بررسي علمي ماه گرفتگي و خورشيد گرفتگي
گرفت‌هاي ماه و خورشيد از بدو تمدن بشري هميشه زيبا و جذاب به شمار نيامده است و چون اين پديده با اوضاع طبيعي اين دو جرم مهم آسمان زمين منافات داشته، لذا آن را شوم مي‌پنداشتند. ولي اكنون اين پديده فرصت زيبايي است تا انسان‌ها را با اين طبيعت فرموش شده آشتي دهد.
نوشتن پيش‌گزارش كار مرسومي است كه در جامعة نجوم آماتوري براي رد و بدل كردن يك‌سري اطلاعات پيش‌رصدي ارزشمند انجام مي‌شود. در گرفت‌هاي ماه و خورشيد نيز وضعيت به همين منوال است و اگر دقت كنيد بولتن‌هاي مفصلي در دنيا براي آن تهيه مي‌شود.
كسوف و خسوف چگونه رخ مي‌دهد؟
همان‌طور كه مي‌دانيد اجسام اطراف ما دو حالت دارند. يا منير هستنيد و از خود نور ساطح مي‌كنند و يا غيرمنير هستند و نور اجسام منير اطراف خود را منعكس مي‌كنند و از طريق نور آن‌ها سايه توليد مي‌كنند. در فضاي منظومة شمسي، خورشيد پرتو افشاني مي‌كند و اجسام كدري مانند ماه و زمين نور آن را باز تابش مي‌كنند و در خلاف جهت تابش آن سايه نيز توليد مي‌كنند. زمين در مداري بيضي شكل به دور خورشيد مي‌گردد كه از ديد ناظرين بر روي سطح آن به نظر خورشيد در حال چرخش است؛ اين مدار در اصطلاح دايرة‌البروج (دايره انقلاب خورشيدي) نام دارد. ماه نيز در مداري بيضي شكل به دور زمين مي‌گردد. حال در اين صورت اگر ماه از فضاي بين خورشيد و زمين عبور كند سايه ماه بر زمين مي‌افتد و كسوف روي مي‌دهد و اگر زمين در بين ماه و خورشيد قرار گيرد سايه زمين بر ماه مي‌افتد و شاهد يك خسوف خواهيم بود. اما فاصلة زمين از خورشيد آن‌قدر كم است كه ما ابعاد خورشيد را مي‌توانيم تشخيص دهيم. لذا علاوه بر سايه، نيم‌سايه نيز در اطراف ماه و زمين به‌وجود مي‌آيد.
چرا در هر ماه شاهد گرفت نيستيم؟
صفحة مداري ماه و زمين منطبق بر هم نيستند و به اندازه‌ي 2/5 درجه با يكديگر فاصله دارند. پس اين دو صفحه در دو نقطه همديگر را قطع مي‌كنند كه در اصطلاح به گره‌هاي صعودي (زماني كه ماه در حال رفتن از جنوب دايرة‌البروج به شمال آن است) و نزولي (زماني كه ماه در حال رفتن از شمال دايرة‌البروج به جنوب آن است) مشهورند. در واقع اگر يكي از گره‌ها در ميان زمين و خورشيد و ماه نيز همزمان در پايان ماه قمري باشد، شاهد يك كسوف خواهيم بود. و همزمان اگر ماه در حالت بدر باشد در گرة مقابل شاهد يك خسوف خواهيم بود. قطر زاويه‌اي ماه و خورشيد در آسمان 5/0 درجه قوسي است و حال اگر صفحة مداري ماه بر صفحة مداري زمين منطبق بود يا زاويه‌اي كمتر از نيم‌درجه داشت، آنگاه ما هر ماه شاهد يك خسوف در وسط و يك كسوف در پايان ماه قمري بوديم.
