NASA: s projektion av solförmörkelsen den 21 augusti.NASA Redaktörens anmärkning: En total solförmörkelse kommer att synas över hela USA måndagen den 21 augusti. Shannon Schmoll, chef för Abrams Planetarium vid Michigan State University, förklarar varför och hur det händer, och vad vi kan lära oss av en förmörkelse.
Hur vet vi när en förmörkelse kommer att hända? Hur vet vi i förväg var det kommer att synas?
Solförmörkelser inträffar när vår syn på solen blockeras av månen. När månen står i linje mellan solen och jorden kommer månen att kasta en skugga på jorden. Detta är vad vi på marken ser som en solförmörkelse.
Vi vet när de kommer att hända för över århundraden astronomer har mätt mycket exakt rörelserna från jorden, månen och solen, inklusive deras banor, hur banorna föregångare och andra parametrar. Med dessa uppgifter om månen - och liknande information om Jordens bana runt solen - vi kan göra matematiska modeller av deras rörelser i förhållande till varandra. Med hjälp av dessa ekvationer kan vi beräkna datatabeller som kan förutsäga vad vi kommer att se på jorden , beroende på plats, under en förmörkelse samt när de kommer att hända och hur länge de håller. (Nästa stora solförmörkelser över USA kommer att vara år 2023 och 2024 .) 
Förmörkelsens väg den 21 augusti.NASA
Hur ofta sker förmörkelser?
En solförmörkelse händer i genomsnitt ett par gånger om året. De månen passerar mellan jorden och solen var 29: e dag, en gång vi kallar ny måne - när månen inte syns på jordens natthimmel. Månens bana och solens väg på vår himmel matchar dock inte exakt, så vid de flesta av dessa nya månhändelser visas månen ovanför eller under solen. 
Den blå linjen visar ekliptiken, vägen som solen verkar ta på vår himmel sett från jorden. Den vita linjen visar månens bana. För att solförmörkelser ska hända måste både solen och månen befinna sig inom området markerat med gula parenteser.John French, Abrams Planetarium
Två gånger om året finns det dock en period där månen och solen står i linje med jorden - astronomer kallar detta för en förmörkelsesäsong. Det varar i 34 dagar, tillräckligt länge för att månen ska kunna fullborda en hel bana (och sedan en del) av jorden. Under varje förmörkelse säsong finns det minst två förmörkelser synliga från vissa delar av jorden. Vid fullmånen kommer det att finnas en månförmörkelse när månen passerar direkt bakom jorden, vilket resulterar i en mörkare, rödfärgad måne. Och vid nymånen kommer det att bli en solförmörkelse när solen blockeras av månen.
Kan vi lära oss något av förmörkelseshändelser, eller är det egentligen bara konstigheter som händer i naturen?
Vi kan definitivt lära oss saker från förmörkelser. Det yttersta skiktet av solen, känt som corona, är svårt att studera eftersom det är mindre ljus än resten av solen - så vi har problem med att se det mitt i resten av solens ljusstyrka. 
Under en förmörkelse blir solens korona synlig för observatörer på jorden.NASA
När månen blockerar solen kan vi se korona, det berömda visuella ljusets gloria runt månens mörka skiva. För närvarande studerar astronomer detta genom att skapa en konstgjord förmörkelse med en mask inbyggd i specialinstrument i teleskop som kallas coronagraphs. Det här är fantastiskt, men tillåter inte de bästa bilderna. Förmörkelser ger forskare möjligheter att få mer information till studera korona på djupet .
Vi kan också lära oss om jorden själv. I ett område som påverkas av en förmörkelse leder solens mörkare till en plötslig temperaturfall . NASA-finansierade studier under denna förmörkelse kommer att titta på effekterna av förmörkelsen på vår atmosfär samt vad som händer på land. Tidigare studier observerade djurbeteende under en förmörkelse 2001 och noterade några djur gick igenom sina nattrutiner när solen försvann medan andra blev nervösa.
Och vi kan lära oss om hela universum. För mindre än 100 år sedan visade en förmörkelse en förutsägelse som Albert Einstein hade gjort om gravitationen. Den framgången hjälpte honom att bli ett känt namn. I hans allmän relativitetsteori , Einstein hade förutsagt det gravitationen kunde böja ljusets väg . Effekten han förutspådde var mycket liten, så det skulle bäst ses när ljuset passerade en mycket stor himmelkropp som en del av dess resor över ett mycket långt utrymme.
Sir Arthur Eddington , en astronom som hjälpte till att studera allmän relativitet och vars arbete är en viktig del av vår moderna förståelse av stjärnor och svarta hål, använde mörker från en solförmörkelse att titta på stjärnornas läge under dagen när det passerade solen. Han då jämförde dessa positioner med sina kända positioner på natten . Han såg det solens allvar hade böjt vägen - precis som, och i den exakta mängd som Einstein hade förutsagt.
Hur konstigt är det att månen i princip exakt kan blockera solen?
Det är väldigt ovanligt att månen och solen bara befinner sig vid rätt avstånd och storlekar till verkar ha samma storlek i vår himmel. Detta gör att månen perfekt kan blockera solens skiva och samtidigt visa oss korona. Venus och Merkurius, till exempel, kan också passera framför solen ur vårt perspektiv. De verkar dock som små fläckar som rör sig över solen. 
Venus visas som en liten prick längst upp till vänster när den passerar mellan solen och jorden 2012.NASA
Vad skulle någon som står på månen se hända på jorden? Skulle jorden bli mörk?
Om du var på månen skulle du kunna se effekterna av solförmörkelsen på jorden bara om du stod på månens nattsida, den sida som vetter mot jorden. Du skulle se en rund skugga kastas på jorden. Denna speciella förmörkelse kommer först att träffa Stilla havet, sedan flytta in i Oregon, korsa USA till South Carolina och sluta i Atlanten. Denna väg som skuggan går kallas totalitetsvägen.
Shannon Schmoll är chef för Abrams Planetarium vid Institutionen för fysik och astronomi vid Michigan State University . Denna artikel publicerades ursprungligen den Konversationen . Läs originalartikel .
