Un eclipse solar es el fenómeno astronómico que se produce cuando la Luna oculta al Sol visto desde la Tierra. Esto ocurre cuando el Sol, la Luna y la Tierra están alineados. Dicha alineación coincide con la Luna nueva e indica que la Luna está muy cerca del plano de la eclíptica. Los eclipses pueden ser totales, si la luz solar es totalmente ocultada por la Luna, anulares y parciales, si solo una parte del Sol es tapado.
Si la Luna tuviese una órbita perfectamente circular, estuviese más cerca de la Tierra y en el mismo plano orbital, habría eclipses totales cada luna nueva. Sin embargo, puesto que la órbita lunar tiene 5,24 grados de inclinación respecto de la terrestre, su sombra no cubre generalmente la Tierra. Solo si la Luna está cerca del plano de la eclíptica durante una luna nueva, puede ocurrir un eclipse solar. Deben darse condiciones especiales para que los dos hechos coincidan porque la Luna cruza la eclíptica en sus nodos dos veces cada mes dracónico, mientras que las lunas nuevas suceden cada mes sinódico. Por lo tanto, los eclipses solares ocurren solo durante periodos limitados en los que se producen de dos a cinco, habiendo un máximo de dos eclipses totales.
Los eclipses totales son poco frecuentes porque la sincronización de la luna nueva con la alineación de la Luna, el Sol y un observador en la Tierra tiene que ser exacta. Además, la excentricidad de la órbita de la Luna a menudo lleva a esta lo bastante lejos de la Tierra como para que su tamaño aparente no sea lo suficientemente grande como para bloquear al Sol por completo. La totalidad solo se da a lo largo de un estrecho camino sobre la superficie de la Tierra trazado por la sombra lunar.
A pesar de que los eclipses son fenómenos naturales, en algunas culturas antiguas y modernas se explican por causas sobrenaturales o se consideran malos augurios. Un eclipse total puede ser aterrador para personas que no son conscientes de su explicación astronómica, dado que el Sol parece desaparecer durante el día y el cielo se oscurece en cuestión de minutos.
Mirar directamente al Sol puede provocar daños permanentes en los ojos o ceguera, es por esto que para observar un eclipse solar se utilizan protecciones oculares especiales o técnicas de visión indirecta. Es seguro ver la fase total de un eclipse a simple vista, sin protección. Sin embargo, es una práctica peligrosa, ya que la mayoría de las personas no está entrenada para reconocer las fases de un eclipse, que pueden durar más de dos horas, mientras que la fase total solo llega como máximo a los siete minutos y medio y es con frecuencia más corta.
Existen tres tipos de eclipse solar:
Parcial: La Luna no cubre por completo el disco solar, apareciendo el medio sol brillante.
Total: Desde una franja (banda de totalidad) en la superficie de la Tierra, la Luna cubre totalmente el Sol. Fuera de la banda de totalidad el eclipse es parcial. Se verá un eclipse total para los observadores situados en la Tierra que se encuentren dentro del cono de sombra lunar, cuyo diámetro máximo sobre la superficie de nuestro planeta no superará los 270 km, y que se desplaza en dirección este a unos 3200 km/h. La duración de la fase de totalidad puede ser de varios minutos —entre 2 y 7,5—, alcanzando algo más de las dos horas todo el fenómeno, si bien en los eclipses anulares la máxima duración alcanza los 13 minutos y llega a más de cuatro horas en los parciales, teniendo esta zona de totalidad una anchura máxima de 272 km y una longitud máxima de 15 000 km.
Anular: Ocurre cuando la Luna se encuentra cerca del apogeo y su diámetro angular es menor que el solar, de manera que en la fase máxima permanece visible un anillo del disco del Sol. Esto ocurre en la banda de anularidad; fuera de ella el eclipse es parcial.
Para que se produzca un eclipse solar, la Luna ha de estar en o próxima a uno de sus nodos, y tener la misma longitud celeste que el Sol.
Cada año suceden sin falta dos eclipses de sol, cerca de los nodos de la órbita lunar, si bien pueden suceder cuatro e incluso cinco eclipses. Suceden cinco eclipses solares en un año, cuando el primero de ellos tiene lugar poco tiempo después del primero de enero. Entonces el segundo tendrá lugar en el novilunio siguiente, el tercero y el cuarto sucederán antes de que transcurra medio año, y el quinto tendrá lugar pasados 345 días después del primero, puesto que ese es el número de días que contienen doce meses sinódicos.
Por término medio sucede un eclipse total de sol en el mismo punto terrestre una vez cada 200-300 años. Para que suceda un eclipse de Sol, es preciso que la Luna esté en conjunción inferior (luna nueva) y además que el Sol se encuentre entre los 18°31′ y 15°21′ de uno de los nodos de la órbita lunar.
La mayor o menor distancia de la Luna a su perigeo va a determinar que el eclipse sea total o anular. Los valores extremos para el perigeo y apogeo lunares en el siglo XXI son los siguientes:
Perigeo lunar: entre 356 375 km y 370 350 km
Apogeo lunar: entre 404 050 km y 406 712 km
Considerando los valores extremos de los anteriores resulta que la distancia de la Luna a la Tierra variará en nuestro siglo en 50 337 km como máximo, cantidad importante que supone unos cuatro minutos de arco para el diámetro angular lunar, en más o en menos, un 8 % del diámetro angular medio de nuestro satélite.
La magnitud de un eclipse solar es la fracción del diámetro solar ocultado por la Luna, mientras que el oscurecimiento se refiere a la fracción de la superficie solar que queda oculta. Son cantidades completamente distintas. La magnitud puede darse en forma decimal o como un porcentaje: hablaremos indistintamente de una magnitud 0,2 o del 20 %, por ejemplo.
Si el eclipse es total, se considera el cociente entre los diámetros angulares lunar y solar. En el momento de la totalidad este cociente valdrá uno o más, en el caso de una Luna nueva muy próxima al perigeo.