شگفتیهای علمی

دوره ی ساروس، دوره ای است با چرخه ای حدود 18 سال و 11 روز و 8 ساعت (تقریبا" 6585 و یک سوم روز) که می تواند برای پیش بینی گرفتگی خورشید و ماه استفاده شود. بعد از گذشت 18 سال از یک کسوف یا خسوف،مکان نقاط گره ای مدار ماه به جای قبلی خود بر گشته ، ماه و خورشید و زمین تقریبا" دوباره به حالت قبلی برمی گردند و کسوف یا خسوفی شبیه همان کسوف یا خسوف قبلی (از لحاظ مکان وقوع ،زمان وقوع ،شکل گرفتگی واندازه گرفتگی )روی می دهد. گفته می شود این گرفتهای مشابه تشکیل یک دنباله می دهند.هردنباله ساروسی دارای یک شماره اختصاصی می باشد.

این ارتباط اولین بار توسط کلدانی ها یا منحمین بابلی چندین قرن قبل از میلاد مسیح کشف شد. بعد ها این ارتباط به دست منجمین یونانی و رومی و مسلمان رسید. ساروس اولین بار توسط ادموند هالی در سال 1691 به چرخه ی کسوفها اطلاق شد، که آن را از یک دایرة المعارف بیزانسی در قرن 11 گرفته بود. واژه سومری/بابلی «سار» یکی از یکاهای اندازه‌گیری بود و ارزش عددی آن ظاهراً 3600 بوده‌است.در بعضی منابع نیز کلمه ساروس به معنای تکرار آمده است.

با توجه به تطابق های زیر می توان زمان رخ دادن گرفتگی ها را پیش بینی کرد:

1- 223 ماه هلالی (سینودیکی)=6585.32 روز  که در آن، ماه هلالی: فاصله زمانی بین دو ماه بدر متوالی برابر با 29 روز و12 ساعت و 44 دقیقه

2- 242   ماه گرهی=6585.36 روز  که در آن، ماه گرهی: فاصله زمانی بین دو عبور ماه  از یک گره برابر با 27 روز و5 ساعت و6 دقیقه

3- 239 ماه آنومالی=6585.54 روز  که در آن، ماه آنومالی: فاصله زمانی بین دو عبور متوالی ماه از نقطه اوج (یا حضیض)مداریش برابر با 27 روز و13ساعت و19 دقیقه

4- 19  سال گرفتگی=6585.78 روز    که در آن، سال گرفتگی: دوبرابر فاصله زمانی بین دو فصل گرفتگی متوالی

در نتیجه تطابق مورد اول ومورد دوم ،هر گرفتگی به فاصله 6585.5 روز(18 سال 11 روز و8 ساعت که البته با توجه به وجود سال های کبیسه می تواند 18 سال و10 روز و 8 ساعت یا 18 سال و12 روز و8 ساعت باشد)از گرفت قبلی رخ می دهد. بخاطر 8 ساعت تاخیر (قسمت اعشار مورد اول)مکان رویت گرفتگی های متوالی(در هر دنباله ساروسی) به اندازه یک سوم چرخش روزانه زمین به سمت غرب جابجا می شوند.بنابراین بعد از گذشت 3 دوره می توان منتظر وقوع یک گرفتگی در یک مکان مشخص از زمین بود.برای نمونه اگر امسال در ایران یک گرفتگی خورشید رخ دهد در 3 دوره یا حدود 54 سال دیگر نیز یک گرفتگی مشابه در ایران رخ خواهد داد.

تطابق با مورد سوم نیز به این منجر می شود که در هر دنباله ساروس، بدنبال هر گرفت کلی یک گرفت کلی وبه دنبال هرگرفت طولانی یک گرفت طولانی دیگر رخ دهد الی آخر.

 تفاوت مورد اول و مورد چهارم یعنی 46/0 نیز موجب انتقال مسیر گرفتگی به اندازه 2 تا 3 درجه به سمت شمال یا جنوب مسیر گرفتگی قبلی می شود.در نهایت٬ هر دوره ساروسی  به سمت قطبها پیش رفته ودر آخر پایان می یابد.هردوره ساروسی می تواند شامل 43 خورشید گرفتگی و 28 ماه گرفتگی باشد .

