Tháng thiên văn

Chu kỳ của quỹ đạo Mặt Trăng được xác định so với thiên cầu được gọi là tháng thiên văn hay tháng hằng tinh do nó là khoảng thời gian để Mặt Trăng quay trở lại tới vị trí đã cho trước so với các ngôi sao, tiếng La tinh gọi là sidus và nó dài khoảng 27,321661 ngày (27 ngày 7 giờ 43 phút 11,5 giây). Kiểu tháng như thế này được ghi nhận trong các nền văn hóa tại Trung Đông, Ấn Độ và Trung Quốc theo cách sau: người ta chia bầu trời ra làm 27 hay 28 cung, mỗi cung được nhận dạng bằng (các) ngôi sao dễ thấy nhất trong đó.

Tháng chí tuyến

Một tập quán khác là liệt kê các vị trí của các thiên thể so với điểm xuân phân. Do tiến động, điểm này chuyển dịch lùi chậm chạp dọc theo đường hoàng đạo. Vì thế nó sẽ làm cho Mặt Trăng mất ít thời gian hơn để trở về kinh độ hoàng đạo 0 độ ít hơn so với cùng một điểm chốt cố định theo các định tinh. Nó kéo dài 27,321582 ngày (27 ngày 7 giờ 43 phút 4,7 giây). Chu kỳ ngắn hơn một chút này được gọi là tháng chí tuyến hay tháng phân chí; nó là tương tự như năm chí tuyến của Mặt Trời.

Tháng điểm cận địa

Giống như mọi quỹ đạo thiên thể khác, quỹ đạo của Mặt Trăng là một hình elip chứ không phải đường tròn. Tuy nhiên, hướng cũng như hình dáng của quỹ đạo này không cố định. Cụ thể, vị trí của các củng điểm (bao gồm điểm cận địa và điểm viễn địa) tạo ra một chu trình đầy đủ (tiến động Mặt Trăng) trong khoảng 9 năm. Nó làm cho Mặt Trăng phải mất nhiều thời gian hơn để trở về cùng một củng điểm do củng điểm đó chuyển động về phía trước trong một vòng xoay của Mặt Trăng. Chu kỳ dài hơn này gọi là tháng điểm cận địa và nó có độ dài trung bình khoảng 27,554551 ngày (27 ngày 13 giờ 18 phút 33,2 giây). Đường kính biểu kiến của Mặt Trăng dao động theo chu kỳ này, và vì thế kiểu tháng này có một số sự thích đáng để dự báo các chu kỳ thực (nhật thực, nguyệt thực, xem thêm chu kỳ thực Saros) mà phạm vi, độ kéo dài và biểu hiện của nó (là toàn phần hay hình khuyên) phụ thuộc vào đường kính biểu kiến của Mặt Trăng. Đường kính biểu kiến của trăng tròn dao động theo chu kỳ trăng tròn, là chu kỳ có liên quan tới tháng giao hội và tháng điểm cận địa theo công thức: F C = S M × A M S M − A M {\displaystyle FC={\frac {SM\times AM}{SM-AM}}} = 411,78443 ngày (trong đó AM là tháng điểm cận địa còn SM là tháng giao hội), và cũng là chu kỳ mà theo đó các củng điểm hướng về phía Mặt Trời một lần nữa.

Tháng giao điểm thăng

Quỹ đạo của Mặt Trăng nằm trên một mặt phẳng nghiêng so với mặt phẳng hoàng đạo. Nó có độ nghiêng bằng khoảng 5,145 độ. Giao tuyến của hai mặt phẳng này xác định hai điểm trên thiên cầu: đó là giao điểm thăng (La Hầu), khi bạch đạo (đường chuyển động của Mặt Trăng) vượt qua hoàng đạo để Mặt Trăng di chuyển về bắc bán cầu, và giao điểm giáng (Kế Đô) khi bạch đạo vượt qua hoàng đạo để Mặt Trăng di chuyển về nam bán cầu. Tháng giao điểm thăng là độ dài thời gian trung bình giữa hai lần kế tiếp khi Mặt Trăng vượt qua giao điểm thăng (xem thêm Giao điểm Mặt Trăng, La Hầu và Kế Đô). Do lực hấp dẫn của Mặt Trời tác động vào Mặt Trăng nên quỹ đạo của nó dần dần xoay về phía tây trên trục của nó, nghĩa là các giao điểm cũng dần dần xoay xung quanh Trái Đất. Kết quả là thời gian để Mặt Trăng quay trở về cùng một giao điểm là ngắn hơn so với tháng thiên văn. Nó dài 27,212220 ngày (27 ngày 5 giờ 5 phút 35,8 giây). Mặt phẳng của quỹ đạo Mặt Trăng cũng tiến động theo một chu kỳ khoảng 18,5996 năm.

Do quỹ đạo Mặt Trăng nghiêng so với hoàng đạo nên Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng chỉ thực sự có thể nằm trên cùng một đường thẳng khi Mặt Trăng ở một trong hai giao điểm thăng hay giáng này. Khi điều đó xảy ra thì nhật thực hay nguyệt thực mới có thể xảy ra. Do La Hầu và Kế Đô (Rahu và Ketu trong thần thoại Hindu, được người ta cho là sống tại các giao điểm này và nuốt Mặt Trăng hay Mặt Trời khi xảy ra hiện tượng thực) có hình tượng là những vị thần hình dạng rồng/rắn nên trong một số ngôn ngữ, như tiếng Anh, tháng giao điểm thăng này được gọi là "draconic month", nghĩa là tháng rồng, là sự liên hệ với vị thần rồng huyền thoại này.

Tháng giao hội

Là chu kỳ trung bình của chuyển động của Mặt Trăng so với Mặt Trời. Tháng giao hội có liên quan tới các pha của Mặt Trăng (các tuần trăng), do biểu hiện bề ngoài của Mặt Trăng phụ thuộc vào vị trí của nó so với Mặt Trời khi quan sát từ Trái Đất. Trong khi Mặt Trăng chuyển động vòng quanh Trái Đất thì Trái Đất cũng di chuyển trong chuyển động vòng quanh của mình xung quanh Mặt Trời. Điều này có nghĩa là sau khi Mặt Trăng đã thực hiện xong một vòng di chuyển tương đối so với các định tinh (tháng thiên văn) thì nó vẫn phải di chuyển thêm một khoảng cách nữa để đạt tới vị trí mới sao cho khi được quan sát từ Trái Đất là nằm cùng ở vị trí so với Mặt Trời như lúc ban đầu. Chu kỳ dài hơn này được gọi là tháng giao hội (tiếng Hy Lạp: σὺν ὁδῴ, sun hodō, nghĩa là "với con đường [của Mặt Trời]") hay tháng sóc vọng. Do các nhiễu loạn trong các quỹ đạo của Trái Đất và Mặt Trăng nên khoảng thời gian thực tế giữa các chu kỳ tuần trăng có thể dao động từ khoảng 29,27 tới khoảng 29,83 ngày. Độ dài trung bình dài hạn là khoảng 29,530589 ngày (29 ngày 12 giờ 44 phút 2,9 giây). Tháng giao hội được sử dụng trong chu kỳ Meton.