La Luna

La Luna é l'unico satellite naturale della Terra.

Puó essere descritto come "astro solido", privo di luce propria.
L'unico motivo per cui a noi appare luminosa, é che il 7% della luce solare che riceve il nostro satellite, viene riflesso sulla Terra.
Il 93% della luce rimanente, viene assorbito dal suolo lunare, costituito da rocce scure e, disperso come calore.

Anche se noi consideriamo la Luna come sferica, in realtá la sua forma assomiglia piú ad un ellissoide a tre assi.

Sulla Luna vi é un'assoluta mancanza di atmosfera.
Infatti, l'attrazione gravitazionale del nostro satellite é minore rispetta a quello della Terra, quindi le particelle necessitano di una forza minore per poter “scappare nello spazio”.

Le conseguenze di questa differenza sono molteplici:

  1. non vi sono fenomeni meteorologici, quindi il paesaggio lunare viene modificato unicamente dall'impatto violento di meteoriti
  2. il cielo osservato dalla Luna é nero
  3. il circolo di illuminazione separa nettamente il dí dalla notte
  4. mancanza di acqua in forma liquida e gassosa.
    Infatti le elevate temperature diurne presenti sul nostro satellite, fanno evaporare l'acqua all'istante.

La durata del dí e della notte sono di 14 text-primary.
La Luna compie un giro su se stessa molto piú lentamente rispetto alla Terra.
Questo fa si che la parte illuminata dal Sole raggiunga temperature molto alte, mentre quella in ombra si raffredda velocemente.

In generale la Terra e la Luna dovrebbero essere considerate come un sistema planetario doppio o biplanetario.

Questo perché:

  1. la Luna é uno dei maggiori satelliti del Sistema Solare, mentre la Terra uno dei pianeti piú piccoli
  2. l'influenza del Sole sulla Luna é tale che non si possa parlare unicamente di satellite, ma di un piccolo pianeta.
    (Visita la sezione riguardante i MOTI DELLA LUNA per saperne di piú).

Ogni giorno la Luna sorge con 50 minuti di ritardo rispetto alla sfera celeste.
Si ha cosí uno spostamento giornaliero verso Est di 13°.

  1. Il nome proprio del nostro satellite viene talvolta utilizzato, per estensione e con l'iniziale minuscola (“una luna”),
    come sinonimo di satellite naturale.
  2. Il suo simbolo astronomico é una rappresentazione stilizzata della sua fase crescente (falce di Luna).
  3. La faccia della Luna rivolta in direzione opposta alla Terra si chiama propriamente faccia lontana.
    A volte, viene chiamata faccia oscura, che puó essere interpretato come lato sconosciuto e nascosto.
    Questo termine fa riferimento anche al blackout delle comunicazioni radio, che avviene quando una sonda spaziale si muove dietro la Luna.
    Il termine faccia oscura spesso é interpretato come una mancanza di illuminazione, ma il Sole rischiara la faccia lontana esattamente come quella rivolta verso di noi.
  4. Il cratere piú grande conosciuto nell'intero Sistema Solare, é un cratere lunare.
    Esso occupa l'intero Polo Sud della Luna, ha un diametro di 2.240 chilometri, ed é profondo 13 chilometri.
  5. Si ipotizza che sulla superficie lunare possano nascondersi tracce d'acqua.
    Infatti, esistono delle zone della crosta lunare permanentemente in ombra, in cui l'acqua non avrebbe modo di sciogliersi.
    Inoltre, a causa della modesta inclinazione dell'asse di rotazione lunare, alcuni dei crateri polari piú profondi non ricevono mai luce dal Sole, rimanendo sempre in ombra.
    In questi crateri si potrebbe trovare l'acqua tanto cercata.
  6. La Luna ha un'atmosfera.
    Essa é molto rarefatta, composta da gas particolari, che derivano dal degassamento (il rilascio di gas dalle rocce che compongono la superficie lunare) e dal vento solare.
  7. La grandezza apparente della Luna vista dalla Terra é quasi esattamente quella del Sole.
    Questo rende possibili le eclissi solari, lasciando Peró visibile la corona ad occhio nudo.
  8. La Luna sembra piú grande quando é vicina all'orizzonte.
    Questa é un'illusione ottica provocata dalla diversa percezione delle distanze verso l'alto e lungo l'orizzontale.
    In realtá, la rifrazione atmosferica e la distanza leggermente maggiore rendono l'immagine della Luna un poco piú piccola all'orizzonte, rispetto a quando si trova nel resto del cielo.
  9. Il periodo di rivoluzione della Luna attorno alla Terra é detto mese.
    Peró esistono diversi sistemi di riferimento usati per misurare questo periodo.
    Per questi si distingue tra:
    • mese anomalistico
      Intervallo di tempo compreso fra due passaggi successivi della Luna al perigeo.
    • mese draconico,o draconitico
      Intervallo di tempo compreso fra due passaggi successivi della Luna allo stesso nodo della propria orbita.

