Getty Images/Lifesize/Getty Images
Endast en liten bråkdel av människor ser någonsin solen försvinna bakom månens skugga under en total solförmörkelse. Det beror på att umbraen – den mörkaste delen av månens skugga – spårar en smal, snabbrörlig väg över jordens yta. Observatörer längs den här vägen har bara några minuter av helhet innan skuggan passerar.
En solförmörkelse kan bara inträffa under en nymåne, när månen ligger mellan jorden och solen. Men eftersom månens omloppsbana lutar cirka 5° mot jordens omloppsplan, missar de flesta nymånar solen. Först när nymånen korsar ekliptikan – jordens omloppsplan – skär månens skugga jorden, vilket skapar helhet för de inuti umbraen och en partiell förmörkelse för dem i penumbra.
För en total förmörkelse måste månen vara tillräckligt nära jorden för att dess skenbara diameter överstiger solens. Månens elliptiska bana gör att dess avstånd varierar mellan 225 000 km (perigeum) och 405 000 km (apogeum). Vid apogeum är månen för långt för att täcka solen helt, vilket ger en ringformig förmörkelse - en "ring av eld". I det här fallet är månens skugga en antumbra och ingen sann umbra når jorden.
Solen är ungefär 400 gånger större än månen och 400 gånger längre bort, så deras vinkelstorlekar på himlen är nästan identiska. Detta sammanträffande gör totala förmörkelser möjliga. Eftersom solen är vidsträckt når solljuset månen i en sned vinkel, vilket minskar umbraen till en kon som krymper till cirka 100 km (62 mi) bred när den når jorden.
Umbraen rör sig österut över jorden med nästan 1 100 mph - summan av månens omloppshastighet (~1 023 mph) och jordens rotation (~ 77 mph). Stigen kan sträcka sig upp till 10 000 mi (16 000 km), men dess bredd är bara några hundra miles. Beroende på observatörens plats och månens avstånd kan samma förmörkelse verka total för vissa och ringformig för andra – en hybridförmörkelse orsakad av jordens krökning.
Att förstå umbrans storlek, hastighet och förhållandena som skapar totala kontra ringformiga förmörkelser hjälper till att förklara varför så få människor någonsin ser solen försvinna i mörkret. Nästa tillfälle att bevittna denna sällsynta himmelska dans kommer när förhållandena åter stämmer överens.
