Napfogyatkozásnak (solar eclipse) nevezzük, amikor a Hold a Nap és a Föld közé kerül, emiatt a Hold a látóterünkből kitakarja a Napot. Amikor a "beúszó" Hold csak részben takarja el a Napot előlünk, azt részleges a napfogyatkozásnak hívjuk, és "sarló alakú" látványt mutat:
amikor pedig a Hold teljesen kitakarja a Napot, az a teljes napfogyatkozás, amit ilyennek látunk:
Hogyan jönnek ezek létre?
A Holdtól a Föld felé eső kúp alakú, szűkülö térrész olyan, hogy ide a Nap semelyik pontjából sem jut el fény. Ahol ez a kúposan szűkülő rész eléri a Föld felszínét (egy foltban) annak a területnek a neve umbra, mely latinul árnyékot jelent, a földfelszín ezek területén látható teljes napfogyatkozás. Az umbra nagyon ritkán kör (ha a kúp a Földet a Holhoz legközeleppi részén éri el), gyakrabban inkább egy elnyújtott, ellipszisszerű alakzat. A körülötte lévő zóna a penumbra, ide a napfelszín egyes pontjaiból eljut a fény, másokból viszont nem, ezért itt látható részleges napfogyatkozás látható, vagyis itt nem lesz a nappali világosságból gyorsan sötétség, hanem csak félhomály, mintha borús idő jött volna.
Amiatt tudja a Napnál kb. 400-szor kisebb Hold teljesen kitakarni a hatalmas Napot, mert kb, 400-szor közelebb is van hozzánk. Így aztán a Nap és a Hold látószöge a Földről egyaránt kb. \(0,5{}^\circ\). A Hold az ellipszispályáján keringve a legtávolabbi pontján közel \(12\%\)-kal messzebb van a Födtől, mint a legközelebbi pontján. Ezért ha a Földtől távol léve jön létre a napfogyatkozás, akkor nem tudja teljesen kitakarni a Napot, ilyenkor gyűrűsnek nevezzük a napfogyatkozást:
Gyakoriság
Teljes napfogyatkozás majdnem minden évben kialakul, de mindig csak a Földnek bizonyos vidékeiről megfigyelhető, egy néhányszor \(10\ \mathrm{km}\) széles sávban. Egy Magyarországnyi méretű kis területre kb. 100 évente jut ilyen szerencse; az utolsó 1999. augusztus 11-én volt, a következő 2075-ben lesz. Az 1999-es teles napfogyatkozási zónája így haladt végig a Föld felszínén:
Magyarországról nem mindenhol volt tapasztalható teljes napfogyatkozás, csak a szürke sávban. A sáv közepén (például Siófokon) volt a leghosszabb a teljes fogyatkozás időtartama (2 perc 21 másodperc), a szürke sáv szélei felé pedig egyre rövidebb. A leghosszabb teljes napfogyatkozás is csak 7,5 percig tart. A szürke sávon kívül (például Budapesten) már csak részleges fogyatkozás volt megfigyelhető.
A nyári hőségben oda is utazott a fél ország:
A teljes árnyék \(110\ \mathrm{km}\) átmérőjű foltja \(\displaystyle \approx 700\ \mathrm{\frac{m}{s}}\approx 2500\ \mathrm{\frac{km}{h}}\) sebességgel haladt át Magyarországon, ami a \(\approx 300 \mathrm{km}\)-es magyarországi szakasz miatt alig több, mint \(7\ \mathrm{perc}\) alatt lezajlott. Hiába, az élet gyorsan elszáll.
Az égitestek helyzete alapján a napfogyatkozások sávja mindig máshová alakul ki. Például két egymást követő napfogyatkozás, mely az USA területétről látható, egész máshogy "vonul végig" az országon:
Tehát napfogyatkozáskor a Föld felszínén van egy nagyobb folt, ahol részleges napfogyatkozást észlelnek, és ennek közepén van (sokszor, de nem mindig) egy kisebb terület, ahol teljes napfogyatkozást észlelnek. Műholdról mindez így néz ki:
Az árnyékos folt közepe \(\displaystyle \approx 2600\ \mathrm{\frac{km}{h}}\) sebességgel "suhan" a Föld felszínén, ezért a teljes napfogyatkozás csupán pár percig tartó élmény. Felgyorsítva így néz ki a világűrből, egy geostacionárius műholdról nézve (amik állandóan az Egyenlítő ugyanazon pontja felett vannak) a folyamat.
A felratok szerint a videó \(17\ \mathrm{mp}\)-e alatt \(4,5\ \mathrm{h}\) telt le.
A napfogyatkozás árnyékfoltját egy \(35\ \mathrm{km}\) magasan szálldogáló meteorológiai léggömbből is lefilmezhetjük. Ez a felvétel nem gyorsított, így az árnyékos folt a földfelszínhez képest szinte mozdulatlan, viszont érdekes, ahogy ott fent is vannak még légmozgások, amik miatt a ballon leng, forog:
"Földön kívüi" napfogyatkozások
Az űrverseny új korszakában már nem a Szovjetunió vív az USA-val, hanem Kína. Az alábbi képet a kínai, Hold körül keringő DSLWP-B szonda fotózta 2019. július 2-án egy földi napfogyatkozás idején:
2022-ben a NASA Perseverance marsjárója lefilmezett egy napfogyatkozást, melyben a Mars Phobos nevű, krumpli alakú holdja vonul át a Nap előtt.Ugyan a Phobos több, mint 100-szor kisebb a Holdnál (20-30 km átmérőjű, a Hold 3500 km), de nagyjából 400-szor közelebb is kering a bolygójához, így nagyságrendileg hasonlóan rövid (perc nagyságrendű) a folyamat, konkrétan 40 másodperc, szóval a videó nem gyorsított vagy lassított: