Zatmění slunce nastává, když měsíc prochází před sluncem a vrhá svůj stín někde na Zemi. Šance na zatmění slunce závisí na řadě faktorů souvisejících s pohybem těchto tří těles. Sledováním tohoto složitého pohybu mohou vědci předpovědět čas, místo, trvání a typ zatmění. Každý rok dochází ke dvěma až pěti zatměním Slunce.
Typy zatmění
Tři hlavní typy zatmění slunce jsou úplné, prstencové a částečné. Úplné zatmění nastává, když je měsíc blízko Země; jeho zdánlivý disk na obloze může blokovat celý disk slunce, když prochází před ním. K prstencovému zatmění dochází, když je měsíc o něco dále od Země, takže jeho zdánlivý disk nepokrývá celý sluneční disk. Během prstencového zatmění stále vidíme část slunečního disku kolem měsíce. Částečné zatmění nastává, když před sluncem prochází pouze část disku měsíce. Čtvrtým a vzácným typem je hybridní zatmění. Hybridní zatmění zahrnuje úplné i prstencové zatmění.
Pohyb měsíce
Jak se měsíc otáčí kolem Země, pohybuje se v elipsě. V kteroukoli danou dobu bude variabilně blíže a dále od Země. Nejbližší bod měsíce k Zemi se nazývá perigeum. Jeho nejvzdálenější bod je apogee. Tato změna vzdálenosti ovlivňuje typ zatmění, ke kterému dojde, pokud k němu dojde. U perigeu bychom mohli vidět úplné zatmění, protože měsíc bude na obloze větší. Na apogee bychom mohli vidět prstencové zatmění, protože měsíc vypadá menší.
Ekliptika
Ekliptika je čára na obloze, kterou procházejí tělesa naší sluneční soustavy. Vidíme, jak se slunce pohybuje přes ekliptiku. Cesta měsíce je však vzhledem k ekliptice mírně nakloněná. Je pouze přímo před sluncem ve dvou bodech, kde jeho cesta protíná ekliptiku. To je jeden z důvodů, proč nevidíme zatmění slunce u každého nového měsíce.
Pohyb Země
Země podobně obíhá kolem Slunce v elipsě, takže velikost slunečního disku na obloze také kolísá. Když je Země nejblíže ke slunci, je v perihelionu. Když je Země nejvzdálenější od Slunce, je v aphelionu. V perihéliu jsme pravděpodobněji svědky prstencového zatmění. U aphelionu bychom mohli vidět úplné zatmění.
Cykly zatmění a předpověď
Protože se všechna tato těla pohybují pravidelně, mohou vědci sestavit kalendář cyklického zatmění. Tři určující faktory v tomto cyklu jsou čas mezi novými měsíci, čas mezi perigee a čas mezi okamžiky, kdy měsíc prochází ekliptikou. Všechny tři tyto intervaly se sladí každých 18 let, 11 měsíců a 8 hodin. Tento časový cyklus se nazývá Saros. Každý Saros trvá zhruba 12 až 13 století a produkuje 69 až 86 zatmění různých typů. Typicky je v platnosti najednou asi 40 aktivních Sarosových cyklů, což znamená alespoň dvě zatmění Slunce ročně. Nanejvýš může dojít k pěti zatměním Slunce za rok, i když je to poměrně vzácné.