سلام الله علیک یا صاحب الزمان

خسوف (ماه‌گرفتگی) چیست و چگونه اتفاق می‌افتد؟

خسوف (ماه‌گرفتگی) چیست و چگونه اتفاق می‌افتد؟

خسوف (ماه‌گرفتگی) چیست: به فرو رفتن ماه در سایه‌‌ی زمین، خسوف یا ماه‌گرفتگی می‌گوییم. سایه زمین زمانی روی ماه می‌افتد که خورشید و زمین ماه هم‌راستا شوند و زمین بین خورشید و ماه قرار بگیرد. در این‌صورت سایه‌ای که در اثر تابش خورشید، پشت زمین تشکیل می‌شود، روی ماه می‌افتد و ما موقتا ماه را سرخ‌فام یا خاکستری می‌بینیم. وقتی زمین ضمن گردش در مدار خود، بین ماه و خورشید قرار بگیرد، سایه‌ی زمین روی ماه می‌افتد و خسوف یا ماه‌گرفتی رخ می‌دهد. اگر تمام قرص ماه در سایه زمین فرو رود، می‌گوییم خسوف یا ماه‌گرفتگی کامل است. اما اگر زمین تنها بر بخشی از قرص ماه سایه بیاندازد، می‌گوییم خسوف یا ماه‌گرفتگی جزئی است. چنانچه ماه وارد نیم‌سایه‌ی زمین شود، می‌گوییم ماه‌گرفتگی نیم‌سایه‌ای است. در ادامه با جزییات بیشتری توضیح می‌دهیم که خسوف (ماه‌گرفتگی) چیست و چرا و چگونه اتفاق می‌افتد. همچنین انواع ماه‌گرفتگی و نیز علت سرخ شدن ماه هنگام خسوف کامل را توضیح می‌دهیم.

إِنَّ فِی اخْتِلافِ اللَّیْلِ وَالنَّهَارِ وَمَا خَلَقَ اللَّهُ فِی السَّمَاوَاتِ وَالأرْضِ لآیَاتٍ لِقَوْمٍ یَتَّقُونَ ﴿یونس:۶

به راستى در آمد و رفت‏ شب و روز و آنچه خدا در آسمانها و زمين آفريده براى مردمى كه پروا دارند دلايلى [آشكار] است (ترجمه مرحوم محمدمهدی فولادوند)

خسوف (ماه‌گرفتگی) چیست و چرا و چگونه اتفاق می‌افتد؟

به فرو رفتن ماه در سایه‌‌ی زمین، خسوف یا ماه‌گرفتگی می‌گوییم. می‌دانیم که وقتی خورشید به جسمی می‌تابد، پشتِ جسم، سایه تشکیل می‌شود. به همین ترتیب، وقتی نور خورشید به زمین می‌تابد، در سمتی از زمین که پشت به خورشید است، سایه شکل می‌گیرد. و می‌دانیم که ماه حول زمین در گردش است و زمین نیز حول خورشید می‌گردد. لذا در مواقع خاصی از سال، خورشید و زمین و ماه هر سه هم‌راستا می‌شوند؛ یعنی موقتاً روی خط فرضیِ مستقیمی جای می‌گیرند و چون زمین بین خورشید و ماه حائل می‌شود، طبیعتاً ماه دقایقی در سایه‌ی زمین فرومی‌رود که به آن خسوف یا ماه‌گرفتگی می‌گوییم. وقتی ماه وارد سایه زمین شود، تمام یا قسمتی از آن موقتا تیره می‌شود و رنگش به سرخی می‌گراید.

ماه‌گرفتگی فقط زمانی رخ می‌دهد که خورشید، زمین و ماه در یک راستا باشند. لذا ماه‌گرفتگی فقط زمانی اتفاق می‌افتد که قرص ماه کامل باشد. اما عکس قضیه همیشه درست نیست؛ یعنی هر بار که قرص ماه کامل ‌شود، الزاما خسوف رخ نمی‌دهد، زیرا مدار ماه نسبت به صفحه مداری زمین حدود ۵ درجه شیب‌ دارد. درنتیجه، بیشتر اوقات ماه کامل بی‌آنکه وارد سایه‌ی زمین شود، از شمال یا جنوب سایه زمین عبور می‌کند و خسوف رخ نمی‌دهد.

انواع سایه زمین

وقتی خورشید به زمین می‌تابد، پشت‌ِ زمین دو نوع سایه تشکیل می‌شود؛ یکی «سایه کامل» و دیگری «نیم‌سایه».

