vignette|redresse=1|Orbite de la Lune autour de la Terre et position des phases lunaires. Le Soleil est situé à droite.
vignette|Cette animation montre un ensemble de vues simulées de la Lune, à partir de l'hémisphère nord, sur une période d'un mois, comme si une photographie avait été prise chaque jour. Elle permet de mettre en évidence les phases et le cycle lunaires.Le mouvement haut/bas de l'animation met en évidence le phénomène de libration lunaire.
En astronomie, la phase de la Lune ou, moins communément, phase lunaire désigne une portion de Lune illuminée par le Soleil et vue depuis la Terre. Cette dernière correspond à la partie de la Lune orientée à la fois vers la Terre et vers le Soleil. Puisque la Lune se déplace en orbite autour de la Terre, les phases lunaires changent d'une journée à l'autre, complétant un cycle au bout d'une lunaison, d'une durée d'environ 29,5 jours. La Lune présentant toujours la même face envers la Terre et son orbite étant peu inclinée, les phases lunaires présentent à peu près toujours les mêmes parties de la Lune d'un cycle à l'autre.
Il existe quatre phases lunaires principales : la nouvelle lune ou lune nouvelle [consulté le 27 mai 2016]. : la Lune et le Soleil sont en conjonction par rapport à la Terre , 36 et 37 ... ; la Lune se trouve exactement entre le Soleil et la Terre ; elle n'apparaît donc pas dans le ciel de nuit, mais en journée et seule sa face cachée est illuminée ; le premier croissant, où la surface éclairée augmente chaque jour jusqu'au premier quartier ; elle prend dans l'hémisphère sud la forme d'une parenthèse ouvrante "(". Dans l'hémisphère nord elle prend la forme d'une parenthèse fermante, ")" ; le premier quartier [consulté le 27 mai 2016]. [consulté le 27 mai 2016]. : la Lune est en quadrature Est ; il s'agit d'une demi-Lune ; elle est visible dans l'hémisphère sud comme un C (croissante) et dans l'hémisphère nord comme un D ; la lune gibbeuse croissante ; la pleine lune ou lune pleine [consulté le 27 mai 2016]. : la Lune et le Soleil sont en opposition par rapport à la Terre. ; la face visible est alors entièrement éclairée ; la lune gibbeuse décroissante ; le dernier quartier : la Lune est en ouest ; il s'agit également d'une demi-lune ; on la voit dans l'hémisphère sud comme un D (décroissante) et dans l'hémisphère nord comme un C ; le dernier croissant, où la surface éclairée diminue chaque jour jusqu'à la nouvelle lune suivante ; elle prend alors dans l'hémisphère sud la forme d'une parenthèse fermante ")" et dans l'hémisphère nord la forme d'une parenthèse ouvrante, "(".
Il est possible de décrire la phase au moyen d'une quantité appelée âge de la lune [consulté le 27 mai 2016].. Il s'agit du temps écoulé depuis l'instant de la dernière nouvelle lune, généralement exprimé en jour solaire. L'âge de la lune permet ainsi, notamment, de repérer la position approximative du terminateur au cours d'une lunaison. Il est également utilisé comme base de différents types de calendriers lunaires.
Il est de même possible de décrire la phase par une mesure de l'angle formé par le système Lune-Terre-Soleil dans le plan de l'écliptique. Cet angle est nul (0 degré) dans la situation de conjonction, croît avec l'évolution de la phase, et vaut 180 degrés dans la situation d'opposition Lune-Soleil.
Bien que la partie éclairée de la Lune visible à partir de la Terre soit la même partout à sa surface, l'orientation de cette dernière par rapport à l'horizon donne un aspect différent à la Lune selon la latitude de l'observateur.
Description Positions par rapport au Soleil Les phases de la Lune découlent du fait que la moitié illuminée de la Lune est vue sous différents angles à partir de la Terre. Ainsi, contrairement à certaines croyances , les phases ne sont pas causées par l'ombre de la Terre sur la Lune. Cette croyance est une erreur qui tire sa source d'une représentation erronée du système solaire : contrairement aux représentations simplifiées du système solaire, Terre, Lune et Soleil ne se meuvent pas sur un même plan, et de fait, ils sont rarement parfaitement alignés.
