สุริยุปราคา (Solar Eclipse) และ จันทรุปราคา (Lunar Eclipse)
Eclipse หรือ อุปราคา มาจากภาษากรีกแปลว่า อันตรธานหายไป แต่ในทางดาราศาสตร์มีความหมายว่า บังกันด้วยเงา เกิดจากการสร้างเงาของวัตถุหนึ่งไปบังอีกวัตถุหนึ่ง เช่นเงาของโลกไปบังดวงจันทร์ หรือ เงาของดวงจันทร์ที่ทอดมาบังบนโลก ที่เราเรียกว่า จันทรุปราคาและสุริยุปราคา ตามลำดับ นอกจากนี้ยังมีการบังกันด้วยดาวบริวารของดาวเอง เช่น ดาวบริวารของดาวพฤหัส
ยังมีอีกคำหนึ่งที่มีความหมายว่า บังกัน ก็คือ Occultation แต่เป็นการบังกันของวัตถุที่อยู่ใกล้ในแนวสาย ตา และมักจะใช้คำนี้กับกรณีวัตถุขนาดใหญ่บังวัตถุขนาดเล็ก เช่นดวงจันทร์บังดาวเคราะห์ หรือ ดวงจันทร์บังดาวฤกษ์ หรือ ดาวเคราะห์บังดาวฤกษ์ เป็นต้น
Transit ก็เป็นการบังกันอีกแบบหนึ่ง ของวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าเคลื่อนที่ผ่านวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่า เช่น ดาวพุธทรานซิตดวงอาทิตย์ หรือ ดาวศุกร์ทรานซิตดวงอาทิตย์
แต่ทั้งหมดนี้สิ่งที่น่าสนใจคือ ทั้ง Eclipse และ Occultation รวมทั้ง Transit นั้นจะเกิดขึ้นบนแนวเส้นสุริยะวิถี หรือ เส้นอิคลิปติคทั้งสิ้น และเกิดขึ้นได้อย่างไร ในที่นี้จะกล่าวถึงเฉพาะอุปราคาที่เกิดขึ้นระหว่าง โลก ดวงอาทิตย์ และ ดวงจันทร์ ก่อนเท่านั้น
สุริยุปราคา (Solar Eclipse) เกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์อยู่ด้านหน้าดวงอาทิตย์ทำให้เกิดเงามืดทอดมายังโลก ซึ่งจะตรงกับช่วงเดือนมืด หรือตรงกับ แรม 14-15 ค่ำ หรือ อาจจะเป็นขึ้น 1 ค่ำ ตามปฏิทินจันทรคติ ก็ได้
แต่ดวงจันทร์ไม่ได้บังดวงอาทิตย์ทุกครั้งที่อยู่ด้านหน้า เนื่องจากวงโคจรของดวงจันทร์นั้นเอียงทำมุม 5 องศากับเส้นอิคลิปติด ในขณะที่ดวงอาทิตย์นั้นมีความกว้างเชิงมุมเพียงครึ่งองศา ทำให้บางครั้งดวงจันทร์ก็อยู่สูงกว่าดวงอาทิตย์ และ บางครั้งก็อยู่ต่ำกว่าดวงอาทิตย์ ตำแหน่งที่จะทำให้ดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์ได้ก็คือตำแหน่งที่ดวงจันทร์อยู่บน โหนด (node)
โหนด(node) ก็คือจุดตัดที่เกิดขึ้นจากวงโคจร 2 วงที่เอียงไม่เท่ากัน จะเกิดขึ้น 2 จุด (เช่นเดียวกับระนาบอิคลิปติคกับระนาบเส้นศูนย์สูตรฟ้าที่เอียงทำมุม 23.5 องศาและตัดกันที่จุด 2 จุด ที่เรียกว่า Vernal Equinox และ Autumnal Equinox ) ซึ่งสองจุดนั้นได้แก่
Ascending Node คือจุดตัดที่วัตถุกำลังเคลื่อนที่ขึ้นจากทิศใต้ไปทิศเหนือ
Descending Node คือจุดตัดที่วัตถุกำลังเคลื่อนที่ลงจากทิศเหนือไปทิศใต้
แต่โหนดของดวงจันทร์นี้ไม่ได้คงที่ มีการเปลี่ยนตำแหน่งไปทางทิศตะวันตกเรื่อยๆ เนื่องจากแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ โหนดของดวงจันทร์จะเลื่อนครบ 1 รอบกินเวลานาน 18.6 ปี หรือจุดโหนดเลื่อนไปทางทิศตะวันตกปีล่ะ 19.35 องศา
