мини|десно|Потпуно помрачење Сунца у Француској мини|десно|Помрачење Сунца виђено у Београду 20.3.2015. г. око 10.48 часова
Помрачење Сунца је астрономска појава која се дешава када Сунце баца Месечеву сенку на површину планете Земље, што се може догодити само када је Месец у фази младине, односно у положају конјункције, када се налази између Земље и Сунца. Да би дошло до помрачења Сунца Месец се мора налазити 16° у равни своје путање испред или иза неког од чворова своје путање са еклиптиком. У току једне године може наступити минимално 2, а максимално 5 помрачења Сунца.Five solar eclipses occurred in 1935. Зависно од тренутне удаљености Месеца и Сунца од Земље, као и положаја посматрача на Земљиној површини, може наступити једна од три врсте помрачења Сунца: потпуно, делимично или прстенасто.
Помрачење Сунца може бити потпуно (тотално), прстенасто (ануларно), делимично (парцијално) и хибридно (када се у средишњој фази помрачење запажа као потпуно, а изван средишње фазе као прстенасто). Различите врсте помрачења настају јер је стаза Месеца елиптична. Када је Месец удаљенији, не заклања цели Сунчев диск запажа се прстенасто помрачење, а када је Месец ближе, може потпуно да заклони Сунце и наступа потпуно помрачење. Помрачење Сунца опажа се с малог дела Земље. Због окретања Земље, Месечева сенка прелази по Земљиној површини од запада према истоку, те се потпуно помрачење види с ускога појаса (зоне тоталитета). Сенка није шира од 270 километара и путује брзином од 1 -{km/s}-, па потпуно помрачење у некој тачки Земље траје највише 3 минуте 31 секунди. При потпуном помрачењу збивају се четири додира: руб Месеца наилази на руб Сунца, напредујући руб Месеца стиже до супротног Сунчевог руба, залазни Месечев руб дотиче почетни руб Сунца, Месец напушта Сунце; од првога до четвртога додира могу проћи до 3 сата. Потпуна помрачења Сунца на некоме месту Земљине површине јавља се у просеку сваких 400 година. Последње потпуно помрачења Сунца, видљиво са Балкана, збило се 15. фебруара 1961, а следећи ће се догодити 3. септембра 2081.Помрачење, "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.
Типови
Помрачење или еклипса (гр. ἔκλειψις, -{ékleipsis}- - изостављање, изостајање) је појава при којој једно небеско тело у потпуности или већим делом заклања друго или улазак једног небеског тела у сену другог. Помрачење Сунца или Месеца настаје када се они налазе у близини једног чвора Месечеве стазе око Земље (стаза Месеца је нагнута према еклиптици за 5° 9').
Удаљеност Сунца од Земље је око 400 пута већа од Месечеве удаљености, а пречник Сунца је око 400 пута већи од Месечевог. Пошто су ови односи приближно исти, изгледа да су Сунце и Месец, гледано са Земље, приближно исте величине: око 0,5 степени лука у угаоној мери.
Месечева орбита око Земље је благо елиптична, као и Земљина путања око Сунца. Привидне величине Сунца и Месеца стога варирају. Магнитуда помрачења је однос привидне величине Месеца и привидне величине Сунца током помрачења. Помрачење које се дешава када је Месец близу своје најближе удаљености од Земље (тј. близу њеног перигеја) може бити потпуно помрачење јер ће Месец изгледати довољно велик да у потпуности покрије Сунчев светли диск или фотосферу; потпуно помрачење има магнитуду већу или једнаку 1.000. Насупрот томе, помрачење које се дешава када је Месец близу своје највеће удаљености од Земље (тј. близу њеног апогеја) може бити само прстенасто помрачење, јер ће Месец изгледати нешто мањи од Сунца; магнитуда прстенастог помрачења је мања од 1.
Пошто је Земљина орбита око Сунца такође елиптична, удаљеност Земље од Сунца на сличан начин варира током године. Ово утиче на привидну величину Сунца на исти начин, али не толико колико променљива удаљеност Месеца од Земље. Када се Земља приближи својој најдаљој удаљености од Сунца почетком јула, потпуно помрачење је нешто вероватније, док услови фаворизују прстенасто помрачење када се Земља приближи својој најближој удаљености од Сунца почетком јануара.
