चंद्रग्रहण :
ग्रहणे हा सावल्यांचा परिणाम आहे. चंद्र पृथ्वीच्या सावलीत सापडला की चंद्रग्रहण होते. सूर्याकडून येणारा प्रकाश पृथ्वी अडवते, त्यामुळे पृथ्वीची विरुद्ध दिशेला अवकाशात सावली पडते. या सावलीत सापडायचे असेल तर चंद्र हा पृथ्वीच्या संदर्भात सूर्याच्या विरुद्ध बाजूला असला पाहिजे. याचाच अर्थ सूर्य आणि चंद्र यांच्या बरोबर मध्यभागी पृथ्वी असायला पाहिजे. या स्थितीला पौर्णिमा म्हणतात. म्हणजेच चंद्रग्रहणासाठी पौर्णिमा असणे ही आवश्यक अट आहे. पौर्णिमेशिवाय चंद्रग्रहण होऊच शकत नाही. अर्थात, प्रत्येक पौर्णिमेला चंद्रग्रहण व्हायला पाहिजे, म्हणजे वर्षात १२ चंद्रग्रहणे व्हायला पाहिजेत. मग असे का होत नाही? असे झाले असते, जर पृथ्वी सूर्याभोवती ज्या कक्षापातळीत (Orbital Plane) फिरते, त्याच पातळीत चंद्र पृथ्वीभोवती फिरला असता. चंद्र पृथ्वीभोवती ज्या कक्षेत फिरतो, ती कक्षापातळी पृथ्वीच्या सूर्यभ्रमण कक्षेच्या पातळीशी सुमारे ५ अंशाचा कोन करते. त्यामुळे काही पौर्णिमांना चंद्र पृथ्वीच्या सावलीच्या उत्तरेला, तर काही पौर्णिमांना चंद्र पृथ्वीच्या सावलीच्या दक्षिणेला असतो. अर्थात, अशा स्थितीत तो पृथ्वीच्या सावलीच्या कक्षेत येत नाही.
चंद्राची कक्षा आणि पृथ्वीची कक्षा एकमेकांना जिथे छेदतात, त्या छेदनबिंदूंना ‘पातबिंदू’ (Nodes) म्हणतात. यापैकी एका बिंदूशी चंद्र आला की तो आयनिकवृत्ताच्या (Ecliptic) च्या उत्तरेला जातो. या पातबिंदूला ‘राहू’ (Ascending node) म्हणतात. चंद्राच्या कक्षामार्गात याच्या विरुद्ध, म्हणजे १८० अंश अंतरावर जो बिंदू असतो त्याला ‘केतू’ (Descending Node) म्हणतात. येथून चंद्र आयनिकवृत्ताच्या दक्षिणेस जातो. चंद्र यापैकी कोणत्याही पातबिंदूपाशी आला की तो पृथ्वीकक्षेच्या पातळीत येतो आणि त्याचवेळी पौर्णिमा झाली की चंद्रग्रहण होते. म्हणजे चंद्रग्रहणासाठी दुसरी अट अशी, की तो पातबिंदूपाशी असला पाहिजे. मात्र चंद्राचे बिंब (ताऱ्यांपेक्षा) मोठे असल्यामुळे चंद्र पातबिंदूच्या थोडा मागे पुढे असला तरी चालतो. ग्रहण होण्यासाठी चंद्र पातबिंदूपासून किती अंश दूर असला पाहिजे हे गणिताने ठरवता येते. चंद्र आणि पातबिंदू यामधील अंतर पावणेचार (३.७५o) अंशांपेक्षा कमी असेल तर चंद्र पूर्णपणे पृथ्वीच्या गडद छायेत (Umbra) सापडून खग्रास चंद्रग्रहण होते. चंद्राच्या कक्षेचा पृथ्वीच्या कक्षेशी होणारा कोन बदलत असल्यामुळे विशिष्ट परिस्थितीत चंद्र पातबिंदूपासून ६ अंशापर्यंत दूर असला तरी खग्रास चंद्रग्रहण होऊ शकते. मात्र यापेक्षा जास्त दूर असल्यास खग्रास चंद्रग्रहण होऊच शकत नाही. खंडग्रास चंद्रग्रहण (Partial Lunar eclipse) होण्यासाठी चंद्र पातबिंदूपासून आणखी दूर असला तरी चालतो. ही मर्यादा ९ अंश ५० कलांची आहे, परंतु वर सांगितल्याप्रमाणे पातबिंदूपासून चंद्र बारा पूर्णाक पंचवीस (१२.२५o) अंश दूर असला तरी विशिष्ट परिस्थितीत खंडग्रास चंद्रग्रहण होण्याची शक्यता असते. चंद्र आणि पातबिंदू यामधील अंतर सव्वाबारा (१२.२५०) अंशापेक्षा जास्त असेल तर मात्र पृथ्वीच्या गडद सावलीत (Umbra) चंद्र सापडू शकत नाही. परिणामी आपण ज्याला चंद्रग्रहण म्हणतो ते होऊ शकत नाही.
