Місячний цикл
Місячний цикл — це повторювана зміна видимої форми Місяця під час його руху навколо Землі. Повний цикл від одного молодика до наступного займає близько 29,5 днів і називається синодичним місяцем.
Чотири основні фази: молодий місяць, перша чверть, повний місяць і остання чверть. Астрономічно вони виникають, коли екліптична довгота Місяця відрізняється від довготи Сонця приблизно на 0, 90, 180 і 270 градусів. Опубліковані фазові часи зазвичай геоцентричні, розраховані для центру Землі, тому місцеві умови спостереження можуть дещо відрізнятися.
У молодика Місяць знаходиться біля Сонця на небі, і його освітлена сторона здебільшого звернена від Землі. Коли Місяць рухається на схід уздовж своєї орбіти, стає видно більше світлої сторони: це зростаюча половина циклу. Світло посилюється через зростаючий півмісяць, першу чверть і зростаючий гіббус до повного місяця, коли Місяць знаходиться навпроти Сонця та сходить навколо заходу Сонця.
Після повного місяця освітлена частина зменшується. Ця спадна половина проходить через спадну гібриду, останню чверть і спадаючий півмісяць перед тим, як повернутися до молодика. Точна фаза не спричинена тінню Землі; це кут огляду між Сонцем, Землею та Місяцем. Тінь Землі створює місячне затемнення лише під час особливо точного вирівнювання.
Проміжними фазами є фази півмісяця та гіббо між чотирма основними точками. У середньому кожна проміжна фаза триває приблизно чверть синодичного місяця, приблизно 7,4 дня, але еліптична орбіта Місяця робить цей ритм не зовсім рівномірним.
Сидеричний місяць, оберт Місяця відносно зірок, триває приблизно 27,3 дня. Фазовий цикл довший, оскільки Земля також рухається навколо Сонця; Місяць має пройти трохи далі, перш ніж повториться геометрія Сонце-Земля-Місяць.
Місяць майже завжди показує Землі одне і те ж обличчя, оскільки період його обертання синхронізований з періодом орбіти. Незважаючи на це, невелике коливання, яке називається лібрацією, дозволяє з часом побачити трохи більше половини місячної поверхні.
Поява фази Місяця також залежить від широти спостерігача. Півмісяць, який виглядає вертикально в одній області, може бути нахилений в іншій, а між Північною та Південною півкулями зображення фактично обертається.
Тонкі півмісяці можуть відображати земне сяйво: слабке світіння темної частини Місяця, викликане сонячним світлом, відбитим від Землі назад на місячну поверхню. Біля повного Місяця Місяць найяскравіший, але поверхневі тіні короткі; поблизу кварталів довші тіні полегшують спостереження за кратерами та гірськими хребтами.
Схід і захід Місяця зміщуються щодня пізніше, тому що Місяць рухається по своїй орбіті, а Земля обертається. Інтервал не є фіксованим, але часто наближається до 50 хвилин. Відстань також змінюється протягом місяця, тому деякі повні місяці виглядають дещо більшими біля перигею та трохи меншими біля апогею.
Затемнення не трапляються щомісяця, тому що площина орбіти Місяця нахилена приблизно на п’ять градусів відносно площини орбіти Землі, тобто екліптики. Для сонячного затемнення потрібен молодий місяць поблизу місячного вузла, а для місячного затемнення — повний місяць поблизу одного з цих вузлів.
Фази Місяця також використовувалися для вимірювання часу. Чисті місячні календарі слідують безпосередньо за місячними, тоді як місячно-сонячні календарі додають виправлення, оскільки дванадцять місячних місяців приблизно на десять або одинадцять днів коротші за сонячний рік.