ตำแหน่ง A และ B เป็นตำแหน่งที่ระนาบของดวงจันทร์อยู่เหนือและใต้เส้นอิคลิปติคตามลำดับ ทำให้ไม่เกิดอุปราคา ส่วนตำแหน่ง C และ D ดวงจันทร์อยู่บนตำแหน่งโหนดพอดี ทำให้เกิดอุปราคา
เมื่อดวงจันทร์อยู่ในตำแหน่งโหนดด้านหน้าดวงอาทิตย์จะทำให้เกิดอุปราคาขึ้น ได้ ซึ่งเงาที่เกิดจากดวงจันทร์นั้นมี 2 แบบคือ เงามืด (Umbra) และ เงามัว (Penumbra) แต่ ด้วยวงโคจรของดวงจันทร์ และ โลก ไม่ได้เป็นวงกลม แต่เป็นวงรี ทำให้มีระยะใกล้และไกลต่างกัน เกิดความแตกต่างของความกว้างเชิงมุมขึ้น จึงเกิดการบังกันได้ไม่สนิท ทำให้สุริยุปราคามีหลายแบบ
การเกิดสุริยุปราคามีหลายแบบตามลักษณะเงาที่เราเห็นคือ
1) สุริยุปราคาเต็มดวง (Total Eclipse) เป็นการเกิดการบังกันที่สมบูรณ์แบบ คือดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์ได้เต็มดวงพอดี หรือขนาดความกว้างเชิงมุมของดวงจันทร์เท่ากันหรือใหญ่กว่าดวงอาทิตย์เล็ก น้อย นักดาราศาสตร์ให้ความสนใจกับสุริยุปราคาแบบเต็มดวงนี้มากที่สุด เพราะมีปรากฏการณ์หลายตามมาด้วย เช่น ปรากฏการณ์แหวนเพชร (Diamond Ring) และ ลูกบัดของเบรี่ (Baily's Beads)
 ลูกปัดของเบรี่ (Baily's Beads) เกิดขึ้นหลังจากที่ดวงจันทร์ เคลื่อนมาบังดวงอาทิตย์เกือบหมด หรือระหว่างที่กำลังบังกันสนิท จะเกิดแสงสว่างบริเวณขอบของดวงจันทร์ คล้ายสร้อยลูกปัด ซึ่งได้ชื่อจาก ฟรานซิส เบรี่ นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ ผู้ซึ่งอธิบายได้ถึงปรากฏการณ์ดังกล่าว ว่าเกิดจากแสงของดวงอาทิตย์ที่ยังลอดผ่านช่องเขาที่อยู่ตามบริเวณขอบของดวง จันทร์ |  แหวนเพชร (Diamond Ring) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้น ก่อนการบังกันสนิท และก่อนจะออกจากคราส ซึ่งจะเกิดแสงวาบจากดวงอาทิตย์เพียงช่วงเวลาสั้นๆเท่านั้น ลักษณะคล้ายแหวน |
 โคโรน่า(Corona) มีเพียงสุริยุปราคาเต็ม ดวงเท่านั้นที่จะทำให้เราสามารถสังเกตเห็น ชั้นบรรยากาศโคโรน่าของดวงอาทิตย์ได้ |  โพรมิเน้นท์ (Prominance) คือ พวยก๊าซที่พุ่งออกมาจากผิวของดวงอาทิตย์ชั้นโฟโตสเซีย ซึ่งปกติเราจะสังเกตเห็นได้จากคลื่นแสงย่านไฮโดรเจนอัลฟ่า เท่านั้น แต่ระหว่างที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวง เราสามารถเห็นพวยก๊าซนี้ได้จากกล้องโทรทรรศน์โดยตรงโดยไม่มีอันตราย |