Ces phases dépendent des positions relatives du Soleil, de la Lune et de la Terre : la Lune est pleine (elle apparaît alors comme un disque) quand elle est alignée avec le Soleil à son opposé par rapport à la Terre, et elle devient invisible (nouvelle Lune) quand elle est alignée avec le Soleil du même côté par rapport à la Terre.
Pendant que la Lune orbite autour de la Terre, elle « décroît » et la surface illuminée par le Soleil diminue. Cela continue jusqu'à ce que la Lune disparaisse totalement lors de la nouvelle Lune, lorsqu'elle est située entre la Terre et le Soleil et que donc la moitié illuminée ne peut être vue à partir de la Terre. vignette|Mouvements de la Terre et de la Lune. La durée moyenne d'une lunaison est de 29 jours 12 heures 44 minutes et 2,9 secondes, soit environ 29,531 jours (plus précisément si on applique la formule découverte par Copernic). C'est la période synodique de la Lune soit la révolution de la Lune vue de la Terre par rapport au Soleil. Cette durée est plus longue que le temps qu'il faut à la Lune pour faire un tour autour de la Terre, sa période orbitale ou période sidérale par rapport aux étoiles lointaines de 27,322 jours car, durant ce laps de temps, la Terre s'est aussi déplacée autour du Soleil (c'est précisément le sens de la formule de Copernic ci-dessus)En divisant la période de l'année sidérale par la révolution sidérale de la Lune on obtient la fréquence soit le nombre de révolutions sidérales de la Lune par an. Pour la révolution synodique ou la lunaison on obtient une fréquence exactement inférieure de une révolution comme attendue par la formule : 365,256 / 27,322 = 13,369 et 365,256 / 29,531 = 12,369. En remplaçant l'année sidérale par l'angle d'un tour complet de 360° on comprend que la formule s'explique par une soustraction d'angles : chaque jour la Lune avance d'ouest en est d'un angle de 360 / 27,322 = 13,176° en moyenne tandis que le Soleil fait un angle dans le même sens de 360 / 365,256 = 0,986°. La Lune par rapport au Soleil fait donc la différence soit un angle de 12,191°. Ce qui est confirmé par la formule : 360 / 29,531 = 12,191°. De même la différence de jours entre les deux révolutions 29,531 - 27,322 = 2,209 peut se retrouver par la formule : 29,531 × 27,322 / 365,256 = 2,209.. Vu de la Terre ce petit déplacement se traduit par un mouvement apparent du Soleil d'ouest en est sur la ligne de l'écliptique, soit dans le même sens que celui bien plus grand de la Lune à proximité de cette ligne. D'un jour à l'autre ou même au cours d'une nuit on peut observer une différence de la position de la Lune par rapport aux étoiles.
Pour un observateur terrien du mouvement diurne, la conséquence est que la Lune se « déplace » dans l'autre sens d'est en ouest moins rapidement que le Soleil. À partir de la nouvelle lune, elle prend environ 50 minutes de retard à chaque jour (les 24 heures d'un jour divisées par les 29,53 jours de lunaison). Lors des premières phases, elle suit le Soleil et se couche peu de temps après ce dernier. Au fur et à mesure que les jours passent, la Lune se lève de plus en plus tard. Environ deux semaines après la nouvelle lune, elle est à l'opposé du Soleil et elle est pleine. Une semaine plus tard, la Lune est « rattrapée » par le Soleil. À partir du dernier quartier, elle se lève de moins en moins tôt le matin, pour finalement se lever en même temps que le Soleil lors de la nouvelle lune suivante.
