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Solo una piccola parte delle persone osserva il sole svanire dietro l’ombra della luna durante un’eclissi solare totale. Questo perché l’ombra – la parte più oscura dell’ombra della luna – traccia un percorso stretto e in rapido movimento attraverso la superficie terrestre. Gli osservatori lungo questo percorso hanno solo pochi minuti di totalità prima che l'ombra passi.
Un'eclissi solare può verificarsi solo durante la luna nuova, quando la Luna si trova tra la Terra e il Sole. Tuttavia, poiché l’orbita della Luna è inclinata di circa 5° rispetto al piano orbitale della Terra, la maggior parte delle lune nuove non raggiungono il Sole. Solo quando la Luna Nuova attraversa l'eclittica, il piano orbitale della Terra, l'ombra della Luna interseca la Terra, creando la totalità per chi si trova all'interno dell'ombra e un'eclissi parziale per chi si trova nella penombra.
Per un'eclissi totale, la Luna deve essere abbastanza vicina alla Terra da far sì che il suo diametro apparente superi quello del Sole. L’orbita ellittica della Luna fa sì che la sua distanza vari tra 225.000 km (perigeo) e 405.000 km (apogeo). All’apogeo, la Luna è troppo lontana per coprire completamente il Sole, producendo un’eclissi anulare, un “anello di fuoco”. In questo caso, l'ombra della Luna è un'antumbra e nessuna vera ombra raggiunge la Terra.
Il Sole è circa 400 volte più grande della Luna e 400 volte più lontano, quindi le loro dimensioni angolari nel cielo sono quasi identiche. Questa coincidenza rende possibili le eclissi totali. Poiché il Sole è vasto, la luce solare raggiunge la Luna con un angolo obliquo, restringendo l'ombra in un cono che si restringe fino a circa 100 km (62 miglia) di larghezza quando raggiunge la Terra.
L’ombra si muove verso est attraverso la Terra a quasi 1.100 miglia orarie, la somma della velocità orbitale della Luna (~ 1.023 miglia orarie) e della rotazione della Terra (~ 77 miglia orarie). Il percorso può estendersi fino a 10.000 miglia (16.000 km), ma la sua larghezza è solo di poche centinaia di miglia. A seconda della posizione dell'osservatore e della distanza della Luna, la stessa eclissi può apparire totale per alcuni e anulare per altri:un'eclissi ibrida causata dalla curvatura della Terra.
Comprendere le dimensioni, la velocità e le condizioni dell’ombra, e le condizioni che creano le eclissi totali rispetto a quelle anulari, aiuta a spiegare perché così poche persone vedono il Sole svanire nell’oscurità. La prossima opportunità di assistere a questa rara danza celeste arriverà quando le condizioni si allineeranno nuovamente.
