Fáze Země je tvar osvětlené části zemského povrchu při pohledu z Měsíce (nebo z jiného objektu). Od Měsíce se fáze Země postupně a cyklicky mění s periodou rovnou synodickému lunárnímu měsíci (asi 29,53 dne), se kterou se mění poloha Země a Měsíce na oběžné dráze kolem Slunce . [1] [2] [3] [4] [5] [6]
Mezi nejjasnější objekty na měsíční obloze patří Země. Úhlový průměr Země (1,9°) je 4krát větší než úhlový průměr Měsíce na pozemské obloze. Ale kvůli excentricitě měsíční oběžné dráhy se zdánlivá velikost Země na obloze Měsíce mění o 5 % (od 1,8° do 2,0° v průměru). Země je také viditelná v různých fázích, stejně jako Měsíc pro pozemského pozorovatele. Fáze jsou však opačné: když pozorovatel Země vidí Měsíc v úplňku, Země na Měsíci je pozorována neosvětlená (analogicky jako v novu) a naopak. Albedo Země je třikrát větší než albedo Měsíce (kvůli přítomnosti oblačnosti), což v kombinaci s velkou úhlovou velikostí dává 50krát více světla ze Země v úplňku než z Měsíce v úplňku. Světlo ze Země odražené od neosvětleného měsíčního povrchu je na Zemi viditelné i pouhým okem.
Kvůli synchronní rotaci Měsíce je jedna jeho strana vždy otočena k Zemi, zatímco druhá je většinou pro pozorování ze Země nepřístupná. To také znamená, že Zemi lze pozorovat pouze z jedné strany Měsíce.
Pokud by rotace Měsíce byla dokonale synchronní, Země by nedělala znatelné pohyby na obloze Měsíce. Kvůli libracím Měsíce však Země popisuje pomalý a složitý oscilační pohyb. Během měsíce Země při pohledu z Měsíce popisuje ovál o průměru 18°. Přesný tvar a orientace tohoto oválu závisí na poloze pozorovatele na Měsíci. Výsledkem je, že v blízkosti hranice blízké a vzdálené strany Měsíce může být Země jak nad obzorem, tak pod ním.
Země a Slunce na obloze Měsíce mohou být někdy blízko, což může způsobit zatmění. V tomto případě bude na Zemi pozorováno zatmění Měsíce, při kterém Měsíc projde stínem Země. V tomto případě bude na Měsíci pozorováno zatmění Slunce, při kterém Slunce přejde za Zemi. Vzhledem k tomu, že zdánlivý průměr Země je 4krát větší než zdánlivý průměr Slunce, pro měsíčního pozorovatele bude Slunce na několik hodin skryto Zemí. Zemská atmosféra je viditelná jako načervenalý prstenec. Během mise Apollo 15 byl učiněn pokus použít kameru měsíčního roveru k pozorování takového zatmění, ale poté, co se astronauti vrátili na Zemi, kamera nebo její napájení selhaly. [7]
Zatmění Slunce na Zemi pro pozorovatele na Měsíci nebude vypadat příliš působivě, protože měsíční stín prochází jen malou částí zemského povrchu. Rozmazaná tmavá skvrna bude sotva viditelná. Srovnatelný efekt vyvolává stín golfového míčku dopadajícího na předmět ve vzdálenosti 5 metrů. S dalekohledem z Měsíce bylo možné rozlišit jak stín, tak polostínu.
Dojde-li tedy na Zemi k zatmění jednoho typu, dojde v tu chvíli i na Měsíci k jinému typu zatmění. K samotným zatměním dochází v okamžiku, kdy jsou Slunce, Měsíc a Země v jedné přímce, tedy v syzygii .