    • mese siderale, o sidereo
      Intervallo di tempo impiegato dalla Luna a compiere una rivoluzione completa attorno alla Terra, rispetto alle stelle fisse.
    • mese sinodico, o mese lunare
      Intervallo di tempo compreso fra due successive lunazioni, o fasi lunari
    • mese tropico
      Intervallo di tempo necessario perché la Luna torni ad avere la stessa longitudine.
    Da notare come tutte queste misurazioni differiscano tra loro da qualche ora, nel migliore dei casi, ad un massimo di qualche giorno.
  10. Poiché l'asse di rotazione della Luna é inclinato di soli 1,5° sul piano dell'eclittica, sulla Luna non vi sono stagioni.
    I raggi solari colpiscono i poli sempre con incidenza radente, quindi queste due zone si trovano sempre al freddo e al buio.
  11. La luminositá della Luna non é sempre uguale, non solo a causa delle fasi lunari, ma anche per i Fenomeni Lunari Transienti.
    Si tratta di improvvise variazioni di luminositá o di colore, che si presentano in piccole zone della Luna, come se fossero prodotte da nebbie o foschie.
    Essi hanno una durata breve, da qualche secondo (lampi) a pochi minuti (max 40-50 minuti).
  12. Gli astronomi sono abituati alle convenzioni terrestri, cosí chiamano EST la parte del lembo rivolta verso Est e analogamente le direzioni Ovest, Nord e Sud, hanno lo stesso nome.
    Se si osserva la Luna dalla Terra non sorgono problemi, ma per gli astronauti invece sí.
    Infatti se usassero le nostre stesse coordinate troverebbero le direzioni cosí definite, invertite rispetto a quelle usate nelle mappe terrestri.
    La NASA ha dovuto creare una nuova terminologia per gli astronauti: ció che per noi é EST, per loro é OVEST, producendo cosí due convenzioni opposte per indicare le direzioni sulla Luna.

La Luna compie diversi moti nello spazio:

  • MOTO DI ROTAZIONE
    E' il moto che la Luna compie su se stessa, in senso antiorario se visto dal polo Nord celeste, da Ovest verso Est per un osservatore terrestre.
    Un giorno lunare dura circa 28 giorni, mentre il periodo di rotazioneédi 7h 43min 12s, con velocitá angolare di 13° al giorno.

    OSSERVAZIONE: il periodo di rotazioneéidentico al periodo di rivoluzione intorno alla Terra.
    Il sincronismo tra i due motiéla causa di un particolare singolare: dalla Terra si osserva sempre la stessa faccia della Luna.

  • MOTO DI RIVOLUZIONE
    E' il moto compiuto dalla Luna intorno alla Terra, in senso antiorario lungo un'orbita ellittica.

    Si puó affermare che Terra e Luna ruotano intorno ad un baricentro comune, che si trova all'interno della Terra.
    Infatti le dimensioni dei due corpi sono tali che non si puó parlare propriamente di pianeta e satellite, ma di sistema planetario doppio.

    L' orbita lunareéinclinata di 5° 9' rispetto all'eclittica.
    I due piani si intersecano lungo una linea immaginaria definita come linea dei nodi.
    Il termine nodi, indica i due punti di intersezione tra l'orbita lunare e l'eclittica.
    Quando la Luna si trova in uno di questi due punti, possono avvenire le ECLISSI.

  • MOTO DI TRASLAZIONE
    Indica il movimento ellittico che il baricentro del sistema biplanetario compie intorno al Sole.

    Approssimando, si puó dire che il sistema "Terra - Luna" compie un'orbita ellittica.
    La Luna però, avendo massa minore,écaratterizzata da un moto irregolare, che la fa oscillare maggiormente durante la traslazione.