  • سایه (umbra): به بخشی از سایه که در اثر مسدود شدن کامل منبع نور در پشت جسم تشکیل می‌شود، سایه یا سایه کامل می‌گوییم.
  • نیم‌سایه (penumbra): به بخشی از سایه که در اثر مسدود شدن تنها بخشی از منبع نور در پشت جسم تشکیل می‌شود، نیم‌سایه می‌گوییم.
سایه زمین: سایه و نیم‌سایه

تصویر ۱. سایه و نیم‌سایه‌ی زمین: اگر تمام قرص ماه وارد سایه زمین شود خسوف یا ماه‌گرفتگی کامل می‌شود. اگر فقط بخشی از ماه وارد سایه زمین شود، خسوف جزئی خواهدبود. برای مثال، چون خسوف کامل نیز تدریجا رخ می‌دهد، همیشه قبل و بعد از خسوف کامل، خسوف جزئی اتفاق می‌افتد. اگر همه یا بخشی از ماه فقط وارد نیم‌سایه‌ی زمین شود، می‌کوییم خسوف، نیم‌سایه‌ای است. 

نوع یا وسعت خسوف (ماه‌گرفتگی) به ورود تمام یا قسمتی از ماه به یکی از دو نوع سایه فوق بستگی دارد.


انواع خسوف (ماه‌گرفتگی)

خسوف یا ماه‌گرفتگی ۳ نوع است:

  • ماه‌گرفتگی کامل
  • ماه‌گرفتگی جزئی
  • ماه‌گرفتگی نیم‌سایه‌ای

 

انواع خسوف (ماه‌گرفتگی): خسوف کامل، خسوف جزئی و خسوف نیم‌سایه‌ای

تصویر ۲. انواع خسوف (ماه‌گرفتگی): خسوف کامل، خسوف جزئی و خسوف نیم‌سایه‌ای (برای دیدن تصویر در اندازه اصلی، روی آن کلیک کنید.)

در ادامه هر سه نوع ماه‌گرفتگی را خلاصه‌وار توضیح می‌دهیم.


خسوف کامل

ماه‌گرفتگی کامل زمانی رخ می‌دهد که تمام قرص ماه در سایه زمین فرو برود. ماه هنگام خسوف کامل، همچنان مرئی است زیرا بخشی از نوری که از خورشید به زمین می‌‌تابد، از جو زمین می‌گذرد و به سایه زمین رسوخ می‌کند و نهایتا به سطح ماه می‌رسد. اما رنگ ماه به سرخی می‌گراید. علت قرمز شدن ماه هنگام خسوف کامل را بعداً توضیح می‌دهیم. (در لاتین به ماه‌گرفتگی کامل umbral lunar eclipse و در انگلیسی به آن total lunar eclipse می‌گویند.)

خسوف کامل

عکس ۳. خسوف کامل (مأخذ عکس: رصدخانه ملی نجوم ژاپن)

خسوف جزئی

ماه‌گرفتگی جزئی زمانی رخ می‌دهد که تنها بخشی از قرص ماه وارد سایه‌ی اصلیِ زمین شود. در این‌صورت، بریدگی تاریکی در جنوب یا شمال قرص ماه ظاهر می‌شود که همان سایه‌ زمین است، اما بخش‌های دیگر ماه همچنان روشن و عادی باقی می‌ماند. گاهی خسوف تماماً جزئی است؛ یعنی از لحظه شروع تا پایان خسوف، تنها قسمتی از ماه وارد سایه تاریک زمین می‌شود. اما همیشه قبل و بعد از خسوف کامل، اجباراً خسوف جزئی هم رخ می‌دهد، زیرا ماه یک‌باره وارد سایه زمین نمی‌شود و یک‌باره از سایه زمین بیرون نمی‌آید، بلکه فرآیند مذکور تدریجی است. پس، پیش از آنکه ماه‌گرفتگی کامل شود و تمام ماه در سایه زمین فرو رود و همچنین پس از رفع ماه‌گرفتگیِ کامل، شاهد ماه‌گرفتگی جزئی نیز خواهیم بود. (در انگلیسی به ماه‌گرفتگی جزئی partial eclipse می‌گویند.)

