סולם בורטל למיסוך שמי הלילה

סולם בורטל (באנגלית: Bortle scale) הוא סולם מספרי בן תשע דרגות המודד את בהירות שמי הלילה של מיקום מסוים.

הסולם מדרג את יכולת הצפייה האסטרונומית בעצמים שמימיים ואת ההפרעות הנגרמות מזיהום אור באתר מסוים. ג'ון בורטל יצר את הסולם ופרסם אותו במהדורת פברואר 2001 של מגזין Sky & Telescope כדי לעזור לאסטרונומים חובבים להעריך את מידת החשיכה באתר תצפית, ולהשוות את מידת החשיכה של אתרי תצפית שונים לצורך בחירת האתרים הטובים ביותר לתצפית אסטרונומית בכל אזור.^[1] הסולם נע בין 1, השמיים החשוכים ביותר הזמינים על פני כדור הארץ, ועד 9, שמי מרכז עיר גדולה המוארים ביותר. בחלק מהדרגות יכולים להיות הבדלים קיצוניים מאוד מזה שליד, למשל 4 ו-5. הדיוק והתועלת של הסולם הוטלו בספק במחקרים האחרונים.^[^{דרוש מקור]}^{[דרושה הבהרה]}

בשל רמת זיהום האור הגבוהה במדינת ישראל – האתרים החשוכים ביותר במדינה, במערב הנגב, הם בדרגה 3 בלבד בסולם בורטל.

הסולם נותן מספר קריטריונים לקביעת כל דרגה:

הגודל המגביל בעין בלתי מזוינת (NELM) – כלומר הבהירות המינימלית של כוכבים שניתו לראות בעין בלתי מזוינת, שפירושו בעצם מספר הכוכבים הניתן לצפייה בעין בלתי מזוינת. ^[2]
מידת היכולת לצפות בעצמים אסטרונומיים בעלי בהירות נמוכה כמו שביל החלב, גלקסיית אנדרומדה, גלקסיית המשולש.
מידת היכולת לצפות בתופעות אופטיות אסטרונומיות או אטמוספיריות בעלות בהירות נמוכה כמו אור גלגל המזלות (zodiac light), אור נגדי (gegenschein) וזוהר לילי (airglow).
מידת היכולת להבחין באנשים ועצמים בסביבת הצופה ללא פנס.
מידת היכולת להבחין בעננים על רקע השמיים.

