Затмения, астрономические явления, заключающиеся в том, что земному наблюдателю Солнце, Луна, планета, спутник планеты или звезда перестают быть видимыми полностью или частично. Затмения происходят вследствие того, что либо одно небесное тело закрывает другое, либо тень одного несамосветящегося тела падает на другое такое же тело. Так, Затмения Солнца наблюдаются тогда, когда его закрывает Луна. А затмения Луны наступают тогда, когда на неё падает тень Земли. Затмения спутников планет наступает при их попадании в тень планеты. Затмения в системах двойных звёзд происходит когда одна звезда закрывает собой другую. К Затмениям относятся также прохождения тени спутника по диску планеты, закрытия Луной звёзд и планет (так называемые покрытия), напимер, прохождения внутренних планет — Меркурия и Венеры — по солнечному диску и прохождения спутников по диску планеты. С началом полётов пилотируемых космических кораблей появилась возможность наблюдений с этих кораблей Затмения Солнца Землёй. Наибольший интерес для нас представляют Затмения Солнца и Луны, связанные с движением Луны вокруг Земли.

      Солнечные Затмения - Луна отбрасывает в пространство образуемый внешними касательными к Солнцу и Луне конус тени, вершина которого находится от центра Луны на расстоянии от 368 до 380 тыс. км; этот конус может достигать Земли, находящейся на расстоянии от 363 до 406 тыс. км от Луны. Диаметр лунной тени при падении на Землю не превышает 270 км — это максимальные размеры области, где в данный момент может происходить полное солнечное Затмение. В этой области Луна полностью закрывает Солнце. За вершиной конус расширяется, образуя область кольцеобразного Затмения. При наблюдениях из этой области угловой диаметр Луны меньше диаметра Солнца и Луна закрывает не весь солнечный диск, а лишь его среднюю часть, оставляя открытым край Солнца в виде узкого яркого кольца. Здесь наблюдается кольцеобразное солнечное Затмение. Вследствие движения Луны по орбите и вращения Земли вокруг оси лунная тень скользит по земной поверхности с Затмением на Восток со скоростью порядка 1 км/сек, прочерчивая узкую (ширина зависит от расстояний от Земли до Луны и до Солнца, несколько изменяющихся из-за эллиптичности земной и лунной орбит), но длинную (до 15000 км) полосу, в которой последовательно наблюдается полное Затмение. Внутреннее касательные к Солнцу и Луне ограничивают конус полутени с радиусом около 3500 км, откуда видно частное солнечное Затмение тем меньшей фазы, чем дальше от центра тени и чем ближе к краю полутени находится место наблюдений (фазой Затмения называют долю солнечного диаметра, закрытую Луной). При частном солнечном Затмении диск Солнца закрывается не полностью. Продолжительность частного солнечного Затмения большой фазы доходит до 2 ч; в середине этого промежутка времени, если место наблюдений находится на пути лунной тени, происходит полное (или кольцеобразное) Затмение с продолжительностью, не превышающей 7¹/₂ мин (для кольцеобразного — не больше 12 мин). Последовательные положения лунной полутени и полосы полного или кольцеобразного Затмения изображаются на географической карте, наглядно показывающей течение Затмения для Земли в целом.

      Лунные Затмения - это потемнение Луны при прохождении по полутени Земли столь незначительно и происходит так медленно, что оно почти незаметно для глаза. Частное лунное Затмение начинается, когда Луна входит в тень Земли. Частичные Затмения могут продолжаться до 3³/₄ч; в середине этого промежутка времени могут быть полные лунные Затмения длительностью до 1³/₄ч. Во время полного Затмения Луна принимает тусклый, коричневато-красный оттенок вследствие того, что на неё падает некоторое количество солнечных лучей, преломленных в земной атмосфере. В зависимости от наличия облаков в периферийных областях атмосферы интенсивность и окраска таких лучей бывают разные, так что степень потемнения Луны тоже бывает неодинаковой, а в редких случаях Луна становится совсем невидимой.

      Периодичность Затмений. Солнечные Затмения происходят только во время новолуний, а лунные Затмения — во время полнолуний, но не при каждом из них, а лишь тогда, когда Солнце и Луна оказываются достаточно близко от узлов лунной орбиты, в которых пересекаются видимые пути Солнца и Луны на небесной сфере. Солнечное Затмение произойдёт, если в момент новолуния угловое расстояние Луны от ближайшего узла не превышает 17,9°; лунное же Затмение случится, если в момент полнолуния это расстояние не превышает 12,0°. При других расположениях Луны и Солнца, вследствие того что плоскость лунной орбиты наклонена под углом около 5° к эклиптике, Луна в полнолуния к новолуния находится слишком далеко от прямой, соединяющей Землю с Солнцем, и Затмения не происходят. Продолжительность и фаза Затмения тем больше, чем ближе к узлам в это время находятся Луна и Солнце.

      Узлы лунной орбиты медленно движутся по эклиптике навстречу Солнцу, так что оно проходит один и тот же узел примерно каждые 346,6 суток (драконический год); Луна возвращается к одному и тому же узлу с периодом, равным в среднем 27, 21 суток (драконический месяц). Таким образом, в календарном году бывают две эпохи, разделённые промежутком в половину драконического года, в которые могут происходить Затмения; в годы, когда первая эпоха приходится на начало января, в декабре того же года наступает и третья благоприятная для Затмения эпоха. В каждую такую эпоху происходит 1 или 2 (но малой фазы) солнечных Затмения. Поскольку период, благоприятный для лунных Затмений, меньше, Луна может пройти через него, затмеваясь только один раз или не затмеваясь вовсе. Таким образом, ежегодно бывает от 2 до 5 солнечных и не больше 3 лунных Затмений. Для Земли в целом Затмения Солнца происходят чаще, чем Затмения Луны, но лунные Затмения видны на всём полушарии Земли, обращенном в это время к Луне, тогда как солнечные Затмения видны лишь в гораздо меньшей области, на которую падает полутень или маленькая тень Луны. Полные солнечные Затмения в данном месте Земли бывают в среднем 1 раз в 300—400 лет.

      Затмения спутников планет. Четыре ярких (т. н. галилеевских) спутника Юпитера затмеваются весьма часто; из них три, ближайшие к планете, — при каждом обороте; и только четвёртый может проходить, минуя тень Юпитера. Наблюдая эти Затмения, датский астроном О. Рёмер в 1675 впервые определил скорость света. До противостояния Юпитера можно наблюдать лишь начало Затмения, то есть вхождение спутников в тень, а после противостояния — выхождение из тени. Во время самого противостояния Затмения не видны, так как происходят позади диска планеты. Вблизи квадратур Юпитера можно наблюдать как начало, так и конец Затмения. Проходя перед диском Юпитера, спутники отбрасывают на него тень, производя Затмения Солнца на его поверхности. Затмения спутников Сатурна происходят как в тени планеты, так и в тени кольца, что сильно усложняет теорию этих явлений. Затмения спутников Марса, Урана и Нептуна почти недоступны для наблюдений вследствие их крайней слабости и удаленности.