ولي اين گره‌ها به دليل حركت زمين به دور خورشيد جاي ثابتي در آسمان ندارند. در واقع ماه زماني‌كه در مدت 21222/27 (ماه گره‌اي) يك دور كامل به گرد مدار خود مي‌چرخد، در اين مدت خورشيد در آسمان زمين تقريباً به اندازه‌ي 30 درجه جابه‌جا شده است و ماه ناچار است كه دو روز ديگر وقت صرف كند تا به خورشيد برسد كه اين مدت به طور متوسط برابر 53056/29 (ماه هلالي) است. با توجه به اين مسأله، گره‌هاي ماه از ديد ناظرين بر روي زمين حركت قهقرايي (پس‌رونده) پيدا مي‌كنند و اين گره‌ها هر ماه حدود 30 درجه در آسمان به سمت غرب حركت مي‌كنند. به وضوح مشخص است كه در عرض گذشت شش ماه گره‌ها دوباره در امتداد زمين و خورشيد قرار مي‌گيرند و تنها كافي است كه ماه در نزديگي يكي از گره‌ها باشد تا حداقل يك كسوف و يك خسوف را شاهد باشيم.
اين نظم در رخ دادن گرفتگي باعث به وجود‌آمدن دوره‌هاي منظمي در تكرار گرفتها مي‌شود. اين دوره‌ها ممكن است كوتاه و يا طولاني باشد. دوره‌هاي كوتاه مدت عبارتند از 1- دورة رشته‌اي و 2- دورة 47 ماه قمري. و دوره‌هاي بلند مدت عبارتند از: 1- دورة ساروس (Saros) و 2- دورة اينكس (Inex). اين دوره‌ها از نظم كوتاه و طولاني حاصل از حركت گره‌ها ايجاد مي‌شود. حال بهتر است كه با تعدادي از اين دوره‌ها آشنا شويم.
دوره‌ي كوتاه مدت رشته‌اي
اين دوره را در واقع زير مجموعة دروه‌هاي ساروس و اينكس مي‌نامند. اين مجموعه نظمي جالب دارد كه هر شش ماه قمري تكرار مي شود. در واقع اين مجموعه كوتاه‌ترين دوره را براي تكرار گرفتگي بيان مي‌كند. (5 Inex-8 Saros=6)
روز 8794365/176=5/6×212221/27
روز 183534/177=6×530589/29
روز 304/0= 8794365/176- 183534/177
درجه 022/4=212/27÷360×304/0
براي مثال در خورشيد‌گرفتگي هر رشته‌ي اين مجموعه با يك كسوف جزئي در يكي از قطبين زمين آغاز مي‌شود و كسوف بعدي در گرة مخالف و در سوي ديگر قطبين زمين كار را ادامه مي‌دهد و هر يك از اين دو گره رفته رفته به استوا نزديكتر شده و پس از عبور از استوا در سوي مخالف قطبين زمين به پايان مي‌رسد. چون در هر گرفت، گره به مقدار 022/4 درجه به سمت شرق حركت مي‌كند پس ديري نمي‌پايد كه با حدود 8 تا 9 گرفت، رشته به سرعت تمام مي‌شود و چون حركت گره جلورونده است پس نزديك به اتمام يا بعد از اتمام رشته، دورة بعدي يك ماه زودتر آغاز مي‌شود كه در تقويم قمري به طور واضح مشهود است. در اين جابه‌جايي رشته، ممكن است باعث شود كه در عرض يك ماه دو گرفت داشته باشيم و در واقع چون جايه‌جايي شش ماه بعد در گره مخالف رخ مي‌دهد پس ممكن است در يك سال قمري چهار كسوف يا خسوف رخ دهد. در هر رشته، معمولاَ ابتدا با چند كسوف غير مركزي (جزئي و نيمسايه‌اي) آغاز مي‌شود و سپس رشته به طرف كسوف‌هاي مركزي (كلي و حلقوي) پيش مي‌رود و سپس رشته با چند كسوف غير مركزي پايان مي‌يابد. حتي اگر در آغاز و پايان رشته شاهد كسوف مركزي باشيم آن كسوف در قطبين زمين رخ مي‌دهد. در جدول زير حركت رشته‌اي را در دوره‌هاي ساروسي مشاهده مي‌كنيد.
ساروس‌هاي پير در بالا، ساروس‌هاي ميان‌سال در وسط و ساروس‌هاي جوان در پايين جدول قرار دارند. جال‌است بدانيد كه با گذشت 5 رشته يك دورة ساروس تكرار مي‌شود.