טבלת קיטלוג עבור שמי לילה לפי הסולם

קטגוריה	שם	סימון צבע במפות	גבול בהירות נראית עבור עין אנושית (NELM)	שיערוך SQM (נמדד ב-mag/arcsec²)	תיאור	תמונה
1	שמיים חשוכים לחלוטין	שחור	7.6–8.0	21.76–22.0	אור גלגל המזלות נראה בעין בלתי מזוינת במלוא הצבעים. האור הנגדי נראה היטב. קשת גלגל המזלות נראית בעין בלתי מזוינת. הזוהר הלילי נראה היטב. קבוצות הכוכבים עקרב וקשת שנמצאות בליבת שביל החלב מטילות צל אשר נראה לעין. קבוצות כוכבים רבות, בייחוד עמומות יותר, בקושי ניתנות לזיהוי בין מספר הכוכבים הגדול. אובייקטים בקטלוג מסיה וצבירי כוכבים רבים נראים בעין בלתי מזוינת. גלקסיית המשולש (M33) נראית בעין בלתי מזוינת באופן ברור. גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 17.5. הבהירות של נגה וצדק משפיעות על הסתגלות העין לאפלה.
2	שמיים חשוכים טיפוסיים	אפור	7.1–7.5	21.6–21.75	אור גלגל המזלות נראה בגוון צהבהב ובהיר מספיק על מנת להטיל צל בשעת הדמדומים ובעלות השחר. הזוהר הלילי נראה עמום סמוך לקו האופק. האור הנגדי נראה בעין בלתי מזוינת. העננים נראים ככתמים שחורים על רקע השמיים. הסביבה נראית בקושי, כצלליות על רקע השמיים. ליבת שביל החלב נראית בדיוק רב. אובייקטים בקטלוג מסיה וצבירי כוכבים רבים נראים בעין בלתי מזוינת. גלקסיית המשולש (M33) נראית בעין בלתי מזוינת בקלות. גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 16.5.
3	שמיים כפריים	כחול	6.6–7.0	21.3–21.6	אור גלגל המזלות בולט באביב ובסתיו, וצבעו עדיין נראה לעין. מעט זיהום אור ניכר באופק. העננים מוארים סמוך לאופק, חשוכים מלמעלה. הסביבה נראית במעורפל. ליבת שביל החלב עדיין נראית בפירוט. צביר פגסוס (M15), M4, M5 ו-M22 נראים בעין בלתי מזוינת. גלקסיית המשולש (M33) נראית עם אמצעי עזר כמו משקפת. גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 16.
4	שמיים כפריים מוארים	ירוק	6.3–6.5	20.8–21.3	אור גלגל המזלות עדיין נראה לעין אך אינו משתרע עד מחצית הדרך לזניט בשעת הדמדומים או עלות השחר. "כיפות" המסמנות אזורי זיהום אור נראות במספר כיוונים. העננים מוארים בכיוון מקורות האור, אך עדיין חשוכים מלמעלה. הסביבה נראית באופן ברור, גם למרחק. ליבת שביל החלב והזרועות עדיין נראים, אך חסרי פירוט. גלקסיית המשולש (M33) כבר לא נראית יותר בעין ואף אמצעי עזר יתקשו בלהראותה. הגלקסייה תיראה רק כאשר נמצאים במקום גבוה. גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 15.5.
4.5	שמיים כפריים/פרווריים	צהוב	6.1–6.3	20.3–20.8	לעננים יש זוהר אפרורי בזניט ומוטל עליהם אור מסוים מכיוון מקורות האור השונים. שביל החלב נראית באופן עמום, רק כ-10–15 מעלות מעל קו האופק. אף על פי כן בתנאי תאורה טובים, הקרע הגדול (אנ') נראה בבירור כאשר הוא מעל הראש. אף על פי שצבירים כדורים בהירים נראים בבירור בטלסקופ בקוטר של 10 אינץ', כמעט ולא ניתן לראות את אזורי השוליים של גלקסיות. גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 15.2.
5	שמיים פרווריים	כתום	5.6–6.0	19.25–20.3	רק מקטעים מסוימים של אור גלגל המזלות נראים בלילות הנקיים ביותר בעונות הסתיו והאביב. זיהום האור נראה היטב כמעט, אם לא בכל הכיוונים. העננים נראים בהירים יותר בצורה משמעותית. שביל החלב לא נראית יותר סמוך לאופק ונראית מאוד חיוורת מעל הראש. זרועות הגלקסיה נראים מאוד עדינים. כאשר יש ירח חצי מלא (ברביע הראשון/האחרון) באזור עם שמיים חשוכים, השמיים יראו כמו בבורטל 5, אך בשונה מבורטל 5 הם יופיעו בגוון כחול כהה. גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 15.
6	שמיים פרווריים מוארים	אדום	5.1–5.5	18.5–19.25	אור גלגל המזלות לא נראה יותר לעין. זיהום האור גורם לכך שהשמיים יקבלו גוון לבן זוהר מקו האופק עד 35 מעלות. העננים נראים בהירים מכל כיוון. גם עננים גבוהים (צירוס) נראים בהירים מאשר השמיים. הסביבה נראית מוארת בבירור. שביל החלב נראית אך ורק סמוך לזינט. גלקסיית המשולש (M33) לא נראית יותר לעין, גלקסיית אנדרומדה (M31) עדיין נראית לעין אך בצורה חיוורת. גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 14.5.
7	שמיים פרווריים/עירונים	אדום	4.6–5.0	18.00–18.5	זיהום האור גורם לשמיים לקבל גוון אפרורי. מקורות אור חזקים נראים מכל הכיוונים. העננים מוארים כמו באור יום. שביל החלב לא נראית יותר לעין. לא ניתן לראות פרטים בגלקסיית המשולש (M33) ובצביר הכוורת (M44) גם עם אמצעי עזר. דרך טלסקופ, האובייקטים הבהירים ביותר בקטלוג מסיה נראים מאוד חיוורים ביחס למראה האמיתי שלהם. כאשר ישנו ירח מלא באזור עם שמיים חשוכים, השמיים יראו כמו בבורטל 7, אך בשונה מבורטל 7 הם יופיעו בגוון כחול. גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 14.
8	שמי העיר	לבן	4.1–4.5	<18.00	השמיים מקבלים גוון אפרורי או כתמתם – בני אדם יוכלו לקרוא טקסטים ללא כל בעיה בתנאי תאורה כאלו. קבוצות כוכבים ייראו מאוד חיוורות ולעיתים קרובות גם בלתי נראות לחלוטין. גלקסיית אנדרומדה (M31) וצביר הכוורת (M44) נראות לעין רק עבור צופה מנוסה בלילות עם תנאי תאורה טובים. גם עם טלסקופ, ניתן לזהות רק את האובייקטים הבהירים ביותר בקטלוג מסיה. גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 13.
9	שמי מרכז העיר	לבן	<4.0	<18.00	השמיים מוארים לחלוטין. את רוב קבוצות הכוכבים לא יהיה ניתן לראות כלל ורוב הצבירים החיוורים בלתי ניתנים לזיהוי. חוץ מהפליאדות, כלל האובייקטים בקטלוג מסיה לא נראים יותר לעין. מבין האובייקטים שכן ניתן לראות כוללים את הירח, כוכבי הלכת במערכת השמש, לוויינים בהירים ומספר צבירי כוכבים בהירים מאוד.
קטגוריה	שם	סימון צבע במפות	גבול בהירות נראית עבור עין אנושית (NELM)	שיערוך SQM (נמדד ב-mag/arcsec²)	תיאור	תמונה

קישורים חיצוניים

אתר האינטרנט הרשמי של סולם בורטל למיסוך שמי הלילה (באנגלית)
מפת זיהום אור (בעברית)

הערות שוליים

^ Bortle, John E. (בפברואר 2001). "Gauging Light Pollution: The Bortle Dark-Sky Scale". Sky & Telescope. Sky Publishing Corporation. נבדק ב-2020-05-29. {{cite web}}: (עזרה)
^ Crumey, Andrew (2014). "Human Contrast Threshold and Astronomical Visibility". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 442 (3): 2600–2619. arXiv:1405.4209. Bibcode:2014MNRAS.442.2600C. doi:10.1093/mnras/stu992.

[1] Bortle, John E. (בפברואר 2001). "Gauging Light Pollution: The Bortle Dark-Sky Scale". Sky & Telescope. Sky Publishing Corporation. נבדק ב-2020-05-29. {{cite web}}: (עזרה)

[2] Crumey, Andrew (2014). "Human Contrast Threshold and Astronomical Visibility". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 442 (3): 2600–2619. arXiv:1405.4209. Bibcode:2014MNRAS.442.2600C. doi:10.1093/mnras/stu992.

[1]

[2]