Stjärnornas och planeternas rörelser har nästan ingen inverkan på livet på jorden, men några gånger per år, inriktningen av himlakroppar har en synlig effekt. En av dessa geometriska händelser - vårdagjämningen - är precis runt hörnet, och en annan stor anpassning – en total solförmörkelse – kommer att synas över hela Amerika den 21 augusti, med en flotta av NASA-satelliter som tittar på det från rymden och ger bilder av händelsen.

För att förstå grunderna för himmelska linjer, här är information om dagjämningar, solstånd, fullmånar, förmörkelser och transiter:

Dagjämning

Jorden snurrar på en lutande axel. När vår planet kretsar runt solen, den lutningen betyder att under halva året, det norra halvklotet får mer dagsljus – dess sommartid – och under andra halvan av året, det gör södra halvklotet. Två gånger om året, Jorden är på precis rätt plats så att den är i linje med solen, och planetens båda hemisfärer får samma mängd dagsljus. Dessa dagar, det finns nästan lika stora mängder dag och natt, det är där ordet dagjämning – som betyder "lika natt" på latin – kommer ifrån. Dagjämningen markerar början av våren med en övergång från kortare till längre dagar för halva planeten, tillsammans med mer direkt solljus när solen stiger högre över horisonten. Under 2017, på norra halvklotet, vårdagjämningen inträffar den 20 mars. Sex månader senare, hösten börjar med höstdagjämningen den 22 september.

Solstånd

När jorden fortsätter i sin omloppsbana efter dagjämningen, den når så småningom en punkt där dess lutning har den största vinkeln mot planet för dess omloppsbana – och den punkt där ena halvan av planeten får mest dagsljus och den andra minst. Denna punkt är solståndet - vilket betyder "solen står stilla" på latin - och det inträffar två gånger om året. Dessa dagar är våra längsta och kortaste dagar, och markera årstidernas växling till sommar och vinter.

Fullmåne och nymåne

När jorden går runt solen, månen går också runt jorden. Det finns en punkt varje månad när de tre kropparna är i linje med jorden mellan solen och månen. Under denna fas, tittare på jorden kan se hela månens ansikte reflektera ljus från solen – en fullmåne. Tiden mellan fullmånar är ungefär fyra veckor – 29,5 dagar för att vara exakt. Halvvägs mellan fullmånar, ordningen på de tre kropparna vänder och månen ligger mellan solen och jorden. Under denna tid, vi kan inte se månen reflektera solens ljus, så det ser mörkt ut. Det här är nymånen.

Månförmörkelse

Ibland, under fullmåne, Jorden är perfekt i linje mellan månen och solen, så dess skugga kastas på månen. Från jordens synvinkel, vi ser en månförmörkelse. Planet för månens bana runt jorden är inte exakt i linje med planet för jordens bana runt solen, så under de flesta månader ser vi ingen förmörkelse. Nästa månförmörkelse – som kommer att vara synlig i stora delar av Asien, Europa, Afrika och Australien – kommer att inträffa den 7 augusti.

Solförmörkelse

En solförmörkelse inträffar när månen blockerar vår syn på solen. Detta kan bara hända vid nymåne, när månens bana placerar den mellan solen och jorden – men detta händer inte varje månad. Som nämnts ovan, planet för månens bana runt jorden är inte exakt i linje med planet för jordens bana runt solen så, från jordens synvinkel, på de flesta månader ser vi månen passera över eller under solen. En solförmörkelse inträffar bara på de nymånar där inriktningen av alla tre kroppar är i en perfekt rak linje.

När månen blockerar allt solens ljus, en total förmörkelse inträffar, men när månen är längre bort – vilket gör att den verkar mindre från vår utsiktspunkt på jorden – blockerar den det mesta, men inte all sol. Detta kallas en ringformig förmörkelse, som lämnar en ring av solens ljus fortfarande synlig från runt månen. Denna anpassning sker vanligtvis vartannat år, men är bara synlig från ett litet område på jorden.

Den 21 augusti en total solförmörkelse kommer att röra sig över Amerika. Medan månförmörkelser är synliga från hela jordens halvklot, en total solförmörkelse är endast synlig från ett smalt band längs jordens yta. Eftersom denna förmörkelse kommer att ta ungefär en och en halv timme att korsa en hel kontinent, det är särskilt viktigt vetenskapligt, eftersom det tillåter observationer från många platser under en längre tid. NASA has funded 11 projects to take advantage of the 2017 eclipse and study its effects on Earth as well as study the sun's atmosphere.

Transits

An eclipse is really just a special kind of transit—which is when any celestial body passes in front of another. From Earth we are able to watch transits such as Mercury and Venus passing in front of the sun. But such transits also offer a way to spot new distant worlds. When a planet in another star system passes in front of its host star, it blocks some of the star's light—making it appear slightly dimmer. By watching for changes in the amount of light over time, we can deduce the presence of a planet. This method has been used to discover thousands of planets, including the TRAPPIST-1 planets.