Uno de los motivos es más psicológico que otra cosa. Cuando la Luna está cerca del horizonte podemos comparar su tamaño con otros objetos de dimensión conocida y por eso nos da la impresión de que es más grande.
Esto fue demostrado por Mario Ponzo en 1913 cuando trazó dos barras idénticas sobre una imagen de rieles de ferrocarril que se unían en la distancia. La barra superior parece ser más larga porque simula ser más grande que los rieles, mientras que la barra inferior que queda entre los rieles parece ser más pequeña.
Ilusión de Ponzo
Igualmente, cuando la Luna se encuentra en la parte baja del cielo, los árboles y los edificios parecen mucho más pequeños de lo que son en realidad comparados con la Luna, que nos parece más grande de lo que verdaderamente es. Aun así, esta teoría puede ser desmontada por los testimonios de los pilotos de aviones, los cuales no tienen ningún punto de referencia, y también ven la ilusión óptica de la Luna más grande en el horizonte.
Otra hipótesis está basada en que el cerebro humano está preparado para percibir el cielo como una bóveda en forma de media esfera aplanada en lugar del hemisferio que es. De esta manera, se cree que las cosas que están inmediatamente encima de nosotros, unos pájaros volando por ejemplo, están más cerca que lo que están en el horizonte. Esto significaría que cuando la Luna está en el horizonte, el cerebro humano calcula mal su tamaño y distancia.
Nuestro cerebro determina a que distancia está cada cosa de dos maneras distintas. La primera es gracias a nuestra visión binocular (la que se genera por la combinación de las dos imágenes individuales que envía cada uno de los ojos), que define que si un objeto aparece del mismo tamaño en el campo de visión de cada ojo, es que el objeto se encuentra lejos.
La segunda manera se fundamenta en cómo observamos al cielo: aunque en realidad sepamos que la Luna, el Sol y las estrellas están a millones de kilómetros de nosotros, nuestro cerebro se siente más cómodo pensando en una distancia determinada y percibimos el cielo como una bóveda en la cual la Luna, el Sol y las estrellas parecen estar a la misma distancia.
Si la Luna se encuentra en el horizonte, nuestro cerebro debe componer los dos sistemas de medidas: nuestra visión binocular para los elementos del horizonte y nuestra distancia celeste para la Luna. Como el cerebro no consigue combinarlos correctamente, terminamos empleando la visión binocular, creando la ilusión de que el cielo está más cerca de lo acostumbrado, y también la Luna.
Otra causa es física, en este caso la refracción. Cuando nuestro satélite está en el horizonte, los rayos de luz se desvían notablemente gracias a que el aire es más denso cerca de la superficie y porque el espesor del aire que tienen que atravesar es mayor. Lo más curioso es que podemos seguir viendo la Luna después de haberse puesto porque la refracción sube ligeramente su imagen por encima de su posición real.
Otra de las causas hipotéticas que se manejan, es que existe una serie de ilusiones ópticas en nuestro mundo, muchas relacionadas con el concepto de que vivimos en un mundo básicamente horizontal, y es por eso que nuestro cerebro tiende a aumentar todo en el plano horizontal (está más preparado para ello) y a disminuir todo en el plano vertical (es por ello que 10 metros en vertical nos pueden parecer mucho más distancia que 10 metros en horizontal).
