Förbered dig inför solförmörkelsen den 21 augusti 2017: få reda på de fysiska och planetariska orsakerna till totala solförmörkelser.
En total solförmörkelse är ett kosmiskt sammanträffande med fantastiska visuella effekter för tittarna på jorden. När månen passerar framför solen och blockerar den helt, kastar den en skugga på vår planet som störtar områden in i ett mörker som känns som natt mitt på dagen. Vad orsakar detta extraordinära fenomen?
Flera saker måste inträffa samtidigt för att skapa en total solförmörkelse. För det första måste månen ha exakt rätt storlek för att blockera solen. Därefter måste solen, månen och jorden stå i en rak linje, eller nästan, med månen mellan solen och jorden. Slutligen måste du stå på rätt plats på jorden för att se den fulla förmörkelsen.
Turligt nog för oss har vår måne den perfekta storleken. När den passerar framför solen täcker den exakt solens centrala skiva, samtidigt som den låter koronan lysa ut runt omkring den i en spektakulär uppvisning. De två kropparna är naturligtvis inte riktigt lika stora: solen har 400 gånger månens diameter. Men den är också 400 gånger längre bort från oss, och detta förhållande mellan storlek och avstånd gör att solen och månen framstår som lika stora. Det är ett underbart sammanträffande och bör inte tas för givet – jorden är den enda planeten i vårt solsystem med en måne som har rätt storlek och avstånd för att orsaka de slående solförmörkelser som vi ser.
Solens, månens och jordens rörelser för de tre kropparna i rätt riktning ungefär en gång var 18:e månad. Det är vid dessa tillfällen som solförmörkelser kan inträffa. När månen på dagen passerar framför solen börjar den kasta en partiell skugga (kallad penumbra) på jorden. Vid förmörkelsens höjdpunkt är solens ljus helt blockerat och månen kastar en full skugga som kallas umbra.
Detta diagram (som är helt utom skala) visar en sidovy av sol-måne-jord-utjämningen. Från vilken plats som helst i penumbra kommer du att se en partiell förmörkelse. Endast från det lilla område där den mörka umbra berör jorden kommer du att se solen helt täckt och bevittna en total förmörkelse.
Månens fullskugga träffar dock bara en liten del av vår planet. Den matchade storleken på solen och månen resulterar i att deras perfekta anpassning är synlig från endast ett begränsat område. Området från vilket du kan se den totala förmörkelsen är aldrig mer än 167 mil brett, och är vanligtvis mindre. Utanför det området ser du bara en partiell förmörkelse, eller ingen alls.
Detta område är inte statiskt, eftersom månen och jorden inte är fasta objekt: månen kretsar runt jorden och jorden runt solen, förutom att den snurrar runt sin axel. Dessa rörelser fortsätter under en förmörkelse, så den plats på jorden där månens skugga faller följer en böjd bana över planeten. Detta är totalitetsbanan, den enda plats från vilken man kan bevittna den totala solförmörkelsen.
Och även om solförmörkelser inträffar regelbundet är totalitetsbanan så extremt begränsad att mycket få människor någonsin har sett en total solförmörkelse. Om du stod på en plats och väntade på att få se en kan du vänta i 300 år eller mer. Den 21 augusti 2017 kommer en total solförmörkelse att passera över USA, vilket gör det möjligt för miljontals människor att se den personligen. Ta reda på hur du kan se den.