راهنمای مختصر تماشای «گذر عطارد»

دوشنبه، بیستم اردیبهشت‌ماه، زمینیان (به جز ساکنان اقیانوسیه و جنوب شرق آسیا) پس از ده سال (و برای ایرانیان، سیزده سال) شاهد پدیده نسبتاً نادر «گذر عطارد» خواهند بود – عبور سیاره عطارد از برابر قرص خورشید. مطلب حاضر، راهنمای مختصری‌ست برای تماشای ایمن و لذّت‌بخش پدیده‌ای که تا سه سال دیگر رخ نخواهد داد.

مروری بر مختصات فیزیکی گذر عطارد

عبور یک جرم آسمانی از برابر جرمی دیگر را تحت عنوان «گذر» (transit) می‌شناسند (مگر آنکه جرم نزدیک‌ترْ ماه، و جرم دورتر خورشید باشد؛ که در این‌صورت آن پدیدهْ «کسوف» یا خورشیدگرفتگی خوانده می‌شود). ما ساکنان زمین فقط شانس تماشای گذر عطارد و زهره را در بین سیارات منظومه‌مان، از برابر قرص خورشید داریم. و در این بین، گذر زهره پدیده‌ای بسیار نادرتر، و در واقع جزو نادرترین پدیده‌های پیش‌بینی‌پذیر آسمانی است. وقوع این پدیده، مطابق الگویی‌ست که هر ۲۴۳ سال یک‌بار، طی بازه‌های به ترتیب ۸ ، ۱۲۱.۵، و ۱۰۵.۵ ساله تکرار می‌شود (متأخرترین موارد وقوع گذر زهره، به ترتیب در ۱۹ خرداد ۱۳۸۳، و ۱۷ خرداد ۱۳۹۱ رخ داده‌اند؛ و مورد بعدی آن تا ۲۰ آذر ۱۴۹۶ رخ نخواهد داد).

اما گذر عطارد، پدیده نسبتاً متداول‌تری‌ست، چراکه عطارد تقریباً ۵۰ میلیون کیلومتر به خورشید نزدیک‌تر، و دوره چرخش انتقالی آن به دور خورشید هم کوتاه‌تر است (یک سال عطارد، تنها معادل ۸۸ روز زمین است).

با این‌حال، آنچه در الگوی تکرار پدیده گذر عطارد اهمیت دارد، نه دوره تناوب چرخشی این سیاره به گرد خورشید، بلکه دوره تناوب به‌اصطلاح «هلالی» این سیاره است؛ یعنی مدت‌زمانی که طول می‌کشد تا خورشید، عطارد، و زمین، در یک جهت هم‌خط شوند – و این در حدود ۱۱۵.۸۸ روز زمینی طول می‌کشد.

با این حساب، باید انتظار داشت که پدیده گذر عطارد نیز طی همین بازه تکرار شود؛ حال‌آنکه چنین نیست، چراکه صفحه چرخش مداری این سیاره به گرد خورشید، نسبت به صفحه چرخش مداری زمین، حدود ۷ درجه اختلاف زاویه دارد؛ و لذا احتمال بسیار بیشتری می‌رود که هم‌خطی خورشید، عطارد، و زمین فقط در یک سطح دوبعدی رخ بدهد حال‌آنکه در سطح سه‌بعدی، عطارد در نقطه‌ای بالاتر یا پایین‌تر از خط واصل زمین به خورشید واقع شده باشد (دقیقاً به همین‌واسطه نیز ما هر ماه شاهد وقوع کسوف و خسوف نیستیم، چراکه صفحه چرخش مداری ماه به گرد زمین، حدود ۵.۱۴ درجه با صفحه چرخش مداری زمین به گرد خورشید زاویه می‌سازد).

برای آنکه گذر عطارد به وقوع بپیوندد، این سیاره باید دقیقاً بر روی خط واصل زمین تا خورشید واقع شده باشد؛ و این هنگامی رخ می‌دهد که این هم‌خطی دقیقاً بر یکی از نقاطی که صفحات مداری عطارد و زمین همدیگر را قطع کرده‌اند، رخ بدهد. این نقاط اصطلاحاً «گره مداری» خوانده می‌شوند.

با احتساب چنین شرایطی، گذر عطارد یک پدیده‌ نسبتاً نادر است. با این‌ وجود، و علی‌رغم ندرت این پدیده، بازده علمی آن در مقایسه با اطلاعات دورسنجی کاوشگرهایی که مستقیماً در نزدیکی عطارد حضور پیدا کرده‌اند، اندک است (عطارد تاکنون دو بار از نزدیک مورد کاوش مداری قرار گرفته است؛ یک‌بار توسّط کاوشگر «مارینر-۱۰»، و یک‌بار توسّط کاوشگر «مسنجر» – رجوع کنید به «میراث مسنجر: ملاقات با کسل‌کننده‌ترین سیاره»). اهمیت علمی پدیده گذر، بیشتر در خصوص سیارات فراخورشیدی آشکار می‌‌شود: چنانچه سیاره‌ای به گرد یک ستاره بچرخد و از قضا در موضعی باشد که بتوان گذرش از مقابل قرص آن ستاره را دید، مجموع نور ستاره در مدّت‌زمان وقوع گذر به میزان بسیار ناچیزی دچار اُفت می‌شود. (تلسکوپ فضایی کپلر از همین طریق تاکنون موفق به کشف قطعی ۱۰۱۳ سیاره در ۴۴۰ منظومه فراخورشیدی شده است).