खग्रास ग्रहणात पृथ्वीच्या गडद सावलीत आल्यामुळे चंद्र खरं तर गडप व्हायला हवा. निदान काळा दिसायला हवा, परंतु तसे होत नाही. पृथ्वीने सूर्यकिरण अडवले तरी पृथ्वी भोवतालच्या वातावरणात शिरणारे किरण चंद्रापर्यंत पोहोचतात, त्यामुळे चंद्र तांबूस दिसतो. मुख्यत: वातावरणातील बदलांमुळे चंद्र काही वेळा पृथ्वीच्या छायेत असूनही चंद्राला ग्रहण लागले आहे की नाही, हे सहजी कळू नये इतका तो प्रकाशित दिसतो. असे १९ मार्च १८४८ रोजी झालेल्या चंद्रग्रहणात घडले होते. या उलट १० जून १८१६ च्या चंद्रग्रहणात चंद्र जवळ जवळ गडपच झाला होता.
पृथ्वीच्या गडद सावलीचा (umbra) व्यास चंद्रबिंबाच्या आकाराच्या सव्वा दोन ते अडीच पट असतो, तसेच पृथ्वीची गडद सावली सुमारे १४ लाख किमीच्या आसपास लांबपर्यंत असते. चंद्राचे पृथ्वीपासूनचे अंतर जास्तीत जास्त ४ लाख ६ हजार किमी असते. त्यामुळे चंद्रबिंबाची परीघाकडील कड मोकळी राहून कंकणाकृती चंद्र ग्रहण झाले, असे कधीच होत नाही.
ग्रहण होण्यासाठी चंद्राच्या पातबिंदूपासूनच्या अंतराची मर्यादा कमी असल्यामुळे चंद्रग्रहणांची संख्या सूर्यग्रहणाच्या तुलनेत कमी असते. एका वर्षात दोन्ही मिळून जास्तीत जास्त ७ ग्रहणे होतात. त्यात चंद्रग्रहणांची संख्या २ किंवा ३ असू शकते. १९३५ साली सूर्यग्रहणांची संख्या ५ तर चंद्रग्रहणे २ झाली. तर ३ चंद्रग्रहणे आणि ४ सूर्यग्रहणे असे १९८२ साली झाले होते.
खग्रास चंद्रग्रहणाचा जास्तीत जास्त कालावधी १ तास ४२ मिनिटे असतो. स्पर्शापासून मोक्षापर्यंत जास्तीत जास्त ३ तास ४८ मिनिटे एवढा काळ जाऊ शकतो. चंद्र पृथ्वीभोवती फिरताना पश्चिमेकडून पूर्वेकडे जात असल्यामुळे, चंद्रग्रहणात चंद्राचा पृथ्वीच्या सावलीतील प्रवेश (स्पर्श) चंद्रबिंबाच्या पूर्व बाजूकडून होतो अर्थात मोक्ष चंद्रबिंबाच्या पश्चिम बाजूस होतो. लागोपाठच्या अमावास्येला सूर्यग्रहण होऊ शकते, परंतु लागोपाठच्या पौर्णिमांना चंद्रग्रहण होऊ शकत नाही. सूर्यग्रहणात ग्रहणाचा स्पर्श आणि मोक्ष हे क्षण प्रत्येक निरीक्षकासाठी समान नसतात. या उलट चंद्रग्रहणाच्या स्पर्शाचा क्षण सर्वांना एकच असतो. तीच गोष्ट चंद्रग्रहणाच्या मोक्षाबाबतही आहे. सूर्यग्रहण झालेच नाही असे वर्षच असू शकत नाही. परंतु चंद्रग्रहण झालेच नाही असे एखादे वर्ष असू शकते. अगदी अलीकडील उदाहरण द्यायचे झाले तर इ.स. १९९८ मध्ये चंद्रग्रहणच झाले नाही. सहा महिन्यांच्या अंतराने लागोपाठ चार वेळा चंद्रग्रहण होऊ शकते. १६ मे २००३, ९ नोव्हेंबर २००३, ४ मे २००४ आणि २८ ऑक्टोबर २००४ मध्ये, असा ‘चतुर्थ मेळा’ झाला होता, याला ‘tetrad’ म्हणतात. सुधारित गणितानुसार असा योग दर ५६५ वर्षांनी येतो.
छायाकल्प ग्रहण (Penumbral eclipse): चंद्र पृथ्वीच्या विरळ सावलीत शिरल्याने जे ग्रहण लागते, त्याला ‘छायाकल्प’ ग्रहण म्हणतात. जनमानसात असे चंद्रग्रहण ‘ग्रहण’ या सदरात मोडत नाही. त्यामुळे पंचांगात अशा छायाकल्प ग्रहणाचा उल्लेख ‘चंद्रग्रहण’ असा नसतो. पातबिंदूपासून १५ अंश २१ कला या मर्यादेत चंद्र असेल, तर छायाकल्प ग्रहण शक्य असते. छायाकल्प ग्रहणात चंद्र विरळ सावलीतून पूर्णपणे जाऊ शकतो, किंवा अंशत: ही जाऊ शकतो. संपूर्ण चंद्रबिंब विरळ सावलीतून जाऊ शकेल, असे घडण्यासाठी चंद्र अपभू बिंदूपाशी किंवा अपभू बिंदूजवळ असावा लागतो, म्हणजे पृथ्वी चंद्र अंतर जास्तीत जास्त असावे लागते. असे १४ मार्च २००६ च्या ग्रहणात घडले होते. चंद्राचा संपूर्ण प्रवास विरळ सावलीतून झाला की त्याला (Total penumbral eclipse) म्हणतात. अशा ग्रहणात चंद्रबिंबाच्या दृश्यप्रतीतही फारसा फरक जाणवत नाही.
संदर्भ :
- Mone, Hemant; Deshmukh, Shishir, Astronomy of Eclipses, 2009.
समीक्षक : आनंद घैसास
