Če opazujemo Luno z Zemlje, je lahko videti, da gre skozi krog svetlobnih in temnih pojavov. Različne stopnje tega cikla so znane kot faze in za njih obstajajo tehnična imena. Za razlago luninih faz je treba preučiti njen orbitalni položaj glede na Zemljo in sonce.
Lunina orbita
Večina ljudi verjame, da luna traja en mesec, da kroži okoli Zemlje. To je večinoma (vendar ne ravno) pravilno. Lunino orbito znanstveno pojasnjujeta dve različni periodičnosti. Sinodično obdobje, imenovano tudi lunacija, je čas med tem, ko nekdo na Zemlji opazi popolnoma isto lunino fazo. To obdobje traja natanko 29,5305882 dni. Zvezdniško obdobje, imenovano tudi orbitalno obdobje, je dejanski čas, ko luna kroži okoli Zemlje. To obdobje traja natanko 27.3217 dni.
Razlika v dolžini obdobij je posledica gibanja Zemlje. Nekdo, ki z Zemlje opazuje lunine faze, opazuje s platforme, ki je prav tako v gibanju. Med Lunovo revolucijo je Zemlja premaknila približno 1/12 lastne letne revolucije okoli sonca.
Lunine faze
Lunine faze opisujejo, koliko in kateri deli lune so opaženi kot svetloba in senca. Ko luna napreduje skozi svojo orbito, je enostavno opaziti spremembo faz.
Med fazo polne lune je celotna luna videti kot svetloba. Med novo luno je celotna luna videti kot senca. V fazah lune prve četrtine in tretje četrtine je ena polovica lune videti kot svetloba, polovica pa kot senca. Vmesni časi so znani kot polmesec in gibb, saj lunino osvetljeno ali zasenčeno območje dobi polmesec.
Vzrok za lunine faze
Tako kot Zemlja polovico lune obsije sonce, polovica pa je v danem trenutku v senci. Ko luna potuje okoli Zemlje, vidimo Luno z različnih zornih kotov in tako lahko vidimo različne odstotke svetlobe in sence.
Ko je luna polna, je luna na nasprotni strani Zemlje od sonca. Kot rezultat lahko vidimo celotno osvetljeno stran Lune. Ob novi luni obstaja ravno obratno poravnava, pri čemer je luna med Zemljo in soncem. Takrat lahko opazujemo le senčno stran Lune. Luna je v prvi in tretji četrtini lune pod kotom 90 stopinj od Zemlje in sonca. Vidimo polovico osvetljene in polovico zasenčene strani. Obdobja polmeseca in giba opazujemo, ko luna prehaja med temi točkami v svoji orbiti.
Voskanje vs. Pojemajoče; Polmesec vs. Gibbous
Obstajajo štirje izrazi, ki opisujejo lunine faze "vmes": voskanje, upadanje, polmesec in gibbous.
Z voskanjem se zdi, da se osvetljeno območje lune povečuje, medtem ko se upadajoče območje zmanjšuje. Polmesec je takrat, ko je videti, da je luna manj kot napol osvetljena, gibast pa opisuje, kdaj je luna videti več kot napol osvetljena.
Lunin mrk
Mrk se zgodi v fazi polne lune, ko Zemlja vrže senco na Luno in jo začasno popolnoma ali delno zatemni. Delni mrki se zgodijo večkrat na leto, medtem ko se popolni mrk zgodi zelo redko. Mrki so sorazmerno kratki dogodki in v nekaj urah lahko opazujete luno, ki prehaja iz polne v temno in spet nazaj v polno.
