Når man observerer månen fra jorden, er det lett å se at den går gjennom en syklus av lys og mørke utseende. Ulike stadier av denne syklusen er kjent som faser, og det er tekniske navn på dem. For å forklare månefasene kreves det en undersøkelse av månens omløpsposisjon i forhold til jorden og solen.
Månens bane
De fleste mennesker tror at månen tar en måned å bane rundt jorden. Dette er stort sett (men ikke akkurat) riktig. Månens bane forklares vitenskapelig av to forskjellige periodicities. Den synodiske perioden, også kalt lunation, er tiden mellom nøyaktig samme månefase blir observert av noen på jorden. Denne perioden varer nøyaktig 29,5305882 dager. Siderealperioden, også kalt omløpsperioden, er den faktiske tiden det tar månen å bane rundt jorden. Denne perioden varer nøyaktig 27,3217 dager.
Forskjellen i periodelengder regnes av jordens bevegelse. Noen som observerer månefaser fra jorden, observerer fra en plattform som også er i bevegelse. Under månens revolusjon har jorden beveget seg omtrent 1/12 av sin egen årlige revolusjon rundt solen.
Månefaser
Månefaser beskriver hvor mye og hvilke deler av månen som observeres som lys og skygge. Når månen fortsetter gjennom sin bane, observeres lett endring av faser.
I løpet av en fullmånefase blir hele månen sett på som lys. Under en nymåne blir hele månen sett på som skygge. I månefasene i første kvartal og tredje kvartal blir halvparten av månen sett på som lys og halvparten som skygge. Tidene i mellom er kjent som halvmåne og gibbous, ettersom månens opplyste eller skyggefulle område får en halvmåne.
Årsak til månefaser
Akkurat som jorden er halvparten av månen opplyst av solen, og halvparten er i skygge til enhver tid. Når månen beveger seg rundt jorden, ser vi månen fra forskjellige vinkler, og kan dermed se forskjellige prosentandeler av lys og skygge.
Når månen er full, er månen på motsatt side av jorden fra solen. Som et resultat kan vi se hele den opplyste siden av månen. Ved nymåne eksisterer nøyaktig den motsatte justeringen, med månen mellom jorden og solen. På det tidspunktet kan vi bare observere den skyggefulle siden av månen. Ved første og tredje kvartal måner er månen i en 90 graders vinkel fra jorden og solen. Vi kan se halvparten av den opplyste siden og halvparten av den skyggefulle siden. Halvmånen og gibbous perioder blir observert når månen overgår mellom disse punktene i sin bane.
Voksing vs. Sviktende; Halvmåne vs. Gibbous
Det er fire begreper som brukes til å beskrive "mellom" månefasene: voksing, avtagende, halvmåne og gibbous.
Voksing er når månens opplyste område ser ut til å øke, mens avtagende er når det opplyste området ser ut til å avta. Halvmåne er når månen vises mindre enn halvparten opplyst, og gibbous beskriver når månen ser ut mer enn halvparten opplyst.
Måneformørkelse
En formørkelse oppstår i fullmånefase når Jorden kaster en skygge på månen, noe som midlertidig får den til å gå helt eller delvis mørkt. Delvise formørkelser forekommer flere ganger i året, mens en total formørkelse forekommer veldig sjelden. Formørkelser er relativt korte begivenheter, og du kan observere månen i løpet av noen timer fra full til mørk og tilbake til full igjen.