Le côté éclairé de la Lune indique la direction du Soleil. Lorsque la Lune est vieille ou jeune, c'est-à-dire lorsqu'elle n'est qu'à quelques jours avant ou après la nouvelle lune, on peut voir la partie obscure de son disque, qui brille d'un faible éclat grisâtre : c'est la lumière cendrée. Ceci est dû à la réflexion de la lumière terrestre sur la surface lunaire, d'où l'appellation alternative de clair de Terre. En effet, quand la Lune est nouvelle, la Terre est « pleine » pour un observateur lunaire — et la Terre est un objet très lumineux dans le ciel lunaire, car d'une part plus étendu, plus large, et d'autre part, plus réfléchissant que le sombre régolite.
Cycle vignette|centre|800px
Le cycle de la lunaison est toujours le même et les différentes phases de la Lune se succèdent toujours dans le même ordre :
la nouvelle lune (1) : elle se situe en conjonction avec le Soleil et sa face visible n’est pas éclairée directement par lui, mais seulement par la faible réflexion par la Terre de la lumière solaire ; elle n'apparaît pas dans le ciel de nuit mais seulement en journée, alors que sa face obscure est très nettement moins lumineuse que la clarté du jour, diffusée également dans le ciel par l’atmosphère, ce qui la rend difficilement observable ; c’est à cette phase que peut se produire une éclipse solaire, lorsque la lune, presque invisible, s’intercale temporairement entre le Soleil et la Terre et est à proximité d'un nœud ; alors que la Lune est croissante, c’est-à-dire que la proportion de sa surface illuminée visible depuis la Terre augmente, et que sa position dans le ciel, observée à minuit, n’est d’abord pas observable de nuit, puis n’est observable qu’en début de nuit mais pas encore à minuit, puis parcourt le ciel d’ouest vers l’est, en montant depuis son coucher à l’ouest jusqu’à atteindre son zénith, le tout dans une période de deux semaines, les phases sont : le premier croissant (2), qui correspond à sa réapparition dans le ciel nocturne (sous la forme d’un arc en 'c' inversé, tel que celui de la lettre 'p' minuscule, comme « premier », dans l'hémisphère nord) : la lune n’est facilement visible qu’au tout début de la nuit avant son coucher à l’ouest, peu après celui du Soleil ; le premier quartier (3) : la Lune est en quadrature avec le Soleil (et forme un 'D' majuscule rempli dans l'hémisphère nord) ; elle est difficile à observer lors de son lever à l'est en mi-journée, à cause de la clarté atmosphérique, mais s’observe facilement assez haut dans le ciel vers la fin de l’après-midi, on l’observe le mieux à son zénith lors du coucher du soleil, et encore très facilement pendant toute la première moitié de la nuit, jusqu’à son coucher à l’ouest vers minuit ; la lune gibbeuse (bossue) croissante (4). À cette période, la Lune est au 3/4 pleine et arrondie comme par une bosse, mais elle se couche et disparaît, à l'ouest, trois heures avant le lever du Soleil ; vignette|La pleine lune, le 27 septembre 2004 à 22 h. la pleine lune (5) : elle est maintenant en opposition avec le Soleil et sa face visible est entièrement éclairée par lui ; si l'on observe bien, on peut distinguer les mers lunaires ; c’est lors de cette phase que peut se produire une éclipse lunaire, lorsque la lune, à proximité d'un nœud, traverse l’ombre de la Terre et semble y disparaître ;
alors que la Lune est décroissante, c’est-à-dire que la proportion de sa surface illuminée visible depuis la Terre diminue, et que sa position dans le ciel, observé à minuit, parcourt le ciel d’ouest en est, en descendant depuis le zénith jusqu’à son lever à l’est, n’est d’abord plus observable à minuit mais seulement en fin de nuit, puis plus observable du tout la nuit, le tout dans une période de deux semaines, les phases s’inversent : la lune gibbeuse décroissante (6) ; le dernier quartier (7) : la Lune est en quadrature avec le Soleil (et forme un 'C' ou un 'D' inversé majuscule rempli dans l'hémisphère nord) ; le dernier croissant (8), qui correspond à sa disparition dans le ciel nocturne (dans l'hémisphère nord, elle forme une parenthèse ouvrante).