  • MOTI SECONDARI
    Sono i moti compiuti dalla Luna che avvengono con piú lentezza e quindi sono meno osservabili.

    1. Lenta rotazione in senso orario dell'asse lunare e del piano orbitale.
      L'asse lunare non rimane fisso, ma oscilla con il passare del tempo.

      Ciócausato da:

      1. l'attrazione del Sole, che tende a verticalizzare l'asse lunare,
      2. la forza centrifuga, che tende a mantenere costante l'inclinazione dell'asse

      Le conseguenze piú importanti di queste due forze contrapposte sono:

      1. il piano dell'orbita lunare oscilla da una declinazione minima di 18° 18', ad una massima di 28° 36'
      2. si crea il fenomeno delle nutazioni dell'asse terrestre
    2. Rotazione della linea degli apsidi.
      L'azione gravitazionale del Sole causa una rotazione dell'asse maggiore dell'orbita lunare in senso antiorario, con un periodo di 8,8 anni.

    3. Partecipazione al moto rotatorio della galassia e all'espansione dell'universo

La faccia visibile della Luna éstata osservata per anni.
Per questo, ogni singolo componente éstato classificato e denominato, fino a creare una vera e propria catalogazione della superficie lunare.

Si possono cosí ritrovare:

  • MARI

    Sono vaste depressioni, zone molto ampie, ricoperte da uno strato di detriti e da una polvere molto fine, che si solleva e si deposita ad ogni impatto di meteoriti con il suolo.

  • TERRE ALTE

    Rappresentano aree molto irregolari ricche di rilievi.

    Esse costituiscono il 70% della faccia visibile della Luna e sono anche la parte piú antica.
    Sono costituite essenzialmente da:

    1. duomi, ammassi lavici solidificati di vulcani estinti
    2. catene montuose
    3. orli di circhi
  • CRATERI

    Hanno una forma variabile, con bordi netti o frastagliati.
    Possono avere dimensioni diverse e, se il diametro supera i 40Km, sono detti circhi.
    Sulla Luna, come su altri satelliti, gli impatti sono particolarmente violenti perché i meteoriti non sono frenati dall'attrito di un'atmosfera.

  • SOLCHI

    Sono fratture lunghe centinaia di chilometri e larghe tra 1 e 2 km.
    Questi solchi possono essersi formati durante il raffreddamento della Luna.

L'idea di stabilire un nome per tutte le caratteristiche lunariéstata sempre sostenuta da molti pensatori e astronomi del passato.
Fu messa in pratica per primo dall'astronomo Johannes Hevelius, che pubblicó nel 1647 Selenographia, cioó Atlante della Luna, con mappe dettagliate della superficie e con nomi completamente nuovi.
Egli utilizzo i nomi di uomini celebri e quelli di montagne e di regioni della terra per distinguere i vari paesaggi sulla superficie lunare.

Nel 1651 la sua idea fu ripresa dall'astronomo Giovanni Riccioli e dal suo allievo Francesco Grimaldi, che crearono una dettagliata mappa lunare e attribuirono 300 nomi alle zone principali.
Le vaste pianure furono cosí denominate "mari", alle catene montuose che assomigliavano a quelle terrestri fu attribuito lo stesso nome.
Ai grandi crateri furono assegnati nomi di antichi filosofi e astronomi.
Il sistema che seguirono fu peró molto piú rigoroso rispetto a quello di Hevelius:

  • i personaggi piú antichi e i nomi della mitologia greca furono collocati nell'emisfero nord, mentre gli studiosi rinascimentali furono posizionati nell'emisfero sud.
  • le terre e i mari furono denominati con nomi di fantasia scritti in latino, in modo tale che le une rappresentassero l'opposto degli altri.

La denominazione dei crateri e dei mari ebbe successo, infatti siéconservata fino ad oggi.
Quella delle terre fu invece scartata.

Si deve attendere fino alla seconda metá del Settecento per stabilire le coordinate dei particolari lunari in modo preciso, opera realizzata da Johann Tobias Mayer.

Oggi la maggior parte dei nomi delle formazioni lunari sono quelli riconosciuti nel 1970 dall'Unione Astronomica Internazionale nella sua 14° Assemblea Generale:

  1. i mari e i crateri conservano i nomi attribuiti da Riccioli - Grimaldi.
    A questi nomi ne sono stati aggiunti altri in memoria di personaggi importanti nati successivamente.
  2. alle zone non ancora classificateéstato attribuito un numero e un lettera, in attesa di un nome ufficiale.

