Saros-jakso
Perusteet

Saros-jakso, joka kestää 18 vuotta 11 vuorokautta ja 8 tuntia eli 6 585,413 vuorokautta, on hyvin käyttökelpoinen lähes yhtäläisten pimennysten ennustamiseen. Se liittyy läheisesti kolmeen Kuun liikkeen jaksoon, jotka ovat seuraavat:
Synodinen kuukausi, 29,531 vrk, aika, jonka kuluttua Kuun vaiheet toistuvat;
Drakoniittinen kuukausi, 27,212 vrk, Kuun radan kahden nousevan solmun välinen aika, sekä
Anomalistinen kuukausi, 27,555 vrk, kahden sellaisen hetken välinen aika, jolloin Kuu on lähimmillään Maata eli perigeumissa.
Auringonpimennys tapahtuu, jos Kuu on riittävän tarkoin Maan ja Auringon välissä, kuun pimennys taas, jos Maa on Auringon ja Kuun välissä. Auringonpimennys voi tapahtua vain uudenkuun, kuunpimennys taas vain täydenkuun aikana, ja sekä kahden uudenkuun tai kahden täydenkuun välinen aika on synodinen kuukausi, 29,531 vrk. Jos Kuun radan taso olisi tarkalleen sama kuin Maan radan, pimennykset tapahtuisivat joka kuukausi. Kuun rata on kuitenkin hieman kallellaan Maan ratatasoon nähden, ja sen vuoksi useimmiten uudenkuun aikanakin Kuun varjo osuu hieman Maan ulkopuolelle ja vastaavasti täydenkuun aikana Maan varjo hieman Kuun ulkopuolelle. Yhden drakoniittisen kuukauden, 27,212 vuorokauden kuluessa Kuu siirtyy Maan ratatason toiselta puolelta toiselle ja palaa takaisin. Näitä siirtymisiä ratatason toiselta puolelta toiselle sanotaan nousevaksi ja laskevaksi solmuksi. Koska Kuun ratatason kaltevuussuuntakin vaihtelee, tämä ei kuitenkaan ole yhtä pitkä kuin sideerinen kuukausi, jonka kuluttua Kuu on samalla puolella Maata kiintotähtiin nähden. Pimennykset tapahtuvat siis vain, jos täysi- tai uusikuu sattuu samanaikaisesti kuin Kuu on nousevassa tai laskevassa solmussa.
Lisäksi Kuun rata on elliptinen, mutta sen isoakselin suunta myös kääntyy. Tämän vuoksi myöskään anomalistinen kuukausi eli kahden perigeumin välinen aika ei ole yhtä pitkä kuin sideerinen kuukausi. Kaksi pimennystä on kuitenkin yhtä pitkiä ja samanluontoisia (täydellisiä, osittaisia tai rengasmaisia) vain, jos Kuu on niiden sattuessa samalla etäisyydellä maasta.
Voidaan laskea, että 223 synodista kuukautta on käytännöllisesti katsoen yhtä pitkä kuin 242 drakonista kuukautta, ja joskin vähemmän tarkasti, myös lähes yhtä pitkä kuin 239 anomalistista kuukautta. Tämän pituiseen aikaan eli yhteen Saros-jaksoon sisältyy siis likipitäen kokonaisluvulla ilmaistava määrä sekä synodisia, drakonisia että anomalistisia kuukausia, joten Maa, Aurinko ja Kuu ovat toisiinsa nähden lähes samassa asennossa: Kuu on samassa vaiheessa, samassa kohdassa ratansa solmukohtiin nähden ja samalla etäisyydellä Maasta. Niinpä jos tietyllä hetkellä sattuu Auringon tai Kuun pimennys, yhden Saros-jakson kuluttua sattuu toinen samanlaatuinen pimennys. Suhteessa kiintotähtiin Kuu ei tällöin kuitenkaan ole samassa kohdassa rataansa.
Saros-jakso ei kuitenkaan ole tasaluku vuorokausia. Niinpä Saros-jakson kuluttua toistuvat pimennykset eivät tapahdu samaan aikaan vuorokaudesta vaan noin 8 tuntia myöhemmin. Auringonpimennysten osalta tämä merkitsee, että uusi pimennys sattuu kohdassa, joka on noin 120 pituusastetta länteen yhtä Saros-jaksoa aikaisemmin sattuneen pimennyksen tapahtumapaikasta. Koska auringonpimennys näkyy vain pienellä osalla maapalloa, pimennys ei tällöin näy samalla paikkakunnalla kuin edellisellä jaksolla. Kuunpimennyksen näkyvyysalue sen sijaan käsittää puolet Maan pinnasta, joten kahdella peräkkäisellä Saros-jaksolla vastaavat pimennykset näkyvät osittain samoillakin alueilla. Kolmen Saros-jakson eli noin 54 vuoden ja yhden kuukauden kuluttua sen sijaan pimennykset sattuvat likipitäen samoille pituuspiireille. Tästä kolme Saros-jaksoa käsittävästä ajanjaksosta käytetään nimitystä ekseligmos, joka johtuu pyörän pyörimistä tarkoittavasta kreikan kielen sanasta.