การเกิดสุริยุปราคา

การเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงและบางส่วน
การเกิดสุริยุปราคา (ภาพไม่ได้สัดส่วน)จากรูป เป็นการเกิดสุริยุปราคา ส่วนสีเทาเข้มเป็นเงามืด ดวงอาทิตย์ถูกบังโดยดวงจันทร์อย่างสมบูรณ์ หากผู้สังเกตอยู่บริเวณที่เงามืดตกทอด จะสังเกตเห็นสุริยุปราคาเต็มดวง แต่หากผู้สังเกตอยู่บริเวณที่เงามัว (ส่วนสีเทาอ่อน) ตกทอด จะสังเกตเห็นสุริยุปราคาบางส่วน
วงโคจรของโลกและดวงจันทร์
ระนาบวงโคจรของโลกรอบดวงอาทตย์ (สุริยวิถี) กับระนาบวงโคจรของดวงจันทร์รอบโลกทำมุมกันประมาณ 5 องศา ทำให้ในวันจันทร์ดับส่วนใหญ่ ดวงจันทร์จะอยู่เหนือหรือใต้ดวงอาทิตย์ ซึ่งสุริยุปราคาจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนที่ผ่านบริเวณจุดตัดของระนาบวงโคจรทั้งสองในวันจันทร์ดับ
วงโคจรของดวงจันทร์เป็นรูปวงรี ทำให้ระยะห่างระหว่างดวงจันทร์ของโลกมีความแตกต่างกันได้ประมาณ 6 เปอร์เซนต์จากค่าเฉลี่ย ด้วยเหตุนี้ ทำให้ขนาดของดวงจันทร์ที่มองจากโลกอาจมีขนาดเล็กหรือใหญ่กว่าปกติได้ ส่งผลกระทบต่อการเกิดสุริยุปราคา ขนาดของดวงจันทร์เฉลี่ยเมื่อมองจากโลกมีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์เล็กน้อย ทำให้สุริยุปราคาส่วนใหญ่จะเกิดแบบวงแหวน แต่หากในวันที่เกิดสุริยุปราคานั้น ดวงจันทร์โคจรอยู่ในตำแหน่งที่ใกล้โลก ก็จะเกิดสุริยุปราคาเต็มดวง ส่วนวงโคจรของโลกก็เป็นวงรีเช่นกัน ระยะห่างระหว่างดวงอาทิตย์กับโลกก็มีค่าเปลี่ยนไปตลอดเวลา แต่ก็ส่งผลไม่มากนักกับการเกิดสุริยุปราคา
ดวงจันทร์โคจรรอบโลกใช้เวลาประมาณ 27.3 วัน เมื่อเทียบกับตำแหน่งการโคจรเดิม เรียกว่าเดือนดาราคติ แต่โลกก็โคจรรอบดวงอาทิตย์ในทิศทางเดียวกัน ทำให้ระยะเวลาจากจันทร์เพ็ญถึงจันทร์เพ็ญอีกครั้งหนึ่งกินเวลานานกว่านั้น คือ ประมาณ 29.6 วัน เรียกว่า เดือนจันทรคติ
การนับเวลาที่ดวงจันทร์โคจรผ่านจุดตัดระหว่างวงโคจรของดวงจันทรและโลก (node) โดยเคลื่อนที่จากใต้เส้นสุริยะวิถีขึ้นไปทางเหนือ ครบหนึ่งรอบนั้นก็เป็นการนับเดือนอีกวิธีหนึ่งเช่นกัน โดยเดือนแบบนี้จะสั้นกว่าแบบแรกเล็กน้อย เนื่องจากวงโคจรของดวงจันทร์เอียงไปมาจากแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ ครบรอบในเวลา 18.5 ปี เรียกเดือนแบบนี้ว่า เดือนดราโคนิติก
การนับเดือนอีกแบบหนึ่งคือ นับจากที่ดวงจันทร์โคจรจากจุดที่ใกล้โลกที่สุด (เรียกว่า perigee) ถึงจุดนี้อีกครั้ง การนับแบบนี้จะมีค่าไม่เท่ากับการนับแบบดาราคติ เนื่องจากวงโคจรของดวงจันทร์มีการส่ายโดยรอบซึ่งจะครบหนึ่งรอบใช้เวลาประมาณ 9 ปี เดือนแบบนี้เรียกว่า เดือนอะนอมัลลิสติก

ปัจจัยในการเกิดสุริยุปราคา
สุริยุปราคา พ.ศ. 2542สุริยุปราคา หรือ สุริยคราส เกิดขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และโลก โคจรมาอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกันโดยมีดวงจันทร์อยู่ตรงกลาง เมื่อสังเกตจากพื้นโลก จะเห็นดวงจันทร์เคลื่อนเข้ามาบดบังดวงอาทิตย์
สุริยุปราคามี 4 ประเภท ได้แก่
1. สุริยุปราคาบางส่วน: มีเพียงบางส่วนของดวงอาทิตย์เท่านั้นที่ถูกบัง
2. สุริยุปราคาเต็มดวง: ดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์หมดทั้งดวง
3. สุริยุปราคาวงแหวน: ดวงอาทิตย์มีลักษณะเป็นวงแหวน เกิดเมื่อดวงจันทร์อยู่ในตำแหน่งที่ห่างไกลจากโลก ดวงจันทร์จึงปรากฏเล็กกว่าดวงอาทิตย์
4. สุริยุปราคาผสม: ความโค้งของโลกทำให้สุริยุปราคาคราวเดียวกันกลายเป็นแบบผสมได้ คือ บางส่วนของโลกเห็นสุริยุปราคาเต็มดวง บางส่วนเห็นสุริยุปราคาวงแหวน บริเวณที่เห็นสุริยุปราคาเต็มดวง เป็นส่วนที่อยู่ใกล้ดวงจันทร์มากกว่า

