Las fases lunares (o fases de la Luna) son los cambios aparentes de la porción visible iluminada del satélite, debido a su cambio de posición respecto a la Tierra y al Sol. El ciclo completo, denominado lunación, es de 29,53 días, durante el cual la Luna pasa el novilunio, su porción iluminada visible vuelve a aumentar gradualmente, y dos semanas después, ocurre el plenilunio y, alrededor de las dos semanas siguientes, vuelve de nuevo a disminuir y el satélite entra otra vez en la nueva fase.[cita requerida]
Finalmente, ocurre una perfecta alineación entre el Sol, la Tierra y la Luna, lo que da lugar a los eclipses. Un eclipse solar ocurre cuando la Luna pasa por delante del disco solar, y solo puede ocurrir en Luna nueva, mientras que un eclipse lunar ocurre cuando la Luna pasa a través de la sombra de la Tierra, que solo puede ocurrir en Luna llena. Esta transición entre las fases se ha utilizado para medir el tiempo, por lo que muchos calendarios lunares se crearon basándose en el ciclo lunar.[cita requerida]
Debido a que la Luna completa una órbita alrededor de la Tierra aproximadamente cada veintiocho días y siete horas, que constituye el mes sideral, su posición cambia continuamente. Además, nuestro satélite natural no tiene luz propia, por lo que su parte brillante se debe al reflejo de la luz solar. En cualquier momento, la mitad de la superficie lunar está iluminada por el Sol, por ser un cuerpo más o menos esférico, pero la fracción iluminada que se puede observar desde la Tierra sufre variaciones continuas.
Sin embargo, el tiempo que la Luna tiene para pasar por la misma fase es de veintinueve días y medio, periodo que se conoce como mes sinódico, que tiene el mismo período de una lunación. Esto se atribuye al hecho de que, al mismo tiempo que la Luna se mueve alrededor de la Tierra, ambos giran alrededor del Sol. Una vez que las fases se determinan por la posición de estos tres astros, el cambio en la posición causa que la Luna tenga que realizar poco más que una revolución para lograr la misma posición en relación con el planeta y el Sol.
A medida que realiza su órbita, la Luna se mueve en un promedio de 13° hacia el este en la esfera celeste a cada intervalo de un día. Esto implica que, a partir de la nueva Luna, el satélite quedará cada vez más distante del Sol, volviéndose más prominente a la Luna llena, cuando se encuentra frente al Sol. Más tarde, la Luna aparentemente se acerca al Sol, hasta que ocurre la Luna nueva. La posición y el horario en que la Luna se eleva en el horizonte Oriente varía de forma continua, principalmente debido a la inclinación de la órbita lunar, que es más de 5° a la línea ecuatorial que, a su vez, está inclinada más de 23° en relación con la eclíptica.
Al realizar su trayectoria, hay un cambio gradual en las fases de la Luna, divididas en cuatro etapas principales. Durante la Luna nueva, nuestro satélite natural no se ilumina con su cara totalmente centrada en la Tierra, de forma que se hace imposible su observación. Unas quince horas más tarde, sí es posible, pero extremadamente difícil, ver un pequeño borde de la superficie lunar iluminado. A medida que transcurren los días, la parte iluminada aumenta, lo que permite también la visualización de la sombra en muchos cráteres y cadenas montañosas. Cuando la fracción iluminada es pequeña, se puede ver un débil resplandor del lado oscuro del satélite. Esta luminosidad es la luz cinérea, el resultado de la llegada de la luz solar, reflejada por la Tierra en la superficie lunar, y de su regreso posterior como un débil resplandor.
Alrededor de una semana después de la Luna nueva, la mitad del disco lunar se encuentra iluminada, lo que caracteriza el cuarto creciente. En este período, el satélite es visible al atardecer. Conforme la Luna realiza su órbita, aumenta la porción iluminada, de modo que la sombra proyectada de múltiples cráteres en su región sur quedan en evidencia, por medio de telescopios. Dos semanas después de la Luna nueva, todo el disco aparece iluminado, lo que define por consiguiente a la Luna llena. El satélite, por estar en posición opuesta al Sol, aparece en el horizonte al este casi al mismo tiempo que el atardecer.
