خسوف پدیده‌ای یکدست و هم‌شکل نیست. گاهی ماه فقط کمی کم‌نور می‌شود؛ گاهی انحنایی تاریک بخشی از سطح آن را می‌پوشاند؛ و گاهی سراسر قرص ماه به رنگ سرخ تیره درمی‌آید. تفاوت این حالت‌ها به چگونگی گذر ماه از سایهٔ زمین بستگی دارد. سه اصطلاح نیم‌سایه‌ای، جزئی و کامل نشان می‌دهند چه مقدار از ماه وارد تاریک‌ترین بخش سایه، یعنی تمام‌سایه، می‌شود. دانستن هندسهٔ این پدیده تشخیص آنچه رخ می‌دهد را آسان‌تر می‌کند، به‌ویژه وقتی تغییرات ظریف باشند. برای آگاهی از تاریخ خسوف‌ها، زمان تماس‌ها، مدت‌زمان و امکان مشاهده در نقاط مختلف، از فهرست زندهٔ خسوف‌ها استفاده کنید.
زمین دو نوع سایه ایجاد می‌کند
خورشید منبع نوری گسترده است، نه نقطه‌ای. بنابراین زمین ناحیه‌ای مرکزی ایجاد می‌کند که در آن نور مستقیم خورشید مسدود می‌شود، و ناحیه‌ای بیرونی که در آن فقط بخشی از خورشید پوشیده است. سایهٔ مرکزی تمام‌سایه نام دارد و سایهٔ بیرونی و کم‌رنگ‌تر نیم‌سایه است. مرز میان این دو نتیجهٔ هندسه است: در نیم‌سایه، ناظری روی ماه هنوز بخشی از خورشید را می‌بیند، درحالی‌که در تمام‌سایه، زمین خورشید را به‌طور کامل می‌پوشاند.
خسوف فقط هنگام ماه کامل رخ می‌دهد؛ زمانی که زمین میان خورشید و ماه قرار می‌گیرد. اما بیشتر ماه‌های کامل از بالا یا پایین سایهٔ زمین می‌گذرند، زیرا مدار ماه نسبت به دایرةالبروج، یعنی صفحهٔ مدار زمین به دور خورشید، 5.14 درجه انحراف دارد. خسوف زمانی رخ می‌دهد که ماه کامل نزدیک محل تقاطع این دو صفحهٔ مداری باشد. راهنمای فازهای ماه توضیح می‌دهد که چرا فاز ماه به جایگاه آن نسبت به خورشید و زمین بستگی دارد؛ نوع خسوف نیز به مسیری بستگی دارد که ماه در سایهٔ زمین می‌پیماید.
خسوف نیم‌سایه‌ای: کم‌نورشدنی گسترده و ظریف
در خسوف نیم‌سایه‌ای، ماه از نیم‌سایهٔ زمین می‌گذرد، اما وارد تمام‌سایه نمی‌شود. هیچ لبهٔ تاریک و مشخصی از روی قرص ماه عبور نمی‌کند. در عوض، بخشی از ماه یا تمام آن اندکی کمتر از نور مستقیم خورشید دریافت می‌کند و ممکن است کمی سایه‌دار به نظر برسد؛ این حالت اغلب در سمت نزدیک‌تر به تمام‌سایه بیشتر دیده می‌شود. تشخیص این اثر آسان نیست، به‌خصوص در آغاز یا پایان پدیده که فقط بخش کوچکی از ماه در نیم‌سایه قرار دارد.
به همین دلیل، خسوف نیم‌سایه‌ای می‌تواند هم‌ترازی‌ای واقعی و قابل‌اندازه‌گیری باشد، بی‌آنکه با چشم غیرمسلح جلوه‌ای چشمگیر داشته باشد. ممکن است این پدیده در عکس آشکارتر از نگاه گذرا باشد، اما نوردهی خودکار دوربین می‌تواند کم‌نورشدن را جبران کند و مقایسهٔ عکس‌ها را دشوارتر سازد. اگر عکس می‌گیرید، کادر و تنظیمات نوردهی را ثابت نگه دارید و تصویر را با عکسی که پیش یا پس از خسوف گرفته‌اید مقایسه کنید. خسوف نیم‌سایه‌ای به معنی گذر ماه از میان ابر یا تغییر در روشنایی خود ماه نیست؛ بلکه کاهش تدریجی نور خورشید است که از پوشاندن بخشی از خورشید توسط زمین و از دید ماه ناشی می‌شود.
برای نمونه، خسوف نیم‌سایه‌ای 20 فوریهٔ 2027 با مدت‌زمان نیم‌سایه‌ای 241 دقیقه ثبت شده است. این بازهٔ طولانی به این معنا نیست که ماه برای چهار ساعت آشکارا تاریک به نظر می‌رسد: سایه به‌تدریج تغییر می‌کند و احتمالاً بخش عمیق‌تر نیم‌سایه بیش از لبهٔ بیرونی و کم‌رنگ آن به چشم می‌آید. تقویم فوریهٔ 2027 زمان دقیق فازهای ماه را در آن ماه نشان می‌دهد و فهرست خسوف‌ها نیز جزئیات این پدیده را ارائه می‌کند.
خسوف جزئی: پیشروی انحنایی تاریک روی ماه
خسوف جزئی زمانی رخ می‌دهد که بخشی از ماه وارد تمام‌سایه شود و بقیهٔ آن بیرون از این ناحیه بماند. روشن‌ترین نشانهٔ دیداری آن، ناحیه‌ای خمیده و به‌وضوح تیره‌تر است که روی سطح ماه گسترش می‌یابد. لبهٔ تمام‌سایه خمیده است، چون زمین کروی است؛ خسوف‌ها به رصدگران کمک کردند این شکل را مدت‌ها پیش از آنکه فضاپیماها بتوانند از زمین در فضا عکس بگیرند، تشخیص دهند.
