太阳和月亮同时出现在天空中是因为它们的运行轨道和地球的位置。太阳和月亮都是地球的天体，它们分别绕着地球运行。由于它们的运动速度和轨道不同，有时会出现它们同时出现在天空中的情况。

具体来说，月亮绕地球运行一周需要约29.5天，而地球绕太阳运行一周需要约365.25天。因此，当月亮绕地球运行到某个位置时，地球也会绕太阳运行到一定位置。这时，太阳和月亮的位置相对地球而言非常接近，就会出现它们同时出现在天空中的情况。

需要注意的是，太阳和月亮不是每天都会同时出现在天空中。它们的位置和运动轨迹都是有规律的，需要通过天文学知识和观察来了解它们的运动状态。