Por que sempre vemos o mesmo lado da Lua

A Lua gira uma vez em torno do próprio eixo nos mesmos 27.3 dias que leva para completar uma volta ao redor da Terra.

Ela gira, sim

Costuma-se dizer que a Lua não gira, pois o mesmo desenho de planícies escuras fica voltado para nós noite após noite. Na verdade, ela gira, só que devagar. A ficha da NASA informa um período de rotação sideral de 655.72 horas, ou 27.32 dias, igual ao tempo para completar uma órbita ao redor da Terra em relação às estrelas. Como rotação e órbita mantêm o mesmo ritmo, o lado voltado para a Terra continua voltado para a Terra. A NASA compara isso a um dançarino que circula um parceiro sempre olhando para ele.

Você pode testar com uma cadeira. Dê uma volta ao redor dela sempre olhando para ela. Ao terminar, você também terá girado uma vez, ficando de frente para cada parede da sala. Agora dê outra volta sempre olhando para a mesma parede: a cadeira verá sua frente, um lado, suas costas e o outro lado. Essa segunda volta representa o que faria uma Lua sem rotação. No modelo, desative “Rotação da Lua” e veja o ponto vermelho sair do campo de visão e as planícies escuras da pequena Lua no painel passarem para o lado afastado.

Como a Lua ficou presa nesse ritmo

Essa correspondência é chamada rotação síncrona ou acoplamento de maré, e a NASA observa que ela é comum: todas as grandes luas do Sistema Solar estão acopladas por maré a seus planetas. Para nossa Lua, isso começou cedo. A Lua jovem era quente, parcialmente derretida, muito mais próxima da Terra e girava depressa. A gravidade terrestre a alongava levemente, como uma bola de futebol americano, com uma saliência apontada aproximadamente para a Terra. Conforme a Lua girava, a saliência precisava se deslocar pela rocha, sempre um pouco atrasada. A gravidade continuava puxando a saliência de volta para a Terra, e a deformação constante transformava energia de rotação em calor.

A rotação foi diminuindo até uma volta durar exatamente o mesmo que uma órbita. Nesse ponto, a saliência deixou de precisar se deslocar pela rocha, o aquecimento parou e a velocidade de rotação deixou de mudar. O mesmo cabo de guerra, agora entre a Lua e os oceanos terrestres, continua ocorrendo. Ele desacelera um pouco a rotação da Terra e empurra a Lua para fora cerca de 3.8 cm por ano. A NASA estima que, em cerca de 50 bilhões de anos, se a Terra e a Lua de algum modo sobrevivessem à morte do Sol, a Terra também ficaria acoplada, e apenas metade do mundo veria a Lua. Plutão e sua lua Caronte já chegaram a esse estado.

Um pouco mais da metade

Ao longo de um mês, vemos cerca de 59% da superfície lunar, segundo o estúdio de visualização da NASA. Essa parcela extra se deve à libração, uma oscilação lenta com três causas principais. A órbita é elíptica, então a Lua se move mais depressa perto do perigeu e mais devagar perto do apogeu, enquanto sua rotação permanece constante; a rotação fica um pouco atrasada ou adiantada, permitindo enxergar além da borda leste ou oeste. O eixo de rotação da Lua tem uma inclinação de cerca de 6.7° em relação à órbita, por isso às vezes olhamos um pouco por cima do polo norte e outras vezes por baixo do polo sul. Além disso, a própria inclinação da Terra faz a Lua parecer tombar de um lado para o outro, como um metrônomo.