Слънчево затъмнение се случва, когато луната премине пред слънцето и хвърли сянката си някъде на Земята. Шансовете за слънчево затъмнение зависят от редица фактори, свързани с движението на тези три тела. Проследявайки това сложно движение, учените могат да предвидят времето, местоположението, продължителността и вида на затъмнението. Всяка година се случват между две и пет слънчеви затъмнения.
Видове затъмнения
Трите основни типа слънчево затъмнение са пълно, пръстеновидно и частично. Пълно затъмнение настъпва, когато луната е близо до Земята; видимият му диск в небето може да блокира целия слънчев диск, когато мине пред него. Пръстеновидно затъмнение настъпва, когато Луната е малко по-далеч от Земята, така че видимият й диск да не покрива целия слънчев диск. По време на пръстеновидно затъмнение все още виждаме част от слънчевия диск около лунния. Частично затъмнение настъпва, когато пред слънцето преминава само част от лунния диск. Четвърти и рядък тип е хибридното затъмнение. Хибридното затъмнение включва както пълно, така и пръстеновидно затъмнение.
Движение на Луната
Докато луната се върти около Земята, тя пътува в елипса. Във всеки един момент той ще бъде по-близо и по-далеч от Земята. Най-близката точка на Луната до Земята се нарича перигея. Най-отдалечената му точка е апогей. Тази промяна в разстоянието засяга вида на затъмнението, което ще се случи, ако се случи. В перигей може да видим пълно затъмнение, защото луната ще бъде по-голяма на небето. В апогея можем да видим пръстеновидно затъмнение, тъй като луната изглежда по-малка.
Еклиптиката
Еклиптиката е линията в небето, която се преминава от телата на нашата слънчева система. Виждаме как слънцето се движи през еклиптиката. Пътят на Луната обаче е леко наклонен спрямо еклиптиката. Той е само точно пред слънцето в двете точки, където пътят му пресича еклиптиката. Това е една от причините да не виждаме слънчево затъмнение при всяко новолуние.
Движение на Земята
По подобен начин Земята обикаля около слънцето в елипса, така че слънчевият диск в небето също варира по размер. Когато Земята е най-близо до слънцето, Земята е в перихелия. Когато Земята е най-отдалечена от слънцето, Земята е в афелия. В перихелия е по-вероятно да станем свидетели на пръстеновидно затъмнение. В афелиона може да успеем да видим пълно затъмнение.
Цикли на затъмнение и прогнозиране
Тъй като всички тези тела се движат редовно, учените могат да изградят цикличен календар на затъмнението. Трите определящи фактора в този цикъл са времето между новолунията, времето между перигеите и времето между моментите, когато Луната пресича еклиптиката. И трите интервала се подравняват на всеки 18 години, 11 месеца и 8 часа. Този цикъл от време се нарича Сарос. Всеки Сарос трае приблизително 12 до 13 века и произвежда между 69 и 86 затъмнения от различен тип. Обикновено в даден момент са в сила около 40 активни цикъла на Сарос, което се превръща в поне две слънчеви затъмнения годишно. Най-много пет слънчеви затъмнения могат да се случат за една година, въпреки че това е доста рядко.