Een zonsverduistering vindt plaats wanneer de maan voor de zon passeert en ergens op aarde zijn schaduw werpt. De kans op een zonsverduistering hangt af van een aantal factoren die verband houden met de beweging van deze drie lichamen. Door deze complexe beweging te volgen, kunnen wetenschappers de tijd, locatie, duur en type zonsverduistering voorspellen. Jaarlijks vinden er tussen de twee en vijf zonsverduisteringen plaats.
Soorten verduisteringen
De drie belangrijkste soorten zonsverduistering zijn totaal, ringvormig en gedeeltelijk. Een totale zonsverduistering vindt plaats wanneer de maan dicht bij de aarde staat; zijn schijnbare schijf aan de hemel kan de hele schijf van de zon blokkeren wanneer deze ervoor gaat. Een ringvormige zonsverduistering vindt plaats wanneer de maan iets verder van de aarde verwijderd is, zodat de schijnbare schijf niet de hele schijf van de zon bedekt. Tijdens een ringvormige zonsverduistering zien we nog steeds een deel van de zonneschijf rond dat van de maan. Een gedeeltelijke zonsverduistering treedt op wanneer slechts een deel van de schijf van de maan voor de zon passeert. Een vierde en zeldzaam type is de hybride eclips. De hybride zonsverduistering omvat zowel een totale als een ringvormige zonsverduistering.
Beweging van de maan
Terwijl de maan rond de aarde draait, beweegt hij in een ellips. Op elk willekeurig moment zal het variabel dichterbij en verder van de aarde zijn. Het dichtste punt van de maan bij de aarde wordt perigeum genoemd. Het verste punt is apogee. Deze variatie in afstand is van invloed op het type zonsverduistering dat zal optreden, als dat het geval is. Bij perigeum kunnen we een totale zonsverduistering zien, omdat de maan groter aan de hemel zal zijn. Op het hoogtepunt kunnen we een ringvormige zonsverduistering zien, omdat de maan kleiner lijkt.
de ecliptica
De ecliptica is de lijn in de lucht die wordt doorkruist door de lichamen van ons zonnestelsel. We zien de zon over de ecliptica bewegen. Het pad van de maan is echter licht hellend ten opzichte van de ecliptica. Hij staat alleen recht voor de zon op de twee punten waar zijn pad de ecliptica kruist. Dit is een van de redenen waarom we niet bij elke nieuwe maan een zonsverduistering zien.
Beweging van de aarde
De aarde draait op dezelfde manier om de zon in een ellips, dus de schijf van de zon aan de hemel varieert ook in grootte. Wanneer de aarde het dichtst bij de zon staat, bevindt de aarde zich in het perihelium. Wanneer de aarde het verst van de zon is verwijderd, bevindt de aarde zich in het aphelium. In het perihelium zijn we waarschijnlijk getuige van een ringvormige zonsverduistering. Bij aphelion kunnen we mogelijk een totale zonsverduistering zien.
Eclipscycli en voorspelling
Omdat al deze lichamen met regelmaat bewegen, kunnen wetenschappers een cyclische eclipskalender construeren. De drie bepalende factoren in deze cyclus zijn de tijd tussen nieuwe manen, de tijd tussen de perigeeën en de tijd tussen de momenten waarop de maan de ecliptica kruist. Alle drie deze intervallen komen elke 18 jaar, 11 maanden en 8 uur overeen. Deze tijdcyclus wordt een Saros genoemd. Elke Saros duurt ongeveer 12 tot 13 eeuwen en produceert tussen de 69 en 86 verduisteringen van verschillende typen. Meestal zijn er ongeveer 40 actieve Saros-cycli tegelijk van kracht, wat zich vertaalt naar ten minste twee zonsverduisteringen per jaar. Er kunnen hoogstens vijf zonsverduisteringen per jaar plaatsvinden, hoewel dit vrij zeldzaam is.