Você está certo em se perguntar por que a parte iluminada da lua não é dividida por uma linha que conecta os centros do sol e da lua quando ambos são visíveis. Esta é uma grande observação!

Aqui está o motivo:

A fase da lua:

A lua não tem sua própria luz. Reflete a luz do sol. A fase da lua que vemos depende das posições relativas do sol, terra e lua.

* Lua cheia: O sol, a terra e a lua estão alinhados, com a terra no meio. Todo o rosto iluminado pelo sol da lua está de frente para nós.
* Outras fases: Como a lua orbita a Terra, o ângulo entre o sol, a terra e a lua muda. Isso significa que vemos apenas uma parte da face iluminada pelo sol da lua.

Por que a linha não é uma bissetor:

A linha que conecta os centros do sol e da lua (chamada de ecliptic ) apenas determina a direção da luz do sol atingindo a lua. A parte iluminada da lua não é dividida por esta linha por esses motivos:

* a órbita da lua: A órbita da lua é inclinada em um ângulo à órbita da Terra ao redor do sol. Essa inclinação significa que o lado iluminado pela lua nem sempre está de frente para nós.
* Perspectiva: Mesmo que a órbita da lua não fosse inclinada, nossa perspectiva na Terra faz com que a porção iluminada pareça assimétrica. Imagine olhar para um objeto redondo com apenas parte dele iluminada. O limite entre as áreas claras e escuras não será uma linha reta do nosso ponto de vista.

Visualizando a iluminação:

Pense em uma bola de praia sendo iluminada por um holofote. Ao mover a bola de praia, a área iluminada muda de forma. O sol atua como os holofotes e a lua como a bola de praia. A linha que conecta os centros do sol e da lua é como a direção do feixe de destaque.

em resumo: A parte iluminada da lua não é prejudicada pela linha que conecta os centros do sol e da lua porque a órbita da lua é inclinada, e nossa perspectiva na Terra influencia a maneira como percebemos a iluminação.