Porque vemos quase sempre a mesma face da Lua?

A Lua orbita a Terra, mas as suas manchas claras e escuras continuam familiares. Será que não gira sobre si própria? Gira, sim: demora aproximadamente o mesmo tempo a completar uma rotação sobre o seu eixo e uma volta à Terra. Por isso apresenta-nos, no essencial, a mesma face. A isto chama-se rotação síncrona, resultante do bloqueio por marés (NASA Science: Tidal Locking).

Uma cadeira e uma bola explicam a ideia

Coloca uma cadeira no centro da sala para representar a Terra e assinala um ponto numa bola que será a Lua. Caminha à volta da cadeira mantendo sempre a marca virada para ela. Ao fim de um quarto de volta, a marca continua apontada para a cadeira, mas a bola já mudou de orientação em relação às paredes. Quando terminas a volta, a bola completou também uma rotação relativamente à sala.

Experimenta agora manter a marca apontada para a mesma parede enquanto andas à volta da cadeira. Vista da cadeira, a bola mostraria gradualmente lados diferentes. Se a Lua não rodasse sobre o próprio eixo durante a órbita, veríamos sucessivamente partes diferentes da sua superfície. A diferença está no referencial: em relação às estrelas distantes, a Lua roda; vista da Terra, mantém aproximadamente a face próxima virada para nós.

Porque é que os movimentos coincidem?

A gravidade da Terra deformou ligeiramente a Lua jovem. Quando esta rodava a outra velocidade, a deformação respondia com atraso à atração terrestre, e as flexões contínuas dissipavam energia sob a forma de calor. Ao longo de muito tempo, a rotação alterou-se até uma volta sobre o eixo demorar aproximadamente tanto como uma órbita. A Lua não parou: os seus movimentos ficaram sincronizados (NASA Science: Tidal Locking).

É sempre exatamente a mesma metade?

Não. A órbita lunar é elíptica, pelo que a velocidade orbital varia enquanto a rotação sobre o eixo é comparativamente regular. A inclinação da órbita também contribui. Da Terra, parece que a Lua oscila e acena ligeiramente. Esta libração permite-nos espreitar um pouco para além das margens da face habitual ao longo do tempo (NASA Science: Moon Phases, «Our Wobbly Moon»). «Sempre a mesma face» é uma aproximação útil.

A face oculta também não está sempre às escuras: o Sol ilumina-a. As fases da Lua dependem da porção da metade iluminada pelo Sol que vemos da Terra, não da sombra da Terra todos os meses. A sombra terrestre é relevante num eclipse lunar (NASA Science: Moon Phases).

Situar a Terra e a Lua no espaço

O globo que podes rodar em LiveGlobe 3D ajuda a pensar no espaço: é possível alternar entre as vistas da Terra e do céu e mostrar a Lua no menu espacial. Para compreender porque ocorre a rotação síncrona, porém, a experiência com cadeira e bola é mais esclarecedora: estas vistas não equivalem a uma simulação da rotação da Lua nem a uma vista da sua face oculta. O acesso às vistas web depende da conta e das opções disponíveis.

Para conhecer mais vistas celestes, consulta o panorama sobre céu estrelado, Lua e ISS. A resposta curta é: uma rotação acompanha aproximadamente cada órbita, embora pequenas oscilações aparentes nos deixem ver um pouco mais com o tempo.