
Ay, Dünya'nın tek doğal uydusu ve Güneş Sistemi içindeki beşinci büyük doğal uydudur. Dünya ile Ay arasında ortalama merkezden merkeze uzaklık 384.403 km, yani Dünya'nın çapının yaklaşık otuz katı kadardır. Jeofiziksel açıdan Ay, gezegen kütleli gök cismi veya uydu gezegendir. Kütlesi, Dünya'nın kütlesinin %1,2'si ve çapı 3.474 km (2.159 mi) ile Dünya'nın yaklaşık dörtte biri kadardır. Yüzeyinde kütleçekim etkisi yerçekiminin yaklaşık %17'sidir. Ay, Dünya'nın yörüngesinde bir turunu 27 gün 7 saatte tamamlar. Dünya, Ay ve Güneş geometrisinde görülen periyodik değişimler sonucunda her 29,5 günde tekrar eden Ay'ın evreleri oluşur.

Tutulum, ekliptik veya tutulum düzlemi ya da ekliptik düzlem, Dünya'nın Güneş etrafındaki yörünge düzlemidir. Dünya'da bulunan bir gözlemcinin bakış açısından, Güneş'in bir yıl boyunca gök küre etrafındaki hareketi, yıldızların arka planına karşı ekliptik boyunca bir yol izler. Ekliptik önemli bir referans düzlemidir ve ekliptik koordinat sisteminin temelidir.

Ay, kendi yörüngesinde dolanırken, kimi zaman Dünya'nın gölgesine girer. Buna Ay tutulması denir. Ay tutulması, dolunay zamanında ve Ay'ın düğüm noktalarına yakın olması durumunda meydana gelir. Ay'ın, Dünya'nın gölgesine girmesi ile Güneş'ten aldığı parlaklığı kaybetmesi sonucunda görülür. Güneş, karşı düğüm noktasında veya ona yakın olmalıdır. Bu şartlar altında Dünya'nın gölgesi Ay'a düşer. Bu 42.000.000.000 km uzanan gölge konisi Ay'ın uzaklığından yaklaşık 8800 km geniştir. Ay, saatte 3456 km hareket ettiği için ortalama Ay tutulmasının zamanı yaklaşık 50 dakika ile bir saat arasında değişir. Ay tutulması, yeryüzünün Ay'ın ufuk çizgisinin üzerinde olduğu herhangi bir bölgesinden gözlenebilir. Ay'a karşı olan Dünya yüzeyine çarpan Güneş ışınları Dünya'nın atmosferi tarafından kırıldığı için, Ay tutulmasında Ay, tamamen kaybolmaz. Dünya etrafında kırılan ışıklarda mavi renk yutulduğu ve kırmızı renk yansıtıldığı için, Dünya'nın gölgesi kırmızı renkte görülür. Bu güçsüz ışık kalıntıları görünürlüğü mahallî atmosferik şartlara bağlı olarak Ay'ı tuhaf bir bakır renginde ortaya çıkarır.Bunun sonucunda Ay tutulması olur.

Apollo 14; Apollo programının 8. mürettebatlı görevi, 3. Ay'a insanlı iniş ve ilk dağlık inişi barındıran insanlı ay göreviydi. Görev 31 Ocak 1971'de başlamış, astronotlar 5 Şubat 1971'de Ay'a inmiş ve yaklaşık 9 saatlik bir Ay yürüyüşünden sonra 9 şubatta Dünya'ya geri dönmüşlerdir. Görevin getirdiği örnekler Ay'ın volkanik faaliyetleri ve Dünya'dan seken göktaşları hakkında bilgi vermiştir.

İznikli Hipparkos veya Nikaialı Hipparhus bir Yunan astronom, coğrafyacı ve matematikçiydi.

Ay kendi yörüngesinde dolanırken kimi zaman Dünya'nın gölgesine girer buna Ay tutulması denir. Tam Ay tutulması 28 Ağustos 2007 tarihinde meydana gelmiş ve 90 dakika sürmüştür. Ay, Dünya'nın penumbra diye adlandırılan Güneş lekesi bölgesinin dış ve parlak bölgesine UTC saatiyle 07:53:39 da girmiştir. İlk parçalı tutulma en doğuda UTC saatiyle 08:51:16'da ayın Umbra diye adlandırılan gölgeli kısma girmesiyle başladı.

