ماه‌گرفتگی یا خسوف، یکی از زیباترین پدیده‌هایی است که در آسمان زمین روی می‌دهد. در نیمه بعضی از ماه‌های قمری، ماه شب چهارده که به قرص کامل و درخشندگی بسیار مشهور است، آرام آرام کم‌نور می‌شود و با ورود به سایه زمین، آسمان زمین را در تاریکی فرو می‌برد. ستارگانی که پیش‌از این در تابناکی مهتاب محو شده بودند، یکی‌یکی ظاهر می‌شوند و زیبایی آن را صدچندان می‌کنند. منظره آسمان پرستاره با حضور ماه بزرگ سرخ‌رنگ، به مخملی سیاه می‌ماند که یاقوتی سرخ را در کنار دانه‌های ریز و درشت الماس روی آن پراکنده باشند.
گرفت ماه، زمانی روی می‌دهد که ماه، زمین و خورشید دقیقا روی یک خط قرار بگیرند. در این حالت، ماه به آرامی از سایه مخروطی‌شکل زمین عبور می‌کند و چون درخشندگی ماه فقط به‌واسطه بازتاب نور خورشید است، ماه در تاریکی فرو می‌رود. واضح است که این حالت زمانی روی می‌دهد که ماه و خورشید نسبت به زمین دقیقا در دو سوی مخالف قرار داشته باشند، حالتی که آن‌را به نام ماه بدر می‌شناسیم.
مدار ماه به‌دور زمین بر مدار زمین به‌دور خورشید منطبق نیست و 5 درجه با آن اختلاف دارد. از این‌رو، نمی‌توان در هر ماه قمری شاهد یک رویداد ماه‌گرفتگی و یک رویداد خورشیدگرفتگی بود. اما هر 173 روز و 8 ساعت یک‌بار، مدارهای ماه و زمین در وضعیتی قرار می‌گیرند که شرایط گرفت مهیا می‌شود و بسته به این‌که ماه و زمین در چه شرایطی باشند، گرفت‌های ماه و خورشید روی می‌دهند. (برای مشاهده اینفوگراف در ابعاد بزرگ، اینجا را کلیک کنید)
تعداد گرفت‌های ماه و خورشید در سال‌های مختلف متفاوت است. در هر سال حداکثر 7 گرفت می‌تواند روی بدهد که حداکثر 3 گرفت آن، ماه‌گرفتگی و بقیه خورشیدگرفتگی است. هم‌چنین در یک سال حداقل 2 گرفت روی می‌دهد که هر دوی آنها حتما خورشید گرفتگی هستند. بنابراین می‌بینید که بر خلاف انتظاری که داشتید، فراوانی ماه‌گرفتگی‌ها کم‌تر از فراوانی خورشیدگرفتگی‌ها است و نسبت آنها 3 به 5 است.
حداکثر زمانی که ماه می‌تواند در گرفت کامل قرار داشته باشد، 1 ساعت و 42 دقیقه خواهد بود. اما این بدان معنی نیست که هر ماه‌گرفتگی به این اندازه طول می‌کشد. مسیر حرکت ماه از بخش‌های متنوعی از سایه و نیم‌سایه ماه عبور می‌کند و به‌همین دلیل، زمان گرفت کامل ماه کاملا متفاوت است. در بعضی شرایط، ماه تنها از نیم‌سایه زمین عبور می‌کند و بنابراین، گرفت ماه ممکن است حتی به چشم هم نیاید.
وقتی پرتوهای خورشید به زمین می‌رسند، الگویی از سایه و نیم‌سایه در فضای پشت زمین تشکیل می‌شود. سایه زمین، منطقه‌ای است که نور خورشید به آنجا نمی‌تابد. اما نیم‌سایه، منطقه‌ای است که بخشی از نور آفتاب به آنجا می‌تابد و طرحی سایه‌روشن ایجاد می‌کند. فرض کنید در یک اتاق تاریک، چراغ‌قوه‌ای بزرگ را روشن کنید و دست خود را در مقابل آن بگیرید. روی دیوار، شما سایه و نیم‌سایه دست خود را می‌بینید. سایه دست شما، منطقه‌ای کاملا تاریک با لبه‌های واضح است. اما در اطراف سایه، سایه‌روشنی وجود دارد که هرچه از سایه فاصله می‌گیرد، محو می‌شود. وقتی ماه به نیم‌سایه زمین وارد می‌شود، معمولا نمی‌توان افت درخشندگی را در ماه متوجه شد، مگر زمانی‌که ماه به سایه زمین نزدیک شده باشد و درخشندگی ماه به‌قدری کاهش یافته باشد که بتوان بی‌هیچ آزاری به آن خیره شد. در این حالت می‌توان عوارض سطحی ماه را به سادگی، حتی با چشم غیر مسلح نیز تشخیص داد.
چرا ماه گرفته سرخ‌رنگ است؟
جو زمین در ماه‌گرفتگی نقش به‌سزایی دارد. اگر زمین جو نداشت، ماه‌گرفتگی همانند خورشیدگرفتگی بود، ماه کاملا تاریک می‌شد و در آسمان دیده نمی‌شد. اما جو زمین همانند یک عدسی شفاف، مسیر نور را منحرف می‌کند و پس‌از تجزیه نور سفید خورشید، پرتوهای قرمز را به سطح ماه می‌تاباند. بنابراین ماه وقتی به سایه زمین وارد می‌شود، سرخ‌رنگ دیده می‌شود.