یک دنباله ساروسی نوعی (که خود شامل چندین دوره ساروسی حدودا" 18 ساله است)برای خورشید گرفتگی ،زمانی که ماه نو به اندازه 19 درجه شرق یک گره باشد آغاز می شود.اگر اولین گرفتگی دنباله ساروسی، زمانی رخ دهدکه ماه در گره نزولی باشد مخروط سایه ماه از فاصله 3500 کیلومتری پایین تر از زمین عبور خواهد کرد ویک گرفتگی جزیی از ناحیه قطب جنوب زمین مشاهده خواهد شد.در گرفتگی بعدی (متعلق به همین دنباله)مخروط سایه ماه در حدود 300 کیلومتر به زمین نزدیک تر خواهد شد وگرفتگی با درصد بیشتری در ناحیه قطب جنوب والبته در عرض های بالایی تر مشاهده خواهد شد.بعد از گذشت 10 یا 11 دوره ساروسی (در حدود 200 سال)اولین گرفتگی حلقوی در نزدیکی قطب جنوب زمین رخ خواهد داد.در طی 950 سال بعدی یک گرفتگی حلقوی طی هر 18.031(یک دوره ساروسی)رخ خواهد داد البته هربار به اندازه 300 کیلومتر در عرض های جغرافیایی بالاتر زمین رخ خواهد داد.در نیمه راه این دنباله ساروسی، گرفتگی های طولانی مدت در منطقه نزدیک استوای زمین رخ خواهد داد.سپس آخرین گرفتگی حلقوی این  دنباله ساروسی در نزدیکی قطب شمال زمین به وقوع خواهد پیوست.تقریبا" 10 گرفتگی بعدی دنباله بصورت جزیی بوده وهربار نیز مقدار گرفتگی بتدریج کمتر خواهد شد.در انتها، دنباله بعد از گذشت 12 (یا بیشتر)قرن بعد از شروع از ناحیه جنوب زمین در ناحیه شمال زمین به آخر خواهد رسید.بدلیل بیضوی بودن مدار زمین وماه طول وتعداد گرفتگی های هر دنباله ثابت نیست.طول یک دنباله ساروسی می تواند بین 1226 تا 1550 سال متغییر باشد وتعداد گرفتگی ها در هر دنباله نیز می تواند بین 69 تا 87 باشد که از میان آنها 40 تا 60 مورد مرکزی هستند(یعنی گرفتگی کلی یا حلقوی).

گرفتگیهای دنباله هایی که در نزدیکی گره صعودی ماه رخ می دهند بعد از آغاز دنباله در ناحیه قطب شمال زمین، به تدریج به سمت نواحی جنوبی تر جابجا می شوند ودر انتها در ناحیه قطب جنوب خاتمه پیدا می کنند.

 دنباله هایی که در نزدیکی گره صعودی ماه رخ می دهند دارای شماره فرد و گرفتگی هایی که در نزدیکی گره نزولی ماه رخ می دهند دارای شماره زوج هستند.روش شماره بندی  دنباله ساروس ها اولین بار توسط ستاره شناس آلمانی وان دن برگ در سال 1955 در یک کتاب معرفی شده است.او شماره یک را به یک زوج دنباله گرفتگی خورشید وماه که در هزاره دوم قبل از میلاد در جریان بودند اختصاص داد.با توجه به اینکه شماره دنباله ساروس ها به زمان آغاز یا انتهای دوره ها بستگی ندارد درک شماره بندی ها دشوار است .شماره بندی براساس زمانی که  دنباله ساروسی به بیشینه خود می رسد انجام می شود.منظور از بیشینه زمانی است که مخروط سایه در نزدیکترین فاصله از مرکز زمین باشد.

از آنجاییکه 2 تا 5 خورشید گرفتگی در هرسال رخ می دهد در هرزمان بطور میانگین 40  دنباله ساروسی در جریان وفعال است برای مثال در نیمه آخر قرن بیستم 41 دنباله ساروس در جریان بوده که 29 تای آنها خورشید گرفتگی مرکزی(حلقوی وکلی)داشته اند.با به آخر رسیدن دنباله ساروس ها، دوره های جدید آغاز می شوند.

اولین پیش بینی گرفتگی در تاریخ به تالس  میلتوس نسبت داده شده است.ظاهرا"او برای اولین بار در سال585 قبل از میلاد یک گرفتگی خورشید را قبل از غروب خورشید پیش بینی کرده بوده است.