Slechts een klein percentage van de mensheid ziet de zon achter de schaduw van de maan verdwijnen tijdens een totale zonsverduistering. Dit komt omdat de umbra van de maan, het donkerste deel van zijn schaduw, een extreem lang maar smal pad volgt over het aardoppervlak. Terwijl de maan de zon passeert, reist de umbra snel naar het oosten, dus de gelukkige paar waarnemers hebben maar een paar minuten om de totale zonsverduistering waar te nemen.

Basisprincipes van zonsverduistering

Een zonsverduistering is alleen mogelijk tijdens nieuwe maan, wanneer de maan aan dezelfde kant van de aarde is als de zon. Een verduistering gebeurt niet elke nieuwe maan, echter, omdat de baan van de maan ten opzichte van de ecliptica is gekanteld - het vlak van de baan van de aarde rond de zon. De nieuwe maan moet de ecliptica oversteken, of er in ieder geval heel dicht bij zijn. Wanneer dit gebeurt, doorkruist de schaduw of umbra de aarde en daalt de duisternis af op die plaatsen binnenin. Mensen net buiten de umbra bevinden zich in de penumbra en zullen een gedeeltelijke zonsverduistering zien.

Annulaire zonsverduisteringen

Een andere voorwaarde moet worden vervuld voor waarnemers op aarde om getuige te zijn van een totale zonsverduistering. De maan moet dichtbij genoeg zijn. Vanwege zijn elliptische baan varieert de afstand van de maan tot de aarde en wanneer deze zich het verst bevindt, is de schijnbare omvang te klein om de zon te blokkeren. De gehele schijf van de maan is zichtbaar over het gezicht van de zon tijdens een ringvormige zonsverduistering, maar er blijft een dikke band van zonlicht rond de omtrek. Er is geen umbra op aarde tijdens een ringvormige zonsverduistering. Waarnemers in de antumbra, de gedeeltelijk verlichte umbra die tijdens dit soort eclips wordt geproduceerd, zien een soort spookachtige schemering in plaats van nachtelijke duisternis.

De grootte van de umbra

Solar verduisteringen zijn zo spectaculair op aarde omdat de schijnbare afmetingen van de maan en de zon hetzelfde zijn. Dit is een gelukkig toeval - de zon is 400 keer groter dan de maan en is toevallig 400 keer verder weg. Omdat de zon zoveel groter is dan de maan, lijkt de schaduw van de maan echter veel kleiner op aarde dan de maan zelf. Dat komt omdat het zonlicht schuin op de veel grotere schijf van de zon valt. De umbra vormt een kegel die smaller wordt tot een breedte van 100 mijl tegen de tijd dat hij de aarde bereikt.

De beweging van de umbra

Tijdens een zonsverduistering reist de umbra of antumbra oostwaarts op een snelheid van bijna 1100 mph, wat het verschil is tussen de omloopsnelheid van de maan en de rotatiesnelheid van de aarde. Dit pad is meestal ongeveer 10.000 mijl lang en niet iedereen langs het pad ziet hetzelfde. Met name tijdens een hybride zonsverduistering, kunnen sommige mensen de totaliteit observeren terwijl anderen een ringvormige zonsverduistering waarnemen. Dit fenomeen wordt veroorzaakt door de kromming van de aarde en kan alleen gebeuren als de maan precies op de juiste afstand van de aarde staat om een ​​verschil te maken.