امسال، در تاریخ ۲۱ آگوست (۳۰ مرداد) یک خورشید گرفتگی کامل رخ می‌دهد و ساکنین برخی از ایالت‌های آمریکا می‌توانند آن را کاملاً واضح مشاهده کنند. متأسفانه این پدیده‌ی بسیار زیبا تنها در ایالات متحده قابل مشاهده است و خورشید گرفتگی کامل بعدی که در ایران نیز قابل مشاهده است، در سال ۲۰۳۴ رخ خواهد داد. در جریان یک خورشید گرفتگی کامل، تمامی رصدگران نگاه خود را متوجه خورشید می‌کنند؛ اما در این میان نباید ماه را از یاد ببریم. در واقع ما باید توجه بیشتری به ماه داشته باشیم؛ زیرا این قمر زیبا و دوست داشتنی طی فرآیندی بسیار آهسته، از زمین دور می‌شود و این یعنی پدیده‌های سماوی نظیر خورشید گرفتگی کامل، قرار نیست که برای همیشه رخ دهند.

کم‌تر از ۲۰ روز دیگر به وقوع خورشید گرفتگی کامل در آمریکا باقی مانده است. این پدیده از ایالت اورگان آغاز می‌شود و تا کارولینای جنوبی ادامه خواهد داشت. یک خورشید گرفتگی کامل، تنها زمانی رخ می‌دهد که قرص ماه از بین زمین و خورشید عبور کند و مانع نور خورشید شود؛ به این ترتیب یک سایه نسبتاً بزرگ ایجاد می‌شود و بخشی از سطح زمین را تاریک می‌کند. ریچارد وندراک، دانشمند قمرشناس از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا، می‌گوید:

یک خورشید گرفتگی کامل، سه عضو دارد که عبارتند از: ماه، زمین و خورشید. این پدیده، فقط هنگامی رخ می‌دهد که در زمان مقارنه‌ی ماه، این سه عضو در یک راستا قرار بگیرند؛ یعنی ماه بین زمین و خورشید قرار بگیرد و مانع از رسیدن نور خورشید به زمین شود.

خورشید گرفتگی کامل وقتی رخ می‌دهد که از سطح زمین، اندازه‌ی ظاهری ماه و خورشید به شکل کاملاً برابر دیده شود. خورشید ۴۰۰ برابر عریض‌تر از ماه است؛ اما فاصله‌ی ماه از زمین ۴۰۰ برابر کم‌تر از فاصله‌ی خورشید از زمین است. ماه طی یک فرآیند طبیعی و بسیار آهسته، همواره در حال دور شدن از زمین است. این قمر زیبا، سالانه ۴ سانتی‌متر از زمین دور می‌شود. این فرآیند باعث می‌شود که فاصله‌ی بین وقوع خورشید گرفتگی‌های کامل، دائماً بیشتر و بیشتر شود و حتی در آینده‌ای بسیار دور، این پدیده هرگز رخ نخواهد داد؛ زیرا با توجه به دور بودن ماه، اندازه‌ی ظاهری آن از زمین برای پوشاندن سطح خورشید بسیار کوچک خواهد بود.

ریچارد وندارک طی یک بیانیه‌ی رسمی این چنین گفته است:

با گذر زمان، تعداد خورشید گرفتگی‌های کاملی که رخ می‌دهند کاهش خواهد یافت. حدود ۶۰۰ میلیون سال آینده، زمین برای آخرین‌بار شاهد این پدیده‌ی بسیار زیبا خواهد بود.