Dünya'ya Yakın Cisimler, yörüngeleri günberi noktasında Dünya'ya 1,3 Astronomik Birim (AB) mesafeden daha yakın olup Dünya'nın çok yakınına gelen gök cisimleridirler. Bunlar birkaç bin Dünya'ya Yakın Asteroit (DYA), Dünya'ya Yakın Kuyruklu yıldız (DYK), bir miktar Güneş etrâfında dolanan uzay aracı ve uzayda Dünya'yla çarpışmadan tâkip edilebilecek büyüklükte meteoritlerden oluşurlar. Makbul olan görüşe göre DYC'lerin geçmişte Dünya'yla çarpışmalarının gezegenimizin jeolojik ve biyolojik târihinde kayda değer rolü olduğu merkezindedir. Dünya'mıza getireceği tehlikelerin farkına varılmasıyla 1980'lerden beri gittikçe artan ilgiyle bu cisimler izlenmişler, gelebilecek tehlikeleri aktif olarak azaltmak için çözümler aranmaya başlamışlardır.

Ay, Dünya'nın etrafındaki yörüngesinde doğrusal yönde döner ve İlkbahar Ekinoksu ve yıldızlara göre bir döngüsünü yaklaşık 27,32 günde ve Güneş'e göre bir döngüsünü yaklaşık 29,53 günde tamamlar. Dünya ve Ay, Dünya'nın merkezinden yaklaşık 4.670 km (2.900 mi) uzaklıkta yer alan bir çift merkez odağındaki yörüngelerinde dönerek Dünya-Ay sistemi adı verilen bir uydu sistemi oluştururlar. Ortalama olarak, Ay'a olan uzaklık Dünya'nın merkezinden yaklaşık 385.000 km (239.000 mi) olup, bu da yaklaşık 60 Dünya yarıçapına veya 1,282 ışık saniyesine karşılık gelmektedir.

2004 XP14 ya da 2004 XP14, Apollo asteroitleri olarak adlandırılan asteroid kümesinden Dünya'ya yakın bir asteroit.

Aglaonike, Agloanice veya Tesalyalı Aganice, MÖ 2. veya 1. yüzyılda yaşamış bir Yunan astronomdur. Plutarkhos'un yazmalarında ve Rodoslu Apollonius'un çalışmalarında, kadın bir astronom ve Tesalyalı Hegetor'un kızı olarak geçmektedir. Ay'ın gökyüzünden kaybolmasını sağlayabildiği için bir büyücü olarak görülmekteydi-ki bu Ay tutulmalarının gerçekleşme zamanı ve yerini tahmin edebildiği şeklinde yorumlanabilir.

Tutulma, bir astronomik objenin geçici olarak önüne engel gelerek kapanması sonucu oluşur ki bu ya önüne başka bir cisim gelmesi ya da gözlemci ve objenin arasına başka bir cisim gelmesi ile olur.

Güneş zamanı, Güneş’in gökyüzündeki konumunu temel alan zamanın yolunun bir hesaplamasıdır. Güneş zamanının temel birimi gündür. Görünen güneş zamanı ve ortalama güneş zamanı güneş zamanının iki tipidir.

Chang'e 2, Çin Ulusal Uzay İdaresi tarafından geliştirilen bir Ay uzay sondasıdır. Çin Ay Keşif Programı'nın ilk aşamasının bir parçası olup 2007'de fırlatılan Chang'e 1'in devamıdır. Chang'e 2'nin tasarımında Chang'e 1 ile benzerlik göstermesine karşın, daha gelişmiş bir yerleşik kamera da dahil olmak üzere bazı teknik yenilikler yer almaktadır.

Chang'e 3, Çin Ulusal Uzay İdaresi tarafından geliştirilen bir Ay uzay sondasıdır. Çin Ay Keşif Programı'nın ikinci aşamasının bir parçası olup bir robotik iniş aracı ve Yutu (玉兔) Ay keşif aracını içermektedir.