تماشای گذر

 بر خلاف گذرهای زهره که در جریان‌شان این سیاره به‌شکل یک لکّه درشت بر روی قرص خورشید ظاهر می‌شود (و حتی با چشم غیرمسلح امکان تشخیص آن وجود دارد)، عطارد سطح چندانی از قرص خورشید را در حین گذر نمی‌پوشاند. در واقع قطر سایه عطارد، ۱۵۸ بار از قطر ظاهری خورشید کوچک‌تر است، و این در حالی‌ست که چشم غیرمسلّح تنها قادر به تفکیک حداکثر ۵ برابر این مقدار است.

بنابراین این پدیده را فقط از طریق ابزارآلات رصدی (از قبیل دوربین دوچشمی، یا تلسکوپ)، و با تجهیز آن‌ها به فیلترهای ایمن و استاندارد مختص رصد خورشید می‌توان تماشا کرد. باید دقّت داشت که کار یک فیلتر، نه صرفاً تضعیف نور مرئی شدید خورشید، بلکه همچنین حذف دامنه فرابنفش این نور هم هست، و این مهم را نمی‌توان با عینک‌های آفتابی، شیشه‌های رنگی، یا فیلترهای جوشکاری برآورده ساخت. لذا در انتخاب فیلتر باید نهایت احتیاط را رعایت کرد.

اما نباید احتمال پایین دسترسی‌تان به فیلترهای استاندارد رصد خورشید را به معنای امکان‌ناپذیری رصد گذر عطارد ببینید (هرچند که با مراجعه به مراکز ترویجی علم در نزدیکی محل سکونت‌تان، شانس تماشای این پدیده با ابزارآلات مجهّز و ایمن، و بعضاً تخصّصی را خواهید داشت). این پدیده را به‌راحتی می‌توان از طریق ایجاد تصویر خورشید بر روی یک پرده یا حتی یک صفحه کاغذ ساده هم رصد کرد. کافی‌ست که یک دوربین ساده دوچشمی را بر روی یک سه‌پایه مستقر سازید و یکی از دریچه‌های آن را مسدود کنید. سپس با توجّه به سایه دوربین، آن را مستقیماً به سمت خورشید نشانه بروید (دقّت کنید که برای این کار، به هیچ عنوان نباید از درون دوربین به دنبال خورشید گشت). با ورود خورشید به میدان دید دوربین، دایره سفیدرنگی بر روی سایه دوربین ظاهر می‌شود، و کافی‌ست که با قرار دادن یک صفحه کاغذ در برابر آن و تنظیم فاصله این صفحه – به ‌طوری‌که مرزهای آن دایره کاملاً واضح شوند – سایه تیره و مدوّر عطارد را به‌طور غیرمستقیم بر روی قرص خورشید تماشا کرد. (برای آنکه تصویر واضح‌تری از خورشید حاصل شود، می‌توان – مطابق تصویر زیر – دور عدسی چشمی ابزار رصدی‌تان را با یک مانع بپوشانید).

البته در این روزها، یک لکّه بزرگ خورشیدی هم بر قرص خورشید حضور دارد، که نباید آن را با قرص عطارد اشتباه گرفت (تصویر این لکّه، که با عدد ۲۵۴۳ مشخّص شده است). لکه‌های خورشیدی معمولاً مرزهایی ناواضح و شکلی نامنتظم دارند، حال‌آنکه قرص عطارد یک دایره کامل و شفاف است.

زمان‌بندی گذر ۲۰ اردیبهشت

گذر بیستم اردیبهشت‌ماه، از حدود ساعت ۱۵ و ۴۱ دقیقه به وقت مرکزی ایران آغاز می‌شود، و بالغ بر ۷ ساعت بعد، در ساعت ۲۳ و ۱۳ دقیقه به اتمام می‌رسد (جدول زمان‌بندی نقاط عطف گذر، در شهرهای مختلف ایران). بنابراین در ایران فقط بخشی از مسیر گذر عطارد را تا پیش از غروب آفتاب می‌توان مشاهده کرد. ساکنان غرب اروپا و آفریقا، اسکاندیناوی، بخش اعظم آمریکای جنوبی، و شرق آمریکای شمالی شانس تماشای کل مسیر گذر را دارند (نقشه امکان‌پذیری رصد این پدیده در پهنه زمین).