Czy Księżyc rzeczywiście jest zwrócony do nas wciąż tą samą stroną?

Czy Księżyc rzeczywiście jest zwrócony do nas wciąż tą samą stroną?

Na pierwszy rzut oka wydaje się, że zawsze widzimy tę samą stronę Księżyca. Jednak przy dokładniejszej obserwacji można zauważyć niewielkie wahania. Ich przyczyny są różne.

Pierwszą jest pochylenie osi obrotu Księżyca względem płaszczyzny orbity. Z tego powodu przez połowę okresu oglądamy jeden z biegunów Księżyca, przez drugą połowę drugi biegun (podobnie wyglądałaby Ziemia oglądana ze Słońca).

Drugą przyczyną jest niejednostajna prędkość kątowa ruchu Księżyca wokół Ziemi. Prędkość jest zmienna, ponieważ orbita Księżyca ma kształt elipsy. Księżyc obraca się wokół osi jednostajnie, Ziemię zaś obiega niejednostajnie. Skutek jest taki, że gdy jest daleko, po orbicie przemieszcza się za wolno w stosunku do obrotu i pokazuje nam dodatkowo fragmenty od lewej strony (od wschodu). I odwrotnie: gdy jest blisko, położenie na orbicie zmienia za szybko w stosunku do prędkości obrotu i pokazuje nam dodatkowe fragmenty z prawej strony (od zachodu).

Trzecią przyczyną jest nasz ruch. Patrząc na Księżyc z obracającej się Ziemi rano i wieczorem, oglądamy go z różnych kierunków.

Wszystkie te wahania (libracje) mają charakter okresowy. Dzięki nim widzimy 59% całkowitej powierzchni Księżyca. Ta dostępna naszemu wzrokowi część Księżyca jest jednak niezmienna. Wynika to z tego, że okres obiegu Księżyca wokół Ziemi jest równy okresowi jego obrotu wokół swej osi.