Tại sao lại có hiện tượng nhật thực, nguyệt thực, để giải thích, trước tiên chúng ta cần hiểu Nhật thực là gì, Nguyệt thực là gì?

Nhật thực là hiện tượng mặt trời bị che khuất bởi mặt trăng khi nhìn từ trái đất. Nhật thực xảy ra khi Mặt Trăng đi qua giữa Trái Đất và Mặt Trời và quan sát từ Trái Đất, lúc đó Mặt Trăng che khuất hoàn toàn hay một phần Mặt Trời. Điều này chỉ có thể xảy ra tại thời điểm sóc trăng non khi nhìn từ Trái Đất, lúc Mặt Trời bị Mặt Trăng che khuất và bóng của Mặt Trăng phủ lên Trái Đất. Trong lúc nhật thực toàn phần, đĩa Mặt Trời bị che khuất hoàn toàn. Với nhật thực một phần hoặc hình khuyên, đĩa Mặt Trời chỉ bị che khuất một phần.
Xem chi tiết: Nhật thực là gì?

Nguyệt thực là hiện tượng mặt trăng bị che khuất bởi bóng của trái đất trước ánh sáng của mặt trời, hay còn gọi là Mặt Trăng máu, là hiện tượng thiên văn khi Mặt Trăng đi vào hình chóp bóng của Trái Đất, đối diện với Mặt Trời.
Do mặt trăng không tự phát ra ánh sáng, chúng ta nhìn thấy mặt trăng là nhờ có ánh sáng của mặt trời chiếu vào mặt trăng, mặt trăng phản lại ánh sáng nên chúng ta nhìn thấy mặt trăng, nhưng vào thời điểm mặt trăng - trái đất - mặt trời thẳng hàng nhau, trái đất đã che khuất anh sáng của mặt trời chiếu đến mặt trăng, tức là mặt trăng đứng sau bóng của trái đất, lúc này mặt trăng tối đen dần do bị khuất sau bóng trái đất, thời điểm và hiện tượng này gọi là nguyệt thực.
Xem chi tiết: Nguyệt thực là gì?

Giải thích:
Như chúng ta đã biết trái đất quay quanh mặt trời, mặt trăng quay quanh trái đất, hai mặt phẳng quỹ đạo này rất ít khi đồng phẳng với nhau, tuy nhiên đôi khi Trái đất - Mặt trăng và Mặt trời cùng nằm trên giao tuyến giữa hai mặt phẳng quỹ đạo này, hình thành 3 vị trí thẳng hàng từ đó tạo nên hiện tượng Nguyệt thực và Nhật thực mà chúng ta được thấy.

Mặt trời là nguồn sáng chiếu sáng xuống trái đất và mặt trăng, mặt trăng không tự phát sáng, chúng ta nhìn thấy mặt trăng chỉ là thông qua hiện tượng phản xạ ánh sáng của mặt trời.

Khi trái đất nằm ở giữa mặt trăng và mặt trời, trái đất sẽ che khuất ánh sáng từ Mặt trời chiếu vào Mặt trăng, dẫn đến hiện tượng mặt trăng bị tối dần. Khi mặt trời, trái đất, mặt trăng cùng nằm trên đường thẳng thì mặt trăng bị che khuất toàn bộ, lúc đó ở trên trái đất sẽ không nhìn thấy mặt trăng, đó là hiện tượng Nguyệt thực toàn phần.


Nguyệt thực: Mặt trăng bị che khuất bởi bóng của Trái đất
 
Thời gian tối đa của nguyệt thực toàn phần: 104 phút (trường hợp thường hay tái diễn); nguyệt thực từng phần: 6 giờ.

Khi Mặt trăng nằm ở điểm giữa Mặt trời và Trái đất, Mặt trăng sẽ là vật chắn ánh sáng từ Mặt trời chiếu xuống Trái đất tạo nên hiện tượng Nhật thực. Do bán kính của Mặt trăng nhỏ hơn bán kính của Mặt trời và Trái đất nhiều lần nên vùng che khuất ánh sáng của Mặt trăng trên trái đất chỉ chiếm một phần nhỏ, hiện tượng Nhật thực và Nhật thực toàn phần chỉ xảy ra ở một số vùng Trên trái đất mà bóng tối của Mặt trăng quét qua. Thời gian bóng tối của mặt trăng đi qua tại một vị trí gây hiện tượng Nhật thực toàn phần cũng diễn ra nhanh hơn do trái đất và mặt trăng luôn luôn có sự chuyển động làm lệch dần vị trí thẳng hàng.


Nhật thực: Mặt trời bị che khuất bởi mặt trăng

Khi xảy ra nhật thực, bóng của Mặt trăng chạy trên Trái đất với vận tốc ~1.700km/giờ (~472 m/s), Nhật thực toàn phần tại một điểm không bao giờ vượt quá 7 phút 31 giây. Nhật thực toàn phần được coi là dài nhất thế kỷ 21 diễn ra vào ngày 22/7/2009, thời gian cực đại là 6 phút 39 giây (thời điểm cực đại diễn ra trên Thái Bình Dương lúc 9 giờ 35 phút 21 giây giờ Hà Nội).

Lần nhật thực gần đây nhất kéo dài 7 phút 3 giây xảy ra ngày 30-6-1973. Để có dịp chiêm ngưỡng kỳ nhật thực toàn phần dài như thế này tiếp theo, chúng ta phải đợi đến năm 2132.