گرفت‌هاي ماه و خورشيد از بدو تمدن بشري هميشه زيبا و جذاب به شمار نيامده است و چون اين پديده با اوضاع طبيعي اين دو جرم مهم آسمان زمين منافات داشته، لذا آن را شوم مي‌پنداشتند. ولي اكنون اين پديده فرصت زيبايي است تا انسان‌ها را با اين طبيعت فرموش شده آشتي دهد.
نوشتن پيش‌گزارش كار مرسومي است كه در جامعة نجوم آماتوري براي رد و بدل كردن يك‌سري اطلاعات پيش‌رصدي ارزشمند انجام مي‌شود. در گرفت‌هاي ماه و خورشيد نيز وضعيت به همين منوال است و اگر دقت كنيد بولتن‌هاي مفصلي در دنيا براي آن تهيه مي‌شود.
كسوف و خسوف چگونه رخ مي‌دهد؟
همان‌طور كه مي‌دانيد اجسام اطراف ما دو حالت دارند. يا منير هستنيد و از خود نور ساطح مي‌كنند و يا غيرمنير هستند و نور اجسام منير اطراف خود را منعكس مي‌كنند و از طريق نور آن‌ها سايه توليد مي‌كنند. در فضاي منظومة شمسي، خورشيد پرتو افشاني مي‌كند و اجسام كدري مانند ماه و زمين نور آن را باز تابش مي‌كنند و در خلاف جهت تابش آن سايه نيز توليد مي‌كنند. زمين در مداري بيضي شكل به دور خورشيد مي‌گردد كه از ديد ناظرين بر روي سطح آن به نظر خورشيد در حال چرخش است؛ اين مدار در اصطلاح دايرة‌البروج (دايره انقلاب خورشيدي) نام دارد. ماه نيز در مداري بيضي شكل به دور زمين مي‌گردد. حال در اين صورت اگر ماه از فضاي بين خورشيد و زمين عبور كند سايه ماه بر زمين مي‌افتد و كسوف روي مي‌دهد و اگر زمين در بين ماه و خورشيد قرار گيرد سايه زمين بر ماه مي‌افتد و شاهد يك خسوف خواهيم بود. اما فاصلة زمين از خورشيد آن‌قدر كم است كه ما ابعاد خورشيد را مي‌توانيم تشخيص دهيم. لذا علاوه بر سايه، نيم‌سايه نيز در اطراف ماه و زمين به‌وجود مي‌آيد.
چرا در هر ماه شاهد گرفت نيستيم؟
صفحة مداري ماه و زمين منطبق بر هم نيستند و به اندازه‌ي 2/5 درجه با يكديگر فاصله دارند. پس اين دو صفحه در دو نقطه همديگر را قطع مي‌كنند كه در اصطلاح به گره‌هاي صعودي (زماني كه ماه در حال رفتن از جنوب دايرة‌البروج به شمال آن است) و نزولي (زماني كه ماه در حال رفتن از شمال دايرة‌البروج به جنوب آن است) مشهورند. در واقع اگر يكي از گره‌ها در ميان زمين و خورشيد و ماه نيز همزمان در پايان ماه قمري باشد، شاهد يك كسوف خواهيم بود. و همزمان اگر ماه در حالت بدر باشد در گرة مقابل شاهد يك خسوف خواهيم بود. قطر زاويه‌اي ماه و خورشيد در آسمان 5/0 درجه قوسي است و حال اگر صفحة مداري ماه بر صفحة مداري زمين منطبق بود يا زاويه‌اي كمتر از نيم‌درجه داشت، آنگاه ما هر ماه شاهد يك خسوف در وسط و يك كسوف در پايان ماه قمري بوديم.
