خورشيدگرفتگي و پيش بيني آن
خورشيد به علت اينكه منبع انرژي و پيدايش و ادامه ي حيات روي زمين است مهم ترين جرم آسماني براي زمينيان به شمار مي رود. به همين سبب تاريك شدن آن به هنگام كسوف از ديرباز مورد توجه بشر بوده است. در طول تاريخ علل رخ دادن اين پديده و نحوه ي پيش بيني آن اهميت ويژه اي داشته است.
جريان از گفت و گويي با مادربزرگ شروع شد. او معتقد است كه ماه گرفتگي بيش از خورشيدگرفتگي ديده اما بارها شاهد گرفت ماه بوده است. هرچند مادر بزرگ راست مي گويد اما احتمال رخ دادن خورشيدگرفتگي بيش از ماه گرفتگي است. موضوع اينجاست كه وقتي خورشيدگرفتگي رخ مي دهد، اين پديده از همه جاي زمين مشاهده نمي شود و عده ي كمي مي توانند آن را ببينند اما ماه گرفتگي از نيمي از كره ي زمين مشاهده مي شود.
با بررسي نحوه ي گرفت ماه و خورشيد، موضوع كاملاً روشن مي شود؛ ماه گرفتگي يا خسوف زماني رخ مي دهد كه زمين بين ماه و خورشيد قرار بگيرد و سايه ي زمين روي ماه بيفتد. در اين حالت، كه ماه در فاز بدر (مقابله) است، قرص روشن ماه كم كم وارد سايه ي زمين مي شود. چون زمين بزرگ تر از ماه است سايه ي زمين كاملاً ماه را مي پوشاند و نيمي از مردم كره ي زمين، كه در منطقه ي شب قرار دارند، مي توانند خسوف را ببينند. خورشيدگرفتگي يا كسوف زماني رخ مي دهد كه، هنگام ماه نو (مقارنه)، ماه بين زمين و خورشيد قرار گيرد و سايه ي ماه روي زمين بيفتد. چون ماه بسيار كوچك تر از زمين است، مخروط سايه ي كامل ماه فقط بخش كوچكي از زمين را مي پوشاند. كساني كه در اين منطقه قرار دارند، مي بينند كه قرص ماه كاملاً سطح نوراني (نورسپهر) خورشيد را مي پوشاند و تاج خورشيد، كه در نور زياد نور سپهر ديده نمي شود، نمايان مي شود و نماي بسيار زيبايي را به وجود مي آورد.
خورشيد 400 بار بزرگ تر از ماه و به همين نسبت از زمين دورتر است، بنابراين از ديد ناظر روي زمين، ماه با قطر ظاهري حدود 5/0 درجه تقريباً در آسمان هم اندازه ي خورشيد ديده مي شود و مي تواند كاملاً سطح خورشيد را بپوشاند.
گرفت كامل ممكن است فقط چند ثانيه به طول انجامد و هرگز بيش از حدود 7 دقيقه طول نمي كشد. با گردش زمين به دور خورشيد، سايه ي كامل ماه روي زمين حركت مي كند و مردمي كه بر نواري روي زمين، در مسير حركت سايه روي سطح زمين، قرار دارند مي توانند كسوف كامل را ببينند. به اين نوار، نوار گرفت مي گويند. عرض نوار گرفت هرگز بيشتر از 276 كيلومتر نمي شود. در اطراف سايه ي كامل، نيم سايه تشكيل مي شود. قطر نيم سايه هم هرگز بيشتر از 7000 كيلومتر نيست. مردمي كه در نيم سايه هستند، از گرفت خورشيد بي نصيب نمي مانند؛ آنها مشاهده مي كنند كه قرص تيره ي ماه بخشي از سطح نوراني خورشيد را مي پوشاند. اما شاهد گرفت كامل نخواهند بود. هرچه ناظراني، كه در نمي سايه هستند، به نوار سايه نزديك تر باشند از ديد آنها قرص ماه درصد بيشتري از سطح خورشيد را مي پوشاند.