ปรากฏการณ์สุริยุปราคาเต็มดวงนั้นจัดว่าเป็นปรากฏการณ์ที่หาดูได้ยาก เพราะโอกาสที่ขนาดของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์จะเท่ากันพอดีนั้นมีน้อยครั้ง ความจริงแล้วขนาดของดวงจันทร์นั้นเล็กกว่าดวงอาทิตย์มากๆ แต่ว่าระยะทางระหว่างโลกถึงดวงอาทิตย์นั้นมีค่าประมาณ 400 เท่าของระยะทางระหว่างโลกถึงดวงจันทร์ ประกอบขนาดของดวงอาทิตย์นั้นใหญ่กว่าดวงจันทร์ 400 เท่าด้วยเช่นกัน ทำให้ขนาดกว้างเชิงมุมของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ใกล้เคียงกันพอดีคือ ½ องศา แต่ในอนาคตอีกราวล้านปีข้างหน้าดวงจันทร์จะถอยห่างจากโลกเราขึ้นไปทุกที เพื่อรักษาโมเมนตัมเชิงมุมเอาไว้ ทำให้ขนาดปรากฏของดวงจันทร์เล็กกว่าดวงอาทิตย์ เราคงไม่มีโอกาสที่จะได้เห็นสุริยุปราคาเต็มดวงอีก
ปรากฏการณ์สุริยุปราคา เต็มดวงสามารถเกิดขึ้นได้นานที่สุด 7 นาที 31 วินาที และเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 30 มิถุนายน คศ.1973 ครั้งล่าสุดที่เกิดขึ้นนานที่สุดเมื่อวันที่ 11 กรกฏาคม 1991 กินเวลา 6 นาที 54 วินาที และครั้งต่อไปที่จะเกิดในอนาคตในวันที่ 22 กรกฏาคม คศ.2009 จะกินเวลานาน 6 นาที 40 วินาที
หมายเหตุ: การสังเกตสุริยุปราคาเต็มดวงนั้น ช่วงแรกก่อนที่ดวงจันทร์จะบังสนิท จะต้องมองดูปรากฏการณ์ด้วยผ่านฟิลเตอร์กรองแสงที่ได้มาตรฐานด้วย เพราะแสงอาทิตย์ยังมีความสว่างมากอยู่
2) สุริยุปราคาบางส่วน (partial Eclipse) เป็นการเกิดสุริยุปราคาที่ดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์ไม่หมด ซึ่งบางครั้งเกิดขึ้นจากดวงจันทร์ไม่ได้อยู่บนโหนดพอดีทุกส่วน ทำให้มีบางส่วนที่บังดวงอาทิตย์ไม่หมด หรือเป็นกรณีของผู้สังเกตที่อยู่ใกล้แนวการเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงแต่เงา ส่วนมืด (Umbra) ไม่ได้ผ่านส่วนนั้นของผู้สังเกต จะเป็นส่วน penumbra หรือเงามัวแทน ซึ่งจะสังเกตเห็นเป็นสุริยุปราคาบางส่วนทั้งผู้สังเกตที่อยู่ตอนบนและตอน ล่างของแนวผ่านอุปราคา
3) สุริยุปราคาวงแหวน (Annular Eclipse) คล้ายกับสุริยุปราคาเต็มดวงตรงที่ดวงจันทร์มาอยู่ในตำแหน่งโหนดพอดี แต่ว่าขนาดเชิงมุมของดวงจันทร์นั้นเล็กกว่าดวงอาทิตย์ไปเล็กน้อย เนื่องจากวงโคจรของดวงจันทร์รอบโลกที่เป็นวงรีจึงมีบางช่วงที่ดวงจันทร์อยู่ ใกล้ และอยู่ไกลจากโลก ขนาดเชิงมุมจึงเปลี่ยนไป และขณะเกิดปรากฏการณ์เป็นช่วงที่ดวงจันทร์อยู่ห่างจากโลกทำให้ขนาดความกว้าง เชิงมุมของดวงจันทร์เล็กกว่าดวงอาทิตย์
4) สุริยปราคาแบบผสม (Hybrid Eclipse) เป็นสุริยุปราคาที่เกิดขึ้นกึ่งกลางระหว่างแบบเต็มดวงและแบบวงแหวน ตามแนวที่เงามืดผาดผ่านเช่นเริ่มเห็นแบบเต็มดวงแต่จบท้ายด้วยแบบวงแหวนหรือ เริ่มต้นแบบวงแหวนแต่จบท้ายด้วยแบบเต็มดวง เป็นสุริยุปราคาที่ค่อนข้างหายากและเกิดขึ้นน้อยมาก
เราจะกำหนดความสว่าง (magnitude) ของสุริยุปราคาได้ตามขนาดการบังกันของดวงจันทร์ด้วย ได้แก่ สุริยปราคาเต็มดวงจะมีค่าแมกนิจูดมากกว่า 1 ในขณะที่สุริยุปราคาแบบวงแหวน หรือ บางส่วนจะมีค่าแมกนิจูดน้อยกว่า 1