در حال حاضر هر ۱۸ ماه یک‌بار در نقاط مختلفی از سطح زمین، خورشید گرفتگی کامل رخ می‌دهد؛ اما وقوع این پدیده در یک مکان خاص، بسیار نادر است؛ زیرا سایه درونی ماه نسبتاً کوچک است و برای پوشش یک منطقه به طور کامل، کافی نیست. این یعنی اگر گفته می‌شود خورشید گرفتگی کامل در ایالات متحده رخ می‌دهد، به این معنی است که تنها در برخی ایالت‌ها و آن هم روی یک مسیر خاص می‌توان خورشید گرفتگی را به طور کامل مشاهده کرد. منابع رسمی ناسا می‌گویند:

شرط اول برای مشاهده‌ی خورشید گرفتگی کامل این است که شما در سمت روز سیاره‌ی زمین باشید. دومین شرط این است که شما در مسیر حرکت سایه درونی ماه مستقر شوید. اگر شما بتوانید در مسیر درست قرار بگیرید، به راحتی می‌توانید خورشید گرفتگی کامل را مشاهده کنید؛ اما این را بدانید که یک چنین پدیده‌ای در همان نقطه‌ای که مستقر شده‌اید، تا ۳۷۵ سال آینده رخ نمی‌دهد.

اما توجه داشته باشید که خورشید گرفتگی جزئی در مناطق گسترده‌تری قابل مشاهده خواهد بود و یک پدیده‌ی نادر نیست. سایه کلی ماه از دو بخش سایه و نیم سایه تشکیل شده است و هر کدام از آن‌ها مشخص می‌کنند که یک ناظر زمینی چه نوع گرفتگی را مشاهده می‌کند. سایه، یا همان سایه درونی که بخش کاملاً تاریک از سایه کلی ماه است، مانع تمام نور خورشید شده می‌شود؛ اما نیم سایه یا همان بخش روشن‌تر از سایه کلی ماه، قسمتی از قرص خورشید را می‌پوشاند.

در نقشه‌های گرفتگی که مسیر حرکت خورشید گرفتگی کامل را نشان می‌دهند، ما یک دایره کوچک سیاه را می‌بینیم که نشان دهنده‌ی سایه درونی ماه است. اگر بخواهیم دقیق‌تر بگوییم، این سایه درونی به شکل یک چندضلعی غیرمنتظم با لبه‌هایی اندکی خمیده است؛ زیرا سطح ماه نیز دقیقاً یک دایره‌ی کامل نیست.

دانشمندان ناسا به کمک داده‌های مدارگرد شناسایی ماه (LRO)، می‌توانند از سطح ماه یک نقشه‌ی کلی با جزئیات بسیار دقیق تهیه کنند که در آن حتی کوه‌ها و دره‌ها نیز مشخص می‌شوند. این نقشه می‌تواند تأثیرات ویژگی‌های سطحی ماه روی مسیر عبور نور خورشید و شکل سایه‌ی ماه را در طول خورشید گرفتگی کامل نشان دهد. دانشمندان به کمک این نقشه‌های توپوگرافی در کنار داده‌های زمینی، می‌توانند نقاطی از سطح زمین را که خورشید گرفتگی به صورت کامل در آن‌جا مشاهده می‌شود، مشخص کنند.

اِرنی رایت، از واحد نقشه‌برداری مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا، می‌گوید:

به کمک این روش تجسمی جدید، ما می‌توانیم با در نظر گرفتن نقاط پست و مرتفع روی زمین، محل افتادن سایه‌ی درونی ماه را با دقت بسیار بالایی نشان دهیم؛ همچنین می‌توانیم چگونگی عبور پرتوهای نور خورشید را از میان دره‌هایی که در لبه‌ی قرص ماه هستند، نشان دهیم.

داده‌های مدارگرد شناسایی ماه به دانشمندان کمک می‌کند تا بتوانند مکانی را که دانه‌های بیلی برای رصدگران قابل مشاهده است، به طور دقیق مشخص کنند. دانه‌های بیلی، پدیده‌ای است که به هنگام عبور آخرین پرتوهای نور خورشید از میان ارتفاعات سطح ماه ایجاد می‌شود و تنها چند ثانیه قبل و بعد از خورشید گرفتگی کامل، قابل مشاهده است.