با توجه به اينكه ماه در هر 5/29 روز يك بار در وضعيت ماه نو و يك بار در وضعيت بدر قرار مي گيرد بايد هر ماه يك كسوف و يك خسوف داشته باشيم. اما چرا چنين نمي شود؟ علتش بسيار ساده است؟ اگر خورشيد ستاره اي كم نور بود، طي گردش زمين به دور خورشيد مي ديديم كه طي سال خورشيد از ميان ستاره هاي ثابت آسمان مي گذرد. به مسير ظاهري خورشيد در آسمان دايره البروج را قطع مي كند كه به آنها گره مداري ماه مي گويند. اگر هنگام ماه بدر، ماه در گره يا نزديك آن نباشد سايه ي زمين روي ماه نمي افتد و از بالا يا پايين آن عبور مي كند. و اگر زمان ماه نو، ماه در گره يا نزديك آن نباشد هم سايه ي ماه روي زمين نمي افتد و خورشيدگرفتگي رخ نمي دهد. بنابراين شرط گرفت آن است كه هنگامي كه ماه نو يا بدر است نزديك گره مداري اش نيز باشد.
براي همين است كه هر ماه گرفت ماه يا خورشيد نداريم. براي اينكه گرفت كامل رخ بدهد، ماه بايد دقيقاً روي گره مداري باشد. اما اگر ماه در نزديك گره هم باشد نيم سايه ي آن روي زمين مي افتد و شاهد گرفت جزئي خواهيم بود.
داستان به همين جا ختم نمي شود؛ مدار ماه به دور زمين و مدار زمين به دور خورشيد كاملاً دايره اي نيستند و هر دو اين مدارها بيضي هستند. يعني فاصله ي ماه تا زمين و زمين تا خورشيد مقدار ثابتي نيست. اگر زمين در حضيض مدارش، يعني كمترين فاصله تا خورشيد، باشد قطر ظاهري خورشيد بيشتر و اگر ماه در اوج مدارش، يعني دورترين فاصله از زمين، باشد قطر ظاهري ماه كمتر است و حتي اگر ماه در گره مداري اش هم باشد نمي تواند كاملاً قرص خورشيد را بپوشاند. در اين حالت حلقه اي از سطح خورشيد در اطراف قرص ماه ديده مي شود و چون نورسپهر كاملاً پوشيده نشده است، مانند گرفت كامل، تاج قابل مشاهده نيست. چنين كسوفي كسوف حلقوي نام دارد.
منبع:نشريه نجوم،شماره187
جريان از گفت و گويي با مادربزرگ شروع شد. او معتقد است كه ماه گرفتگي بيش از خورشيدگرفتگي ديده اما بارها شاهد گرفت ماه بوده است. هرچند مادر بزرگ راست مي گويد اما احتمال رخ دادن خورشيدگرفتگي بيش از ماه گرفتگي است. موضوع اينجاست كه وقتي خورشيدگرفتگي رخ مي دهد، اين پديده از همه جاي زمين مشاهده نمي شود و عده ي كمي مي توانند آن را ببينند اما ماه گرفتگي از نيمي از كره ي زمين مشاهده مي شود.
با بررسي نحوه ي گرفت ماه و خورشيد، موضوع كاملاً روشن مي شود؛ ماه گرفتگي يا خسوف زماني رخ مي دهد كه زمين بين ماه و خورشيد قرار بگيرد و سايه ي زمين روي ماه بيفتد. در اين حالت، كه ماه در فاز بدر (مقابله) است، قرص روشن ماه كم كم وارد سايه ي زمين مي شود. چون زمين بزرگ تر از ماه است سايه ي زمين كاملاً ماه را مي پوشاند و نيمي از مردم كره ي زمين، كه در منطقه ي شب قرار دارند، مي توانند خسوف را ببينند. خورشيدگرفتگي يا كسوف زماني رخ مي دهد كه، هنگام ماه نو (مقارنه)، ماه بين زمين و خورشيد قرار گيرد و سايه ي ماه روي زمين بيفتد. چون ماه بسيار كوچك تر از زمين است، مخروط سايه ي كامل ماه فقط بخش كوچكي از زمين را مي پوشاند. كساني كه در اين منطقه قرار دارند، مي بينند كه قرص ماه كاملاً سطح نوراني (نورسپهر) خورشيد را مي پوشاند و تاج خورشيد، كه در نور زياد نور سپهر ديده نمي شود، نمايان مي شود و نماي بسيار زيبايي را به وجود مي آورد.
