A mudança na aparência da lua no céu noturno se deve principalmente ao seu movimento orbital ao redor da Terra e aos vários ângulos em que a luz solar ilumina a lua. As diferentes fases da lua resultam das mudanças nas posições relativas da Terra, da lua e do sol.

Aqui está uma explicação detalhada do que causa a mudança na aparência da lua:

1. Órbita da Lua:
A lua gira em torno da Terra em uma órbita elíptica (ligeiramente oval). À medida que a lua se move ao longo de sua órbita, sua posição em relação à Terra e ao sol muda. Esta mudança de posição afeta a quantidade de luz solar que incide no lado da Lua que está voltado para a Terra.

2. Iluminação solar:
A própria lua não emite luz; em vez disso, reflete a luz solar. À medida que a lua orbita a Terra, diferentes partes de sua superfície são iluminadas pela luz solar. A quantidade de luz solar refletida em direção à Terra determina quanto da superfície da Lua é visível para nós.

3. Fases da Lua:
A mudança de iluminação da superfície da lua resulta em diferentes fases da lua. A lua progride através de oito fases primárias durante cada órbita completa:

- Lua Nova:Quando a lua está posicionada entre a Terra e o sol, seu lado escuro fica voltado para a Terra, fazendo com que ela pareça completamente escura ou invisível.
- Lua Crescente Crescente:À medida que a lua se move ao longo de sua órbita, uma pequena porção em forma de crescente torna-se visível para a Terra.
- Primeiro Quarto (Crescente Giboso):Metade da superfície da lua está iluminada e parece meio cheia.
- Lua Cheia:A lua fica oposta ao sol no céu, e toda a sua superfície é iluminada, fazendo com que pareça completamente redonda.
- Minguante Gibosa:Após a Lua Cheia, a porção iluminada diminui gradativamente.
- Terceiro Quarto (Crescente Minguante):Apenas metade da superfície da lua permanece iluminada.
- Crescente Minguante:Uma fina porção da lua em forma de crescente é visível antes de retornar à fase de Lua Nova.

Essas fases se repetem em um ciclo regular, levando aproximadamente 29,5 dias para a Lua completar uma órbita completa ao redor da Terra.

4. Rotação da Lua:
Além de orbitar a Terra, a Lua também gira em torno de seu próprio eixo. No entanto, o período de rotação da lua (aproximadamente 27,3 dias) é igual ao seu período orbital. Esta sincronização única significa que o mesmo lado da Lua (conhecido como “lado próximo”) está sempre voltado para a Terra. O lado oculto da Lua, que não é visível da Terra, é por vezes referido como o “lado escuro”, embora ainda seja iluminado pela luz solar em momentos diferentes.

5. Inclinação da Lua:
O eixo da Lua está inclinado cerca de 5,2 graus em relação ao eixo da Terra. Esta ligeira inclinação contribui para variações na aparência da lua, pois afeta o ângulo em que a luz solar atinge a superfície lunar.

Em resumo, a mudança na aparência da Lua no céu noturno é resultado de sua órbita ao redor da Terra, da mudança de iluminação de sua superfície pela luz solar e de sua rotação sincronizada. Esses fatores se combinam para produzir as fases lunares familiares que observamos ao longo do mês.