اما جو زمین کاملا شفاف نیست. یک توپ تنیس را درنظر بگیرید که در مقابل یک چراغ‌قوه قرار دارد. اگر قطر سایه را بدست آوریم و با استفاده از نسبت‌های هندسی، قطر توپ را اندازه‌گیری کنیم، می‌بینیم این مقدار از قطر اندازه‌گیری‌شده برای توپ تنیس بیشتر است. دلیل این اختلاف، این است که سطح توپ تنیس، پرز دار است و این پرزها، مسیر حرکت نور را سد می‌کنند. بنابراین قطر سایه زمین بیشتر از مقداری است که در محاسبات بدست می‌آید و ماه، زمان بیشتری را در سایه زمین سپری می‌کند.
گرفت در دیگر نقاط منظومه شمسی
پدیده گرفت فقط منحصر به زمین نیست و در بیشتر سیارات منظومه شمسی نیز دیده می‌شود. غیر از سیارات عطارد و ناهید که قمری ندارند، و هم‌چنین سیاره اورانوس که قمرهایش در مداری عمود بر مسیر گردش این سیاره به‌دور خورشید می‌گردند، در بقیه سیارات منظومه شمسی پدیده گرفت دیده می‌شود. وقتی قمرها از مقابل قرص خورشید عبور می‌کنند، سایه آنها روی سیاره می‌افتد و می‌توان با استفاده از ابزارهای رصدی مناسب، حرکت سایه این اجسام را روی قرص سیاره دید.
یکی از مشهورترین این گرفت‌ها، حرکت سایه قمرهای گالیله‌ای روی سطح سیاره مشتری است که با یک تلسکوپ آماتوری ساده نیز قابل رویت است. چهار قمر گانیمید، کالیستو، آیو و اروپا که از بزرگ‌ترین قمرهای منظومه شمسی نیز محسوب می‌شوند، سایه واضحی را روی سیاره مشتری ایجاد می‌کنند.
سیاره مریخ دو قمر کوچک به نام‌های فوبِس و دایماس دارد که ابعادشان حدود 200 کیلومتر است. این قمرها بسیار کوچک‌تر از آنی هستند که بتوانند اثرات قابل توجهی به همراه داشته باشند. اما وقتی این اجرام از مقابل قرص خورشید عبور می‌کنند، برای لحظاتی خورشیدگرفتگی پدید می‌آورند. مریخ‌نوردهای اسپیریت و آپورتونیتی که چند سالی است سیاره سرخ را می‌کاوند، توانسته‌اند از این پدیده گرفت تصاویری را تهیه کنند.
اما در منظومه شگفت‌انگیز سیاره زحل اوضاع کاملا متفاوت است. فضاپیمای کاسینی که برای کاوش این منظومه چند سالی است به‌دور سیاره طوق‌برگردن می‌گردد، تصاویر جالبی را از پدیده‌های گرفت ارسال کرده است. تیتان، بزرگ‌ترین قمر زحل است و تنها قمر منظومه شمسی است که دارای جو غلیظ است. ضخامت لایه جو در این قمر ده برابر بیشتر از جو سیاره زمین است و به‌همین دلیل، پدیده گرفت در این قمر بسیار شبیه به گرفت در زمین است. کاسینی در یکی از عکس‌برداری‌های خود، به سایه تیتان رفت تا از خورشیدگرفتگی در این قمر عکس بگیرد. تصویری که می‌بینید، بسیار شبیه به منظره‌ای است که ناظر روی ماه به‌هنگام ماه‌گرفتگی می‌بیند. تنها تفاوت چشم‌انداز تیتان و زمین، این است که حلقه نورانی دور زمین بر خلاف تیتان، سرخ‌رنگ است. البته نباید روشنایی مناطق مسکونی زمین را در شب فراموش کنیم.
اما از آن شگفت‌انگیزتر، وقتی است که کاسینی در سایه سیاره زحل قرار گرفت. این همان حالتی است که ناظر روی زحل، گرفت قمرهای زحل را می‌بیند. در اینجا می‌بینید که پرتوهای خورشید از سطح حلقه‌های زحل بازتاب شده است و پشت تاریک این سیاره را روشن کرده است. اما از آن جالب‌تر، این است که با پوشیده‌شدن خورشید، برخی سیارات نزدیک تر به خورشید نیز این مجال را یافته‌اند که خودی نشان بدهند. نقطه سفید و کوچکی که در فاصله 5 درجه‌ای خورشید مشخص شده است، چیزی نیست جز زمین، سیاره خودمان که از فاصله یک میلیارد کیلومتری به این شکل دیده می‌شود. (برای مشاهده عکس بزرگ، اینجا را کلیک کنید).
شاید باور نکنید، اما پدیده گرفت منحصر به منظومه شمسی نیست و در دیگر نقاط جهان نیز دیده می‌شود. وقتی به ستاره‌ای دوردست می‌نگریم، اگر شانس بیاوریم و سیاره احتمالی این ستاره از خط دید ما عبور کند، برای مدتی بخشی از این ستاره را می‌پوشاند و روشنایی این ستاره را کاهش می‌دهد. همان‌طور که وقتی ماه از مقابل خورشید عبور می‌کند، روشنایی خورشید به‌قدری کاهش می‌یابد که آسمان تاریک می‌شود و می‌توانیم ستارگان را در آسمان ببینیم. اخترشناسان می‌توانند با تحلیل تغییرات روشنایی ستارگان، این سیارات را شناسایی کنند. تاکنون چندصد سیاره فراخورشیدی به این روش شناخته شده است.
ماه‌گرفتگی امسال (برای مشاهده اینفوگرافی در ابعاد بزرگ، اینجا را کلیک کنید)
(*عکس آغاز مطلب از بابک امین‌تفرشی)
5353