Tikai neliela daļa cilvēces novēro, kā pilnīga Saules aptumsuma laikā saule pazūd aiz Mēness ēnas. Tas ir tāpēc, ka Mēness umbra, tās ēnas tumšākā daļa, iet pa ārkārtīgi garu, bet šauru ceļu pa Zemes virsmu. Kad mēness iet garām saulei, umbra ātri virzās uz austrumiem, tāpēc nedaudzajiem laimīgajiem novērotājiem ir tikai dažas minūtes, lai novērotu pilnīgu aptumsumu.
Saules aptumsuma pamati
Saules aptumsums ir iespējams tikai jauna mēness laikā, kad mēness atrodas tajā pašā zemes pusē, kur saule. Aptumsums nenotiek katru jaunu mēnesi, jo Mēness orbīta ir sasvērta attiecībā pret ekliptiku - Zemes orbītas plakni ap Sauli. Jaunajam mēnesim ir jāšķērso ekliptika vai vismaz jābūt ļoti tuvu tai. Kad tas notiek, tās ēna jeb umbra šķērso Zemi, un tumsa nolaižas uz tām vietām tās iekšienē. Cilvēki, kas atrodas tieši ārpus umbra, atrodas pussalā un redzēs daļēju aptumsumu.
Gredzenveida aptumsumi
Lai novērotāji uz Zemes varētu novērot pilnīgu Saules aptumsumu, ir jāievēro vēl viens nosacījums. Mēnesim jābūt pietiekami tuvu. Elipsveida orbītas dēļ mēness attālums no zemes mainās, un, atrodoties vistālāk, šķietamais izmērs ir pārāk mazs, lai bloķētu sauli. Gredzena aptumsuma laikā visā Saules sejā ir redzams viss Mēness disks, bet tā perimetrā paliek bieza saules josla. Gredzenveida aptumsuma laikā uz Zemes nav umbra. Novērotāji antumbrā, kas ir daļēji apgaismota umbra, kas radusies šāda veida aptumsuma laikā, nakts līdzīgas tumsas vietā redz sava veida spoku krēslu.
Umbra izmērs
Saules aptumsumi ir tik iespaidīgi uz Zemes, jo šķietamie mēness un saules izmēri ir vienādi. Tā ir laimīga sagadīšanās - saule ir 400 reizes lielāka par mēnesi un vienkārši notiek 400 reizes tālāk. Tā kā saule ir tik daudz lielāka nekā mēness, mēness ēna uz Zemes šķiet daudz mazāka nekā pats mēness. Tas ir tāpēc, ka saules gaisma triecas leņķī pret daudz lielāku saules disku. Umbra veido konusu, kas, sasniedzot Zemi, samazinās līdz 100 jūdžu platumam.
Umbra kustība
Saules aptumsuma laikā umbra vai antumbra virzās uz austrumiem ar ātrumu gandrīz 1100 jūdzes stundā, kas ir Mēness orbītas ātruma un zemes rotācijas ātruma starpība. Šis ceļš parasti ir apmēram 10 000 jūdzes garš, un ne visi gar to redz vienu un to pašu. Hibrīdā aptumsuma laikā daži cilvēki var novērot kopumu, bet citi - gredzenveida aptumsumu. Šo parādību izraisa zemes izliekums, un tā var notikt tikai tad, kad Mēness atrodas tieši pareizajā attālumā no zemes, lai tas varētu mainīt.