Затемнення Сонця відносяться до таких явищ природи, про день настання яких заздалегідь відомо. Астрономи завжди ретельно готуються до спостережень затемнень, а в місця, де їх видно, споряджаються спеціальні експедиції. Настає день затемнення. Природа живе своїм звичайним життям. У синьому небі яскраво сяє Сонце. Ніщо не віщує прийдешньої події. Але ось на правому краю Сонця з'являється збиток. Він повільно збільшується, і сонячний диск приймає форму серпа, зверненого опуклістю вліво. Сонячне світло поступово слабшає. Стає прохолодніше. Серп робиться зовсім тоненьким, і раптом ця вузенька дуга розпадається на дві, і нарешті за чорним диском зникають останні яскраві точки. На всю навколишню місцевість лягає напівтемрява. Небо приймає нічний вигляд, на ньому спалахують яскраві зірки. Уздовж горизонту з'являється кільце оранжевого відтінку.
Це настало повне сонячне затемнення. На місці погаслого світила видно чорний диск, оточений сріблясто-перловим сяйвом. Наляканий раптово наступила темрявою звірі та птиці замовкають і поспішають сховатися на нічний спокій, багато рослин згортають листя; 2, 3, іноді 5 хвилин триває незвичайна темрява, І знову спалахують яскраві сонячні промені. В ту ж мить зникає сріблясто перлове сяйво, гаснуть зірки. Немов на зорі, співають півні, сповіщаючи про настання дня. Вся природа знову оживає. Сонце знову приймає вигляд серпа, але тепер вже повернутого опуклістю в інший бік, як серп «молодий» Місяця. Серп збільшується, і вже через годину в небі все як завжди. Сонячне затемнення - дуже величне і красиве явище природи. Ніякої шкоди рослинам, тваринам і людині воно, звичайно, заподіяти не може. Але не так думали люди в далекому минулому. Сонячне затемнення знайомо людині з глибокої давнини. Але люди не знали, від чого воно відбувається. Панічний страх викликало у людей несподіване, таємниче зникну-вение променистого світила. У згасанні Сонця серед білого дня вони бачили прояв невідомих надприродних сил. У східних народів існувало повір'я, що під час затемнення якесь лихе чудовисько пожирає Сонце.
Відлуння цих древніх уявлень людини зустрічалися і в порівняно недавні часи. Так, в Туреччині під час затемнення 1877г. перелякані жителі стріляли з рушниць в Сонце, бажаючи прогнати ШАТАНА (злого духа), пожирав, на їхню думку, Сонце. У російських літописах ми знаходимо численні згадки про затемнення. В Іпатіївському літописі, наприклад, говориться про затемнення, яке згадується в «Слові о полку Ігоревім». Це затемнення Сонця відбулося 1185 р воно було повним в Новгороді і Ярославлі. Князь Ігор зі своєю дружиною був у цей час на р. Донці, де затемнення було неповним (була закрита лише частину сонячного диска). Літописець висловлює переконання, що це затемнення виявилося причиною поразки Ігоря в битві з половцями. І навіть тоді, коли дійсна причина сонячних затемнень була вже відома вченим, затемнення все-таки часто викликало у населення страх. Люди вважали, що затемнення послано богом і віщує кінець світу, голод, нещастя. Ці забобонні уявлення сіяли серед народу служителі релігійних культів, щоб тримати народні маси в покорі.
