Сонячні й місячні затьмарення - найцікавіше явище природи, знайомі людині з найдавніших часів.
Вони бувають порівняно часто, але видні не із всіх місцевостей земної поверхні й тому многим здаються рідкими. Будь-яке затьмарення відбувається тоді, коли три небесних тіла: Земля, Місяць і Сонце вибудовуються з погляду земного спостерігача на одній умовній прямій. Якщо між Землею й Сонцем розташована Місяць, то затьмарення називається сонячним, якщо ж навпаки тінь Землі закриває від Місяця пряме сонячне світло, те це місячне затьмарення.
Залежно від того, наскільки близько Місяць виявиться до вузла орбіти в годину затьмарення, вона може пройти через середину конуса тіні, і затьмарення буде максимально тривалим, а може пройти краєм тіні, і тоді ми побачимо приватне місячне затьмарення. Конус земної тіні оточений півтінню. У цю область простору попадає лише частина сонячних променів, не закрита Землею. Тому бувають напівтіньові затьмарення. Про їх теж повідомляється в астрономічних календарях, але ці затьмарення нерозрізнені для ока, тільки фотоапарат і фотометр здатні відзначити затьмарення Місяця під час напівтіньової фази або напівтіньового затьмарення. Коли ж повня трапляється далеко від вузлів місячної орбіти. Місяць проходить вище або нижче тіні й затьмарення не відбувається.
Варто окремо виділити фази місяця
Прийнято виділяти особливо фази молодика (диск повністю темний), першої чверті (зростаючий місячний серп виглядає у формі напівдиска), повні (диск освітлений повністю) і останньої чверті (освітлено знову рівно півдиска, тільки з іншої сторони). Взагалі, фазу прийнято виражати в десятих і сотих частках одиниці, причому молодикові буде відповідати фаза 0, повні - 1, першій й останній чвертям - 0,5. Наочно це можна побвчити на малюнку
Для початківців дуже важко буває відрізнити зростаючий від молодика до повні місяць від убутні до молодика від повні. У північній півкулі користуються відомим прийомом: якщо до місячного серпа можна так приставити уявлювану "паличку", щоб вийшла буква "Р" (росте), те місяць росте, якщо ж місяць виглядає, як буква "С" (старий), те він старіє.
Період повної зміни всіх місячних фаз від молодика до молодика називається синодичним періодом обігу Місяця або синодичним місяцем, що дорівнює приблизно 29,5 дням. Саме за цей час Місяць проходить по своїй орбіті такий шлях, що двічі встигає пройти через ту саму фазу. Повний оборот Місяця навколо Землі щодо зірок називається сидеричним періодом обігу або сидеричним місяцем, він триває 27,3 дні.
Місячні затьмарення відбувалися б щораз у повню, а сонячні - у молодика, якби не одна особливість руху Місяця. Площина її орбіти нахилена до площини околосолнячної орбіти Землі під невеликим кутом в 5°. Уже цього досить, щоб у молодика Місяць проходив ледве вище або нижче Сонця, а в повню земна тінь не попадала на місячний диск. Тільки тоді, коли повня або молодик доводиться на моменти перетинання Місяцем площини земної орбіти, тобто коли дійсно всі три тіла, що беруть участь у явищі, вибудовуються в лінію, відбуваються затьмарення. Наприклад, у ситуації, зображеної на малюнку, затьмарення не відбудеться. Крапки перетинання місячної орбіти із площиною орбіти Землі не лежать на одній лінії із Сонцем (ці дві крапки орбіти називаються вузлами місячної орбіти). У додавання до всього описаного, орієнтація орбіти нашого супутника непостійна, як сама Місяць. Площина повертається або, як говорять, прецессує. У результаті цього, ще в стародавності був виявлений не точний часовий проміжок, через який послідовність всіх затьмарень повторюється. Такий часовий інтервал називають саросом. Тривалість саросу 18 з невеликим років (6585,32 доби). Знаючи про це, ми можемо сказати, що через сарос можна чекати спостережуване, скажемо, сьогодні повне сонячне затьмарення, але ми не можемо, знаючи лише про сарос, затверджувати, що воно буде повним, а також не в силах пророчити, де на Землі його можна буде побачити. Протягом саросу відбувається 43 сонячних й 28 місячних затьмарень. У наш час, знання людини про затьмарення значно перевершують мудрість древніх. Затьмарення й умови їхнього протікання вираховуються з високою точністю на багато років уперед.
