Mặt Trăng
Hệ Trái Đất - Mặt Trăng > Thiên thực

Thiên thực xảy ra khi ít nhất một phần của Trái Đất hoặc Mặt Trăng đi vào bóng râm của thiên thể còn lại - lúc đó Mặt Trời, Trái Đất, Mặt Trăng đều nằm trên một đường thẳng, gọi là sóc vọng.tr.129tr.255,318 Nhật thực là lúc Mặt Trăng chắn ánh sáng Mặt Trời đến một phần Trái Đất, diễn ra vào một số kỳ trăng tối khi Mặt Trăng nằm giữa Mặt Trời và Trái Đất.tr.131 Ngược lại, nguyệt thực là lúc Trái Đất chắn ánh sáng Mặt Trời đến Mặt Trăng, diễn ra vào một số kỳ trăng tròn khi Trái Đất nằm giữa Mặt Trời và Mặt Trăng.tr.133 Quỹ đạo Mặt Trăng quanh Trái Đất (bạch đạo) nghiêng khoảng 5°9' so với quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời (hoàng đạo), do đó thiên thực không xảy ra tại mọi dịp trăng tối và trăng tròn.tr.254-255 Để thiên thực diễn ra thì Mặt Trăng phải ở gần giao cắt của hai mặt phẳng quỹ đạo.tr.253-257 Sự tái lặp của nhật thực và nguyệt thực được mô tả bằng saros, với chu kỳ xấp xỉ 18 năm một lần.tr.253-257
Kích cỡ biểu kiến của Mặt Trăng gần bằng Mặt Trời và đều vào cỡ hơn nửa độ.tr.308,309,340 Mặt Trời lớn hơn Mặt Trăng nhiều nhưng do ở cách xa Trái Đất hơn hẳn nên nó có kích cỡ biểu kiến tương đồng.tr.253-257 Sự thay đổi trong kích cỡ biểu kiến của Mặt Trăng do quỹ đạo không tròn, xảy ra trong những chu kỳ khác nhau, dẫn đến hai dạng nhật thực là toàn phần (Mặt Trăng trông to hơn Mặt Trời) và vành khuyên (Mặt Trăng trông nhỏ hơn Mặt Trời).tr.253-257tr.130
Trong nhật thực toàn phần, chóp bóng tối nhất đằng sau Mặt Trăng in lên một vùng nhỏ ở bề mặt Trái Đất.tr.131tr.253 Những người ở trong vùng bóng tối này sẽ thấy đĩa Mặt Trời bị che phủ hoàn toàn và quầng mặt trời trở nên có thể quan sát bằng mắt thường.tr.131-132 Một số hành tinh và những ngôi sao sáng nhất cũng có thể xuất hiện trên bầu trời trong nhật thực toàn phần.tr.131 Khoảng 3000 km xung quanh vùng bóng tối là vùng bán dạ; những người ở vùng bán dạ thấy Mặt Trời bị che khuất một phần bởi Mặt Trăng.tr.131tr.253 Do chuyển động của Trái Đất và Mặt Trăng trên quỹ đạo mà vết của chóp bóng tối, và cả vùng bán dạ, sẽ di chuyển về phía đông với tốc độ khoảng 1500 km/h.tr.131 Do vậy, hiện tượng nhật thực toàn phần, đối với một người quan sát đứng yên trên mặt đất, chỉ kéo dài không quá 7 phút.tr.131 Trong quãng thời gian kéo dài khoảng một giờ đồng hồ trước và sau khi diễn ra nhật thực toàn phần, người quan sát có thể chứng kiến nhật thực một phần.tr.131-132
Khoảng cách giữa Mặt Trăng và Trái Đất gia tăng rất chậm qua thời gian, nên đường kính góc của Mặt Trăng đang giảm chậm.tr.128 Thêm nữa, do đang trong quá trình tiến hóa thành sao khổng lồ đỏ, kích cỡ và đường kính biểu kiến của Mặt Trời trên bầu trời đang tăng chậm. Sự kết hợp của hai thay đổi này đồng nghĩa rằng hàng tỷ năm trước, Mặt Trăng luôn luôn che phủ hoàn toàn Mặt Trời trong nhật thực và không có nhật thực hình khuyên.tr.496 Tương tự như thế, hàng tỷ năm sau, Mặt Trăng sẽ không còn có thể che phủ hoàn toàn Mặt Trời được nữa và nhật thực toàn phần cũng không còn.tr.496
Khác với nhật thực, trong nguyệt thực, chóp bóng tối đằng sau Trái Đất có thể bao phủ tới 4 lần Mặt Trăng.tr.132 Khi Mặt Trăng không nằm hoàn toàn trong bóng tối của Trái Đất, nguyệt thực một phần có thể được quan sát.tr.133 Vì bóng tối của Trái Đất là lớn so với Mặt Trăng, nên nguyệt thực toàn phần kéo dài lâu hơn so với nhật thực toàn phần.tr.133 Khoảng 20 phút trước khi Mặt Trăng đi vào bóng tối Trái Đất, Mặt Trăng tròn đầy bị mờ dần đi, do Trái Đất che bớt ánh sáng rọi đến nó.tr.133 Khi Mặt Trăng di chuyển trên quỹ đạo bắt đầu vào bóng tối Trái Đất, hình dạng tròn của bóng tối Trái Đất bắt đầu in lên bề mặt của Mặt Trăng.tr.133 Khi đã nằm hoàn toàn trong bóng tối của Trái Đất, Mặt Trăng vẫn có thể được nhìn thấy khá tối với màu hơi đỏ, được rọi sáng bởi ánh sáng Mặt Trời đi cong qua khí quyển Trái Đất.tr.133 Nguyệt thực toàn phần có thể kéo dài đến một tiếng 40 phút, còn khoảng thời gian nguyệt thực một phần, trước và sau nguyệt thực toàn phần, có thể kéo dài khoảng 1 tiếng đồng hồ.tr.133 Nguyệt thực toàn phần có thể được quan sát bởi tất cả mọi người ở nửa Trái Đất quay về phía Mặt Trăng, trái ngược với nhật thực toàn phần chỉ dành số ít nằm trong vệt đi qua của chóp bóng tối Mặt Trăng.tr.133
Do Mặt Trăng liên tục chắn khung cảnh bầu trời một diện tích tròn rộng nửa độ, hiện tượng che khuất xảy ra khi một hành tinh hay ngôi sao sáng đi qua phía sau Mặt Trăng và bị che mất.tr.141 Chiếu theo khái niệm này thì nhật thực là sự che khuất Mặt Trời,tr.141 mặc dù có định nghĩa rằng che khuất là một trường hợp của thiên thực trong đó thiên thể bị che có kích thước biểu kiến nhỏ hơn nhiều. Mỗi vùng trên Trái Đất có thể quan sát sự che khuất của các sao ở các thời điểm khác nhau và theo cách khác nhau, tương tự như với nhật thực, và hiện tượng che khuất từng được sử dụng để xác định vị trí của Mặt Trăng và tọa độ địa lý của người quan sát.tr.141 Sự che khuất bởi Mặt Trăng cũng được tận dụng để phát hiện các cặp sao đôi với khoảng cách biểu kiến từ 0,02 giây cung.tr.141 Đã có đề xuất sử dụng hiện tượng che khuất bởi Mặt Trăng để dựng ảnh chụp tia X cứng của các nguồn thiên văn.