En solförmörkelse händer när månen passerar framför solen och kastar sin skugga någonstans på jorden. Chanserna för en solförmörkelse beror på ett antal faktorer relaterade till rörelsen för dessa tre kroppar. Genom att spåra denna komplexa rörelse kan forskare förutsäga tid, plats, varaktighet och typ av förmörkelse. Mellan två och fem solförmörkelser inträffar varje år.
Typer av förmörkelser
De tre huvudtyperna av solförmörkelse är total, ringformad och partiell. En total förmörkelse inträffar när månen är nära jorden; dess uppenbara skiva på himlen kan blockera hela solskivan när den passerar framför den. En ringformig förmörkelse inträffar när månen är något längre bort från jorden, så att dess uppenbara skiva inte täcker hela solskivan. Under en ringformig förmörkelse ser vi fortfarande en del av solens skiva runt månens. En partiell förmörkelse inträffar när endast en del av månens skiva passerar framför solen. En fjärde och sällsynt typ är hybridförmörkelsen. Hybridförmörkelsen involverar både en total och ringformig förmörkelse.
Månens rörelse
När månen roterar runt jorden rör sig den i en ellips. Vid varje given tidpunkt kommer den variabelt att vara närmare och längre bort från jorden. Månens närmaste punkt till jorden kallas perigee. Dess längsta punkt är apogee. Denna variation i avstånd påverkar vilken typ av förmörkelse som kommer att inträffa, om man gör det. Vid perigee kan vi se en total förmörkelse, för månen blir större på himlen. På apogee kan vi se en ringformig förmörkelse, eftersom månen verkar mindre.
Ecliptic
Ekliptiken är linjen på himlen som passeras av kropparna i vårt solsystem. Vi ser solen röra sig över ekliptiken. Månens väg är dock något lutad i förhållande till ekliptiken. Det är bara direkt framför solen vid de två punkterna där vägen korsar ekliptiken. Det är en av anledningarna till att vi inte ser en solförmörkelse vid varje nymåne.
Jordens rörelse
Jorden kretsar också på solen i en ellips, så solens skiva på himlen varierar också i storlek. När jorden är närmast solen är jorden i perihelium. När jorden är längst bort från solen, befinner sig jorden vid aphelion. Vid perihelion är vi mer benägna att bevittna en ringformig förmörkelse. Vid aphelion kan vi kanske se en total förmörkelse.
Förmörkelsecykler och förutsägelse
Eftersom alla dessa kroppar rör sig med regelbundenhet kan forskare konstruera en cyklisk förmörkelsekalender. De tre avgörande faktorerna i denna cykel är tiden mellan nya månar, tiden mellan perigeer och tiden mellan ögonblick där månen korsar ekliptiken. Alla dessa tre intervall anpassas var 18: e år, 11 månader och 8 timmar. Denna tidscykel kallas en Saros. Varje Saros varar ungefär 12 till 13 århundraden och producerar mellan 69 och 86 förmörkelser av olika slag. Vanligtvis är cirka 40 aktiva Saros-cykler i kraft åt gången, vilket innebär minst två solförmörkelser per år. Högst fem solförmörkelser kan förekomma på ett år, även om detta är ganska sällsynt.