Saulės užtemimas įvyksta, kai mėnulis praeina priešais saulę ir meta šešėlį kažkur Žemėje. Saulės užtemimo tikimybė priklauso nuo daugelio veiksnių, susijusių su šių trijų kūnų judėjimu. Stebėdami šį sudėtingą judėjimą, mokslininkai gali numatyti užtemimo laiką, vietą, trukmę ir tipą. Kiekvienais metais įvyksta nuo dviejų iki penkių Saulės užtemimų.
Užtemimų tipai
Trys pagrindiniai Saulės užtemimo tipai yra visiškas, žiedinis ir dalinis. Visiškas užtemimas įvyksta, kai mėnulis yra arti Žemės; jo danguje matomas diskas gali užblokuoti visą saulės diską, kai jis praeina priešais jį. Žiedinis užtemimas įvyksta, kai mėnulis yra šiek tiek toliau nuo Žemės, kad jo tariamasis diskas neuždengtų viso saulės disko. Žiedinio užtemimo metu mes vis dar matome dalį saulės disko aplink mėnulį. Dalinis užtemimas įvyksta, kai prieš saulę praeina tik dalis mėnulio disko. Ketvirtas ir retas tipas yra hibridinis užtemimas. Hibridinis užtemimas apima ir visišką, ir žiedinį užtemimą.
Mėnulio judėjimas
Mėnuliui sukantis aplink Žemę, jis keliauja elipse. Bet kuriuo metu jis bus įvairiai arčiau ir toliau nuo Žemės. Arčiausiai Žemės esantis Mėnulio taškas vadinamas perigė. Tolimiausias jo taškas yra apogėjus. Šis atstumo skirtumas daro įtaką užtemimo tipui, jei taip nutiks. Perigėjuje galime pamatyti visišką užtemimą, nes danguje mėnulis bus didesnis. Apogėjuje galime pamatyti žiedinį užtemimą, nes mėnulis atrodo mažesnis.
Ekliptika
Ekliptika yra dangaus linija, kurią kerta mūsų Saulės sistemos kūnai. Matome, kaip saulė juda per ekliptiką. Mėnulio kelias, palyginti su ekliptika, yra šiek tiek pasviręs. Jis yra tik tiesiai priešais saulę tuose dviejuose taškuose, kur jos kelias kerta ekliptiką. Tai yra viena iš priežasčių, kodėl mes nematome saulės užtemimo kiekvieną jauną mėnulį.
Žemės judėjimas
Žemė taip pat skrieja aplink saulę elipsėje, todėl danguje esantis saulės diskas taip pat skiriasi. Kai Žemė yra arčiausiai saulės, Žemė yra perihelyje. Kai Žemė yra toliausiai nuo saulės, Žemė yra afelyje. Perihelio metu esame labiau linkę liudyti žiedinį užtemimą. Aphelione mes galime pamatyti visišką užtemimą.
Užtemimo ciklai ir nuspėjimas
Kadangi visi šie kūnai juda reguliariai, mokslininkai gali sukurti ciklinio užtemimo kalendorių. Trys lemiamieji šio ciklo veiksniai yra laikas tarp jaunų mėnulių, laikas tarp perigežių ir laikas tarp momentų, kai mėnulis kerta ekliptiką. Visi šie trys intervalai sutampa kas 18 metų, 11 mėnesių ir 8 valandas. Šis laiko ciklas vadinamas Sarosu. Kiekvienas „Saros“ trunka maždaug 12–13 amžių ir sukuria nuo 69 iki 86 įvairių rūšių užtemimų. Paprastai vienu metu veikia apie 40 aktyvių „Saros“ ciklų, o tai reiškia bent du saulės užtemimus per metus. Per metus gali įvykti ne daugiau kaip penki Saulės užtemimai, nors tai yra gana retai.