Постоје три главна типа помрачења Сунца: потпуно, делимично и прстенасто.
мини|left|Слика потпуног помрачења Сунца снимљена помоћу Takahashi FS152 слика је обрађена у Photoshop CC 2017. 250px|мини|Делимично помрачење Сунца у Тбилисију, 4. јануара 2011 thumb|250px|left|Отклон зрака светлости у гравитацијском пољу Сунца се мери при помрачењу Сунца, кад је главнина снажне Сунчеве светлости заклоњена. Први пут је то мерење извршено 29. маја 1919, чиме је била потврђена Ајнштајнова теорија релативности. thumb|desno|250px|Потпуно помрачење Месеца снимљена 9. новембра 2003. thumb|desno|250px|Делимична, потпуна и прстенаста помрачења Месеца.
Потпуно и делимично помрачење Сунца
У случају потпуног помрачења Сунца, Месечев диск ће потпуно прекрити Сунце. Помрачење Сунца се може опазити с релативно уског појаса (путања тоталитета) на Земљиној површини преко којег пролази Месечева сенка. Посматрачи који се налазе у нешто ширим појасевима око путање тоталитета налазе се у Месечевој полусенки, те могу видети делимично помрачење Сунца, док се с остатка површине Земље помрачење уопште неће видети. Следеће потпуно помрачење у Европи би требало бити 12. августа 2026.
У тренутку непосредно пре потпуног помрачења, када се последњи зраци Сунца пробију иза Месечевог диска, догађа се појава тзв. „дијамантног прстена“. Иста се појава може уочити и непосредно након потпуног помрачења.
Прстенасто помрачење Сунца Посматрајући Сунце и Месец, посебно у време помрачења Сунца, може се уочити да су сличних угаоних димензија. Иако се на небу чине једнакима, у стварности је Сунце много веће. Сунчев је пречник (1.392-000 -{km}-) чак 400 пута већи од Месечевог (3476 -{km}-), али је Сунце исто толико пута (у просеку) даље од Месеца, па нам се зато чине једнакима..
Ипак, угаоне димензије Месеца и Сунца нису увек једнаке, већ се мењају. Разлог томе су благо елиптичне путање, како Земље око Сунца, тако и Месеца око Земље. Како се мењају удаљености Месеца и Сунца од Земље, тако се мењају и њихове угаоне димензије. Пречник Сунца креће се од 31.5' (лучне минуте), када је Земља у афелу, до 32.6', када је Земља у перихелу. Пречник Месеца креће се од 29.1' (29.1. лучних секунди), када је Месец у апогеју (најдаље од Земље), до 33.9', када је Месец у перигеју (најближе Земљи). Када је Месец у апогеју а Земља у перихелу, те у свим другим тренуцима када је Месечев диск на небу мањи од Сунчевог, може доћи само до прстенастог помрачења Сунца јер Месечев диск не може у потпуности покрити Сунце. Следеће прстенасто помрачење у Европи би требало бити 2028 и 2030. године.
Помрачење Месеца
Помрачење Месеца настаје уласком Месеца у Земљину сенку, види се с целе Земљине ноћне хемисфере, притом је Месец обасјан загаситоцрвеном светлошћу која се распршила пролазећи кроз Земљину атмосферу. Помрачења Месеца настаје када је Месец пун, а купа Земљине сенке удаљена највише 11° од једног Месечевог чвора. Како Земљина сенка тим подручјем пролази сваких 21 до 22 дана, а уштап се понавља сваких 29,53 дана, у једној години могу бити највише 3 помрачења Месеца, а неких се година не догоди ни једно. Површина Земљине сенке неколико је пута већа од површине Месеца, те Месец може кроз сенку пролазити до 1 сат 47 минута.
Збир помрачење Месеца и Сунца у години не може бити већи од 7, а мањи од 2. Најчешће се збивају по два помрачење Сунца и Месеца, а највише се могу догодити три Мјесечеве и четири Сунчеве, или два Месечева и пет Сунчевих. Будући да се помрачења Месеца види с целе тамне Земљине полулопте, а помрачења Сунца само с ускога појаса, чини се да се помрачења Месеца збивају чешће од помрачења Сунца, иако је обрнуто. Помрачење се збивају готово у истом редоследу након 18 календарских година и 11 и 1/3 дана, или 10 и 1/3 дана ако раздобље обухвата 5 преступних година, односно 12 и 1/3 дана ако обухвата само 3 преступне године, што се може догодити на прелазу века (Саросов период).
