ساروس

چگونگی رخ دادن گرفتگی‌های متعلق به دنباله ساروس شماره ۱۴۵ (برای مشاهده پویانمایی بر روی تصویر کلیک نمائید)
ساروس در اخترشناسی به دوره‌ای گفته می‌شود که برای پیشگویی زمان خورشیدگرفتگی و ماه‌گرفتگی استفاده می‌شود.
ساروس دوری به مدت ۲۲۳ ماه قمری است. یک ساروس برابر است با ۱۸ سال خورشیدی و ۱۱ روز و ۸ ساعت. اگر سال کبیسه باشد، این دوره برابر با ۱۸ سال و ۱۰ روز و ۸ ساعت می‌شود.
دوره ساروس (Saros period)
دوره ساروس، دوره‌ای زمانی است با چرخه‌ای حدود ۱۸ سال و ۱۱ روز و ۸ ساعت (تقریبا «۶۵۸۵ و یک سوم روز) که می‌تواند برای پیش‌بینی گرفتگی خورشید و گرفتگی ماه استفاده شود. بعد از گذشت ۱۸ سال از یک کسوف یا خسوف، مکان نقاط گره‌ای مدار ماه به جای قبلی خود برگشته، 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 و اندازه گرفتگی) روی می‌دهد. گفته می‌شود این گرفتهای مشابه تشکیل یک دنباله می‌دهند. هر دنباله ساروسی دارای یک شماره اختصاصی می‌باشد.
تاریخچه
ساروس را از روزگاران باستان می‌شناختند و بابلی‌های قدیم برای پیشگویی گرفتها از آن بهره می‌گرفتند.
واژه سومری/بابلی «سار» یکی از یکاهای اندازه‌گیری بود و ارزش عددی آن ظاهرا ۳۶۰۰ بوده‌است.
این ارتباط اولین بار توسط کلدانی‌ها یا منجمین بابلی چندین قرن قبل از میلاد مسیح کشف شد. بعدها این ارتباط به دست منجمین یونانی و رومی و مسلمان رسید. ساروس اولین بار توسط ادموند هالی در سال ۱۶۹۱ به چرخه کسوفها اطلاق شد، که آن را از یک دائرهالمعارف بیزانسی در قرن ۱۱ گرفته بود. واژه سومری/بابلی «سار» یکی از یکاهای اندازه‌گیری بود و ارزش عددی آن ظاهرا ۳۶۰۰ بوده‌است. در بعضی منابع نیز کلمه ساروس به معنای تکرار آمده‌است.
پیش‌بینی زمان گرفتگی‌ها
با توجه به تطابق‌های زیر می‌توان زمان رخ دادن گرفتگی‌ها را پیش‌بینی کرد:
۲۲۳ ماه هلالی (سینودیکی)=۶۵۸۵٫۳۲ روز که در آن، ماه هلالی: فاصله زمانی بین دو ماه بدر متوالی برابر با ۲۹ روز و۱۲ ساعت و ۴۴ دقیقه
۲۴۲ ماه گرهی=۶۵۸۵٫۳۶ روز که در آن، ماه گرهی: فاصله زمانی بین دو عبور ماه از یک گره برابر با ۲۷ روز و۵ ساعت و۶ دقیقه
۲۳۹ ماه آنومالی=۶۵۸۵٫۵۴ روز که در آن، ماه آنومالی: فاصله زمانی بین دو عبور متوالی ماه از نقطه اوج (یا حضیض) مداریش برابر با ۲۷ روز و۱۳ساعت و۱۹ دقیقه
۱۹ سال گرفتگی=۶۵۸۵٫۷۸ 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 ۶۵۸۵٫۵ روز(۱۸ سال ۱۱ روز و۸ ساعت که البته با توجه به وجود سال‌های کبیسه می‌تواند ۱۸ سال و۱۰ روز و ۸ ساعت یا ۱۸ سال و۱۲ روز و۸ ساعت باشد) از گرفت قبلی رخ می‌دهد. بخاطر ۸ ساعت تاخیر (قسمت اعشار مورد اول) مکان رویت گرفتگی‌های متوالی (در هر دنباله ساروسی) به اندازه یک سوم چرخش روزانه زمین به سمت غرب جابجا می‌شوند؛ بنابراین بعد از گذشت ۳ دوره می‌توان منتظر وقوع یک گرفتگی در یک مکان مشخص از زمین بود. برای نمونه اگر امسال در یک منطقه یک گرفتگی خورشید رخ دهد در ۳ دوره یا حدود ۵۴ سال دیگر نیز یک گرفتگی مشابه در ایران رخ خواهد داد.
تطابق با مورد سوم نیز به این منجر می‌شود که در هر دنباله ساروس، بدنبال هر گرفت کلی یک گرفت کلی و به دنبال هر گرفت طولانی یک گرفت طولانی دیگر رخ دهد الی آخر.
تفاوت مورد اول و مورد چهارم یعنی ۴۶/۰ نیز موجب انتقال مسیر گرفتگی به اندازه ۲ تا ۳ درجه به سمت شمال یا جنوب مسیر گرفتگی قبلی می‌شود. در نهایت، هر دوره ساروسی به سمت قطبها پیش رفته و در آخر پایان می‌یابد. هر دوره ساروسی می‌تواند شامل ۴۳ خورشید گرفتگی و ۲۸ ماه گرفتگی باشد.
