kambiz ganjeh دوشنبه 1393/09/24 ساعت 11 و 14 دقیقه و 39 ثانیه نظرات ()

بررسی علمی ماه گرفتگی و خورشید گرفتگی

 گرفت‌های ماه و خورشید از بدو تمدن بشری همیشه زیبا و جذاب به شمار نیامده است و چون این پدیده با اوضاع طبیعی این دو جرم مهم آسمان زمین منافات داشته، لذا آن را شوم می‌پنداشتند. ولی اكنون این پدیده فرصت زیبایی است تا انسان‌ها را با این طبیعت فرموش شده آشتی دهد.

نوشتن پیش‌گزارش كار مرسومی است كه در جامعة نجوم آماتوری برای رد و بدل كردن یك‌سری اطلاعات پیش‌رصدی ارزشمند انجام می‌شود. در گرفت‌های ماه و خورشید نیز وضعیت به همین منوال است و اگر دقت كنید بولتن‌های مفصلی در دنیا برای آن تهیه می‌شود.

 



كسوف و خسوف چگونه رخ می‌دهد؟

همان‌طور كه می‌دانید اجسام اطراف ما دو حالت دارند. یا منیر هستنید و از خود نور ساطح می‌كنند و یا غیرمنیر هستند و نور اجسام منیر اطراف خود را منعكس می‌كنند و از طریق نور آن‌ها سایه تولید می‌كنند. در فضای منظومة شمسی، خورشید پرتو افشانی می‌كند و اجسام كدری مانند ماه و زمین نور آن را باز تابش می‌كنند و در خلاف جهت تابش آن سایه نیز تولید می‌كنند. زمین در مداری بیضی شكل به دور خورشید می‌گردد كه از دید ناظرین بر روی سطح آن به نظر خورشید در حال چرخش است؛ این مدار در اصطلاح دایرة‌البروج (دایره انقلاب خورشیدی) نام دارد. ماه نیز در مداری بیضی شكل به دور زمین می‌گردد. حال در این صورت اگر ماه از فضای بین خورشید و زمین عبور كند سایه ماه بر زمین می‌افتد و كسوف روی می‌دهد و اگر زمین در بین ماه و خورشید قرار گیرد سایه زمین بر ماه می‌افتد و شاهد یك خسوف خواهیم بود. اما فاصلة زمین از خورشید آن‌قدر كم است كه ما ابعاد خورشید را می‌توانیم تشخیص دهیم. لذا علاوه بر سایه، نیم‌سایه نیز در اطراف ماه و زمین به‌وجود می‌آید.

 

  چرا در هر ماه شاهد گرفت نیستیم؟

صفحة مداری ماه و زمین منطبق بر هم نیستند و به اندازه‌ی 2/5 درجه با یكدیگر فاصله دارند. پس این دو صفحه در  دو نقطه همدیگر را قطع می‌كنند كه در اصطلاح به گره‌های صعودی (زمانی كه ماه در حال رفتن از جنوب دایرة‌البروج به شمال آن است) و نزولی (زمانی كه ماه در حال رفتن از شمال دایرة‌البروج به جنوب آن است) مشهورند. در واقع اگر یكی از گره‌ها در میان زمین و خورشید و ماه نیز همزمان در پایان ماه قمری باشد، شاهد یك كسوف خواهیم بود. و همزمان اگر ماه در حالت بدر باشد در گرة مقابل شاهد یك خسوف خواهیم بود. قطر زاویه‌ای ماه و خورشید در آسمان 5/0 درجه قوسی است و حال اگر صفحة مداری ماه بر صفحة مداری زمین منطبق بود یا زاویه‌ای كمتر از نیم‌درجه داشت، آنگاه ما هر ماه شاهد یك خسوف در وسط و یك كسوف در پایان ماه قمری بودیم.

 ولی این گره‌ها به دلیل حركت زمین به دور خورشید جای ثابتی در آسمان ندارند. در واقع ماه زمانی‌كه در مدت 21222/27 (ماه گره‌ای) یك دور كامل به گرد مدار خود می‌چرخد، در این مدت خورشید در آسمان زمین تقریباً به اندازه‌ی 30 درجه جابه‌جا شده است و ماه ناچار است كه دو روز دیگر وقت صرف كند تا به خورشید برسد كه این مدت به طور متوسط برابر 53056/29 (ماه هلالی) است. با توجه به این مسأله، گره‌های ماه از دید ناظرین بر روی زمین حركت قهقرایی (پس‌رونده) پیدا می‌كنند و این گره‌ها هر ماه حدود 30 درجه در آسمان به سمت غرب حركت می‌كنند. به وضوح مشخص است كه در عرض گذشت شش ماه گره‌ها دوباره در امتداد زمین و خورشید قرار می‌گیرند و تنها كافی است كه ماه در نزدیگی یكی از گره‌ها باشد تا حداقل یك كسوف و یك خسوف را شاهد باشیم.