Cuando la Luna llena pasa cerca del perigeo (el punto de la órbita lunar más cercano), hay una superluna en la que su diámetro angular y su brillo son mayores, comparadas en promedio. Debido al accidentado relieve lunar, la región del terminador (la transición entre la parte visible y oculta de la Luna) tiene un brillo más bajo, debido a las sombras proyectadas por las montañas y los cráteres. De este modo, el brillo de la media Luna no es la mitad de la Luna llena, sino solo una décima parte. Además, las características lunares hacen que el cuarto creciente sea ligeramente más brillante que el cuarto menguante.
A continuación, el disco lunar vuelve a presentar reducción de área iluminada día tras día, hasta siete días después de la Luna llena, ocurre el cuarto menguante, en el disco se ilumina de nuevo a la mitad. La Luna, a continuación, se hace visible solo durante la mañana. Por último, la parte visible disminuye hasta tornarse nula, volviendo por lo tanto, a fase nueva.
Las fases de la Luna son:
El tiempo transcurrido entre dos novilunios se llama mes lunar o mes sinódico y es de 29,53 días solares medios, lo que es lo mismo decir: 29 días, 12 horas, 43 minutos y 12 segundos. Las fases de la Luna tienen mucha relación con el establecimiento del calendario y sus diferentes periodos como semana y mes. Las fases lunares constituyen la base del calendario musulmán y judío, entre otros.
La Luna pasa siempre entre la Tierra y el Sol y posteriormente atrás de la Tierra para realizar su órbita. Sin embargo, los eclipses son eventos poco frecuentes. Esto ocurre porque la órbita de la Luna está inclinada un poco más del 5° al plano de rotación de la Tierra, de forma que los astros en la mayoría de las veces no se alinean de forma necesaria como para que ocurra el fenómeno. Esta alineación también llamada sizigia ocurre solamente cuando la Luna está cerca del nodo lunar durante la fase nueva o llena.
De esta forma, durante la nueva fase, puede haber un eclipse solar, en el cual la Luna pasa directamente delante del disco solar y proyecta una sombra sobre la superficie de la Tierra. Cuando se observa el disco completamente cubierto ocurre un eclipse total, mientras que si solamente una parte del disco fuera bloqueada ocurre un eclipse parcial. También está el eclipse anular, en el que el tamaño aparente de la Luna es menor que el disco solar. Por otro lado, durante la luna llena, la luna puede penetrar en la sombra de la Tierra, de forma que ocurre un eclipse lunar. Entonces la Luna, durante totalidad del eclipse, adquiere un color rojizo en función de la luz dispersada por la atmósfera terrestre.
El cambio de las fases de la luna, cuyo ciclo tarda entre 29 y 30 días es uno de los eventos regulares más evidentes que permitan el marcado del tiempo. Posiblemente, desde el Paleolítico, las comunidades humanas utilizaron el tiempo de la luna llena, debido a su brillo, para hacer salidas nocturnas. Los grupos de pescadores utilizaron las mareas como momento determinante para una buena pesca. Así, el ciclo lunar tiene un significado importante en lo que respecta al marcado de intervalos de tiempo, y las fases marcan períodos de vacaciones y rituales.
Los calendarios lunares fueron ampliamente utilizados en el mundo antiguo, tanto por los babilonios como los egipcios. El mes de alrededor de 30 días es una aproximación del ciclo lunar. No obstante, en algunos países islámicos, todavía utilizan oficialmente el calendario islámico, cuyo año tiene doce meses. Sin embargo, cada mes tiene exactamente un ciclo lunar, que comienza cuando la luna creciente es avistada poco después de la luna nueva. En consecuencia, el año islámico es once días más corto que el año trópico, utilizado en el calendario gregoriano.
