Vain pieni osa ihmiskunnasta havaitsee auringon katoavan kuun varjon taakse täydellisen auringonpimennyksen aikana. Tämä johtuu siitä, että kuun umbra, sen varjon pimein osa, seuraa äärimmäisen pitkää, mutta kapeaa polkua maan pinnalla. Kun kuu ohittaa auringon, umbra kulkee nopeasti itään, joten muutamalla onnekkaalla tarkkailijalla on vain muutama minuutti aikaa tarkkailla täydellistä pimennystä.
Auringonpimennyksen perusteet
Auringonpimennys on mahdollista vain uuden kuun aikana, kun kuu on samalla puolella maata kuin aurinko. Pimennys ei tapahdu joka uudella kuulla, koska kuun kiertorata on kallistettu suhteessa ekliptikkaan - maatason kiertorata auringon ympäri. Uuden kuun on ylitettävä ekliptikka tai ainakin oltava hyvin lähellä sitä. Kun näin tapahtuu, sen varjo tai umbra leikkaa maapallon, ja pimeys laskeutuu niihin paikkoihin sen sisällä. Ihmiset aivan umbran ulkopuolella ovat penumbrassa ja näkevät osittaisen pimennyksen.
Rengasmaiset pimennykset
Yksi muu ehto on täytettävä, jotta maan tarkkailijat voivat todistaa täydellisen auringonpimennyksen. Kuun on oltava riittävän lähellä. Elliptisen kiertoradan takia kuun etäisyys maasta vaihtelee, ja kun se on kauimpana, sen näennäinen koko on liian pieni estämään aurinkoa. Koko kuun kiekko näkyy auringon kasvojen poikki rengasmaisen pimennyksen aikana, mutta sen ympärysmitalla on edelleen paksu auringonvalo. Maapallolla ei ole umbraa rengasmaisen pimennyksen aikana. Tarkkailijat antumbrassa, joka on tämän tyyppisen pimennyksen aikana tuotettu osittain valaistu umbra, näkevät eräänlaisen aavemaisen hämärän yön kaltaisen pimeyden sijaan.
Sateenvarren koko
Auringonpimennykset ovat maapallolla niin näyttäviä, koska kuun ja auringon näennäiskoot ovat samat. Tämä on onnellinen sattuma - aurinko on 400 kertaa suurempi kuin kuu ja sattuu olemaan 400 kertaa kauempana. Koska aurinko on niin paljon suurempi kuin kuu, Kuun varjo näyttää kuitenkin maapallolla paljon pienemmältä kuin itse kuu. Tämä johtuu siitä, että auringonvalo törmää kulmaan paljon suuremmasta aurinkolevystä. Umbra muodostaa kartion, joka kapenee 100 mailin leveydeksi, kun se saavuttaa Maan.
Umbran liike
Auringonpimennyksen aikana umbra tai antumbra kulkee itään lähes 1100 mph nopeudella, mikä on kuun kiertoradan ja maan pyörimisnopeuden ero. Tämä polku on tyypillisesti noin 10000 mailia pitkä, eikä kaikki sitä pitkin näe samaa. Erityisesti hybridivarjostuksen aikana jotkut ihmiset voivat havaita kokonaisuutta, kun taas toiset havaitsevat rengasmaisen pimennyksen. Tämä ilmiö johtuu maan kaarevuudesta, ja se voi tapahtua vasta, kun kuu on juuri oikeassa etäisyydessä maasta, jotta se voisi muuttaa.
