Saros
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Un saros[1][2][3][4][5][6] (talvolta scritto Saros[7][8] con la maiuscola iniziale) è un periodo di 223 mesi sinodici, cioè circa 18,03 anni (18 anni, 11 giorni, 8 ore e 42 minuti[9]), al termine del quale Sole Terra e Luna si trovano quasi esattamente nella stessa posizione reciproca e possono ripetersi le stesse eclissi lunari e solari. Durante un saros avvengono 29 eclissi di luna e 41 eclissi di sole.
Dato che un saros non dura un numero intero di giorni e la Terra ruota di circa 120° in 8 ore, la stessa eclissi si ripeterà in una località diversa trascorso un saros. Dopo, però, che siano trascorsi tre saros, la Terra avrà compiuto un numero intero di rotazioni e quindi le eclissi corrispondenti si verificheranno nello stesso luogo. Ciò richiede una durata di 19756 giorni (circa 54 anni); periodo chiamato exeligmos (dal greco ἐξέλιγμος, “un giro della ruota”)[10].
Le eclissi di Sole avvengono nel periodo di novilunio, cioè quando Sole - Luna - Terra sono allineati, e i piani orbitali si intersecano. Il piano dove la Luna gira attorno alla Terra è inclinato di circa 5º rispetto a quello dell'orbita che la Terra compie attorno al Sole e quindi l'eclisse si verifica con Luna nuova nei punti di intersezione delle due orbite.
Il periodo che impiega la Luna per rivolgere attorno alla Terra e trovarsi nel medesimo allineamento fra questa e il Sole (mese sinodico o delle fasi) è pari a 29,5306 giorni, mentre il periodo di passaggio della Luna per stesso nodo ascendente o discendente (mese draconico) è pari a 27,2122 giorni. Dal momento che l'orbita della Luna attorno alla Terra ha un'eccentricità piuttosto accentuata, il diametro apparente della Luna per un osservatore terrestre varia considerevolmente a seconda che essa si trovi al perigeo o all'apogeo. Il periodo che impiega la Luna per passare da un perigeo al successivo (mese anomalistico) è di circa 27,55455 giorni.
Si può constatare che dopo 223 rivoluzioni sinodiche la Luna avrà compiuto 242 rivoluzioni draconidi e 239 rivoluzioni anomalistiche e si sarà riportata circa alla stessa posizione iniziale. La differenza dei decimali alla lunga, accumulandosi, porterà i due corpi a presentarsi al di fuori dei limiti validi affinché avvenga l'eclisse.
223 mesi sinodici | 6585,3223 giorni | 6585d 07h 43m |
239 mesi anomalistici | 6585,5375 giorni | 6585d 12h 54m |
242 mesi draconici | 6585,3575 giorni | 6585d 08h 35m |