خسوف یا ماه گرفتگی چیست و چه زمانی رخ میدهد ؟

خسوف (ماه گرفتگی) چیست ؟

ماه گرفتگی یا خسوف زمانی اتفاق می‌افتد که ماه در فاز کامل (بدر) و در حال عبور از بخشی از سایه زمین باشد.

سایه زمین در واقع از دو قسمت مخروطی شکل درست شده است که یکی در داخل دیگری قرار دارد. بخش خارجی یا نیم سایه‌ای منطقه‌ای است که زمین فقط قسمتی از پرتو‌های خورشید را مسدود می‌کند و مانع از رسیدن آنها به ماه می‌شود. در مقابل بخش درونی یا قسمت سایه، ناحیه‌ای است که زمین مانع از رسیدن تمام پرتوهایی می‌شود که از خورشید به ماه می‌رسد.

سایه زمین به شکل یک مخروط است که قاعده آن مقطع زمین و طول متوسط آن یک میلیون و 380 هزار کیلومتر است. طول این سایه، بر اثر تغییر فاصله زمین از خورشید تا حدود 40 هزار کیلومتر نسبت به مبدا متوسط تغییر می‌کند. خسوف زمانی اتفاق می‌افتد که ماه وارد مخروط سایه زمین شود.

با توجه به جابجایی ماه در مدار، همواره 2 هفته قبل یا بعد از خورشید گرفتگی امکان گرفتگی ماه هم وجود دارد.

شرایط رخ دادن ماه‌گرفتگی (خسوف)

برای اینکه ماه‌گرفتگی یا خسوف رخ دهد باید دو شرط مهم هم‌زمان با یکدیگر برقرار باشند:

1.     ماه و خورشید و زمین در یک راستا یا خط مستقیم قرار گیرند به طوری که زمین بین ماه و خورشید قرار داشته باشد. به عبارت دیگر ماه در حالت بدر از زمین دیده شود.
2.     ماه در حرکت مداری خود به دور زمین در یکی از گره‌ها و یا در نزدیکی آن قرار داشته باشد.

مدت زمان خسوف یا ماه‌گرفتگی

مدت دوام ماه‌گرفتگی نسبتاً زیاد است، زیرا قطر مخروط سایه زمین در نقطه‌ای که ماه از آن می‌گذرد، در حدود ۹٬۲۰۰ کیلومتر است.

اگر ماه، مخروط سایه زمین را بطور مرکزی قطع کند، حدود دو ساعت در ماه‌گرفتگی کامل خواهد بود، زیرا قطر ماه در حدود ۳٬۵۰۰ کیلومتر و سرعت متوسط آن ۳٬۲۰۰ کیلومتر در ساعت است.

انواع ماه گرفتگی یا خسوف کدامند ؟

با توجه به موقعیت‌های مختلف زمین، ماه و خورشید سه نوع متفاوت از ماه گرفتگی قابل تشخیص است:

1- خسوف نیم سایه‌ای

• ماه از قسمت نیم سایه زمین عبور می‌کند. در این حالت تغییر نور سطح ماه بسیار کم بوده و مشاهده آن دشوار است. حدود 35 درصد از ماه گرفت‌ها از نوع نیم سایه‌ای است که تشخیص آن حتی به کمک تلسکوپ بسیار دشوار است.

2- خسوف جزیی

• در خسوف جزیی بخشی از ماه از سایه زمین عبور می‌کند و قسمت‌هایی از آن در تاریکی فرو می‌رود. که در حدود 30 درصد ماه گرفت‌ها جزئی می‌باشد که رصد این رویداد حتی بدون استفاده از ابزار اپتیکی نیز ساده است.

3- خسوف کلی

• تمام ماه از داخل سایه زمین عبور می‌کند و بطور کامل در تاریکی فرو می‌رود. این رویداد به خاطر رنگ‌های گوناگون و متغیری که ماه در لحظه گرفت کامل در سطح خود دارد بسیار برجسته و مورد توجه است. حدود 35 درصد ماه گرفت‌ها از این نوع می‌باشد.

چرا در حالت خسوف کامل ماه قابل مشاهده است؟

سایه زمین ماه را کاملاً تاریک نمی‌کند. حتی وقتی که ماه‌گرفتگی کامل باشد ماه کاملا مرئی است.علت پرتوهای خورشید است که در مسیرشان به سمت ماه از جو زمین عبور می‌کنند. این جو مانند فیلتر اکثر طیف‌های آبی پرتوهای خورشید را پراکنده می‌کند و مابقی نور که به رنگ قرمز پررنگ و یا نارنجی است و به مراتب تیره تر از نور سفید آفتاب می‌باشد در درون آن دچار مقداری شکست شده تا اینکه کسر کوچکی از آن به سطح ماه می‌رسد و آن را پرفروغ می‌کند.

اگر زمین اتمسفری نداشت ماه در طی یک گرفت کامل، کاملا سیاه به نظر می‌رسید. در حالی که اکنون ماه می‌تواند رنگ‌های زیادی از قهوه‌ای و قرمز تیره گرفته تا نارنجی و زرد روشن، بر سطح خود داشته باشد.

نسبت ماه گرفتگی به خورشید گرفتگی

تعداد ممکن خورشید گرفتگی در هر سال بیشتر از ماه گرفتگی است اما به دلیل اینکه در ماه گرفتگی قسمت‌های بزرگی (مثلا نیمی) از زمین می‌توانند آنرا ببینند به نظر می‌رسد که تعداد گرفتگی‌های ماه بیشتر از خورشید گرفتگی باشد. در خورشید گرفتگی تنها مناطق کوچکی از سطح زمین به صورت یک نوار باریک می‌توانند آنرا مشاهده کنند. پهنای منطقه گرفتگی خورشید بر سطح زمین از 272 کیلومتر تجاوز نمی‌کند.

رصد ماه گرفتگی خطر دارد ؟

بر خلاف خورشید گرفتگی، رصد ماه گرفتگی کاملا بی‌خطر است و برای رصد آن به هیچ فیلتر محافظی نیاز ندارید. حتی برای رصد این پدیده نیازی به استفاده از تلسکوپ نیست.

یک خسوف سوژه بسیار جذابی برای عکاسی است خوشبختانه عکاسی از خسوف آسان است به شرط آنکه امکانات مناسبی داشته باشید و از آن به خوبی استفاده کنید.

محاسبات ماه گرفتگی یا خسوف

محاسبه زمان وقوع ماه گرفتگی به دلیل اینکه تمام ناظرین در روی کره زمین در موقعیت‌های مختلف شاهد رخدادهای یکسان هستند نسبت به خورشید گرفتگی ساده‌تر است.[۲] جونپوری در کتاب زیج بهادرخانی خود، شرایطی برای قابلیت مشاهده پذیری ماه گرفتگی ذکر کرده‌است. این شرایط عبارت اند از:

1.     به هنگام شب باشد یا از طلوع آفتاب بیش از ۲ ساعت و ۴ دقیقه نگذشته باشد یا به غروب آفتاب بیش از ۲ ساعت و ۴ دقیقه باقی نمانده باشد.
2.     ماه از گره‌ها بیش تر از ۱۲ درجه و ۲۸ دقیقه حرکت نکرده باشد.

لازم به توضیح است که برای محاسبه موقعیت ماه به بیش از صدها جمله مثلثاتی نیاز است. حقیقت امر این است که ماه به دلیل سرعت بالا در چرخش به دور زمین دارای اختلالات حرکتی بسیاری است. اما قبل از محاسبه زمان رخداد ماه گرفتگی، لازم است برخی پارامترها محاسبه گردد:

تعیین زمان ماه گرفتگی

ابتدا لحظه‌ای که قرار است کیفیت ماه گرفتگی در آن بررسی شود تعیین می‌شود. بدیهی است زمان مورد نظر حتماً باید در نیمه ماه قمری باشد تا در آن هلال ماه کامل باشد. سپس معادل میلادی لحظه مورد نظر تعیین می‌شود. برای مثال برای بررسی امکان وقوع ماه گرفتگی در تاریخ ۱۴ جمادی‌الثانی ۱۴۳۶ معادل سال میلادی آن که برابر ۴ آوریل ۲۰۱۵ است، تعیین می‌گردد. در ادامه مقادیر T و K به کمک معادلات زیر محاسبه می‌شوند:

محاسبه پارامترهای پیشگویی زمان گرفتگی ماه

در گام سوم مقادیر t , p، u , v، S , C و n محاسبه می‌شود:

مسلمانان به هنگام ماه‌گرفتگی نماز آیات می‌خوانند. در مذهب شیعه، خواندن این نماز، واجب است. وقت این نماز از هنگامی است که ماه شروع به گرفتگی می‌کند تا زمانی که دوباره نمایان می‌شود اما بهتر است قبل از شروع به نمایان شدن، خوانده شود.