  

 این نظم در رخ دادن گرفتگی باعث به وجود‌آمدن دوره‌های منظمی در تكرار گرفتها می‌شود. این دوره‌ها ممكن است كوتاه و یا طولانی باشد. دوره‌های كوتاه مدت عبارتند از 1- دورة رشته‌ای و 2- دورة 47 ماه قمری. و دوره‌های بلند مدت عبارتند از: 1- دورة ساروس (Saros) و 2- دورة اینكس (Inex). این دوره‌ها از نظم كوتاه و طولانی حاصل از حركت گره‌ها ایجاد می‌شود. حال بهتر است كه با تعدادی از این دوره‌ها آشنا شویم.

دوره‌ی كوتاه مدت رشته‌ای

این دوره را در واقع زیر مجموعة دروه‌های ساروس و اینكس می‌نامند. این مجموعه نظمی جالب دارد كه هر شش ماه قمری تكرار می شود. در واقع این مجموعه كوتاه‌ترین دوره را برای تكرار گرفتگی بیان می‌كند. (5 Inex-8 Saros=6)

روز 8794365/176=5/6×212221/27

روز 183534/177=6×530589/29

روز 304/0= 8794365/176- 183534/177

درجه 022/4=212/27÷360×304/0

برای مثال در خورشید‌گرفتگی هر رشته‌ی این مجموعه با یك كسوف جزئی در یكی از قطبین زمین آغاز می‌شود و كسوف بعدی در گرة مخالف و در سوی دیگر قطبین زمین كار را ادامه می‌دهد و هر یك از این دو گره رفته رفته به استوا نزدیكتر شده و پس از عبور از استوا در سوی مخالف قطبین زمین به پایان می‌رسد. چون در هر گرفت، گره به مقدار 022/4 درجه به سمت شرق حركت می‌كند پس دیری نمی‌پاید كه با حدود 8 تا 9 گرفت، رشته به سرعت تمام می‌شود و چون حركت گره جلورونده است پس نزدیك به اتمام یا بعد از اتمام رشته، دورة بعدی یك ماه زودتر آغاز می‌شود كه در تقویم قمری به طور واضح مشهود است. در این جابه‌جایی رشته، ممكن است باعث شود كه در عرض یك ماه دو گرفت داشته باشیم و در واقع چون جایه‌جایی شش ماه بعد در گره مخالف رخ می‌دهد پس ممكن است در یك سال قمری چهار كسوف یا خسوف رخ دهد. در هر رشته، معمولاَ ابتدا با چند كسوف غیر مركزی (جزئی و نیمسایه‌ای) آغاز می‌شود و سپس رشته به طرف كسوف‌های مركزی (كلی و حلقوی) پیش می‌رود و سپس رشته با چند كسوف غیر مركزی پایان می‌یابد. حتی اگر در آغاز و پایان رشته شاهد كسوف مركزی باشیم آن كسوف در قطبین زمین رخ می‌دهد. در جدول زیر حركت رشته‌ای را در دوره‌های ساروسی مشاهده می‌كنید.

ساروس‌های پیر در بالا، ساروس‌های میان‌سال در وسط و ساروس‌های جوان در پایین جدول قرار دارند. جال‌است بدانید كه با گذشت 5 رشته یك دورة ساروس تكرار می‌شود.

  

دوره‌ی بلند‌مدت ساروس: در دوره‌ی ساروس بعد از سپری شدن 223 ماه قمری و 242 ماه گره‌ای، گره‌ی صعودی و نزولی تقریباً در مكان سابق خود در فضا قرار می‌گیرند.