ตารางปรากฏการณ์สุริยุปราคาเต็มดวงในประเทศไทย
1) วันที่ 11 ธันวาคม พศ.2228 สมัยสมเด็จพระนารายณ์มหาราช
2) วันที่ 18 สิงหาคม พศ.2411 สมัยพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ร.4 ที่ต.หว้ากอ
3) วันที่ 6 เมษายน พศ.2418 สมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ร.5 จ.เพชรบุรี
4) วันที่ 9 พฤษภาคม พศ.2472 สมัยพระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ร.7 จ.ปัตตานี
5) วันที่ 20 มิถุนายน พศ.2498 สมัยพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดช ร.9 จ.พระนครศรีอยุธยา
6) วันที่ 24 ตุลาคม พศ.2538 สมัยพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดช ร.9 ครั้งสุด
และครั้งต่อไปที่เกิดขึ้นในประเทศไทยคือ วันที่ 11 เมษายน พศ.2613
ซารอส (Saros) การหวนกลับของอุปราคา
ใน 1 รอบปีที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์นั้น จะเกิดอุปราคาขึ้น 2 ครั้งทิ้งระยะห่างกันนานประมาณ 6 เดือนซึ่งส่วนมากจะเกิดขึ้นช่วนต้นปีกับปลายปี แต่ใน 1 รอบปีนั้น โหนดของดวงจันทร์จะเคลื่อนสวนทิศกับวงโคจรของโลกอีก 19 องศา ทำให้จุดโหนดของดวงจันทร์มาถึงจุดบังดวงอาทิตย์เร็วกว่าเดิมและเกิดอุปราคา เร็วขึ้นอีก 18.6 วัน เราเรียกว่า 1 รอบปีอุปราคา (Eclipse Year) หรือปีราหู ซึ่งกินเวลาเพียง 346.6 วัน (ปีสุริยคตินาน 365.24 วัน) ทำให้ 1 รอบปีอุปราคาสั้นกว่าปีสุริยคติเมื่อนานวันขึ้นจะทำให้บางปีมีอุปราคา มากกว่าค่าเฉลี่ยปีละ 2 ครั้ง เช่นในปี พศ.2479 เกิดสุริยุปราคา 5 ครั้ง และ ปีพศ.2525 เกิดสุริยุปราคาขึ้น 4 ครั้ง
แต่คนในสมัยโบราณตั้งแต่ยุคบาบิโรเนียน สังเกตว่าอุปราคามีการเกิดซ้ำรอยเดิม ที่เรียกว่า “การ หวนกลับมาของอุปราคา” บางคนเรียก “อุปราคาสายพันธ์เดียวกัน” การที่จะเกิดเป็นอุปราคาสายพันธ์เดียวกันได้นั้นจะต้องเป็นตำแหน่งที่ดวง จันทร์ดับเหมือนเดิมและอยู่จุดโหนดเดิมด้วย ซึ่งจะต้องกินเวลาประมาณ 223 เดือนอุปราคา หรือ 6,585 วัน หรือประมาณ 18 ปี 11 วัน เรียกว่า 1 รอบซารอส (Saros Cycle) แต่การเกิดอุปราคาแบบเดิมนั้นไม่จำเป็นต้องเป็นสถานที่เดิมบนโลกเสมอไป และในช่วง 1 รอบซารอสก็จะมีซารอสอื่นๆอีกมากมายหลายชุด
คำแนะนำในการสังเกตสุริยุปราคา
เนื่องจากสุริยุปราคาที่เห็นในประเทศไทยครั้งนี้ เป็นสุริยุปราคาบางส่วน ทำให้ยังมีส่วนที่สว่างของดวงอาทิตย์อยู่ด้วย การสังเกตโดยตรงจะทำอันตรายกับดวงตาของเราจนสามารถทำให้ตาบอดได้ จึงควรทำด้วยความระมัดระวัง
