¿Por qué la Luna tiene fases?

Media Luna siempre iluminada

La Luna no tiene luz propia: brilla porque refleja la del Sol. Como cualquier esfera iluminada desde un lado, tiene siempre una mitad de día y una mitad de noche.^[1] Lo que cambia a lo largo del mes no es cuánto se ilumina la Luna, sino desde dónde la miramos.

Cuando la Luna está entre la Tierra y el Sol, su mitad iluminada mira hacia el Sol y nos da la espalda: es la luna nueva, que casi no se ve (además, está en el cielo de día, cerca del Sol). A medida que avanza en su órbita empezamos a ver un borde de la mitad iluminada: el creciente. Una semana después vemos exactamente la mitad de la mitad iluminada, el cuarto creciente. A las dos semanas la Luna está del otro lado de la Tierra, con toda su cara diurna hacia nosotros: luna llena. Después el proceso se invierte hasta volver a la luna nueva. NASA nombra ocho fases: nueva, creciente, cuarto creciente, gibosa creciente, llena, gibosa menguante, cuarto menguante y menguante.^[1]

29,5 días, no 27

La Luna completa una vuelta alrededor de la Tierra, medida contra las estrellas, en unos 27,3 días. Pero el ciclo de fases, de luna nueva a luna nueva, dura unos 29,5 días.^[1] La diferencia existe porque mientras tanto la Tierra también avanzó en su órbita alrededor del Sol, cerca de un doceavo de vuelta; para volver a quedar alineada con el Sol, la Luna tiene que recorrer unos dos días más.

El valor medio exacto es de 29,530588 días: 29 días, 12 horas, 44 minutos y 3 segundos. Y no todos los meses lunares son iguales: como la órbita de la Luna es elíptica y el Sol tira de ella, un mes concreto puede durar entre 29,26 y 29,80 días.^[2]

La tabla muestra algo que la palabra “cuarto” esconde: en cuarto creciente no se ve un cuarto de Luna sino la mitad del disco. Se llama así porque la Luna recorrió un cuarto de su ciclo. Y la parte iluminada no crece a ritmo parejo: en los días cercanos a la luna llena cambia poco, y por eso la Luna parece “llena” durante dos o tres noches.

En el sur se ve al revés

La fase es la misma en todo el mundo en el mismo momento.^[1] Lo que cambia es la orientación. En el hemisferio sur, antes de la luna llena la parte iluminada es la izquierda, y después, la derecha; en el hemisferio norte ocurre lo contrario, porque un observador del norte ve la Luna “cabeza abajo” respecto de uno del sur.^[3] Por eso la regla que se enseña en España —“la Luna es mentirosa: cuando parece una C decrece, y cuando parece una D crece”— en Argentina, Chile, Uruguay o el sur de Brasil falla: allí la luna creciente sí tiene forma de C.

Cómo lo sabemos

Que las fases se deben a una esfera iluminada por el Sol se sabe desde la Antigüedad, y se puede comprobar sin telescopio: el lado brillante de la Luna apunta siempre hacia donde está el Sol, o hacia donde se acaba de poner. Si las fases las produjera otra cosa —la sombra de la Tierra, por ejemplo—, el lado oscuro no tendría por qué mirar en dirección contraria al Sol.

El razonamiento geométrico se usó incluso para medir. En el siglo III antes de Cristo, Aristarco de Samos notó que en el momento exacto de la media luna el ángulo Tierra-Luna-Sol tiene que ser recto. Midió el ángulo entre la Luna y el Sol en el cielo en ese momento, obtuvo 87° y dedujo que el Sol está entre 18 y 20 veces más lejos que la Luna.^[4] El método era correcto; la medición, imposible con los instrumentos de su época: el ángulo real es de 89° 50’, y con él la cuenta da que el Sol está cientos de veces más lejos.

Hoy las fases se calculan con años de anticipación. Las tablas de NASA de Fred Espenak listan el instante de cada luna nueva, cuarto y luna llena entre los años 2001 y 2100, con precisión de minutos.^[2]

Lo que se suele decir mal

“Las fases son la sombra de la Tierra.” Es la confusión más común. La sombra de la Tierra solo cae sobre la Luna durante un eclipse lunar, y eso ocurre únicamente en luna llena, y no todos los meses: la órbita de la Luna está inclinada unos 5 grados y casi siempre pasa por encima o por debajo de la sombra.^[1] En cuarto creciente, la Luna está a 90 grados del Sol, muy lejos de la sombra de la Tierra.

“La Luna nueva es la cara oculta.” No: la cara oculta es un lado fijo de la Luna, que nunca apunta hacia la Tierra. En luna nueva lo que no vemos es la mitad nocturna de la cara visible; ese día, la cara oculta está completamente iluminada.

“La parte oscura es invisible.” Con la Luna en creciente fino, a veces se distingue el resto del disco con un brillo grisáceo: es la luz cenicienta, luz del Sol reflejada por la Tierra, que en ese momento, vista desde la Luna, está casi llena.^[1]