روز 357/6585=242×212221/27

روز 321/6585=223×530589/29

روز 036/0= 322/6585- 357/6585

درجه 478/0=212/27÷360×035/0

در واقع در یك دوره‌ی ساروسی كه 03/18 سال شمسی (تقریباً 18 سال و 10 یا 11 روز و 8 ساعت) طول می‌كشد، خط گره به دلیل پیشی گرفتن ماه گره‌ای از ماه هلالی با اختلاف 478/0 درجه به سمت شرق جابه‌جا می‌شود و با اختلاف 8 ساعت، باعث جابه‌جایی 120 درجه‌ای مسیر گرفت به سمت غرب بر روی زمین می‌شود. در یك دوره‌ی ساروسی مربوط به كسوف، اگر ماه در گره‌ی صعودی باشد كسوف از قطب جنوب زمین با چند كسوف جزئی كار خود را آغاز می‌كند و بعد از گذشت 69 تا 83 گرفت در قطب شمال زمین كار خود را به پایان می‌رساند و متعاقباً در گره‌ی نزولی برعكس این حالت رخ می‌دهد و با این حساب هر دوره ساروسی تقریباً عمری بین 1200 تا 1500 سال دارد. برای نمونه در تصویر زیر دوره‌ی ساروس 139 (كسوف 09 فروردین 1385 از این چرخه است) را مشاهد می‌كنید كه گرفت‌های مركزی آن، چگونه طی 1262سال كره‌ی خاكی ما را در می‌نوردد.

 

دوره‌ی بلند‌مدت اینكس: این دوره در قبال دوره‌ی ساروس از شهرت بسیار پایین اما از دقت بیشتری برخوردار است و توسط «ون دنبرگ» كشف شده است و برتری آن این است كه هر دو گره‌ی صعودی و نزولی را پوشش می‌دهد. این دوره بعد از سپری شدن 358 ماه قمری و 5/388 ماه گره‌ای یكی در میان در دو گره‌ی متفاوت روی می‌دهد.

روز 948/10571=5/388×212221/27

روز 951/10571=358×530589/29

روز 003/0= 948/10571- 951/10571

درجه 040/0=212/27÷360×003/0

در واقع بر عكس دوره‌ی ساروس هر كسوف در این رشته به اندازه‌ی 040/0 به سمت شرق جابه‌جا می‌شود (حالت پیش‌رونده). این مقدار برابر 945/28 سال شمسی (28 سال و 344 روز و تقریباً 23 ساعت) است. در یك دوره‌ی اینكس كسوف‌ها دقیقاً یكی در میان در دو قطب مخالف زمین تكرار می‌شوند. در واقع این مجموعه از ابتدا از قطبین زمین با حدود 140 كسوف جزئی آغاز می‌شود و پس از حركت به سمت استوا و مركزی شدن كسوف، در حدود 250 كسوف به سمت استوا روی می‌دهد و پس از آن، مجموعه با 250 كسوف مركزی دیگر دوباره به سمت قطبین بر می‌گردد و سپس دوباره به سمت استوا تغییر مسیر داده و با 140 كسوف جزئی به پایان می‌رسد. به دلیل حركت بسیار آهستة گره‌های این چرخه (040/0 درجه) در هر دوره، تناوب فوق به قدری وسیع است كه می‌تواند بسیاری از دوره‌های ساروسی را در خود جای دهد. در مجموع دوره‌ی اینكس می‌تواند حاوی 780 كسوف باشد كه عمری بالغ بر 23 هزار سال خواهد داشت! در جدول زیر كه توسط «ون دنبرگ» تهیه شده در ستون‌های عمودی دوره‌های ساروس و در ستون‌های افقی دوره‌های اینكس قرار دارد. با دو خط وصل شده نیز می‌توانید دورة رشته‌ای را در این جدول بیابید.

  

 «ون دنبرگ» در تحقیقات خود متوجه شد كه به طور متوسط ابتدای هر دوره‌ی اینكس (هر 29 سال یك‌بار) یك ساروس جدید شكل می‌گیرد.