Помрачење осталих небеских тела
Меркур и Венера прелазе преко Сунчева круга (транзит), а Месец и планете заклањају позадинске звезде (окултација). Помрачења Јупитерових сателита служила су поморцима у доба када механички сатови нису били довољно поуздани за одређивање тачнога времена које је било потребно за прорачун земљописне дужине. Помрачења звезда догађа се у системима двојних звезда што се на Земљи запажа као периодична промена сјаја. Звезду могу делом да помраче и екстрасоларне планете, а то се прецизним мерењем интензитета светлости звезда може забележити; нпр. пратилац звезде ХД 209 458, удаљене 150 година светлости, планета је 1,32 пута већег полупречника од Јупитера, а помрачује звезду за 1,5% сваких 3.5246 дана.
Помрачење се истражују ради спознаје о маси, запремини, међусобној удаљености, инклинацијама и атмосферама тела која се помрачују.
Помрачење Сунца и Месеца
Узајамни положаји Сунца, Месеца и Земље доводе до помрачење Сунца и Месеца. Потпуна помрачења се користе у космичкој геодезији за везивање континенталних тригонометријских мрежа, које помажу у стварању јединственог светског научног система. У исту сврху се користе и појаве окултација звезда (кад Месец током свог кретања сакрије неке звезде). Привлачна сила Месеца, а у мањој мери и Сунца (лунисоларни утицај), узрокује на Земљи плиму и осеку мора и језера, као и „дисање” Земљине коре што је 3 пута слабије од плиме и осеке. Утицај Месеца на људе и друга бића је још увек неразјашњен, али је сигурно да се инсекти оријентишу помоћу Месеца.
Терминологија
Хибридно помрачење
Хибридно помрачење (који се назива и прстенасто/потпуно помрачење) прелази између потпуног и прстенастог помрачења. У одређеним тачкама на површини Земље изгледа као потпуно помрачење, док у другим тачкама изгледа као прстенасто. Хибридна помрачења су релативно ретка.
Хибридно помрачење се дешава када се величина помрачења током догађаја промени са мање на веше од један, тако да изгледа да је помрачење потпуно на локацијама ближе средини, а прстенасто на другим локацијама ближе почетку и крају, пошто су стране Земље мало даље од Месеца. Ова помрачења су изузетно уска по ширини путање и релативно кратког трајања у било ком тренутку у поређењу са потпуним помрачењима; укупност хибридног помрачења од 20. априла 2023. траје више од једног минута у различитим тачкама на путу тоталитета. Попут фокусне тачке, ширина и трајање тоталитета и прстенастости су близу нуле у тачкама где се дешавају промене између њих.
Централно помрачење
Централно помрачење се често користи као генерички термин за потпуно, прстенасто или хибридно помрачење. Ово, међутим, није сасвим тачно: дефиниција централног помрачења је помрачење током којег централна линија сенке додирује Земљину површину. Могуће је, иако изузетно ретко, да се део умбре пресеца са Земљом (чиме се ствара прстенасто или потпуно помрачење), али не и њена централна линија. Ово се онда назива нецентрално потпуно или прстенасто помрачење. Гама је мера колико централно пада сенка. Последње (још умбрално) нецентрално помрачење Сунца било је 29. априла 2014. Ово је било прстенасто помрачење. Следеће нецентрално потпуно помрачење Сунца биће 9. априла 2043. године.
Фазе помрачења
Визуелне фазе посматране током потпуног помрачења називају се:Harrington, pp. 13–14; Први контакт — када је Месечев крак (ивица) тачно тангенцијалан на Сунчев крак. Други контакт — почевши од Бејлијевих перли (узрокованих светлошћу која сија кроз долине на површини Месеца) и ефектом дијамантског прстена. Скоро цео диск је покривен. Тоталност — Месец заклања цео диск Сунца и видљива је само соларна корона. Трећи контакт — када прва јака светлост постане видљива и Месечева сенка се удаљи од посматрача. Поново се може приметити дијамантски прстен. Четврти контакт - када задња ивица Месеца престане да се преклапа са соларним диском и помрачење се заврши.
Предвиђања
Геометрија thumb|300px|right|Геометрија потпуног помрачења Сунца (није у размери)