Você já deve ter notado (ou se não, note) que a Lua sempre mostra a mesma face para a Terra, e apenas a sua região de sombra se modifica, com o passar dos dias. Isso não é por acaso: há uma razão por trás disso, e que vou demonstrar agora.
Primeiro, precisamos ter uma noção de como trabalha a Força Gravitacional. Isso mesmo, a força da gravidade é aquilo que nos mantêm seguros no chão, e que mantém a Lua girando em torno da Terra; é uma força de atração entre os corpos. Essa força depende de dois fatores: a massa dos corpos que se atraem (quanto maior sua massa, maior a força), e a distância que os separa (quando maior a distância, menor a força).
Para o nosso caso, como a massa da Terra e da Lua são aproximadamente constantes, será relevante entender que a força gravitacional é mais fraca quando a distância entre os corpos é maior. À partir disso, não deve ser difícil perceber que a força gravitacional que atua na face da Lua mais próxima à Terra é maior que a força gravitacional que atua na face oposta, que está mais distante. No diagrama 1 abaixo, está demonstrado essa situação (quanto maior a seta, maior a força).
Mas você deve notar que, se você pega um objeto qualquer e faz, em uma ponta dele, uma força maior que na outra, ainda que na mesma direção, essa diferença nas forças tende a fazer o corpo se esticar, ou seja, como se nele estivessem agindo duas forças com direções opostas, como mostrado no diagrama 2. Isso é o que chamamos de efeito de maré, e ocorre não só com a Lua, mas também com a Terra.
A grande diferença está no fato de que a Terra possui uma grande massa de água, e a água pode ser deformada mais facilmente: quando a massa de água da Terra "se estica", dá origem às marés. Mas com a Lua isso não ocorre, pois ela é feita de rocha. Dessa maneira, se a Lua possuísse um movimento de rotação em relação à Terra, ela teria que ser deformada constantemente, o que no seu caso é muito mais difícil. Por essa razão, é energeticamente mais eficiente para a Lua mostrar sempre a mesma face para a Terra, uma vez que ela não precisa se "redeformada" dessa maneira.
Agora vocês sabem que, além de mostrar sempre a mesma face para a Terra, a Lua é levemente ovalada na nossa direção. Hm... vou fazer um omelete. Até a próxima!