 

دورة رشته‌ای در گرفت‌های ماه به چه شکل است؟

در یك دوره‌ی رشته‌ای، نظم حاصل از روی‌داد خسوف در هر 6 ماه قمری ملاك قرار می‌گیرد. در این دوره به دلیل حركت قهقرایی (بازگشتی) گره‌های ماه بر روی دایرة‌ابروج كه دلیل آن فاصله‌ی به وجود آمده در ماه گره‌ای و ماه قمری كه معادل 30 درجه در هر ماه است، شرایط روی‌داد خسوف هر شش ماه فراهم می‌شود.  لذا هر شش ماه باید انتظار روی‌داد یك خسوف را داشته باشیم. ولی این چرخش دقیق نیست و در هر دوره، گره‌‌های صعودی و نزولی بر روی نیمسایه و سایه‌ی زمین حركتی پیش‌رونده دارند. یك رشته زمانی آغاز می‌شود كه گره‌ی ماه  در ابتدای رشته باشد و معمولاً آغاز رشته اغلب  با یك خسوف نیمسایه‌ای و در مواردی با خسوف جزئی است. سپس هر دو گره وارد مراحل مركزی خسوف می‌شوند و در مركز رشته فقط خسوف كلی رخ می‌دهد. در ادامه، گره‌ها به سمت خارج سایه پیش‌روی می‌كنند تا جایی كه با رخ‌دادن چند خسوف دیگر كه اكثر آن‌ها جزئی و نیمسایه‌ای هستند رشته پایان می‌یابد و دو گره ماه قبل وارد میدان می‌شوند و رشته‌ی جدید كار خود را آغاز می‌كند. در واقع دلیل عقب‌گرد خسوف‌ها در تقویم قمری را به همین علت شاهد هستیم. با این حساب در یك رشته‌ی‌ ماه‌گرفتگی، حداقل 8 و حداكثر 9 خسوف رخ می‌دهد.

 علی‌رغم تصور ما در خسوف نیز مانند كسوف طی یكسال شاهد حداقل 2 و حداكثر 5 خسوف هستیم. آخرین باری كه 5 خسوف در یكسال روی داده است به سال 1879 میلادی باز می‌گردد و در این سال 4 خسوف نیمسایه‌ای به همراه یك خسوف جزئی مهمان آسمان شب بوده است. چنین اتفاقی تا قرن بیست و دوم و سال 2132 میلادی تكرار نخواهد شد. آخرین باری كه 4 خسوف رخ داده است به سال 1991 میلادی باز می‌گردد و تا سال 2020 میلادی نیز شاهد چنین رویدادی نخواهیم بود.

در جدول رشته‌ای، مركز رشته با رنگ زرد مشخص شده است. در مركز رشته همواره خسوف كلی روی می‌دهد و نكتة قابل توجه در خسوف‌های بلند مدت، فرد بودن رشته است. مانند خسوف 26 تیر 1379 كه طولانی‌ترین خسوف كلی قرن گذشته را به خود اختصاص داد. اگر رشته زوج باشد معمولاً یكی از خسوف‌های دو ردیف، بیشترین مدت خسوف كلی را در رشته به خود اختصاص می‌دهد.

  

دورة ساروسی در گرفت‌های ماه چگونه رخ می‌دهد؟

در بررسی دورهای حاضر ساروس در خسوف به این نتیجه می‌رسیم كه چرخه با حداقل 7 و حداكثر 24 خسوف نیمسایه‌ای آغاز می‌شود. اگر قطر نیمسایه به حدی باشد كه ماه بتواند به‌طور كامل درون آن قرار گیرد آن‌گاه در نوع نادرتر خسوف نیمسایه‌ای، ماه به‌طور كامل وارد نیمسایه می‌شود. سپس ماه در چرخه‌ی ساروسی رفته رفته به سمت سایه پیش روی می‌كند و تا زمانی كه ماه به‌طور كامل وارد سایه نشده، حداقل 6 و حداكثر 23 خسوف جزئی رخ می‌دهد تا خسوف‌های كلی آغاز شود. سپس ماه درون سایه قرار می‌گیرد و بسته به قطر سایه و میزان حركت گره‌ها در هر دوره‌ی ساروسی، حداقل 11 و حداكثر 29 عدد خسوف كلی رخ می‌دهد. سپس چرخه به سمت خسوف جزئی و خسوف نیمسایه‌ای پیش می‌رود و پایان می‌یابد. تعداد خسوف در یك چرخه‌ی ساروسی بین 71 تا 84 عدد است و عمر چرخه نیز بین حداقل 11/1262 سال و حداكثر 5/1496سال به طول می‌انجامد. اما به راستی كدامیك از انواع خسوف‌ها نادرتر رخ می‌دهد. در بررسی انجام شده بر روی 5 هزار سال ماه گرفتگی به این نتیجه می‌رسیم كه علی‌رغم تصورات ما خسوف كلی با 87/28 درصد كمترین رخداد و خسوف نیمسایه‌ای با 59/36 درصد بیشترین رخداد را به خود اختصاص می‌دهد. این تفاوت‌ها چشمگیر نیست و طی قرن‌های مختلف، سهم هر یك از خسوف‌ها اعم از نیمسایه‌ای، جزئی و كلی با یكدیگر متفاوت است. در هر قرن نیز به‌طور متوسط 78/238 خسوف رخ می‌دهد. در قرن حاظر این مقدار 230 عدد (87 نیمسایه‌ای، 58 جزئی و 85 كلی) است كه از حد میانگین پایین‌تر است.

