Päikesevarjutuse võimalused

Päikesevarjutus toimub siis, kui kuu möödub päikese eest ja heidab varju kuhugi Maale. Päikesevarjutuse tõenäosus sõltub paljudest nende kolme keha liikumisega seotud teguritest. Selle keerulise liikumise jälgimisega saavad teadlased ennustada varjutuse aega, asukohta, kestust ja tüüpi. Igal aastal toimub kaks kuni viis päikesevarjutust.

Kolm peamist päikesevarjutuse tüüpi on täielik, rõngakujuline ja osaline. Täielik varjutus toimub siis, kui kuu on Maa lähedal; selle näiline ketas taevas võib blokeerida kogu päikeseketta, kui see tema ees möödub. Rõngakujuline varjutus toimub siis, kui kuu on Maast veidi kaugemal, nii et tema näiline ketas ei kata tervet päikeseketta. Rõngakujulise varjutuse ajal näeme endiselt osa päikesekettast kuu ümber. Osaline varjutus toimub siis, kui päikese eest möödub ainult osa kuu ketast. Neljas ja haruldane tüüp on hübriidvarjutus. Hübriidvarjutus hõlmab nii täielikku kui ka rõngakujulist varjutust.

Kui kuu pöörleb ümber Maa, liigub ta ellipsi kujul. Igal ajahetkel on see muutuvalt Maast lähemal ja kaugemal. Kuu Maale lähimat punkti nimetatakse perigeeks. Selle kaugeim punkt on apogee. See kauguse varieerumine mõjutab varjutuse tüüpi, kui see juhtub. Perigees võime näha täielikku varjutust, sest kuu on taevas suurem. Apogeesil võime näha rõngakujulist varjutust, kuna kuu tundub väiksem.

Ekliptika on joon taevas, mida läbivad meie päikesesüsteemi kehad. Näeme, kuidas päike liigub üle ekliptika. Kuu tee on ekliptika suhtes siiski veidi kaldu. See on ainult otse päikese ees kahes punktis, kus tema tee ristub ekliptikaga. See on üks põhjus, miks me ei näe päikesevarjutust igal noorkuu ajal.

Maa tiirleb sarnaselt päikesega ellipsis, nii et ka taevas olev päikeseketas on erineva suurusega. Kui Maa on päikesele kõige lähemal, on Maa periheelil. Kui Maa on päikesest kõige kaugemal, on Maa afeelis. Perihelionil oleme tõenäolisemad rõngakujulise varjutuse tunnistajad. Aphelionil võime ehk näha täielikku varjutust.

Kuna kõik need kehad liiguvad regulaarselt, saavad teadlased koostada tsüklilise päikesevarjutuse kalendri. Selle tsükli kolm määravat tegurit on aeg uute kuude vahel, aeg perigeeside vahel ja aeg hetkede vahel, mil kuu ületab ekliptika. Kõik need kolm intervalli joonduvad iga 18 aasta, 11 kuu ja 8 tunni järel. Seda ajatsüklit nimetatakse Saroseks. Iga Saros kestab umbes 12–13 sajandit ja toodab 69–86 erinevat tüüpi varjutust. Tavaliselt töötab korraga umbes 40 aktiivset Sarose tsüklit, mis tähendab vähemalt kahte päikesevarjutust aastas. Aastas võib esineda kõige rohkem viis päikesevarjutust, ehkki see on üsna haruldane.