11 Ağustos 1999'da 1,0286 büyüklüğünde meydana gelen tam güneş tutulmasıdır. Ay, Dünya ile Güneş arasına girdiğinde güneş tutulması meydana gelir ve böylece dünyadaki izleyici için Güneş'in görüntüsü tamamen veya kısmen engellenir. Tam güneş tutulması, Ay'ın görünen çapının Güneş'ten daha büyük olması durumunda meydana gelir, doğrudan gelen Güneş ışığının tamamını engeller ve gündüzü karanlığa çevirir. Tam tutulma, Dünya yüzeyinde dar bir yolda meydana gelir ve parçalı güneş tutulması binlerce kilometre genişliğindeki çevredeki bir bölgeden görülebilir. Ay'ın gölgesinin yolu Atlantik Okyanusu'nda başladı ve öğleden önce Birleşik Krallık'ın güneyini, Fransa'nın kuzeyini, Belçika'yı, Lüksemburg'u, Almanya'nın güneyini, Avusturya'yı, Slovenya'yı, Hırvatistan'ı, Macaristan'ı ve Yugoslavya'nın kuzeyini (Voyvodina) geçti. Tutulmanın azami bölümü Romanya'da 45.1°K 24.3°D'de 11:03 UTC'de gerçekleşti. Ardından, Bulgaristan, Karadeniz, Türkiye, kuzeydoğu Suriye, kuzey Irak, İran, güney Pakistan ve Hindistan'daki Srikakulam boyunca devam etti. Bu tam tutmanın görülebildiği son alan günbatımında Bengal Körfezi oldu. 22 Temmuz 1990'dan bu yana Avrupa'dan görülebilen ilk tam güneş tutulması ve 29 Haziran 1927'den bu yana Birleşik Krallık'taki ilk tam güneş tutulması olmuştur.

Eddington deneyi, 1919'da İngiliz gök bilimciler Frank Watson Dyson ve Arthur Stanley Eddington tarafından düzenlenen gözlemsel bir Genel Görelilik testiydi. Gözlemler, biri Batı Afrika Príncipe adasına, diğeri ise Brezilya'nın Sobral kasabasına olmak üzere iki seferle 29 Mayıs 1919'daki tam güneş tutulması sırasında gerçekliştirildi. Bu gözlemin amacı, Güneş'in yanından geçen yıldız ışığının, güneşin kütleçekiminden kaynaklanan sapmasını ölçmekti. Bu sapmanın değeri Albert Einstein tarafından 1911 tarihli bir makalede öngörülmüştü ve 1915 Genel Görelilik teorisi için önerilen testlerden biriydi. Gözlem sonuçları Eddington tarafından Londra Kraliyet Cemiyeti'ne sunuldu ve bazı görüşmelerden sonra kabul edildi. Gazetede sonuçlarının yer almasının ardından, Einstein ve teorileri dünya çapında ün kazandı.

Thales Tutulması, Herodot'un Tarihi'ne göre, Yunan filozof Miletli Thales tarafından doğru bir şekilde tahmin edilen bir güneş tutulmasıydı. Herodot'un hesabı doğruysa, bu tutulma, meydana gelmeden önce bilindiği için kaydedilen en eski tutulmadır. Birçok tarihçi, öngörülen tutulmanın 28 Mayıs MÖ 585'teki güneş tutulması olduğuna inanmaktadır. Thales'in tutulmayı tam olarak nasıl öngördüğü belirsizliğini korumaktadır; bazı bilim adamları, tutulmanın asla tahmin edilmediğini iddia etmektedir. Diğerleri farklı tarihler için tartıştılar, ancak yalnızca 28 Mayıs MÖ 585'teki tutulma, tarihsel olayı açıklamak için gerekli görünürlük koşullarıyla eşleşmektedir.
25 Ekim 2022'deki güneş tutulması, Avrupa, Urallar ve Batı Sibirya, Orta Asya, Batı Asya, Güney Asya ve Afrika'nın kuzey doğusundan görülebilen kısmi güneş tutulmasıydı. Rusya'daki maksimum noktasında Güneş'in yaklaşık %82'si Ay tarafından tutuldu. Batı Avrupa'dan, yaklaşık %15-30 oranında gölgede kalmış gibi görünüyordu. 08.58 UTC arasında görüldü, en büyük tutulma noktası 11.00 UTC'de meydana geldi ve 13.02 UTC'de sona erdi. Kısmi tutulmanın maksimum aşaması, Nizhnevartovsk yakınlarındaki Rusya'daki Batı Sibirya Ovası'nda meydana geldi.

Belirsizlik parametresi U, küçük gezegen için bozulmuş bir yörünge çözümünün belirsizliğini ölçmek için Küçük Gezegen Merkezi (MPC) tarafından belirlenmiştir. Parametre, 10 yıl sonra küçük gezegenin ortalama anomalisinde beklenen boylamsal belirsizliği ölçen 0'dan 9'a kadar logaritmik bir ölçektir. Sayı ne kadar büyük olursa, belirsizlik o kadar büyük olur. Belirsizlik parametresi, JPL Small-Body Database'de durum kodu olarak da bilinir. U değeri, Dünya'ya yakın cisimlerin gelecekteki hareketindeki belirsizlik için bir tahmin edici olarak kullanılmamalıdır.

14 Ekim 2023 Güneş tutulması, büyük ölçüde Kuzey, Orta ve Güney Amerika üzerinde meydana gelen halkalı Güneş tutulmasıydı.