دنباله ساروسی
یک دنباله ساروسی نوعی (که خود شامل چندین دوره ساروسی حدودا «۱۸ ساله‌است) برای خورشید گرفتگی، زمانی که ماه نو به اندازه ۱۹ درجه شرق یک گره باشد آغاز می‌شود. اگر اولین گرفتگی دنباله ساروسی، زمانی رخ دهد که ماه در گره نزولی باشد مخروط سایه ماه از فاصله ۳۵۰۰ کیلومتری پایین‌تر 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 ۳۰۰ کیلومتر به زمین نزدیک‌تر خواهد شد و گرفتگی با درصد بیشتری در ناحیه قطب جنوب والبته در عرض‌های بالایی‌تر مشاهده خواهد شد. بعد از گذشت ۱۰ یا ۱۱ دوره ساروسی (در حدود ۲۰۰ سال) اولین گرفتگی حلقوی در نزدیکی قطب جنوب زمین رخ خواهد داد. در طی ۹۵۰ سال بعدی یک گرفتگی حلقوی طی هر ۱۸٫۰۳۱(یک دوره ساروسی) رخ خواهد داد البته هربار به اندازه ۳۰۰ کیلومتر در عرض‌های جغرافیایی بالاتر زمین رخ خواهد داد. در نیمه راه این دنباله ساروسی، گرفتگی‌های 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» ۱۰ گرفتگی بعدی دنباله به صورت جزیی بوده و هر بار نیز مقدار گرفتگی به‌تدریج کمتر خواهد شد. در انتها، دنباله بعد از گذشت ۱۲ (یا بیشتر) قرن بعد از شروع از ناحیه جنوب زمین در ناحیه شمال زمین به آخر خواهد رسید. به دلیل بیضوی بودن مدار زمین و ماه طول و تعداد گرفتگی‌های هر دنباله ثابت نیست. طول یک دنباله ساروسی می‌تواند بین ۱۲۲۶ تا ۱۵۵۰ سال متغیر باشد و تعداد گرفتگی‌ها در هر دنباله نیز می‌تواند بین ۶۹ تا ۸۷ باشد که از میان آن‌ها ۴۰ تا ۶۰ مورد مرکزی هستند (یعنی گرفتگی کلی یا حلقوی).
گرفتگی‌های دنباله‌هایی که در نزدیکی گره صعودی ماه رخ می‌دهند بعد از آغاز دنباله در ناحیه قطب شمال زمین، به تدریج به سمت نواحی جنوبی‌تر جابجا می‌شوند و در انتها در ناحیه قطب جنوب خاتمه پیدا می‌کنند.
دنباله‌هایی که در نزدیکی گره صعودی ماه رخ می‌دهند دارای شماره فرد و گرفتگی‌هایی که در نزدیکی گره نزولی ماه رخ می‌دهند دارای شماره زوج هستند. روش شماره بندی دنباله ساروس‌ها اولین بار توسط ستاره‌شناس آلمانی وان دن برگ در سال ۱۹۵۵ در یک کتاب معرفی شده‌است. او شماره یک را به یک زوج دنباله گرفتگی خورشید و ماه که در هزاره دوم قبل از میلاد در جریان بودند اختصاص داد. با توجه به اینکه شماره دنباله ساروس‌ها به زمان آغاز یا انتهای دوره‌ها بستگی ندارد درک شماره بندی‌ها دشوار است. شماره بندی براساس زمانی که دنباله ساروسی به بیشینه خود می‌رسد انجام می‌شود. منظور از بیشینه زمانی است که مخروط سایه در نزدیکترین فاصله از مرکز زمین باشد.
از آنجاییکه ۲ تا ۵ خورشید گرفتگی در هرسال رخ می‌دهد در هرزمان بطور میانگین ۴۰ دنباله ساروسی در جریان وفعال است برای مثال در نیمه آخر قرن بیستم ۴۱ دنباله ساروس در جریان بوده که ۲۹ تای آن‌ها خورشید گرفتگی مرکزی (حلقوی وکلی) داشته‌اند. با به آخر رسیدن دنباله ساروس‌ها، دوره‌های جدید آغاز می‌شوند.
دنباله‌های ساروس ماه گرفتگی نیز مانند دنباله ساروسی خورشید گرفتگی می‌باشند. با این تفاوت که ماه گرفتگی‌هایی که در نزدیکی گره صعودی ماه رخ می‌دهند با شماره‌های زوج و آنهایی که در نزدیکی گره نزولی ماه رخ می‌دهند با اعداد فرد شماره‌گذاری می‌شوند. اولین پیش‌بینی گرفتگی در تاریخ به تالس میلتوس نسبت داده شده‌است. ظاهرااو برای اولین بار در سال۵۸۵ قبل از میلاد یک گرفتگی خورشید را قبل از غروب خورشید پیش‌بینی کرده بوده‌است.
دوره اینکس
علاوه بر دنباله ساروسی یک دوره دیگر نیز برای گرفتگی‌ها تعریف شده که دوره اینکس(Inex) نامیده می‌شود. دوره‌ای با طول زمانی ۳۵۸ ماه هلالی(۲۹ سال منهای حدود ۲۰ روز یا تقریبا۱۰۷۵۲ روز). از آنجاییکه این دوره بیان‌کننده فاصله زمانی بین دنباله ساروس‌های شماره‌گذاری شده متوالی است شناخت آن سودمند است.