Передові люди різних часів намагалися розвіяти у народу страх, викликаний затемненнями. Наприклад, Петро I звертався до вчених і посадових осіб з проханням взяти участь в поширенні правильного поясненні очікуваного 1 травня 1706 р сонячного затемнення. Відомо його лист до адміралу Головіну, в якому він писав: «Пан адмірал. Майбутнього місяці в перший день буде велике сонячне затемнення. Того ради зволь це поразгласіть в наших людях, що коли оне буде, щоб за диво не поставили. Понеже, коли люди про те відають преже, то не було б уже диво ». У нашій Радянській країні правильне наукове пояснення різних явище природи дійшло до найвіддаленіших куточків. І тепер у нас навряд чи знайдеться така людина, у якого сонячне і місячне затемнення викликали б страх. Що ж таке сонячне затемнення? Нам часто доводиться спостерігати, як в ясний, сонячний день тінь від хмари, подгоняеммого вітром, пробігає по землі і досягає того місця, де ми знаходимося. Хмара приховує від нас Сонце. Тим часом інші місця, що знаходяться поза цією тіні, залишаються освітленими Сонцем.
Під час сонячного затемнення між нами і Сонцем проходить Місяць і приховує його від нас. Розглянемо докладніше умови, при яких може наступити затемнення Сонця. Наша планета Земля. обертаючись протягом доби навколо своєї осі одночасно рухається навколо Сонця і за рік робить повний оборот. У Землі є супутник - Місяць. Місяць рухається навколо Землі і повний оборот робить за 29 1/2 доби. Взаємне розташування цих трьох небесних тіл весь час змінюється. При своєму русі навколо Землі Місяць в певні періоди часу опиняється між Землею і Сонцем. Але Місяць - темний, непрозорий твердий кулю. Опинившись між Землею і Сонцем, вона, немов величезна заслінка, закриває собою Сонце. В цей час та сторона Місяця, яка звернена до Землі, виявляється темною, неосвітленій. Отже, сонячне затемнення може відбутися тільки під час молодого місяця. На місяць Місяць проходить від Землі в стороні, протилежної Сонцю, і може потрапити в тінь, що відкидається земною кулею. Тоді ми будемо спостерігати місячне затемнення.
Середня відстань від Землі до Сонця становить 149,5 млн. Км, а середня відстань від Землі до Місяця - 384 тис. Км. Чим ближче предмет, тим більшим він нам здається. Місяць в порівнянні з Сонцем ближче до нас майже: в 400 разів, і в той же час її діаметр менше діаметра Сонця також приблизно в 400 разів. Тому видимі розміри Місяця і Сонця майже однакові. Місяць, таким чином, може закрити від нас Сонце. Однак відстані Сонця і Місяця від Землі не залишаються постійними, а злегка змінюються. Відбувається це тому, що шлях Землі навколо Сонця і шлях Місяця навколо Землі - не кола, а еліпси. Зі зміною відстаней між цими тілами змінюються і їх видимі розміри. Якщо в момент сонячного затемнення Місяць перебуває в найменшому видаленні від Землі, то місячний диск буде трохи більше сонячного. Місяць повністю закриє собою Сонце, і затемнення буде повним. Якщо ж під час затемнення Місяць перебуває в найбільшій відстані від Землі, то вона буде мати дещо менші видимі розміри і закрити Сонце цілком не зможе. Залишиться незакритим світлий обідок Сонця, який під час затемнення буде видно як яскраве тоненьке кільце навколо чорного диска Місяця. Таке затемнення називають кільцеподібних.
Здавалося б, сонячні затемнення повинні траплятися щомісяця, кожне молодик. Однак цього не відбувається. Якби Земля і Місяць рухалися в одній площині, то в кожне молодик Місяць дійсно виявлялася б точно на прямій лінії, що з'єднує Землю і Сонце, і відбувалося б затемнення. Насправді Земля рухається навколо Сонця в одній площині, а Місяць навколо Землі - в іншій. Ці площини не збігаються. Тому часто під час молодиків Місяць приходить або вище Сонця, або нижче. Відомий шлях Місяця на небі не збігається з тим шляхом, по якому рухається Сонце. Ці шляхи перетинаються в двох протилежних точках, які називаються вузлами місячної орбіти. Поблизу цих точок шляху Сонця і Місяця близько підходять один до одного. І тільки в тому випадку, коли молодик відбувається поблизу вузла, воно супроводжується затемненням.
