Fases Da Lua

Fases da Lua

A variação da iluminação da Lua, as "fases da Lua", é certamente um dos eventos mais espetaculares observáveis regularmente no céu.1

A luz que podemos observar na superfície da Lua não é luz própria, é luz solar refletida. Assim sendo a progressão das fases depende das posições relativas entre o observador (na Terra), a Lua e o Sol. A movimentação da Lua em torno da Terra, e desta em torno do Sol, é bastante complexa, descrevê-la está muito para além dos objetivos deste texto; aqui pretende-se usar um modelo simplificado mas suficiente para compreender as Fases da Lua numa observação casual, a olho nu.

O diâmetro da Lua é muito menor que a sua distância ao Sol, cerca de 3.5 mil contra 150 milhões de quilómetros, pelo que se pode considerar que o Sol ilumina exatamente metade da superfície lunar. Desta metade, a fração visível desde a Terra depende da posição relativa dos três astros. A Lua roda em torno da Terra numa órbita quase circular com cerca de 380 mil quilómetros de raio, que é ainda muito menor que a distância até ao Sol. O plano da órbita da Lua é quase coincidente com o plano da órbita da Terra (a eclíptica).

Na figura seguinte representa-se a órbita da Lua. A grande distância, para a direita, está o Sol. Ao centro, a Terra. O movimento da Lua está representado em relação a essa linha - visto "de cima", por um observador no espaço, acima do polo norte terrestre. Representam-se de forma fixa os pontos da órbita que dão origem às principais Fases da Lua, e aos pontos intermédios entre elas. Na linha de baixo representa-se as correspondentes Fases da Lua, como visíveis a partir da Terra.

Iluminação da Lua pelo Sol e posição em relação à linha Terra-Sol
Iluminação da Lua pelo Sol e posição em relação à linha Terra-Sol
Fases da Lua

Quando a Lua está diretamente entre a Terra e o Sol, a face iluminada está do lado oposto à Terra, ou seja, a totalidade da face da Lua visível desde a Terra está imersa em escuridão. É a fase de Lua Nova. Como nesse momento a Lua está quase alinhada com o Sol é de facto impossível vê-la, não pela ausência de iluminação do lado virado para a Terra mas sim porque a proximidade do Sol ofusca o observador. Note-se que o alinhamento não é rigoroso na maioria da vezes, quando o alinhamento é quase perfeito dá-se um eclipse do Sol, devido à sombra da Lua se projetar sobre a Terra.

Após a Lua Nova, a Lua vai-se "atrasando" em relação ao Sol no seu movimento pelo céu. Passados dois ou três dias já é visível, logo após o pôr-do-sol, uma estreita faixa iluminada. Pouco mais de 7 dias depois da Lua Nova, ficará visível metade da face iluminada pelo sol, é o Quarto Crescente. Neste período a Lua é visível desde o pôr-do-sol, ou mesmo um pouco antes, até se pôr a meio da noite.

A fração iluminada visível continuará a crescer, durante mais uns 7 dias. Voltamos a ter um quase alinhamento Sol-Terra-Lua mas desta vez com a Lua do lado oposto ao Sol. Assim, toda a metade iluminada da Lua esta virada para a Terra, estando a Lua 100% iluminada do ponto de vista do observador. É a Lua Cheia. Nesta fase a Lua é visível durante toda a noite, nascendo e pondo-se com pouco tempo de diferença para o pôr-so-sol e nascer do Sol, respetivamente. Tal como na Lua Nova o alinhamento não é rigoroso na maioria das vezes. Nas ocasiões em que o alinhamento é quase perfeito teremos um eclipse da Lua, devido à sombra da Terra se projetar na superfície da Lua.

Após a Lua Cheia inicia-se um caminho inverso, com a fração iluminada visível a diminuir. Passados mais 7 dias e umas horas, a Lua voltará a exibir metade da sua superfície iluminada para a Terra, desta feita a outra metade. É o Quarto Decrescente. Neste período a Lua nasce a meio da noite, sendo visível até ao nascer do Sol.

O ciclo completasse em mais um pouco que 7 dias, até se chegar a uma nova… Lua Nova. Nesta fase a Lua está ausente durante a maior parte da noite, nascendo cada vez menos tempo antes do Sol.

