ماهگرفتگی: نمایشگر سرخ آسمان شب
ماهگرفتگی چگونه رخ میدهد؟
برای وقوع ماهگرفتگی، سه بازیگر اصلی باید در یک خط قرار گیرند: خورشید، زمین و ماه. ماه در فاز «بدر»[3] یا همان ماه کامل، در سوی مقابل خورشید نسبت به زمین قرار دارد. اگر مدار ماه دقیقاً با مدار زمین حول خورشید در یک صفحه بود، ما هر ماه شاهد یک ماهگرفتگی کامل بودیم. اما مدار ماه حدود 5 درجه کج است. به همین دلیل، در بیشتر ماههای کامل، ماه از بالا یا پایین سایه زمین عبور میکند و گرفتگی رخ نمیدهد. تنها زمانی که ماه در هنگام «بدر» از نقطه تقاطع دو مدار (گره[4] مداری) عبور کند، این همترازی کامل میشود و ماه وارد سایه زمین میگردد.
انواع ماهگرفتگی و ویژگیهای آنها
بسته به میزان همترازی و قسمتی از سایه زمین که ماه از آن عبور میکند، ماهگرفتگیها به سه دسته اصلی تقسیم میشوند. سایه زمین دو بخش دارد: «آمبرا»[5] یا سایه کامل و تاریک مرکزی، و «پنومبرا»[6] یا نیمسایه که روشنتر و بیرونی است.
| نوع ماهگرفتگی | چگونگی وقوع | ویژگی ظاهری | مدت زمان تقریبی مرحله اصلی |
|---|---|---|---|
| کامل | ماه به طور کامل وارد سایه تاریک مرکزی زمین (آمبرا) میشود. | ماه به رنگ قرمز، نارنجی یا مسی (ماه خونین) دیده میشود. | 30 دقیقه تا بیش از 1 ساعت |
| جزئی | فقط بخشی از ماه وارد سایه کامل (آمبرا) میشود. | انگار لبهای تاریک از یک طرف ماه را «گاز گرفته» است. | چند دقیقه تا حدود 1 ساعت |
| نیمسایهای | ماه فقط از ناحیه نیمسایه (پنومبرا) عبور میکند. | تغییر نور بسیار خفیف است و اغلب به سختی قابل تشخیص است. | چند دقیقه تا نیم ساعت |
راز پشت رنگ سرخ ماه
شگفتانگیزترین بخش ماهگرفتگی کامل، تغییر رنگ ماه به رنگهای قرمز، نارنجی یا مسی است. این پدیده نتیجه یک فیلتر طبیعی زیبا است: جو زمین. هنگامی که ماه در سایه کامل زمین قرار دارد، نوری که به آن میرسد از لایههای جو زمین عبور کرده است. در این عبور، جو زمین مانند یک منشور عمل میکند. طولموجهای کوتاه نور (مثل آبی و بنفش) بیشتر پراکنده میشوند (همان دلیلی که آسمان را آبی میبینیم)، اما طولموجهای بلند (قرمز و نارنجی) بهتر از جو عبور میکنند. این نور قرمز باقیمانده خم میشود و به سطح تاریک ماه میتابد و آن را روشن و سرخفام میکند.
به بیان سادهتر، در هنگام ماهگرفتگی کامل، ما تمام طلوعها و غروبهای خورشید را که همزمان در دورتادور کره زمین در حال رخ دادن هستند، روی سطح ماه میبینیم! میزان قرمزی ماه بستگی به وضعیت جو زمین دارد. اگر جو پر از ذرات گرد و غبار (مثلاً پس از فوران یک آتشفشان بزرگ) باشد، ماه تیرهتر و قرمزِ خونیتری به نظر میرسد.
رصد ماهگرفتگی: یک فعالیت علمی برای همه
یکی از بهترین ویژگیهای ماهگرفتگی، سادگی مشاهده آن است. برخلاف خورشیدگرفتگی که نیاز به فیلتر و محافظ خاص دارد، شما میتوانید ماهگرفتگی را با چشم غیرمسلح، دوربین دوچشمی یا تلسکوپ کوچک به راحتی و با خیال آسوده تماشا کنید. کل این رویداد ممکن است چند ساعت طول بکشد، بنابراین میتوانید با خانواده یا دوستان خود، یک موقعیت راحت پیدا کنید و شاهد تغییر تدریجی آن باشید.
این پدیده فقط یک نمایش زیبا نیست، بلکه یک آزمایشگاه علمی طبیعی است. برای مثال، یونانیان باستان با مشاهده منحنی سایه زمین روی ماه، به کروی بودن زمین پی بردند. امروزه نیز دانشمندان با مطالعه چگونگی سرد شدن سریع سطح ماه هنگام ورود به سایه زمین، درباره جنس خاک و سنگهای ماه اطلاعات کسب میکنند. شما هم میتوانید مراحل مختلف آن را ثبت یا زمانبندی کنید.
پاسخ به پرسشهای رایج
خیر. اگرچه ماه هر ۲۹.۵ روز یک بار به فاز کامل (بدر) میرسد، اما به دلیل انحراف 5 درجهای مدار آن، در بیشتر موارد از بالا یا پایین سایه زمین رد میشود. ماهگرفتگی فقط زمانی رخ میدهد که ماه کامل همزمان با عبور از نقطه تقاطع مدارها (گره) باشد.
در ماهگرفتگی، زمین بین خورشید و ماه قرار میگیرد و سایه زمین روی ماه میافتد. اما در خورشیدگرفتگی، ماه بین خورشید و زمین قرار میگیرد و سایه ماه روی زمین میافتد. همچنین ماهگرفتگی برای نیمی از زمین که شب است قابل دیدن و بیخطر است، در حالی که خورشیدگرفتگی تنها در مسیر باریکی قابل رؤیت است و مشاهده آن بدون محافظت ویژه برای چشم بسیار خطرناک است.
به طور متوسط در هر سال بین ۲ تا ۴ ماهگرفتگی (از همه انواع) رخ میدهد، اما همه آنها کامل نیستند. یک ماهگرفتگی کامل از یک مکان مشخص روی زمین، به طور متوسط هر 2.5 سال یکبار قابل مشاهده است.
پاورقی
1. خسوف (Lunar Eclipse): نام دیگر ماهگرفتگی در زبان فارسی.
2. ماه خونین (Blood Moon): اصطلاحی رایج برای توصیف ماه در هنگام گرفت کامل به دلیل رنگ قرمز آن.
3. بدر (Full Moon): فازی از ماه که در آن تمام سطح رو به زمین ماه، توسط خورشید روشن شده و به صورت یک دایره کامل دیده میشود.
4. گره مداری (Orbital Node): نقطهای فرضی که در آن مدار ماه صفحه مداری زمین به دور خورشید را قطع میکند. ماهگرفتگی زمانی رخ میدهد که ماه در حالت بدر، نزدیک یکی از این گرهها باشد.
5. آمبرا (Umbra): بخش مرکزی، تاریک و مخروطی شکل سایه یک جسم که در آن منبع نور به طور کامل مسدود میشود.
6. پنومبرا (Penumbra): بخش بیرونی و روشنتر سایه که در آن منبع نور به طور جزئی مسدود شده است.
7. پراکندگی رایلی (Rayleigh Scattering): پدیدهای فیزیکی که در آن نور با برخورد به ذرات کوچک (مانند مولکولهای هوا) در جهتهای مختلف پراکنده میشود. این پدیده باعث آبی دیده شدن آسمان روز و قرمز دیده شدن خورشید در غروب و ماه در هنگام خسوف کامل میشود.
