كسوف الشمس
التنبؤات > الهندسة

توضح المخططات الموجودة على الشمال محاذاة الشمس والقمر والأرض أثناء كسوف الشمس.
المنطقة الرمادية الداكنة بين القمر والأرض هي الظل، حيث يحجب القمر الشمس تمامًا. المنطقة الصغيرة التي يلامس فيها ظل الظل سطح الأرض هي المكان الذي يمكن فيه رؤية الكسوف الكلي. المنطقة الرمادية الفاتحة الأكبر هي شبه الظل، حيث يمكن رؤية كسوف جزئي. سوف يرى مراقب في منطقة الظلال، وهي منطقة الظل خلف الظلمة، كسوفًا حلقيًا .
على مدار القمر يميل حول الأرض في زاوية من أكثر من 5 فقط درجة إلى مستوى مدار الأرض حول الشمس (في مسار الشمس ). لهذا السبب، في وقت ظهور القمر الجديد، يمر القمر عادة إلى شمال أو جنوب الشمس. يمكن أن يحدث كسوف الشمس فقط عندما يحدث قمر جديد بالقرب من إحدى النقاط (المعروفة باسم العقد ) حيث يتقاطع مدار القمر مع دائرة الشمس.
كما هو مذكور أعلاه، فإن مدار القمر أيضًا بيضاوي الشكل .يمكن أن تختلف مسافة القمر عن الأرض بحوالي 6٪ عن متوسط قيمتها. لذلك فإن الحجم الظاهر للقمر يختلف باختلاف المسافة بينه وبين الأرض، وهذا التأثير هو الذي يؤدي إلى الاختلاف بين الكسوف الكلي والخسوف الحلقي. تختلف المسافة بين الأرض والشمس أيضًا خلال العام، ولكن هذا تأثير أقل. في المتوسط ، يبدو القمر أصغر قليلاً من الشمس كما يُرى من الأرض، لذا فإن غالبية (حوالي 60٪) من الكسوف المركزي تكون حلقية. يحدث الخسوف الكلي فقط عندما يكون القمر أقرب إلى الأرض من المتوسط (بالقرب من نقطة الحضيض ).
|  | القمر> في الحضيض  (أقرب) | القمر> في الأوج  (الأبعد) | شمس> عند الحضيض  (أقرب) | شمس> في الأوج  (الأبعد) |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| نصف قطرها | 1,737.10 كم  (1,079.38 ميل) | 1,737.10 كم  (1,079.38 ميل) | 696,000 كم  (432,000 ميل) | 696,000 كم  (432,000 ميل) |
| مسافة | 363104 كم  (225.622 ميل) | 405.696 كم  (252,088 ميل) | 147,098,070 كم  (91,402,500 ميل) | 152,097,700 كم  (94,509,100 ميل) |
| القطرالزاوي | 33  قدمًا و 30 بوصة(0.5583 درجة) | 29  قدمًا و 26 بوصة(0.4905 درجة) | 32  قدمًا و 42 بوصة(0.5450 درجة) | 31  قدمًا و 36 بوصة(0.5267 درجة) |
الحجم الظاهري للمقياس: 
| النظام عن طريق  تقليل  الحجم الظاهري | الأول | الرابعة | الثاني | الثالث |
يدور القمر حول الأرض في حوالي 27.3 يومًا، نسبة إلى إطار مرجعي ثابت . يُعرف هذا بالشهر فلكي . ومع ذلك، خلال شهر فلكي واحد، تدور الأرض بشكل جزئي حول الشمس، مما يجعل متوسط الوقت بين قمر جديد والشهر التالي أطول من الشهر الفلكي: حوالي 29.5 يومًا. يُعرف هذا بالشهر المجمعي ويتوافق مع ما يُعرف عمومًا بالشهر القمري .
يعبر القمر من الجنوب إلى الشمال من مسير الشمس في العقدة الصاعدة، والعكس بالعكس عند عقدة الهبوط. ومع ذلك، فإن عقد مدار القمر تتحرك تدريجيًا في حركة رجعية، بسبب تأثير جاذبية الشمس على حركة القمر، وتقوم بدائرة كاملة كل 18.6 سنة. يعني هذا الانحدار أن الوقت بين كل مرور للقمر عبر العقدة الصاعدة أقصر قليلاً من الشهر الفلكي. وتسمى هذه الفترة nodical أو الشهر draconic .
أخيرًا، يتحرك مدار القمر للأمام أو يتقدم في مداره ويقوم بدائرة كاملة في 8.85 سنة. الوقت بين نقطة واحدة والمدار الذي يليه أطول قليلاً من الشهر القمري ويعرف بالشهر غير الطبيعي .
يتقاطع مدار القمر مع مسار الشمس عند العقدتين اللتين تفصل بينهما 180 درجة. لذلك، يحدث القمر الجديد بالقرب من العقد في فترتين من السنة تفصل بينهما ستة أشهر (173.3 يومًا) ، والمعروفة باسم مواسم الكسوف، وسيكون هناك دائمًا كسوف واحد على الأقل للشمس خلال هذه الفترات. أحيانًا يكون القمر الجديد قريبًا بدرجة كافية من عقدة خلال شهرين متتاليين ليحجب الشمس في كلتا المناسبتين في خسوفين جزئيين. هذا يعني أنه في أي عام، سيكون هناك دائمًا خسوفان على الأقل للشمس، ويمكن أن يكون هناك ما يصل إلى خمسة.
يمكن أن يحدث الكسوف فقط عندما تكون الشمس في حدود 15 إلى 18 درجة من العقدة (10 إلى 12 درجة للكسوف المركزي). يشار إلى هذا على أنه حد الكسوف، ويرد في نطاقات لأن الأحجام والسرعات الظاهرة للشمس والقمر تختلف على مدار العام. في الوقت الذي يستغرقه القمر للعودة إلى عقدة (شهر دراكوني) ، تحرك الموقع الظاهر للشمس حوالي 29 درجة، نسبة إلى العقد.  نظرًا لأن حد الخسوف يخلق نافذة فرصة تصل إلى 36 درجة (24 درجة للكسوف المركزي) ، فمن الممكن حدوث كسوف جزئي (أو نادرًا خسوف جزئي أو مركزي) في شهور متتالية.