Малые периодические покачивания для земного наблюдателя деталей видимого диска Луны около
общего центра. Из-за совпадения двух периодов— вращения Луны вокруг оси и
обращения вокруг Земли — Луна постоянно обращена к Земле одним и тем же,
так называемым видимым полушарием (см. Луна). Однако вследствие либрации с
Земли наблюдается не 50, а 59% лунной поверхности.
Рассмотрим рисунок, на котором преувеличенно показана эллиптическая орбита Луны относительно Земли. Пусть в момент А в центре диска Луны видна точка ее поверхности а. Через четверть месяца Луна окажется в точке В, причем за это время она сделает ровно четверть оборота вокруг оси. При наблюдении с Земли точка я уже не будет видна в центре диска, а сместится к востоку от него. В положении С точка а возвратится в центр видимого диска Луны, а в положении D отступит к западу. Описанное явление называется либрацией по долготе и достигает в максимуме ±7°45′.
Либрация по широте возникает из-за наклона
плоскости лунной орбиты к
эклиптике. Поскольку в течение одного оборота около Земли ось
вращения Луны практически не меняет своего положения в пространстве, то,
как следует из рис. 2, в двух диаметрально противоположных точках орбиты
мы наблюдаем то северный полюс Луны Р, то южный — Р.
Либрация по широте в максимуме достигает ±6°41′.
Оба описанных явления носят общее название оптической либрации. Дополнительные эффекты либрации возникают из-за суточного вращения Земли, когда положение наблюдателя относительно Луны изменяется на величину диаметра Земли (так называемая суточная либрация, доходящая до 1°), и вследствие неравномерного гравитационного притяжения Земли (физическая либрация, доходящая до 2).