 

چند نوع كسوف روی می‌دهد؟

گرفت در سایر سیارات منظومة شمسی كه اقماری در اختیار دارند همواره رخ می‌دهد. ولی یا آن‌قدر قرص قمر از خورشید كوچكتر است كه نمی‌تواند آن را بپوشاند و یا آن‌قدر بزرگ است كه علاوه بر خورشید، جو آن را نیز بپوشانند. اما بر روی زمین همه چیز از یك تصادف جالب و نادر آغاز می‌شود. خورشید در حدود 400 برابر از ماه بزرگتر است و در عین حال 400 برابر از ماه به زمین دورتر. پس از دید ناظرین زمینی قطر ظاهری ماه و خورشید در آسمان هم اندازه به‌نظر می‌رسد.

اما این پایان كار نیست. چون ماه و زمین در مداری بیضی شكل به گرد خورشید می‌گردند و تغییر این فواصل باعث افزایش و كاهش قطر ظاهری ماه و خورشید در آسمان زمین می‌گردند. به جدول زیر دقت كنید.اما این پایان كار نیست. چون ماه و زمین در مداری بیضی شكل به گرد خورشید می‌گردند و تغییر این فواصل باعث افزایش و كاهش قطر ظاهری ماه و خورشید در آسمان زمین می‌گردند. به جدول زیر دقت كنید. 

نسبت قرص خورشید به ماه 691/400= (قطر ماه) 3474× (قطر خورشید) 1392000
اندازه
اوج فاصله‌ی ماه از زمین
اندازه
متوسط فاصله‌ی ماه از زمین
اندازه
حضیض فاصله‌ی ماه از زمین
فاصله‌ی زمین از خورشید
ماه
446/361
406700
414/382
384400
189/402
365500
147000000
دی
593/367
918/388
029/409
149000000
فروردین- مهر
740/373
421/395
869/415
152000000
تیر
 

تیر

همان‌طور كه ملاحظه می‌كنید در فواصل مختلفی كه ماه از زمین و زمین از خورشید دارد، حالات متفاوتی روی می‌دهد. اگر قطر ماه و خورشید با یكدیگر برابر یا قطر ماه بزرگتر باشد در این صورت كسوف كلی رخ می‌دهد. همان‌طور كه در جدول بالا می‌بینید بهترین زمان برای دیدن كسوف كلی زمانی است كه ماه  و زمین هر دو در حضیض فاصله‌ی خود قرار داشته باشند. آنگاه كافی است تا كسوف از ناحیه استوا عبور كند تا شاهد 07 دقیقه و 31 ثانیه كسوف كلی باشیم. در كسوف كلی محیط پیرامون ما تاریك می‌شود و گویی شب فرا رسیده است. خورشید فروزان كاملاً تاریك شده و تاج خورشید كه در نور مرئی خورشید دیده نمی‌شود بر گرد آن پدیدار می‌گردد. ثانیه‌هایی قبل و بعد از كسوف نیز دانه‌های بیلی كه حاصل تابش خورشید از پشت دهانه‌ها و كوه‌های ناهموار ماه است پدیدار می‌گردند و منظره‌ای به یادماندنی به جا می‌گذارند.

 

اگر قرص ماه از خورشید كوچكتر باشد دیگر نمی‌تواند آن را بپوشاند و ناچار است سطح خورشید را طی طریق (ترانزیت) كند كه در بهترین حالت حلقه‌ای از خورشید بر گرد ماه می‌ماند. به این شكل از كسوف، حلقوی گویند. اگر زمین در حضیض و ماه در اوج مداری خود باشند، آنگاه حلقه‌ی بسیار كلفتی از خورشید تشكیل می‌شود. در این صورت كسوف حلقوی با بیشینه‌ای معادل 12 دقیقه و 30 ثانیه اتفاق می‌افتد. در كسوف حلقوی بروز هلال نادر خورشید از زیبایی‌های آن محسوب می‌شود.