Місяць рухається по своїй орбіті зі швидкістю близько 1 км / сек, т. Е. Швидше рушничного кулі. Отже, її тінь з великою швидкістю рухається по земної поверхні і не може надовго закрити якесь одне місце на земній кулі. Тому повне сонячне затемнення ніколи не може тривати більше 8 хвилин. У нинішньому столетпі найбільша тривалість затемнення була в 1955 р і буде в 1973 г. (не більше 7 хвилин). Таким чином, місячна тінь, рухаючись по Землі, описує вузьку, але довгу смугу, на якій послідовно спостерігається повне сонячне затемнення. Протяжність смуги повного сонячного затемнення досягає декількох тисяч кілометрів. І все ж площа, що покривається тінню, виявляється незначною у порівнянні з усією поверхнею Землі. Крім того, в смузі повного затемнення часто виявляються океани, пустелі і малонаселені райони Землі. Навколо плями місячної тіні розташовується область півтіні, тут затемнення буває приватним. Діаметр області півтіні становить близько 6-7 тис. Км. Для спостерігача, який буде знаходитися поблизу краю цій галузі, лише незначна частка сонячного диска покриється Місяцем. Тако затемнення може взагалі пройти непоміченим.
В одному і тому ж місці Землі повне сонячне затемнення спостерігається один раз в 250 - 300 років. Як бачите, передбачити день затемнення дуже легко. Передбачення ж точного часу його настання і умов його видимості - важке завдання; щоб розв'язати цю проблему, астрономи протягом декількох сторіч вивчали рух Землі і Місяця. В даний час затемнення пророкують дуже точно. Помилка в прогнозі моменту настання затемнення не перевищує 2 - 4 секунд. Найбільший, в світі фахівець з теорії затемнень - директор Пулковської обсерваторії, акад. А. А. Михайлов.
Точним обчисленням можна відновити час і умови видимості якого-небудь затемнення, що спостерігалося в тій чи іншій місцевості в давні часи. Якщо затемнення це порівнювати в літописі з яким-небудь історичною подією, то ми можемо точно визначити дату цієї події. Давньогрецький історик Геродот вказував, що під час битви між лидийцами і мідянами сталося (неповне) сонячне затемнення. Воно так вразило що билися, що поклало кінець війні. Історики коливалися щодо часу цієї події, вони відносили його до часу між 626 і 583 рр. до н. е .; астрономічне ж обчислення точно показує, що затемнення, а отже, і битва відбувалися 28 травня 585 р до н. е. Встановлення точної дати цієї битви пролило світло і на хронологію деяких інших історичних подій. Так астрономи надали велику допомогу історикам.
З тієї ж причини, по якій сонячні затемнення бувають не кожне молодик, місячні затемнення відбуваються не кожен місяць. Найбільше число місячних затемнень в році - 3, але бувають роки зовсім без затемнень; таким був, наприклад, 1951 рік. Місячні затемнення повторюються через той же проміжок часу, що і сонячні. Протягом цього проміжку, в 18 років 11 днів 8 годин (сарос), буває 28 місячних затемнень, з них 15 приватних і 13 повних. Як бачите, число місячних затемнень в Сарос значно менше сонячних, і все ж місячні затемнення можна спостерігати частіше сонячних. Це пояснюється тим, що Місяць, занурюючись в тінь Землі, перестає бути видимою на всій неосвітленої Сонцем половині Землі. Значить, кожне місячне затемнення видно на значно більшій території, ніж будь-який сонячне. Затьмарити Місяць жевріє зовсім, як Сонце під час сонячного затемнення, а буває слабо видимою. Відбувається це тому, що частина сонячних променів приходить крізь земну атмосферу, заломлюється в ній, входить всередину земної тіні і потрапляє на Місяць. Так як червоні промені спектра найменше розсіюються і послаблюються в атмосфері. Місяць під час затемнення набуває мідно-червоний або бурий відтінок.