خورشيد 400 بار بزرگ تر از ماه و به همين نسبت از زمين دورتر است، بنابراين از ديد ناظر روي زمين، ماه با قطر ظاهري حدود 5/0 درجه تقريباً در آسمان هم اندازه ي خورشيد ديده مي شود و مي تواند كاملاً سطح خورشيد را بپوشاند.
گرفت كامل ممكن است فقط چند ثانيه به طول انجامد و هرگز بيش از حدود 7 دقيقه طول نمي كشد. با گردش زمين به دور خورشيد، سايه ي كامل ماه روي زمين حركت مي كند و مردمي كه بر نواري روي زمين، در مسير حركت سايه روي سطح زمين، قرار دارند مي توانند كسوف كامل را ببينند. به اين نوار، نوار گرفت مي گويند. عرض نوار گرفت هرگز بيشتر از 276 كيلومتر نمي شود. در اطراف سايه ي كامل، نيم سايه تشكيل مي شود. قطر نيم سايه هم هرگز بيشتر از 7000 كيلومتر نيست. مردمي كه در نيم سايه هستند، از گرفت خورشيد بي نصيب نمي مانند؛ آنها مشاهده مي كنند كه قرص تيره ي ماه بخشي از سطح نوراني خورشيد را مي پوشاند. اما شاهد گرفت كامل نخواهند بود. هرچه ناظراني، كه در نمي سايه هستند، به نوار سايه نزديك تر باشند از ديد آنها قرص ماه درصد بيشتري از سطح خورشيد را مي پوشاند.
با توجه به اينكه ماه در هر 5/29 روز يك بار در وضعيت ماه نو و يك بار در وضعيت بدر قرار مي گيرد بايد هر ماه يك كسوف و يك خسوف داشته باشيم. اما چرا چنين نمي شود؟ علتش بسيار ساده است؟ اگر خورشيد ستاره اي كم نور بود، طي گردش زمين به دور خورشيد مي ديديم كه طي سال خورشيد از ميان ستاره هاي ثابت آسمان مي گذرد. به مسير ظاهري خورشيد در آسمان دايره البروج را قطع مي كند كه به آنها گره مداري ماه مي گويند. اگر هنگام ماه بدر، ماه در گره يا نزديك آن نباشد سايه ي زمين روي ماه نمي افتد و از بالا يا پايين آن عبور مي كند. و اگر زمان ماه نو، ماه در گره يا نزديك آن نباشد هم سايه ي ماه روي زمين نمي افتد و خورشيدگرفتگي رخ نمي دهد. بنابراين شرط گرفت آن است كه هنگامي كه ماه نو يا بدر است نزديك گره مداري اش نيز باشد.
براي همين است كه هر ماه گرفت ماه يا خورشيد نداريم. براي اينكه گرفت كامل رخ بدهد، ماه بايد دقيقاً روي گره مداري باشد. اما اگر ماه در نزديك گره هم باشد نيم سايه ي آن روي زمين مي افتد و شاهد گرفت جزئي خواهيم بود.
احتمال گرفت
داستان به همين جا ختم نمي شود؛ مدار ماه به دور زمين و مدار زمين به دور خورشيد كاملاً دايره اي نيستند و هر دو اين مدارها بيضي هستند. يعني فاصله ي ماه تا زمين و زمين تا خورشيد مقدار ثابتي نيست. اگر زمين در حضيض مدارش، يعني كمترين فاصله تا خورشيد، باشد قطر ظاهري خورشيد بيشتر و اگر ماه در اوج مدارش، يعني دورترين فاصله از زمين، باشد قطر ظاهري ماه كمتر است و حتي اگر ماه در گره مداري اش هم باشد نمي تواند كاملاً قرص خورشيد را بپوشاند. در اين حالت حلقه اي از سطح خورشيد در اطراف قرص ماه ديده مي شود و چون نورسپهر كاملاً پوشيده نشده است، مانند گرفت كامل، تاج قابل مشاهده نيست. چنين كسوفي كسوف حلقوي نام دارد.
دوره ي ساروس
منبع:نشريه نجوم،شماره187