ลำดับขั้นตอนในการเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงโดยมองจากผู้สังเกตบนโลก
เฟสของสุริยุปราคาเต็มดวง
สัมผัสที่ 1 ด้านตะวันออกของดวงจันทร์เริ่มสัมผัสกับด้านตะวันตกของดวงอาทิตย์ ท้องฟ้าเริ่มเปลี่ยนสี อากาศเริ่มเย็น ลักษณะธรรมชาติเวลานั้นจะเหมือนเวลาเย็น เมื่อมองดวงอาทิตย์ผ่านแผ่นกรองแสง จะเห็นว่าดวงอาทิตย์ถูกบดบังไปบางส่วนแล้ว สัมผัสที่ 2 ดวงจันทร์เริ่มบดบังแสงจากดวงอาทิตย์ไปเกือบหมด เหลือเพียงเล็กน้อยเท่านั้น จะสังเกตได้จากความขรุขระของผิวของดวงจันทร์ จะเห็นแสงสว่างลอดออกมาจากผิวขรุขระนั้น เรียกว่า ปรากฏการณ์ลูกปัดของเบลีย์ และ ปรากฏการณ์แหวนเพชร ดวงดาวสว่างๆ เริ่มปรากฏให้เห็น เมื่อดวงอาทิตย์ถูกบดบังทั้งหมด จะสามารถสังกตเห็นชั้นบรรยากาศโคโรนา ของดวงอาทิตย์ ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ในเวลาปกติ นอกจากนี้อาจเห็นพวยแก๊สที่พุ่งออกมาจากชั้นบรรยากาศชั้นโครโมสเฟียร์ แสงเหล่านี้จะหมดไปเมื่อเข้าสู่สัมผัสที่ 3 สัมผัสที่ 3 ดวงจันทร์เริ่มเคลื่อนออกไปจากดวงอาทิตย์เกิดปรากฏการณ์ลูกปัดของเบลีย์ และ ปรากฏการณ์แหวนเพชร ดวงอาทิตย์ที่เคยถูกบดบังก็จะสว่างมากขึ้นเรื่อยๆ จนเข้าสู่สัมผัสสุดท้าย สัมผัสสุดท้าย เกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนที่ออกไปจากดวงอาทิตย์ทั้งดวง เป็นการสิ้นสุดสุริยุปราคาเต็มดวงอย่างสมบูรณ์

การสังเกตสุริยุปราคา
การสังเกตที่จะปลอดภัยต่อตามากที่สุด คือการฉายแสงจากดวงอาทิตย์ผ่านอุปกรณ์อื่น เช่น กล้องสองตา หรือกล้องโทรทรรศน์ แล้วใช้กระดาษสีขาวมารองรับแสงนั้น จากนั้นมองภาพจากกระดาษที่รับแสง แต่การทำเช่นนี้ต้องมั่นใจว่าไม่มีใครมองผ่านอุปกรณ์นั้นโดยตรง ไม่เช่นนั้นจะทำอันตรายต่อตาของคนนั้นอย่างมาก โดยเฉพาะถ้ามีเด็กอยู่บริเวณนั้นต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษ
ดังนั้นในการมองดวงอาทิตย์ ต้องอาศัยอุปกรณ์ช่วยกรองรังสีบางชนิดที่จะเข้าสู่ตา การใช้แว่นกันแดดในการมองเป็นวิธีการที่ไม่ถูกต้อง เพราะไม่สามารถป้องกันสิ่งที่เป็นอันตราย รวมทั้งรังสีอินฟราเรดที่ตามองไม่เห็นซึ่งจะเป็นอันตรายต่อเรตินาได้ การสังเกตจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่ทำมาโดยเฉพาะ จึงจะสามารถมองดวงอาทิตย์ตรงๆ ได้
อย่างไรก็ตาม สามารถมองดวงอาทิตย์ด้วยตาเปล่าโดยตรงได้ เฉพาะตอนที่เกิดสุริยุปราคาเต็มดวงเท่านั้น นอกจากจะไม่เป็นอันตรายแล้ว สุริยุปราคาเต็มดวงยังสวยงามอีกด้วย หากมองขณะเกิดสุริยุปราคาเต็มดวง ก็จะเห็นชั้นบรรยากาศโคโรนาของดวงอาทิตย์ ในบางครั้งอาจเห็นพวยแก๊สทีพุ่งออกมาจากดวงอาทิตย์ ซึ่งปกติจะไม่สามารถมองเห็นได้ แต่ควรหยุดมองดวงอาทิตย์ก่อนที่จะสิ้นสุดการเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงเล็กน้อย