La mayor parte de las leyendas mitológicas de civilizaciones incluyen referencias al satélite natural terrestre. En la mitología griega hay tres diosas asociados a la Luna: Artemisa, asociada con la luna creciente, Selene, vinculada a la luna llena y menguante y Hécate para las fases menguante y nueva. Para los romanos, la luna era asociada con Diana, protectora de la caza y de la noche. En la mitología tupí-guaraní la Luna era representada por la diosa Jaci.
Incluso en las culturas donde el satélite no tiene personalidad divina, la luna ejerce influencia sobre sus creencias, en función de su ciclo de continua renovación. Incluso en las culturas donde la Luna no está representada por las deidades personificadas, sus fases son asociadas a ciclos de abundancia, miseria, vida, muerte y renacimiento.
De acuerdo a la cultura popular, las fases del satélite tienen influencia, por ejemplo, en el momento de la siembra y la cosecha, el crecimiento del cabello, en la gestación y en el parto. La última creencia es motivada por el hecho de que la duración del ciclo lunar es similar al ciclo menstrual femenino. Sin embargo, no hay evidencia científica que apoye estas supersticiones. La Luna también tiene participación en varias leyendas folklóricas entre los cuales una de las más famosas es el hombre lobo, un hombre que, en noches de luna llena, se convierte en un lobo y va a la caza de carne humana.
Hay que aclarar que el período de fases crecientes de la Luna comienza con la Luna Nueva Visible, la primera aparición de la Luna en el cielo, la cual se produce de uno a tres días después de haber ocurrido la Luna Nueva Astronómica o Luna Nueva real y finaliza este período un día antes de ocurrir la Luna Llena. El período de fases menguantes comienza un día después de la Luna Llena y terminará con la fase de Luna Vieja (la fase inversa a Luna Nueva Visible) la cual ocurre un día antes de la Luna Nueva Astronómica.
La similitud en la apariencia en la parte luminosa de algunas fases se presta muchas veces para la confusión... es usual que el ojo no entrenado en este sentido, no sepa distinguir con sólo ver a simple vista entre el cuarto creciente y el cuarto menguante por solo mencionar un ejemplo.
Existen varios métodos utilizados para resolver este asunto; uno de los más sencillos es una simple regla mnemotécnica basada en una rima la cual dice así:
«Barriga a Levante, cuarto menguante; barriga a Poniente, cuarto creciente.»
La parte luminosa (fase) del cuarto creciente y del cuarto menguante son exactamente idénticas; pero están dispuestas en sentido inverso la una a la otra. Esta parte luminosa tiene dos lados diferentes: Uno de los lados que es completamente plano (línea recta) y el otro es semicircular o redondo. En la rima mnemotécnica mencionada anteriormente, la "barriga" de la Luna viene a ser este lado semicircular al que se hace referencia y dependiendo de hacía qué punto cardinal esté apuntando el lado redondo de la fase en cuestión esto nos indicará si se trata de una fase creciente o menguante.
Hay que recordar que cuando se menciona al "Levante" se refiere al punto cardinal Este, que es la dirección por donde "se levanta" el Sol y al referirnos al "Poniente" esto es el Oeste, dirección por donde "se pone" o se oculta el astro. Podemos esquematizar todo lo dicho de la siguiente manera.
En el esquema anterior, la Luna estará representada por los signos de paréntesis, ( ), en donde la curvatura del paréntesis viene a ser ese lado semicircular de la fase (sin tomar en cuenta el lado plano). Esta regla mnemotécnica es válida no solo para el cuarto menguante y el cuarto creciente sino para todas las demás fases restantes de ambos períodos.
Otra forma de diferenciar la fase creciente de la menguante es que la Luna siempre crece y decrece de derecha a izquierda, es decir, se empezará a llenar desde la parte derecha hacia la izquierda de la Luna y se empezará a "vaciar" desde la parte derecha hacia la izquierda. Así, solo con mirar a la Luna y ver el lado derecho de ésta sabremos si está creciendo o decreciendo.
En el hemisferio sur, en cambio, la orientación de la "barriga" de la Luna es exactamente la inversa, y por lo que la regla mnemotécnica más usual utiliza las palabras "creciente" y "decreciente". Es decir:
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