Sončni mrk se zgodi, ko luna preide pred sonce in svojo senco meče nekje na Zemlji. Možnosti sončnega mrka so odvisne od številnih dejavnikov, povezanih z gibanjem teh treh teles. S sledenjem temu zapletenemu gibanju lahko znanstveniki napovejo čas, lokacijo, trajanje in vrsto mrka. Vsako leto se zgodi med dvema in petimi mrki Sonca.
Vrste mrkov
Tri glavne vrste Sončevega mrka so popolni, prstanasti in delni. Popoln mrk se zgodi, ko je luna blizu Zemlje; njegov navidezni disk na nebu lahko blokira celoten sončni disk, ko gre mimo njega. Obročasti mrk se zgodi, ko je luna nekoliko bolj oddaljena od Zemlje, tako da njen navidezni disk ne pokriva celotnega sončnega diska. Med obročastim mrkom še vedno vidimo del sončnega diska okoli luninega diska. Delni mrk se zgodi, ko pred soncem preide le del luninega diska. Četrti in redki tip je hibridni mrk. Hibridni mrk vključuje tako popolni kot obročast mrk.
Lunino gibanje
Ko se luna vrti okoli Zemlje, potuje v elipsi. V katerem koli trenutku bo spremenljivo bližje in dlje od Zemlje. Lunina najbližja točka Zemlji se imenuje perigej. Njegova najbolj oddaljena točka je apogee. Ta sprememba razdalje vpliva na vrsto mrka, ki se bo zgodil, če se bo. V perigeju bomo morda videli popoln mrk, ker bo luna na nebu večja. V apogeju lahko vidimo obročast mrk, saj se zdi, da je luna manjša.
Ekliptika
Ekliptika je črta na nebu, ki jo prečkajo telesa našega sončnega sistema. Vidimo, da se sonce premika čez ekliptiko. Lunina pot pa je rahlo nagnjena glede na ekliptiko. Le tik pred soncem je na dveh točkah, kjer njegova pot seka ekliptiko. To je eden od razlogov, da sončnega mrka ne vidimo ob vsaki novi luni.
Gibanje Zemlje
Zemlja podobno kroži okoli sonca v elipsi, zato se sončni disk na nebu spreminja tudi po velikosti. Ko je Zemlja najbližje soncu, je Zemlja v periheliju. Ko je Zemlja najbolj oddaljena od sonca, je Zemlja v afeliju. V periheliju smo verjetno priča obročastim mrkom. V afeliju bomo morda lahko videli popolni mrk.
Eclipse Cycles in Napoved
Ker se vsa ta telesa premikajo pravilno, lahko znanstveniki sestavijo ciklični koledar mrkov. Trije odločilni dejavniki v tem ciklu so čas med mladimi lunami, čas med perigeji in čas med trenutki, ko luna prečka ekliptiko. Vsi trije intervali se poravnajo vsakih 18 let, 11 mesecev in 8 ur. Ta časovni krog se imenuje Saros. Vsak Saros traja približno 12 do 13 stoletij in povzroči med 69 in 86 mrkov različnih vrst. Običajno je naenkrat v veljavi približno 40 aktivnih Sarosovih ciklov, kar pomeni vsaj dva sončna mrka na leto. V enem letu se lahko zgodi največ pet mrkov Sonca, čeprav je to dokaj redko.