1) การสังเกตด้วยตา ควรมองผ่านแผ่นกรองแสงที่ได้คุณภาพ เช่น แว่นดูสุริยคราส ที่ผลิตเพื่องานนี้โดยเฉพาะ ไม่ควรใช้วัสดุกรองแสงอื่นๆ เช่น ฟิล์มถ่ายรูปเสียๆ หรือ กระจกรมควัน เพราะวัสดุเหล่านี้กรองได้เพียงความเข้มแสง แต่รังสีอันตรายอื่นๆจากดวงอาทิตย์ยังผ่านได้อยู่ และที่สำคัญไม่ควรจ้องมองดวงอาทิตย์เป็นเวลานานๆ แม้จะมีแว่นป้องกันแล้วก็ตาม
2) การสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์ ซึ่งปกติแล้วจะเป็นการห้ามโดยเด็ดขาดที่จะใช้กล้องส่องดูดวงอาทิตย์โดยตรง ควรจะติดแผ่นกรองแสงด้านหน้ากล้องด้วยฟิล์มหรือวัสดุที่ได้คุณภาพ และไม่ควรใช้ฟิลเตอร์ดวงอาทิตย์ที่ติดเลนซ์ตา เพราะจะทำให้เสี่ยงมากกับอันตรายมากกว่า
3) การใช้วิธีโปรเจคชั่นดวงอาทิตย์ กรณีที่เรามีโทรทรรศน์แต่ไม่มีแผ่นกรองแสงที่ได้คุณภาพ ควรใช้วิธีโปรเจ็คชั่นภาพจากดวงอาทิตย์ลงบนฉากสีขาวตามวิธีดังรูป จะเป็นวิธีที่ปลอดภัยที่สุด
จันทรุปราคา (Lunar Eclipse)
เป็น อุปราคาที่เกิดขึ้นจากเงาของโลกไปบังดวงจันทร์ และเป็นกรณีตรงข้ามกับสุริยุปราคาด้วย ปกติแล้วเมื่อมีการเกิดสุริยุปราคาขึ้นในคืนเดือนมืดซึ่งตรงกับ แรม 14 ค่ำ หรือ 15 ค่ำ อีก 15 วันต่อมาเมื่อดวงจันทร์กลับมาอยู่ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ในคืนวันเพ็ญขึ้น 15 ค่ำ จะมีจันทรุปราคาเกิดขึ้นตามมาด้วย แต่ก็ไม่ทุกครั้งเสมอไป
ประเภทของเงาจันทรุปราคา ก็เช่นเดียวกับสุริยุปราคาคือ มีทั้งเงามืด (Umbra) และเงามัว (Penumbra) แต่เงามืดจะสังเกตการเปลี่ยนแปลงได้ชัดกว่า ในขณะที่เงามัวนั้นจะสังเกตเห็นความแตกต่างของความสว่างของแสงจันทร์นั้น น้อยมาก
ประเภทของจันทรุปราคา
1) จันทรุปราคาเต็มดวง (Total Lunar Eclipse) เกิดจากดวงจันทร์ผ่านเข้าไปอยู่ในเงามืดของโลกเต็มตัว ระยะเวลานานจะแตกต่างกันตามตำแหน่งที่ดวงจันทร์เข้าไปเงามืด
2) จันทรุปราคาบางส่วน (Partial Lunar Eclipse) เกิดจากดวงจันทร์ผ่านเข้าไปในเงามืดของโลกเพียงบางส่วนเท่านั้น
3) จันทรุปราคาเงามัว (Penumbra Lunar Eclipse) เกิดจากดวงจันทร์ผ่านเข้าไปในเงามัวของโลก ซึ่งไม่ค่อยเห็นการเปลี่ยนแปลงมากนัก
ตารางการเกิดจันทรุปราคาที่เห็นได้ในประเทศไทย 2549-2553
15 มีนาคม พศ.2549 จันทรุปราคาในเงามัว เวลา 04.21 จนถึงรุ่งเช้า
8 กันยายน พศ.2549 จันทรุปราคาบางส่วน เวลา 01.02 ถึง 02.37 น.
3 มีนาคม พศ.2550 จันทรุปราคาเต็มดวง เวลา 04.30 จนถึงรุ่งเช้า
28 สิงหาคม พศ.2550 จันทรุปราคาเต็มดวง เวลา 15.50 ถึง 19.23 น.
17 สิงหาคม พศ.2551 จันทรุปราคาบางส่วน เวลา 02.35 ถึง 05.44 น.
9 กุมภาพันธ์ พศ.2552 จันทรุปราคาในเงามัว เวลา 19.42 ถึง 23.35 น.
1 มกราคม พศ.2553 จันทรุปราคาบางส่วน เวลา 01.51 ถึง 02.53 น.
26 มิถุนายน พศ.2553 จันทรุปราคาบางส่วน เวลา 17.16 ถึง 20.00 น.
21 ธันวาคม พศ.2553 จันทรุปราคาเต็มดวง เวลา 17.00 น. ดวงจันทร์เริ่มคายแล้ว