سایه جسمی جامد نیست که روی ماه قرار گرفته باشد و لبهٔ آن نیز کاملاً تیز نیست. نور خورشیدی که از جو زمین می‌گذرد، مرز سایه را نرم می‌کند. بااین‌حال، معمولاً تضاد میان بخش روشن بیرون از تمام‌سایه و بخش کم‌نورتر درون آن بسیار آشکارتر از سایه‌افتادگی در خسوف نیم‌سایه‌ای است. در خسوف جزئی، ماه ناپدید نمی‌شود و بخشی که همچنان بیرون از تمام‌سایه است، نور مستقیم خورشید را دریافت می‌کند.
میزان پوشیدگی ماه به مسیر خسوف بستگی دارد. گذری کم‌عمق به درون تمام‌سایه فقط بریدگی تاریک کوچکی ایجاد می‌کند؛ گذری عمیق‌تر می‌تواند بیشتر قرص ماه را بپوشاند، بی‌آنکه آن را به‌طور کامل بپوشاند. دسته‌بندی خسوف به جایگاه ماه در سایه مربوط است، نه به اینکه ناظری بتواند آن را ببیند یا نه. افق محلی، روشنایی روز، وضعیت هوا و جایگاه ماه در آسمان همگی بر امکان مشاهده اثر می‌گذارند. نمای شهری مانند صفحهٔ ماه لندن زمان طلوع و غروب ماه، ارتفاع، سمت و وضعیت هوا را نشان می‌دهد و می‌تواند برای برنامه‌ریزی کلی رصد آسمان مفید باشد.
خسوف کامل: ماه به‌طور کامل وارد تمام‌سایه می‌شود
در خسوف کامل، سراسر قرص ماه وارد تمام‌سایهٔ زمین می‌شود. ماه همچنان دیده می‌شود، زیرا جو زمین بخشی از نور خورشید را به درون سایه می‌پیچاند. هنگام عبور نور خورشید از جو، طول‌موج‌های آبی کوتاه‌تر بیش از طول‌موج‌های سرخ پراکنده می‌شوند. بنابراین، نوری که به ماه می‌رسد اغلب سرخ یا نارنجی است و سطح ماه آن را به‌سوی ناظران روی زمین بازمی‌تاباند.
اصطلاح رایج «ماه خونین» به این سرخی احتمالی اشاره دارد، نه به نوعی جداگانه از خسوف یا رنگی تضمین‌شده. خسوف کامل ممکن است مسی‌رنگ، قرمز آجری، قهوه‌ای تیره یا بسیار تاریک به نظر برسد. رنگ و روشنایی آن تا اندازه‌ای به میزان نوری بستگی دارد که از جو زمین عبور می‌کند؛ غبار، ابرها و ذرات موجود در جو می‌توانند بر نوری که از آن می‌گذرد اثر بگذارند. خسوف کامل به معنی ناپدیدشدن ماه نیست، هرچند اگر سایه به‌ویژه تاریک یا آسمان روشن باشد، دیدن ماه دشوار می‌شود.
تمام‌فازی بازه‌ای است که در آن سراسر ماه داخل تمام‌سایه قرار دارد. پیش و پس از آن، خسوف کامل شامل فازهای جزئی نیز می‌شود که طی آن‌ها قرص ماه وارد تاریک‌ترین بخش سایه می‌شود و از آن بیرون می‌آید. برای نمونه، خسوف کامل 31 دسامبر 2028 با 71.3 دقیقه تمام‌فازی ثبت شده است. توالی کامل خسوف از این بازهٔ مرکزی طولانی‌تر است؛ بنابراین، ناظرانی که تنها بخشی از پدیده را می‌بینند، ممکن است همچنان بتوانند فازی جزئی را مشاهده کنند.
هنگام رصد به چه چیزهایی توجه کنیم
رصد خسوف با چشم غیرمسلح بی‌خطر است و برخلاف خورشیدگرفتگی، به فیلتر محافظ نیاز ندارد. دوربین دوچشمی می‌تواند بررسی سایهٔ در حال تغییر را آسان‌تر کند، اما استفاده از آن اختیاری است. مکانی با دید باز به ماه پیدا کنید و بررسی کنید که هنگام پدیده، ماه بالای افق محل شما باشد. فهرست خسوف‌ها اطلاعات مربوط به امکان مشاهده در نقاط مختلف را ارائه می‌کند و تقویم فازهای ماه می‌تواند برای بررسی زمان فازها در ماه دلخواه به شما کمک کند.
در خسوف نیم‌سایه‌ای، به‌جای انتظار برای دیدن مرزی واضح، دنبال کم‌نورشدنی تدریجی و نامتقارن باشید. در خسوف جزئی، حرکت لبهٔ خمیدهٔ تمام‌سایه را روی قرص ماه دنبال کنید. هنگام تمام‌فازی، به چشم‌هایتان فرصت دهید با تاریکی سازگار شوند و توجه کنید که ماه ممکن است رنگ و جزئیات خود را حفظ کند، نه اینکه یکدست سیاه شود. این تفاوت‌ها را بهتر می‌توان با دنبال‌کردن روند پدیده تشخیص داد تا با یک‌بار نگاه‌کردن به آسمان: پیشروی آهستهٔ سایه است که نشان می‌دهد خسوف نیم‌سایه‌ای، جزئی یا کامل است.