Ilustração das fases da Lua.
As fases da lua representam o modo como vemos a face iluminada da Lua (a face que está voltada para o Sol), aqui da Terra. Essas fases variam de acordo com o dia do mês, e com o hemisfério em que você está posicionado, já que uma pessoa que vê a Lua do norte, enxerga o satélite natural de um ponto de vista diferente e invertido, da pessoa que o vê do sul.
Por que ocorrem
Esse ciclo de fases ocorre pois a Lua não é um corpo luminoso, e sua luz é apenas a luz do Sol refletida. E isso, junto com a revolução da Lua (o movimento da Lua em torno da Terra), faz com que tenhamos uma visão diferente da Lua no céu a cada dia do mês, tendo a face iluminada mudando de totalmente virada para a Terra, a face estando virada para o oposto da Terra, com 1 fase da Lua por mês.
Como são classificadas
Classificamos as fases da Lua em 4 fases:
> A Lua Cheia, ocorre quando a face iluminada está completamente virada para a Terra, e o Sol e a Lua estão em direções opostas, do ponto de vista da Terra. Nessa fase, a Lua nasce aproximadamente às 18 horas e se põe aproximadamente às 6 horas, o contrário dos horários do Sol.
> A Lua Quarto-Minguante, ocorre quando a face iluminada da Lua está virada para o leste, nessa fase, a Lua está a aproximadamente 90° a oeste do Sol. A Lua nasce aproximadamente a meia-noite, e se põe aproximadamente ao meio-dia.
> A Lua Nova, ocorre quando a face iluminada da Lua está virada para o Sol, e por isso, nessa fase, não é possível ver a Lua no céu. Na Lua Nova, a Lua está para o lado do Sol, e assim, a Lua nasce aproximadamente às 6 horas e se põe às 18 horas, assim como o Sol.
> A Lua Quarto-Crescente, ocorre quando a face iluminada da Lua está virada para o oeste, nessa fase, a Lua está a aproximadamente 90° a leste do Sol. A Lua nasce aproximadamente a meio-dia, e se põe aproximadamente ao meia-noite. Ela está no completo oposto da Lua Quarto-Minguante.
Mês sideral e período sinódico
O mês sideral é considerado o tempo que a Lua demora pra dar a volta na Terra (o seu período de revolução), e tem a duração aproximada de 27,25 dias. Já o período sinídico, é o tempo que demora pra uma fase ocorrer, ou seja, o tempo entre duas Luas Novas, que tem duração aproximada de 29,5 dias. Essa diferença de tempo entre as duas, ocorre porque como a Terra também realiza o movimento de translação durante esse tempo, o Sol se desloca aproximadamente 1° por dia para o leste, do ponto de vista da Terra, e assim, no final do mês sideral, o Sol está aproximadamente 27° para o leste, e como as fases da Lua só são possíveis se ela estiver em uma posição determinada entre o Sol e a Terra, é preciso de aproximadamente mais 2 dias pra ela se deslocar 27°, e finalizar o período sinódico.
Rotação da Lua
Durante esse período de fases da Lua, ela mantém sempre a mesma face em direção à Terra, não importando o momento. Isso ocorre pois o seu período de revolução em torno da Terra possui a mesma duração da sua rotação, ou seja, estes movimentos estão sincronizados. Esta sincronia, porém, ocorreu porque, por muito tempo no passado, o movimento de rotação da Lua, sem sincronia, era freado pelo Efeito de Maré que a Terra exercia sobre a Lua, assim, depois de muito tempo, sincronizando os dois movimentos.
Bibliografia
http://astro.if.ufrgs.br/lua/lua.htm
https://www.if.ufrgs.br/
http://site.mast.br/