A região da Lua virada para a Terra e não ilumininada pelo Sol não está, ainda assim, na mais completa ausência de luz. Mudando o ponto de vista, da Terra para a Lua, verifica-se que quando na Terra há Lua Nova, na Lua há, chamemos-lhe, Terra Cheia, e assim sucessivamente, com as Fases da Terra em oposição às Fases da Lua. De noite, na face da Terra não iluminada pelo Sol, ainda é relativamente fácil ver devido à luz refletida na Lua, o "luar". Da mesma forma a noite lunar é iluminada pela luz solar refletida na Terra - admito não saber se tem um nome prórpio, poderia ser "Terrar"… Isso faz com que seja possível distinguir a parte não iluminada - diretamente pelo Sol - da Lua contra o céu, mais escuro.

Periodicidade

O ciclo das Fases da Lua demora um total de 29.5 dias a completar-se, período quase coincidente com a duração de um mês, que tem em média 30.4 dias. Cada uma das transições de fase principais - por exemplo, de Lua Nova até Quarto Crescente - tem a duração de um quarto desse total, cerca de 7 dias e 9 horas, ou seja pouco mais de uma semana.

É de notar que o período de revolução da Lua em torno da Terra é menor que o período das fases, sendo de apenas 27.3 dias. Os 2.2 dias "extra" no ciclo das fases são os necessário para a Lua compensar o movimento da Terra em torno do Sol.

Órbita do sistema Terra-Lua
Órbita do sistema Terra-Lua

Comecemos, por exemplo, a contar o tempo a partir do momento em que a Lua está em fase de Lua Nova, ou seja com a Lua alinhada com a Terra e o Sol. Enquanto a Lua completa uma revolução em torno da Terra, dando origem às diferentes fases, a Terra vai igualmente avançando na sua revolução em torno do Sol. Após uma revolução completa, a Lua regressa à mesma posição relativamente à Terra (e às estrelas distantes, supostamente fixas - essa posição está marcada com um traço vertical na imagem acima). Só que durante esse tempo a linha Terra-Sol rodou pelo que a Lua demora os tais 2.2 dias "extra" até alcançar essa linha e completar um ciclo de fases.

Previsão

Consideraram-se órbitas aproximadamente circulares nesta explanação. De facto as órbitas são melhor aproximadas por elipses, com o Sol, ou a Terra, respetivamente, num dos focos. A distância da Terra ao Sol varia entre 147 e 152 milhões de kilómetros. A distância da Lua à Terra varia entre os 360 e os 410 mil kilómetros. No entanto o efeito geral mantêm-se como descrito com estas aproximações. Estes, e outros efeitos, tornam o cálculo exato da data prevista das fases da lua algo difícil, principalmente a alguns anos de distância.

As fases dependem apenas da posição relativa dos três astros, pelo que estará, por exemplo, Quarto Crescente no mesmo momento para toda a Terra, independentemente da posição do observador sobre a Terra; incluindo mesmo a metade da Terra onde a Lua não está sequer visível. Outra consequencia desta definição, é que, ainda no exemplo de Quarto Crescente,esse momento não corresponde em geral ao momento em que a Lua está exatamente meio iluminada, pois esse depende da posição do observador.

Note-se que, devido aos diferentes fusos horários, ainda que uma determinada fase ocorra simultâneamente para toda a Terra, esse momento é representado diferentes horas, e até mesmo um dia de diferença, em diferentes locais. Portanto é imprescindível algum cuidado ao consultar tabelas de fases da lua, pois as horas e datas indicadas dependem do fuso horário utilizado. Dificultando ainda mais as coisas, há que ter em conta o uso ou não de correção de Hora de Verão, que para mais é diferente de país para país (nomeadamente é diferente entr Portugal, Brasil e EUA, origem de várias das fontes mais acessíveis desta informação)

Algumas páginas que me parecem boas com previsões para pelo menos a década até 2020 (infelizmente nenhuma Portuguesa):

Referências

Livros
Sítios
Outras ligações interessantes
 

1 Uma nota sobre as animações. Quando fiz estas animações elas funcionavam corretamente no navegador Opera (antigo). Nos navegadores que tenha visto recentemente - em 2017, Vivaldi, Internet Explorer, Chrome, Firefox - há sempre pelo menos uma que tem algum erro. O menos mau ainda será o Firefox. Será erro meu, será dos navegadores? Que eles dêem cada um um conjunto de erros diferentes aponta para que seja erro de todos nós... Lamento, mas para já tentar acertar isso é uma prioridade bastante baixa na minha agenda. ⇑