En solförmörkelse kan bara inträffa vid nymåne, när månen passerar mellan jorden och solen. Eftersom en nymåne inträffar ungefär en gång var 29,5:e dag är det naturligt att fråga sig: varför inträffar inte en solförmörkelse varje månad?
Svaret är att månens bana lutar. De flesta månader passerar månen lite ovanför eller under solen på vår himmel, så dess skugga missar jorden.
Månens bana lutar
Jorden kretsar runt solen i ett plan som kallas ekliptika. Månens bana runt jorden lutar cirka 5 grader i förhållande till det planet.
Fem grader låter litet, men det räcker för att få uppriktningen att missa. Vid nymåne kan månen vara mellan jorden och solen medan den fortfarande är för långt norrut eller söderut för att dess skugga ska falla på jorden. Ur vår synvinkel passerar månen nära solen på himlen, men inte rakt över den.
Det är också därför en månförmörkelse inte inträffar vid varje fullmåne. Geometrin måste radas upp i tre dimensioner, inte bara på en platt kalender.
Noderna är korsningspunkterna
Månens lutande bana korsar jordens omloppsplan vid två punkter som kallas noder. En solförmörkelse kan bara inträffa när nymånen inträffar nära en av dessa noder.
Om månen är nära en nod vid nymåne, kan solen, månen och jorden hamna tillräckligt nära för att månens skugga ska nå jorden. Om månen är långt ifrån en nod, missar skuggan.
Detta ger förmörkelseförutsägelse en rytm. Astronomer letar inte bara efter nya månar. De letar efter nya månar nära de platser där månens bana korsar ekliptikan.
Eclipse säsonger
En förmörkelsesäsong är en period då solen dyker upp tillräckligt nära en av månens noder för att förmörkelser ska vara möjliga. Förmörkelsesäsonger inträffar ungefär var sjätte månad.
Under en förmörkelsesäsong kan en solförmörkelse inträffa vid nymånen. En månförmörkelse kan också inträffa nära fullmåne om geometrin är i linje på andra sidan jorden. Det är därför förmörkelser ibland kommer i par, med en sol- och månförmörkelse åtskilda av ungefär två veckor.
Utanför förmörkelsesäsongen går månen fortfarande igenom nya och fulla faser, men skuggorna missar.
Varför totala förmörkelser är sällsynta än
Även när en solförmörkelse inträffar är den inte alltid total. Månens centrala skugga kan missa jorden, vilket endast ger en partiell förmörkelse. Eller så kan månen vara tillräckligt långt borta att den verkar för liten för att täcka solen, vilket ger en ringformig förmörkelse.
En total solförmörkelse kräver en mer exakt inriktning: Månen måste vara nära ny fas, nära en nod, tillräckligt nära jorden i sin elliptiska bana och placerad så att umbraen når din plats.
Det är därför totalitet är sällsynt för någon plats på jorden. Solförmörkelser inträffar regelbundet någonstans, men helhetens väg är smal och rör sig över olika regioner varje gång.
Mönstret är förutsägbart
Geometrin är komplex, men den är inte slumpmässig. Eftersom månens faser, omloppsbana och nodpositioner upprepas i långa cykler, kan förmörkelser förutsägas långt i förväg. Saros-cykeln är ett känt exempel: efter cirka 18 år och 11 dagar upprepas en liknande förmörkelsegeometri.
Moderna förmörkelseförutsägelser använder detaljerade omloppsmodeller, men den grundläggande orsaken är densamma: förmörkelser inträffar när månens fas och korsningen av dess lutande omloppsbana är i linje med varandra.
Källor och relaterade guider
- NASA svarar varför vi inte har en solförmörkelse varje månad med månens lutande bana.
- NASA noterar att månens omloppsbana tippas med cirka fem grader i sin förklaring på Jorden, månen och solens inriktning.
- Läs sedan om Saros-cykeln, hur förmörkelseförutsägelser fungerar och helhetens väg.
Se det i SolarWatch
Använd SolarWatch för att bläddra i solförmörkelsekatalogen från 2000 till 2200. Kartan och skuggsimuleringen gör det tydligt varför många nymånar inte producerar någon förmörkelse, medan ett fåtal radar upp sig tillräckligt exakt för att skicka månens skugga över jorden.