Хромолитография изображает лунный пейзаж на закате. 1984. Из книги Агнес Гиберн «Солнце, Луна и звезды». Великобритания, Лондон
Для астрономов и астрофизиков Луна в первую очередь – это единственный естественный спутник Земли, который вращается вокруг нее на расстоянии примерно 384 400 км.
Ее орбита описывает не идеальный круг, а, как и другие небесные тела Солнечной системы, эллипс, то есть слегка «приплюснутую» окружность. В точке максимального приближения к Земле (перигее) Луна находится на расстоянии примерно 356 400 км, а в самой дальней точке (апогее) – 406 700 км от нашей планеты.
Когда Луна приближается к Земле на минимальное расстояние, наступает так называемое суперлуние, и лунный диск кажется на 14 % больше и на 30 % ярче, чем обычно. Луна всегда обращена к Земле одним и тем же полушарием и никогда своей темной стороной. Это явление связано с синхронным вращением.
Видимая часть Луны испещрена примерно 300 000 кратеров, а в телескоп можно увидеть горные гряды и обширные равнины, называемые лунными морями. Различают две фазы Луны: растущая, когда невооруженным глазом заметно, что видимая часть увеличивается, и убывающая, когда она уменьшается.
Существуют также две предельные фазы Луны:
• новолуние, когда Луна находится строго между Солнцем и Землей и освещенная солнечными лучами часть не видна;
• полнолуние, когда освещенная часть видна целиком.
Традиционно равнины и впадины на поверхности Луны называют морями и океанами, хотя известно, что там нет воды. Когда появляется тонкий серп Луны, у восточной границы можно даже через бинокль увидеть Море Кризисов (Mare Crisium). На юге этого маленького моря находятся кратеры Лангрен (Langrenus), Венделин (Vendelinus) и Фурнерий (Furnerius).
Синодический месяц – промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми фазами Луны (например, новолуниями). Продолжительность месяца непостоянна, среднее значение составляет 29,5 средних солнечных суток.
Сидерический месяц (или звездный месяц) – промежуток времени между двумя последовательными возвращениями Луны, при ее видимом месячном движении, в одно и то же (относительно звезд) место небесной сферы. Величина непостоянна и может изменяться на несколько часов, но в среднем составляет 27,321661 средних солнечных суток. Сидерический месяц равен времени полного оборота Луны вокруг Земли; он короче синодического месяца, что обусловлено движением Земли по своей орбите.
В первой четверти Луны на севере видно Море Ясности (Mare Serenitatis), а чуть ниже Море Спокойствия (Mare Tranquillitatis), Море Нектара (Mare Nectaris) и Море Изобилия (Mare Fecunditatis). В полнолуние можно разглядеть Океан Бурь (Oceanus Procellarum).
Парадоксально, но полнолуние – наименее благоприятная фаза для наблюдения Луны. Напротив, в растущую или убывающую фазы кратеры и моря хорошо различимы, особенно по линии тени между светлой и темной сторонами Луны.