خواندن نماز آیات هنگام خسوف

بر اساس دیدگاه فقهی مراجع تقلید در خسوف و کسوفی که بخشی از ماه و خورشید دچار گرفتگی شود، خواندن نماز آیات مانند خسوف و کسوف کامل واجب است.

حضرت آیت الله خامنه‌ای در پاسخ به استفتایی در این مورد بیان داشتند:

نماز آیات دو رکعت است که هر رکعت آن پنج رکوع و دو سجده دارد و اسباب شرعى وجوب آن عبارت است از کسوف خورشید و خسوف ماه، اگر چه مقدار کمى از آنها گرفته شود؛ زلزله و هر حادثه غیرعادى که باعث ترس بیشتر مردم شود مانند بادهاى سیاه یا سرخ و یا زرد که غیرعادى باشند؛ تاریکى شدید، فرو رفتن زمین و ریختن کوه، صیحه آسمانى و آتشى که گاهى در آسمان ظاهر مى‏شود. در غیر از کسوف و خسوف و زلزله، باید آن حادثه موجب ترس و وحشت بیشتر مردم شود، و حادثه‏اى که ترس‌آور نباشد و یا موجب ترس و وحشت افراد نادرى گردد، اعتبار ندارد.

استفتائات احکام نماز آیات هنگام خسوف

حضرت آیت الله مکارم شیرازی :

نماز آیات در چهار صورت واجب مى‌شود اوّل و دوم گرفتن خورشید و ماه هرچند مقدار کمى از آنها بگیرد، خواه کسى بترسد یا نه. سوم زلزله، خواه کسى بترسد یا نه. چهارم صاعقه و بادهاى سیاه و سرخ و هرگونه حوادث خوفناک آسمانى در صورتى که بیشتر مردم بترسند، بلکه براى حوادث خوفناک زمینى نیز اگر موجب وحشت بیشتر مردم شود احتیاط واجب آن است که نماز آیات بخوانند.

حضرت آیت‌الله صافی گلپایگانی :

نماز آیات که دستور آن بعدا گفته خواهد شد، به واسطه چهار چیز واجب می‎شود: اول و دوم ـ گرفتن ماه و خورشید اگر چه مقدار کمی از آنها گرفته شود و کسی هم از آن نترسد. سوم ـ زلزله اگر چه کسی هم نترسد. چهارم ـ رعد و برق و بادهای سیاه و سرخ و مانند اینها، از آیات آسمانی در صورتی که بیشتر مردم بترسند، و در حوادث زمینی نیز که موجب ترس بیشتر مردم می‎شود، احتیاط واجب خواندن نماز است.

حضرت آیت الله سیستانی :

نماز آیات که دستور آن بعداً گفته خواهد شد بواسطه سه چیز واجب مى‏شود :

1. اول : گرفتن خورشید
2. دوم : گرفتن ماه . اگر چه مقدار کمى از آنها گرفته شود و کسى هم از آن نترسد
3. سوم : زلزله

بنابر احتیاط واجب ـ اگر چه کسى هم نترسد . و امّا در رعد و برق ، و بادهاى سیاه و سرخ ، و مانند اینها از آیات آسمانى در صورتى که بیشتر مردم بترسند ، و همچنین در حوادث زمینى مانند فرو رفتن زمین ، و افتادن کوه که موجب ترس اکثر مردم شود ـ بنابر احتیاط مستحب ـ نماز آیات ترک نشود .

حضرت آیت الله نوری همدانی :

نماز آیات که دستور آن بعداً گفته خواهد شد بهواسطة چهار چیز واجب می‌شود: اول: گرفتن خورشید. دوم: گرفتن ماه اگر چه مقدار کمی از آنها گرفته شود و کسی هم از آن نترسد. سوم: زلزله اگر چه کسی هم نترسد. چهارم: رعد و برق و بادهای سیاه و سرخ ومانند اینها در صورتی که بیشتر مردم بترسنند و نیز بنابر احتیاط واجب در حوادث وحشتناک زمینی مانند شکاافتن و فرو رفتن زمین در صورتی که بیشتر مردم بترسند ، باید نماز آیات بخوانند.

حضرت آیت الله وحید خراسانی :

نماز آیات ـ که دستور آن خواهد آمد ـ به واسطه چهار چیز واجب مى‌شود: اوّل: گرفتن خورشید. دوم: گرفتن ماه ، اگر چه مقدار کمى از آنها گرفته شود و کسى هم از آن نترسد. سوم: زلزله، اگر چه کسى هم نترسد.

بیشتر بخوانید:

شهرهایی که ماه گرفتگی اول بهمن را خواهند دید کدامند ؟