Esistono in totale quattro teorie, una diversa dall'altra, che presentano argomenti a favore o contrari ad una o a quell'altra tesi.

  • I teoria

    La Luna si sarebbe originata dalla Terra, quando era ancora allo stato fuso.
    I materiali piú densi contenuti nella Terra sarebbero migrati verso il centro del pianeta, aumentandone la velocitá di rotazione:
    in questo modo la sfera terrestre si sarebbe deformata, generando una protuberanza che avrebbe creato la Luna.

    PRO

    Minore densitá media della Luna rispetto a quella della Terra

    Gli elementi presenti sulla Luna sono nella stessa densitá della Terra

    CONTRO

    Le rocce lunari sono differenti dal punto di vista della composizione rispetto a quelle terrestri

    La Luna non orbita su un piano coincidente con quello equatoriale terrestre

    Per supportare questa teoria, sarebbe necessaria una velocitá di rotazione molto elevata per permettere l'espulsione della Luna.
    Durante la formazione della Terra la velocitá non ha mai raggiunto livelli abbastanza elevati per permettere l'espulsione di un corpo dalla superficie

  • II teoria

    La Lunaéuna piccolo pianeta del Sistema Solare catturato dalla Terra.

    PRO

    La diversa composizione delle rocce lunari

    CONTRO

    Per inserirsi nell'orbita terrestre sarebbe stata necessaria una velocitá di 1Km/s, velocitá troppo elevata

    La Luna si sarebbe dovuta posizionare a una distanza non superiore a 2 raggi terrestri, ma un corpo che si avvicina alla Terra non supera i 2,8 raggi terrestri, altrimenti si disintegra

    La Luna nata in una regione lontana, presenta una composizione chimica simile a quella terrestre

  • III teoria

    La Luna sarebbe nata dalla materia primordiale del Sole come la Terra.
    Si sarebbe cosí originata dall'aggregazione di polveri, frammenti e asteroidi.

    PRO

    La stessa percentuale di ossigeno presente nelle rocce terrestri,é presente sulla Luna

    CONTRO

    Non si specifica come la Luna sia stata catturata dalla Terra

  • IV teoria

    La Terra sarebbe stata colpita da un enorme meteorite, che sarebbe precipitato al suo interno, formando l'attuale nucleo.
    Avrebbe cosí provocato la fusione e la risalita di materiale nello spazio, con conseguente formazione della Luna.

    PRO

    L'oceano Pacifico sarebbe il punto di impatto del meteorite

    La densitá elevata della Terraédovuta all'assorbimento del meteorite

    CONTRO

L'eclissiéun fenomeno di oscuramento temporaneo di un corpo celeste da parte di un altro.
E' causato dal fatto che i pianeti sono sferici e opachi, quindi producono un cono d'ombra se illuminati dal Sole.

Le eclissi di Luna si verificano quando la Terra si interpone tra Sole e Luna.
Il cono d'ombra proiettato dalla Terra molto ampio, quindi possiamo avere solo due tipi di eclissi:

  • totali,
    quando la Luna cade nel cono d'ombra.
  • parziali,
    quando la Luna cade nel cono di penombra.

Durante l'eclissi la Luna non scompare totalmente, ma assume un colorazione rossastra.
Infatti, i raggi solari che attraversano l'atmosfera vengono deviati e tendono a conferire alla Luna un colore rosso.
La durata delle eclissi puó raggiungere un massimo di 100 minuti in condizioni ottimali.

Le eclissi lunari non sono un fenomeno raro, ma si verificano solo se vengono rispettate alcune condizioni: la Luna deve trovarsi in posizione di plenilunio e deve collocarsi in uno dei nodi o in prossimitá di esso.
Nell'arco di un anno, il numero delle eclissi nonésempre costante.
Infatti, varia da un massimo di sette eclissi (4 - 5 di Sole e 2 - 3 di Luna) ad un minimo di due (entrambe di Sole).

Le fasi lunari sono causate dalle diverse posizioni reciproche di Sole,Terra e Luna.
Consistono nel cambiamento delle condizioni di illuminazione della Luna, cioó rappresentano la variazione tra la porzione illuminata e quella oscura.