ولي اين گره‌ها به دليل حركت زمين به دور خورشيد جاي ثابتي در آسمان ندارند. در واقع ماه زماني‌كه در مدت 21222/27 (ماه گره‌اي) يك دور كامل به گرد مدار خود مي‌چرخد، در اين مدت خورشيد در آسمان زمين تقريباً به اندازه‌ي 30 درجه جابه‌جا شده است و ماه ناچار است كه دو روز ديگر وقت صرف كند تا به خورشيد برسد كه اين مدت به طور متوسط برابر 53056/29 (ماه هلالي) است. با توجه به اين مسأله، گره‌هاي ماه از ديد ناظرين بر روي زمين حركت قهقرايي (پس‌رونده) پيدا مي‌كنند و اين گره‌ها هر ماه حدود 30 درجه در آسمان به سمت غرب حركت مي‌كنند. به وضوح مشخص است كه در عرض گذشت شش ماه گره‌ها دوباره در امتداد زمين و خورشيد قرار مي‌گيرند و تنها كافي است كه ماه در نزديگي يكي از گره‌ها باشد تا حداقل يك كسوف و يك خسوف را شاهد باشيم.
اين نظم در رخ دادن گرفتگي باعث به وجود‌آمدن دوره‌هاي منظمي در تكرار گرفتها مي‌شود. اين دوره‌ها ممكن است كوتاه و يا طولاني باشد. دوره‌هاي كوتاه مدت عبارتند از 1- دورة رشته‌اي و 2- دورة 47 ماه قمري. و دوره‌هاي بلند مدت عبارتند از: 1- دورة ساروس (Saros) و 2- دورة اينكس (Inex). اين دوره‌ها از نظم كوتاه و طولاني حاصل از حركت گره‌ها ايجاد مي‌شود. حال بهتر است كه با تعدادي از اين دوره‌ها آشنا شويم.
دوره‌ي كوتاه مدت رشته‌اي
اين دوره را در واقع زير مجموعة دروه‌هاي ساروس و اينكس مي‌نامند. اين مجموعه نظمي جالب دارد كه هر شش ماه قمري تكرار مي شود. در واقع اين مجموعه كوتاه‌ترين دوره را براي تكرار گرفتگي بيان مي‌كند. (5 Inex-8 Saros=6)
روز 8794365/176=5/6×212221/27
روز 183534/177=6×530589/29
روز 304/0= 8794365/176- 183534/177
درجه 022/4=212/27÷360×304/0
براي مثال در خورشيد‌گرفتگي هر رشته‌ي اين مجموعه با يك كسوف جزئي در يكي از قطبين زمين آغاز مي‌شود و كسوف بعدي در گرة مخالف و در سوي ديگر قطبين زمين كار را ادامه مي‌دهد و هر يك از اين دو گره رفته رفته به استوا نزديكتر شده و پس از عبور از استوا در سوي مخالف قطبين زمين به پايان مي‌رسد. چون در هر گرفت، گره به مقدار 022/4 درجه به سمت شرق حركت مي‌كند پس ديري نمي‌پايد كه با حدود 8 تا 9 گرفت، رشته به سرعت تمام مي‌شود و چون حركت گره جلورونده است پس نزديك به اتمام يا بعد از اتمام رشته، دورة بعدي يك ماه زودتر آغاز مي‌شود كه در تقويم قمري به طور واضح مشهود است. در اين جابه‌جايي رشته، ممكن است باعث شود كه در عرض يك ماه دو گرفت داشته باشيم و در واقع چون جايه‌جايي شش ماه بعد در گره مخالف رخ مي‌دهد پس ممكن است در يك سال قمري چهار كسوف يا خسوف رخ دهد. در هر رشته، معمولاَ ابتدا با چند كسوف غير مركزي (جزئي و نيمسايه‌اي) آغاز مي‌شود و سپس رشته به طرف كسوف‌هاي مركزي (كلي و حلقوي) پيش مي‌رود و سپس رشته با چند كسوف غير مركزي پايان مي‌يابد. حتي اگر در آغاز و پايان رشته شاهد كسوف مركزي باشيم آن كسوف در قطبين زمين رخ مي‌دهد. در جدول زير حركت رشته‌اي را در دوره‌هاي ساروسي مشاهده مي‌كنيد.
ساروس‌هاي پير در بالا، ساروس‌هاي ميان‌سال در وسط و ساروس‌هاي جوان در پايين جدول قرار دارند. جال‌است بدانيد كه با گذشت 5 رشته يك دورة ساروس تكرار مي‌شود.
