رازی که بعد از ۳۰۰ سال کشف شد

zoomit.ir - حمیده خادم زاده: خورشیدگرفتگی یا کسوف پدیده‌ای است که در آن با افتادن سایه‌ی ماه بر روی بخشی از زمین، خورشید توسط ماه استتار می‌شود. در این میان، این معمای ۳۰۰ ساله برای دانشمندان مطرح بود که علت تغییر جهت باد، بعد از وقوع خورشیدگرفتگی چه توجیهی می‌تواند داشته باشد. پاسخ احتمالی این سوال طی همکاری عموم در یک آزمایش ملی مشخص شد.

۳۰۱ سال پیش بود که اخترشناس انگلیسی به نام "ادموند هالی" (Edmund Halley) شاهد وقوع یک خورشیدگرفتگی بود. ضمن این که این رویداد با تغییرات آب و هوا هم‌زمان شد.

او در یادداشت‌های خود این طور نوشته است: "‌با تاریک شدن هوا در اثر خورشیدگرفتگی، سرما به همراه حالتی شرجی‌گونه در فضا حاکم شد و به همین علت عده‌ای احساس وحشت کردند."

هالی هنگام تماشای این صحنه در میان جمعی از دوستانش حضور داشت و نتوانست بفهمد که چه علتی در پشت صحنه‌ی این بادهای به اصطلاح کسوفی وجود دارد. در حال حاضر، به لطف همکاری هزاران نفر از داوطلبان، دانشمندان احتمال می‌دهند که موفق به حل این معما شده‌اند.

راهکار اخیر به این صورت بود که هواشناسان دانشگاه ریدینگ انگلستان، با گرد هم آوردن ۴۵۰۰ شهروند در برنامه‌ای به نام "آزمایش ملی تغییرات آب و هوا در هنگام خورشیدگرفتگی"، به اندازه‌گیری تاثیرات کسوف صورت گرفته در ۲۰ مارس سال قبل (۲۰۱۵) پرداختند.


مشاهدات صورت گرفته از طریق ایستگاه‌های آب و هوا و سنسورهای کنار جاده‌ای در سر تا سر بریتانیا، گروه را متقاعد کرد که در طول خورشید گرفتگی، هوا رو به سردی رفته است و بادهای ضعیفی هم ثبت شده‌اند.

بنا به گفته‌ی محققان، تغییرات در شرایط باد را می‌توان به تغییرات در لایه‌ی مرزی هوا نسبت داد. لایه‌ی مرزی لایه‌ای از هوا است که جریان بادهای سطوح بالا را از سطوح پایین‌تر جدا می‌کند.

"گیلز هریسون" (Giles Harrison) متخصص فیزیک اتمسفر در این خصوص می‌گوید: "در رابطه با باد همراه خورشیدگرفتگی فرضیه‌های زیادی طی سال‌ها مطرح شده است. با این حال فکر می‌کنم که توضیح فعلی قانع کننده‌تر از بقیه باشد. "

وی در ادامه خاطرنشان می‌کند: "وقتی خورشید پشت ماه قرار می‌گیرد، مشابه حالت غروب آفتاب، زمین به یک باره خنک می‌شود. این بدان معنا است که هوای گرم حرکت رو به بالای خود از سطح زمین را متوقف می‌کند و همین موضوع از سرعت باد کم کرده و جهت آن را تغییر می‌دهد."

هر چند که اثرات کلی این پیامد، نسبت به گردبادهایی که دانشمندان گذشته همراه با خورشیدگرفتگی مشاهده کردند، حاشیه‌ای‌تر است اما باز هم تغییرات قابل توجهی به شمار می‌آیند.

کاهش دمای مشاهده شده هنگام خورشیدگرفتگی بریتانیا حدود ۱ درجه‌ی سلسیوس گزارش شد. حال آن که در بعضی بخش‌ها این میزان کاهش دما برابر با ۴ درجه‌ی سلسیوس بود.

در مورد تغییرات سرعت باد در زمان خورشیدگرفتگی، کاهش سرعتی معادل ۷.۴ کیلومتر بر ساعت در بعضی نقاط بریتانیا گزارش شد. در اینجا اتفاق ترسناکی رویت نشد اما در نوع خودش پدیده‌ی قابل توجهی بود.

در یک مطالعه‌ی مشابه دیگر که توسط پژوهشگران دانشگاه شفیلد صورت گرفت، افت دمایی معادل ۰.۸۳ (با تقریب ۰.۶۳) درجه‌ی سلسیوس گزارش شد. ضمن این که سرعت متوسط باد با کاهش ۹ درصدی نسبت به نیمه‌ی اول زمان خورشیدگرفتگی همراه بود.

"آرنولد ولفندال" (Arnold Wolfendale) اخترشناس انجمن سلطنتی گفته است: "تا همین اواخر، مطالعات مورد علاقه‌ی اخترشناسان در خصوص پدیده‌ی خورشیدگرفتگی به موضوع تاج خورشیدی مرتبط بود. اکنون با ساده‌سازی روند مطالعات خورشیدی توسط ماهواره‌ها، با نوعی جهش در تغییر رویکرد مواجه هستیم و اخترشناسان به بررسی جنبه‌های هواشناسی هم علاقه‌مند شده‌اند."

در حال حاضر نیاز است تا یافته‌های محققان به صورت مستقل توسط مطالعات بیشتر در زمینه‌ی خورشیدگرفتگی تایید شود و بهترین فرصت پیش رو، خورشیدگرفتگی سراسری سال آینده است که به بییندگان حاضر در ایالات متحده نمایش فوق‌العاده‌ای از مسدود شدن خورشید توسط ماه را ارائه می‌دهد. استقبال از این پدیده به حدی است که هتل‌هایی که در مناطقی با بهترین زاویه دید قرار گرفته‌اند، به سرعت در حال رزرو شدن هستند.


آزمایش ملی آب و هوای ناشی از خورشیدگرفتگی علاوه بر کمک به توجیه سرعت باد در زمان خورشیدگرفتگی، بستر مناسبی را برای همکاری عموم در یک برنامه‌ی علمی فراهم می‌کند.

نویسندگان مقاله‌ی حاصل از پژوهش صورت گرفته می‌گویند: "تا آنجا که می‌دانیم این آزمایش، اولین آزمایشی بود که با ایجاد نوعی تعامل شبکه‌ای بین دانشمندان و شهروندان، به اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل یک پدیده در مقیاس ملی پرداخت."

ضمن اینکه نتیجه‌گیری حاصل از آن به موضوعی ارتباط داشت که بیش از سه قرن، معمای دانشمندان بود.

هریسون می‌گوید: "ما از هزاران شهروندی که در این اندازه‌گیری‌ها سهیم شدند تشکر می‌کنیم." وی افزود: "هالی نیز در بررسی خود پیرامون موضوع خورشیدگرفتگی، مشاهدات محققان آماتور در بریتانیا را مدنظر قرار داد. از این رو ما هم سعی داریم که رویکرد وی را ادامه دهیم."