Le fasi principali sono quattro e sono separata da un intervallo di circa 7 giorni in cui si hanno fasi intermedie.
Le fasi principali, sono dovute a quattro posizioni particolari di Terra - Sole - Luna:

  • Congiunzione (Luna interposta tra Sole e Terra)
    Rappresenta il NOVILUNIO (Luna nuova).
    La parte rivolta alla Terra nonéilluminata, quindiépoco visibile.
    Il disco lunare appare di colore grigiastro, poiché debolmente illuminato dai raggi solari riflessi dalla Terra.
    La luce della Luna in questa fase viene definita "luce cinerea".
    La Luna sorge alle 6 e tramonta alle 18.
  • Opposizione (Luna dalla parte opposta del Sole, rispetto alla Terra)
    Rappresenta il PLENILUNIO (Luna piena).
    Il disco lunareéperfettamente illuminato.
    La luminositá della Lunaétale da disturbare perfino le osservazioni.
    In questa fase la Luna sorge alle 18 e tramonta alle 6.
  • Posizione di quadratura (Sole, Terra e Luna formano un angolo di 90°, con la Terra nel vertice dell'angolo)
    Rappresenta il PRIMO QUARTO o l'ULTIMO QUARTO a seconda che sia la fase seguente al novilunio o al plenilunio.
    Durante il primo quarto, la Lunaéilluminata a metá.

Nell'ultimo quarto invece la Lunaéilluminata nella metá diversa dal primo quarto, sorge alle 24 e tramonta alle 12.

Nelle fasi intermedie, si ha la Luna crescente dal novilunio al plenilunio e la Luna calante dal plenilunio al novilunio successivo.

Queste due fasi sono identificabili tramite la direzione della "falce":

  •   seédiretta verso Ovest,éLuna crescente,
  •   seédiretta verso Est,écalante.

Dalla Terra possiamo conoscere per osservazione diretta il 59% della superficie lunare.
Se la Luna mostra sempre la stessa faccia, in teoria dovremmo poter osservare solo il 50% della superficie.
Da dove deriva il 9% in piú?

La Luna compie due tipi di oscillazioni, denominate LIBRAZIONI:

  • FISICHE
    Rappresentano perturbazioni del moto lunare.
    Sono causate dalla forma della Luna, una sfera non perfetta rigonfia all'equatore.
  • APPARENTI
    Modificazioni del disco lunare visibili solo dalla Terra.
    A loro volta, si dividono in due tipi:
    1. IN LATITUDINE
      Permettono di vedere il Polo Nord o il Polo Sud, alternativamente.
    2. IN LONGITUDINE
      Causate dal non perfetto sincronismo tra il moto di rotazione e il moto di rivoluzione.
      Permettono di vedere alternativamente una porzione maggiore ad Ovest o ad Est.

Quando la Luna passa davanti a un corpo celeste si ha una occultazione.

Le occultazioni sono fondamentali per stabilire l'esatta posizione della Luna nel cielo.
Infatti, l'orbita lunareésoggetta a continue imperfezioni e rallentamenti, pertanto è molto difficile prevedere con esattezza il momento preciso di un occultazione.

Le stelle hanno posizioni ben precise, che permettono cosí di aggiornare la posizione attuale e futura della Luna.
Tutto questoépossibile cronometrando con esattezza la durata dell'occultazione.
Infatti la Luna si muove rispetto alle stelle percorrendo ogni ora, verso Est, un arco uguale al suo diametro.
La porzione di Luna che avanzaéil lembo che rimane oscuro durante le fasi di Luna crescente.

Se si vede una stella nelle vicinanze del lembo rivolto ad Est, conviene guardarla nel telescopio per almeno 10 o 15 minuti, finché non la si vede sparire improvvisamente.

Nel caso di stelle doppie, si possono osservare due passaggi distinti:

  • dalla luce normale, a una piú debole
  • fino all'estinzione e alla scomparsa dell'astro.

Questi passaggi si ripetono in ordine inverso quando la stella doppia riappare sull'altro lato della Luna.

Invece si ha un'occultazione radente, quando l'orlo della Luna sfiora la stella.
L'astro apparirá e scomparirá ad intermittenza, man mano che i monti e le valli del lembo le passano davanti.

Anche le occultazioni dei pianeti possono essere osservate, meglio se con un binocolo e /o un telescopio.