מדוע מתרחשים שלבי ירח

בהתבוננות בירח מכדור הארץ, קל לראות שהוא עובר מעגל של הופעות אור וחושך. שלבים שונים של מחזור זה מכונים שלבים, ויש שמות טכניים עבורם. הסבר על שלבי הירח מחייב בחינה של מיקום מסלול הירח ביחס לכדור הארץ והשמש.

רוב האנשים מאמינים שלירח לוקח חודש להסתובב סביב כדור הארץ. זה בעיקר (אבל לא בדיוק) נכון. מסלול הירח מוסבר מדעית על ידי שתי מחזורים שונים. התקופה הסינודית, הנקראת גם lunation, היא הזמן שבין מישהו על כדור הארץ נצפה באותו שלב הירח בדיוק. תקופה זו נמשכת 29.5305882 ימים בדיוק. התקופה הסידרית, המכונה גם תקופת מסלול, היא הזמן האמיתי שלוקח לירח להקיף את כדור הארץ. תקופה זו נמשכת 27.3217 יום בדיוק.

ההבדל באורכי התקופות מתייחס לתנועת כדור הארץ. מישהו המתבונן בשלבי ירח מכדור הארץ מתבונן ממצע שנמצא גם בתנועה. במהלך מהפכת הירח, כדור הארץ נע בערך 1/12 מהמהפכה השנתית שלו סביב השמש.

שלבי הירח מתארים כמה ואילו חלקים של הירח נצפים כאור וצל. ככל שהירח מתקדם במסלולו, ניתן לראות בקלות את שינוי השלבים.

במהלך שלב ירח מלא, הירח כולו נתפס כאור. במהלך ירח חדש, הירח כולו נתפס כצל. בשלב הרבע הראשון והרבע השלישי של הירח, מחצית הירח נתפסת כאור ומחציתם כצל. הזמנים שביניהם נקראים חצי סהר וסיבובי, שכן האזור המואר או המוצל של הירח מקבל צורת סהר.

בדיוק כמו כדור הארץ, חצי מהירח מואר על ידי השמש, וחצי בצל בכל זמן נתון. כאשר הירח מסתובב בכדור הארץ, אנו רואים את הירח מזוויות שונות, וכך אנו יכולים לראות אחוזים שונים של אור וצל.

כאשר הירח מלא, הירח נמצא בצד הנגדי של כדור הארץ מהשמש. כתוצאה מכך, אנו יכולים לראות את כל הצד המואר של הירח. בירח חדש קיימת בדיוק היישור ההפוך, כאשר הירח נמצא בין כדור הארץ לשמש. בנקודה זו, אנו יכולים לראות רק את הצד המוצל של הירח. בירח הרבע הראשון והשלישי הירח נמצא בזווית של 90 מעלות מכדור הארץ והשמש. אנו יכולים לראות מחצית מהצד המואר ומחציתו של הצד המוצל. תקופות הסהר והסיבוב נצפות כאשר הירח עובר בין נקודות אלה במסלולו.

ישנם ארבעה מונחים המשמשים לתיאור שלבי הירח "בין לבין": שעווה, דועכת, סהר וסיבובי.

השעווה היא כאשר נראה שהאזור המואר של הירח הולך וגדל, ואילו הדלדול הוא כאשר נראה שהאזור המואר יורד. סהר הוא כאשר הירח נראה פחות ממחצית מואר, וסיבובי מתאר כאשר הירח נראה יותר ממחצית מואר.

ליקוי חמה מתרחש בשלב הירח המלא כאשר כדור הארץ מטיל צל על הירח, וגורם לו להחשיך באופן זמני או חלקי. ליקויים חלקיים מתרחשים מספר פעמים בשנה, ואילו ליקוי חמה מתרחש לעיתים רחוקות מאוד. ליקוי חמה הם אירועים קצרים יחסית, וניתן לצפות במשך כמה שעות בירח הולך ממלא לחושך ובחזרה למלא שוב.