Zaćmienie Słońca ma miejsce, gdy księżyc przechodzi przed słońcem i rzuca swój cień gdzieś na Ziemię. Szanse na zaćmienie Słońca zależą od wielu czynników związanych z ruchem tych trzech ciał. Śledząc ten złożony ruch, naukowcy mogą przewidzieć czas, lokalizację, czas trwania i rodzaj zaćmienia. Każdego roku występuje od dwóch do pięciu zaćmień Słońca.
Rodzaje zaćmień
Trzy główne typy zaćmienia Słońca to całkowite, obrączkowe i częściowe. Całkowite zaćmienie występuje, gdy Księżyc znajduje się blisko Ziemi; jego pozorny dysk na niebie może blokować cały dysk słońca, gdy przechodzi przed nim. Zaćmienie obrączkowe występuje, gdy Księżyc znajduje się nieco dalej od Ziemi, tak że jego dysk pozorny nie obejmuje całego dysku Słońca. Podczas zaćmienia obrączkowego nadal widzimy część tarczy słonecznej wokół tarczy księżyca. Częściowe zaćmienie występuje, gdy tylko część tarczy księżyca przechodzi przed słońcem. Czwartym i rzadkim typem jest zaćmienie hybrydowe. Zaćmienie hybrydowe obejmuje zarówno zaćmienie całkowite, jak i obrączkowe.
Ruch Księżyca
Gdy Księżyc obraca się wokół Ziemi, porusza się po elipsie. W każdej chwili będzie zmiennie coraz bliżej i dalej od Ziemi. Najbliżej Ziemi punkt Księżyca nazywa się perygeum. Jej najdalszym punktem jest apogeum. Ta zmiana odległości wpływa na rodzaj zaćmienia, które nastąpi, jeśli tak się stanie. W perygeum możemy zobaczyć całkowite zaćmienie, ponieważ księżyc będzie większy na niebie. W apogeum możemy zobaczyć zaćmienie obrączkowe, ponieważ księżyc wydaje się mniejszy.
Ekliptyka
Ekliptyka to linia na niebie, którą przecinają ciała naszego Układu Słonecznego. Widzimy, jak słońce porusza się po ekliptyce. Jednak tor księżyca jest nieco nachylony w stosunku do ekliptyki. Znajduje się tylko bezpośrednio przed słońcem w dwóch punktach, w których jego ścieżka przecina ekliptykę. To jeden z powodów, dla których nie widzimy zaćmienia Słońca przy każdym nowiu.
Ruch Ziemi
Podobnie Ziemia krąży wokół Słońca po elipsie, więc dysk słoneczny na niebie również ma różne rozmiary. Kiedy Ziemia jest najbliżej Słońca, Ziemia znajduje się na peryhelium. Kiedy Ziemia jest najdalej od Słońca, Ziemia znajduje się w aphelium. W peryhelium bardziej prawdopodobne jest, że będziemy świadkami zaćmienia obrączkowego. W aphelion moglibyśmy zobaczyć całkowite zaćmienie.
Cykle zaćmienia i przewidywanie
Ponieważ wszystkie te ciała poruszają się regularnie, naukowcy mogą skonstruować cykliczny kalendarz zaćmień. Trzy decydujące czynniki w tym cyklu to czas między nowiami księżyca, czas między perygeum i czas między momentami, w których księżyc przecina ekliptykę. Wszystkie trzy z tych interwałów wyrównują się co 18 lat, 11 miesięcy i 8 godzin. Ten cykl czasu nazywa się Saros. Każdy Saros trwa około 12 do 13 wieków i wytwarza od 69 do 86 zaćmień różnych typów. Zazwyczaj naraz działa około 40 aktywnych cykli Saros, co przekłada się na co najmniej dwa zaćmienia Słońca rocznie. W ciągu roku może nastąpić najwyżej pięć zaćmień Słońca, choć jest to dość rzadkie.
