Ciclo lunar
O ciclo lunar é a mudança repetida na forma visível da Lua à medida que ela se move ao redor da Terra. Um ciclo completo de uma lua nova até a próxima leva cerca de 29,5 dias e é chamado de mês sinódico.
As quatro fases principais são lua nova, quarto crescente, lua cheia e quarto minguante. Astronomicamente, ocorrem quando a longitude eclíptica da Lua difere da longitude do Sol em cerca de 0, 90, 180 e 270 graus. Os horários das fases publicados geralmente são geocêntricos, calculados para o centro da Terra, portanto as condições locais de observação podem diferir ligeiramente.
Na Lua Nova, a Lua está perto do Sol no céu e o seu lado iluminado fica, em grande parte, voltado para longe da Terra. À medida que a Lua se move para leste ao longo da sua órbita, mais da face iluminada se torna visível: esta é a metade crescente do ciclo. A luz aumenta pela Lua crescente, pelo quarto crescente e pela gibosa crescente até à Lua Cheia, quando a Lua está oposta ao Sol e nasce perto do pôr do sol.
Depois da lua cheia, a parte iluminada diminui. Esta metade minguante passa por gibosa minguante, quarto minguante e lua minguante antes de voltar à lua nova. A fase exata não é causada pela sombra da Terra; ela depende do ângulo de visão entre o Sol, a Terra e a Lua. A sombra da Terra só cria um eclipse lunar durante um alinhamento especialmente preciso.
Fases intermediárias são as fases crescente e gibosa entre os quatro pontos principais. Em média, cada fase intermediária dura cerca de um quarto de mês sinódico, cerca de 7,4 dias, mas a órbita elíptica da Lua faz com que esse ritmo não seja perfeitamente uniforme.
Um mês sideral, o circuito da Lua em relação às estrelas, dura cerca de 27,3 dias. O ciclo de fase é mais longo porque a Terra também se move em torno do Sol; a Lua tem que viajar um pouco mais antes que a geometria Sol-Terra-Lua se repita.
A Lua quase sempre mostra a mesma face para a Terra porque seu período de rotação está sincronizado com seu período orbital. Mesmo assim, uma pequena oscilação chamada libração nos permite ver um pouco mais da metade da superfície lunar ao longo do tempo.
A aparência da fase da Lua também depende da latitude do observador. Um crescente que parece vertical em uma região pode estar inclinado em outra, e entre os hemisférios Norte e Sul a visão é efetivamente girada.
Crescentes finos podem mostrar luz cinérea: um brilho fraco na parte escura da Lua causado pela luz solar refletida pela Terra de volta à superfície lunar. Perto da Lua Cheia, a Lua é mais brilhante, mas as sombras na superfície são curtas; perto dos quartos, sombras mais longas tornam as crateras e os cumes das montanhas mais fáceis de observar.
O nascer da Lua e o pôr da Lua acontecem mais tarde a cada dia porque a Lua se move ao longo de sua órbita enquanto a Terra gira. O intervalo não é fixo, mas costuma ficar perto de 50 minutos. A distância também muda durante o mês, então algumas luas cheias parecem um pouco maiores perto do perigeu e um pouco menores perto do apogeu.
Os eclipses não acontecem todos os meses porque o plano orbital da Lua está inclinado cerca de cinco graus em relação ao plano orbital da Terra, a eclíptica. Um eclipse solar requer lua nova perto de um nó lunar, e um eclipse lunar requer lua cheia perto de um desses nós.
As fases da lua também foram usadas para medir o tempo. Os calendários lunares puros seguem as lunações diretamente, enquanto os calendários lunissolares adicionam correções porque doze meses lunares são cerca de dez ou onze dias mais curtos que um ano solar.