خسوف جزئی

عکس ۴. خسوف جزئی (مأخذ عکس: رصدخانه ملی نجوم ژاپن)

خسوف نیم‌سایه‌ای

ماه‌گرفتگیِ نیم‌سایه‌ای زمانی رخ می‌دهد که ماه فقط وارد نیم‌سایه‌ی زمین شود و در سایه اصلی زمین فرو نرود. در این‌صورت، نیم‌سایه‌ی زمین تمام یا بخشی از ماه را می‌پوشاند و رنگ قسمت گرفته‌ی ماه، خاکستری می‌شود. چون نیم‌سایه کاملا تاریک نیست، روند تیره شدن ماه را با چشم غیرمسلح سخت می‌توان تشخیص داد. اما اگر دقیق نگاه کنید، ممکن است متوجه شوید سمتی از ماه که به سایه‌ی تاریک زمین نزدیک‌تر است، تدریجا تیره می‌شود. اگر با نوردهیِ کم از خسوف نیم‌سایه‌ای عکس بگیرید، متوجه می‌شوید که ماه رفته‌رفته وارد نیم‌سایه زمین می‌شود و به تیرگی می‌گراید. (در لاتین به ماه‌گرفتگی نیم‌سایه‌ای penumbral eclipse و در انگلیسی به آن twilight lunar eclipse می‌گویند.)


حداکثر تعداد خسوف در سال

هر سال حداکثر ۳ خسوف یا ماه‌گرفتگی ممکن است رخ دهد و بعضی از سال‌ها نیز ممکن است هیچ خسوفی اتفاق نیفتد.


تفاوت کسوف و خسوف چیست؟

در کسوف (خورشیدگرفتگی) ماه بین خورشید و زمین واقع می‌شود و جلوی خورشید را می‌گیرد، لذا سایه ماه روی زمین می‌افتد. اما در خسوف (ماه‌گرفتگی)، زمین بین خورشید و ماه واقع می‌شود و لذا سایه زمین روی ماه می‌افتد.


چرا هنگام خسوف کامل، ماه قرمز می‌شود؟

نور هنگام عبور از حاشیه‌‌های اجسام، اندکی در جهات مختلف خم می‌شود که به آن تفرّق یا پراش۱ نور می‌گوییم. طبق همین اصل، بخشی از نور خورشید با برخورد به لبه‌های زمین و عبور از جو زمین، رو به درون انحنا پیدا می‌کند و وارد منطقه‌ی سایه‌ی زمین می‌شود و نهایتا به سطح ماه می‌رسد.

نور خورشید در اصل مایل به سفید و در واقع ترکیبی از تمام رنگ‌هاست. از سوی دیگر، خاصیت جو زمین طوری است که نورهای آبی و بنفش خورشید را پراکنده می‌کند اما نور سرخ خورشید را از خود عبور می‌دهد. لذا طیف نور سرخ خورشید با عبور از جو زمین به سطح ماه می‌تابد و ماه را سرخ‌فام می‌کند.


نماز آیات هنگام وقوع کسوف و خسوف

ما انسان‌ها چنان به نعمت‌های خداوند عادت کرده‌ایم که عمدتاً از آن‌ها غافلیم. تصور کنید اگر روزی خورشید و زمین و ماه نظم و نظام فعلی را نمی‌داشتند، چه می‌شد؟! شاید یکی از حکمت‌های وقوع خسوف و همچنین کسوف (خورشیدگرفتگی)، به یادآوردن مهربانی همیشگی خداوند و نعمت‌های بزرگ او و لزوم شکرگزاری بابت آن‌ها باشد. ما مسلمانان هنگام وقوع خورشیدگرفتگی و ماه‌گرفتگی نماز آیات (نشانه‌ها) را به جا می‌آوریم که از نمازهای واجب است.


جمع‌بندی: خسوف (ماه‌گرفتگی) چیست و چگونه اتفاق می‌افتد؟

در مطلب حاضر، توضیح دادیم که خسوف (ماه‌گرفتگی) چیست و چگونه اتفاق می‌افتد. گقتیم هنگامی که زمین و ماه ضمن گردش در مدارشان با خورشید هم‌راستا شوند، طوری که زمین بین ماه و خورشید جای بگیرد، سایه زمین روی ماه می‌افتد یا به عبارتی ماه موقتا در سایه زمین فرومی‌رود و می‌گوییم خسوف یا ماه‌گرفتگی رخ داده است. خسوف یا کامل، یا جزئی و یا نیم‌سایه‌ای است. اگر تمام سطح ماه در سایه‌ی تاریکِ زمین جای بگیرد، خسوف یا ماه‌گرفتگی کامل رخ می‌دهد. ماه هنگام خسوف کامل سرخ‌فام به نظر می‌رسد. اگر فقط بخشی از ماه وارد سایه تاریک زمین شود، خسوف جزئی خواهدبود. اما چنانچه نیم‌سایه‌ی زمین روی ماه بیفتد، می‌گوییم خسوف نیم‌سایه‌ای است.


پانویس:

  1. diffraction