Saules aptumsums notiek, kad mēness iet garām saulei un met savu ēnu kaut kur uz Zemes. Saules aptumsuma iespējas ir atkarīgas no vairākiem faktoriem, kas saistīti ar šo trīs ķermeņu kustību. Izsekojot šo sarežģīto kustību, zinātnieki var paredzēt aptumsuma laiku, vietu, ilgumu un veidu. Katru gadu notiek no diviem līdz pieciem Saules aptumsumiem.
Aptumsumu veidi
Trīs galvenie Saules aptumsuma veidi ir pilnīgs, gredzenveida un daļējs. Pilnīgs aptumsums notiek, kad mēness ir tuvu Zemei; tā redzamais disks debesīs var aizsprostot visu saules disku, kad tas iet gar to. Gredzenveida aptumsums notiek, kad mēness atrodas nedaudz tālāk no Zemes, tā ka tā šķietamais disks neaptver visu saules disku. Gredzenveida aptumsuma laikā mēs joprojām redzam daļu Saules diska ap Mēness. Daļējs aptumsums notiek, kad saules priekšā iet tikai daļa no Mēness diska. Ceturtais un retais veids ir hibrīds aptumsums. Hibrīds aptumsums ietver gan pilnīgu, gan gredzenveida aptumsumu.
Mēness kustība
Kad mēness rotē ap Zemi, tas pārvietojas elipsē. Jebkurā brīdī tas mainīgi atradīsies tuvāk un tālāk no Zemes. Mēness vistuvāko punktu Zemei sauc par perigeju. Tā tālākais punkts ir apogejs. Šī attāluma variācija ietekmē aptumsuma veidu, kas notiks, ja tāds notiks. Pie perigejas mēs varētu redzēt pilnīgu aptumsumu, jo mēness debesīs būs lielāks. Apogeja laikā mēs varam redzēt gredzenveida aptumsumu, jo mēness šķiet mazāks.
Ekliptika
Ekliptika ir līnija debesīs, kuru šķērso mūsu Saules sistēmas ķermeņi. Mēs redzam, kā saule pārvietojas pāri ekliptikai. Mēness ceļš tomēr ir nedaudz slīps attiecībā pret ekliptiku. Tas ir tikai tieši saules priekšā divos punktos, kur tā ceļš krustojas ar ekliptiku. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc mēs neredzam Saules aptumsumu katrā jaunajā mēnesī.
Zemes kustība
Zeme līdzīgi riņķo ap sauli elipse, tāpēc arī saules disks debesīs atšķiras pēc izmēra. Kad Zeme ir vistuvāk saulei, Zeme atrodas perihēlijā. Kad Zeme atrodas vistālāk no saules, Zeme atrodas afēlijā. Perihēlijā mēs esam vairāk vērīgi par gredzenveida aptumsumu. Aphelionā mēs varētu redzēt pilnīgu aptumsumu.
Aptumsuma cikli un paredzēšana
Tā kā visi šie ķermeņi pārvietojas regulāri, zinātnieki var izveidot ciklisku aptumsuma kalendāru. Trīs noteicošie faktori šajā ciklā ir laiks starp jaunajiem pavadoņiem, laiks starp perigejiem un laiks starp mirkļiem, kad mēness šķērso ekliptiku. Visi trīs šie intervāli izlīdzinās ik pēc 18 gadiem, 11 mēnešiem un 8 stundām. Šo laika ciklu sauc par Saros. Katrs Saros ilgst apmēram 12 līdz 13 gadsimtus un rada no 69 līdz 86 dažāda veida aptumsumus. Parasti vienlaikus darbojas aptuveni 40 aktīvi Saros cikli, kas nozīmē vismaz divus Saules aptumsumus gadā. Gadā var notikt ne vairāk kā pieci Saules aptumsumi, lai gan tas notiek diezgan reti.