 

حال اگر قطر ماه و خورشید خیلی نزدیك به هم باشد آن‌گاه این انحنای زمین است كه با دور‌شدن و نزدیك شدن سایه ماه به زمین باعث ایجاد یك كسوف مخلوط كلی- حلقوی می‌شود. در این حالت در ابتدا و انتهای مسیر، ماه نمی‌تواند قرص خورشید را بپوشاند و شاهد كسوف حلقوی خواهیم بود. ولی در وسط مسیر قطر ماه كمی بزرگتر شده و ثانیه‌هایی خورشید را در پس خود پنهان می‌كند. در مسیر حلقوی، به دلیل هم‌اندازه بودن سطح ماه و خورشید دانه‌های بیلی به وفور دیده می‌شود. در مسیر كلی نیز به دلیل كوچك بودن مخروط سایه، هوا بسیار روشنتر از كسوف‌های كلی دیگر است و ممكن است به دلیل هم اندازه بودن سطح ماه و خورشید شاهد پدیده‌ی نادر دو حلقه‌ی الماس باشیم.

 

 در واقع كسوف كلی حلقوی در یك چرخه‌ی ساروسی باعث تغییر نوع كسوف در ادامه‌ی دوره می‌شود كه بسته به نوع چرخه كه فاصلة ماه از زمین در حال كاهش باشد و یا افزایش از حلقوی به كلی و از كلی به حلقوی تغییر می‌یابد.نوع چهارم كسوف‌ها جزئی است. كسوف جزئی در حالتی رخ می‌دهد كه مخروط سایه در فضا قرار دارد و تنها نیمسایه است كه به زمین می‌رسد. در این حالت تمام مناطق واقع در مسیر كسوف شاهد یك كسوف جزئی هستند و هر چه زمین به مخروط سایه معلق در فضا نزدیك‌تر باشند، درصد پوشیدگی بیشتری از ماه (كه در قطبین زمین قرار دارد) را شاهد خواهیم بود. البته نیمسایه ماه در هر سه كسوف قبلی كه توضیح داده شد نیز وجود دارد و باعث كسوف جزئی می‌شود و مناطقی كه در مخروط سایه قرار ندارند كسوف را به صورت جزئی خواهند دید.

  

چند نوع خسوف روی می‌دهد؟

همان‌طور كه در قسمت‌های قبل ذكر شد، پدیده‌ی خسوف یا ماه گرفتگی زمانی رخ می‌دهد كه ماه از نیمسایه یا سایه‌ی زمین عبور كند. در این حالت بسته به نوع عبور ماه سه نوع خسوف رخ می‌دهد. اگر قسمت یا تمام ماه وارد نیمسایه زمین شود، خسوف نیمسایه‌ای روی می‌دهد كه در این حالت تنها از درخشندگی ماه مقداری كاسته می‌شود. غلظت نیمسایه از خارج به داخل افزایش می‌یابد، لذا هر چه ماه بیشتر وارد نیمسایه شود، مقدار كاسته‌شدن نور ماه (مانند خسوف 24 اسفند 1384) بارزتر خواهد بود.

 

نوع دیگر خسوف، به شكل جزئی روی می‌دهد. در خسوف جزئی، ماه ابتدا وارد نیمسایه شده، ولی قسمتی از ماه وارد سایه‌ی زمین می‌شود. در خسوف جزئی ماه بیشتر از سایر مواقع در لبه‌های سایه‌ی زمین حركت می‌كند و فرصت بیشتری را برای بررسی مقدار غلظت جو زمین بر روی ماه فراهم می‌آورد.

 

نوع آخر خسوف به صورت كلی روی می‌دهد. در این حالت تمام قرص ماه پس از ورود به نیمسایه به سایه نیز وارد می‌شود. به علت وجود جو در اطراف زمین، انكسار نور قرمز خورشید  در جو زمین در امواج بلند به سطح ماه می‌رسد و باعث روشن‌ و قرمز بودن ماه در حین خسوف كلی می‌شود. ولی ماه در حین چند گرفت كلی رنگ مشابهی ندارد و عواملی همچون میزان غبار موجود در جو و نحوه‌ی عبور ماه از درون سایه و همچنین قرار‌گیری ماه در اوج و حضیض باعث تیره‌تر یا روشن‌تر شدن ماه در حین گرفت كلی می‌شود.