینیکو تینتورتو، هنرمند ونیزی، این پرتره را زمانی نقاشی کرد که گالیله در اوایل 40 سالگی خود بود،  تقریباً در همان زمانی که شروع به ساخت تلسکوپهای خود کرد. «ماتوس» به مقام او به عنوان استاد ریاضیات در دانشگاه پادوآ اشاره دارد. Public domain

وقتی جلوی هلال نور خورشید را گرفتم و از عدسی بازدارنده استفاده کردم، ‌توانستم تأثیر قله‌ها با رنگ روشن‌تر را بهتر ببینم تمام اشکال  لبه خیلی ظریف به نظر می‌رسید، بنابراین نگاه دقیقتری به توضیح گالیله درباره نور ثانویه در جملاتش انداختم. او چنین نوشته است:

“درست است که ماه در گرگ و میش اولین ظهور خود پس از ماه نو ، چنین دایره‌ای را نشان می‌دهد، اما با خطای دید ایجاد شده  در تفاوت بین مرزهایی که به قرص ماه ختم می‌شوند سرچشمه گرفته از نور ثانویه پخش شده بر روی آن می باشد. در خورشید، نور توسط قله درخشان ماه محصور شده است؛ از طرف دیگر، تاریکی گرگ و میش را به عنوان لبه  مرز خود دارد که نسبت به آن روشنتر از سفیدی قرص ماه به نظر می‌رسد. طرف دیگر با درخشش بیشتر قله‌ها پوشیده شده است، اگر این نویسنده مدرن (اشاره به لوچر) سعی می‌کرد بین چشم خود و درخشش اولیه، صفحه‌ای مانند سقف خانه یا جداکننده دیگری قرار دهد تا فقط بخشی از ماه در خارج از قله  قابل مشاهده باشد، به همان اندازه آن را درخشان می‌دید.

دیرره کلگان از کیلادون، ایرلند، این طرح با مداد از ماه 5.2 روزه را از طریق تلسکوپ 200 میلی‌متری دابسونی خود در 21 دسامبر 2009 انجام داد. او به یک درخشندگی کلی در امتداد بدنه نورانی زمین اشاره کرد. دیرره کلگان

به عبارت دیگر، این دید در مورد چگونگی درک چشم انسان از انوار مختلف است که در مجاورت یکدیگر قرار دارند. در کنار تابش خیره کننده هلال، نور زمین تیره‌تر به نظر می‌رسد. هنگامی که نور زمین در مقابل آسمان تاریکتر ظاهر می‌شود، روشنتر به نظر می‌رسد. همچنین به عنوان اثر خطای بینایی شناخته می‌شود که به نام فیزیکدان اتریشی ارنست ماخ نامگذاری شد که اولین بار این تصویر را در سال 1865 گزارش کرد،.

هنگامی که سایه‌های خاکستری به‌طور نامحسوسی یک حاشیه را به اشتراک می‌گذارند، نوارهای باریکی با کنتراست متفاوت به نام نوارهای ماخ در جایی ظاهر می‌شوند که لمس می‌شوند. فلشها به نوارهای با رنگ روشنتر اشاره میکنند. نزدیکی صداهای مختلف حس تشخیص لبه را تحریک می‌کند، ویژگی مشترک سایر پستانداران و برای بقا مهم است. باب کینگ

ماخ کشف کرد که اگر دو مستطیل خاکستری با سایه‌های کمی متفاوت را بردارید و آنها را در کنار هم قرار دهید، تفاوت در رنگ  آنها باعث می‌شود مغز ما نوار روشن‌تری (محدوده ماخ یا خطای بینایی) را در ناحیه تماس ببیند. من پیشنهاد می‌کنم که این مساله را برای وضعیت زمین هم درنظر بگیرید که در آن نور خاکستری با آسمان سیاه (یا خاکستری تیره) مرز مشترک دارد و ناحیه تماس را سایه روشن‌تر می‌کند.

آیا می‌توانید ببینید که نور زمین در امتداد بدنه در کنار آسمان تاریک روشنتر به نظر می‌رسد؟ همچنین در مقایسه با ناحیه مجاور هلال درخشان حتی روشنتر به نظر می‌رسد.

باب کینگ

تشخیص لبه به ما کمک می‌کند ببینیم انتها و ابتدای شی  کجاست. حیوانات از آن برای کمک به تشخیص طعمه‌های استتار شده در یک پس زمینه شلوغ استفاده می‌کنند. معروف است که پرندگان از لبه‌های متضاد برای هدف قرار دادن فرود ایمن و مطمئن استفاده می‌کنند. هر چیزی که دیدن مرزها را آسان‌تر کند، یک مهارت مفید محسوب می‌شود.

ترجمه: آیسان کریملو

منبع:

SOLVING AN EARTHSHINE MYSTERY

BY: BOB KING JULY 27, 2022 

https://skyandtelescope.org/observing/earthshine-mystery/