Luna

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Luna

(Terra I)
FullMoon2010.jpg

Luna piena vista dall’ emisfero boreale dellaTerra

Satellite di Terra
Parametri orbitali
(all’epoca J2000)
Semiasse maggiore 384 400 km[1]
Perigeo 363 300 km[1]
Apogeo 405 500 km[1]
Circonf. orbitale 2 413 402 km
Periodo orbitale 27,321 661 55 giorni
(27 d 7 h 43,2 m)
Periodo sinodico 29,530 588 giorni
(29 d 12 h 44 m)
Velocità orbitale
964 m/s[1] (min)

1 022 m/s[1] (media)

1 076 m/s[1] (max)
Inclinazione
sull’eclittica
5,145396°
Inclinazione rispetto
all’equat. di Terra
da 18,30° a 28,60°
Eccentricità 0,0549[1]
Dati fisici
Diametro equat. 3476,2 km[1]
Diametro polare 3472,0 km[1]
Diametro medio 3 476 km
Schiacciamento 0,0012[1]
Superficie 37 930 000 k
Volume 2,1958 × 1019 [1]
Massa
7,342 × 1022 kg[1]
Densità media 3,3462 × 103 kg/m³
Acceleraz. di gravità in superficie 1,622 m/s²
(0,1654 g)
Velocità di fuga 2 380 m/s[1]
Periodo di rotazione Rotazione sincrona
Velocità di rotazione
(all’equatore)
4,627 m/s
Inclinaz. dell’asse
sull’eclittica
1,5424°
Temperatura
superficiale
40 K (−233 °C) (min)
250 K (−23 °C)(media)
396 K (123 °C) (max)
Pressione atm. 3 × 10−10 Pa
Albedo 0,12
Dati osservativi
Magnitudine app.
-12,74[1] (min)
Magnitudine app. -12,747

La Luna è l’unico satellite naturale della Terra. Il suo nome proprio viene talvolta utilizzato, per estensione e con l’iniziale minuscola (una luna), come sinonimo di “satellite naturale” anche per i satelliti di altri pianeti.

Orbita ad una distanza di circa 384.400 km dalla Terra, abbastanza vicina da renderla visibile ad occhio nudo e da distinguerne alcuni rilievi sulla superficie. È in rotazione sincrona e rivolge sempre la stessa faccia verso la Terra. La faccia nascosta della Luna non può essere osservata dalla Terra ed è rimasta sconosciuta fino al periodo delle esplorazioni spaziali.

Durante il suo moto orbitale, il diverso aspetto causato dall’orientazione rispetto al Sole genera delle fasi lunarichiaramente visibili e che hanno influenzato il comportamento dell’uomo sin dall’antichità. I Greci la impersonavano nella deaSelene[2], da sempre è considerata influente sul raccolto, le carestie e la fertilità. Influenza la vita sulla Terra di molte specie viventi[3], regolandone il ciclo riproduttivo e i periodi di caccia; agisce sulle maree e la stabilità dell’asse di rotazione terrestre[4].

Il suo simbolo astronomico[5] è una rappresentazione stilizzata della sua fase calante.

La faccia visibile della Luna è coperta da circa 300 000[6] crateri(contando quelli con un diametro di almeno 1 km). Il cratere lunare più grande è il bacino Polo Sud-Aitken[7], che ha un diametro di circa 2 500 km, è profondo 13 km e occupa la parte meridionale della faccia nascosta.

Etimologia[modifica | modifica wikitesto]

Il termine “Luna” (di solito minuscolo nell’uso comune, non astronomico) deriva dal latino lūna, da un più antico *louksna, a sua volta dalla radice indoeuropea leuk- dal significato di “luce riflessa”;[8] dalla stessa radice deriva anche l’avestico raoxšna (“la brillante”),[9] e altre forme nelle lingue baltiche, slave, nell’armeno e nel tocario;[8]paralleli semantici si possono trovare nel sanscrito chandramā (“luna”,[10] considerata come una divinità[11]) e nelgreco σελήνη selḗnē (da σέλας sélas, “brillio”, “splendore”), esempi che mantengono il significato di “(quel)la lucente”, sebbene siano di diversi etimi.[12]

Osservazione della Luna[modifica | modifica wikitesto]

Nell’antichità[modifica | modifica wikitesto]

Mappa della Luna di Johannes Hevelius dal suo Selenographia(1647), la prima mappa che include le zone di librazione.

Studio della Luna nell’opera diRobert Hooke Micrographia, 1665

I primi sviluppi dell’astronomia furono proprio capire come funzionano i cicli della Luna. Già nel quinto secolo avanti Cristo gli astronomi babilonesi registrarono i cicli di Saros delle eclissi lunari[13]  e gliastronomi indiani descrissero i moti di elongazione della Luna[14]. Successivamente divenne chiara anche la forma della Luna e la causa della Luna piena. Anassagora enunciò per primo, nel 428 a.c., che sia il sole che la Luna sono delle rocce sferiche e che il primo emette luce che la seconda riflette.[15][16] Sebbene i cinesi della dinastia Han credessero che la Luna avesse un’energia di tipo Ki, la loro teoria ammetteva che la luce della Luna fosse solo un riflesso di quella del sole. Jing Fang, vissuto tra il 78 e il 37 a.c., notò anche che la Luna avesse una certa sfericità[17]. Nel secondo secolo dopo Cristo, Luciano scrisse un racconto dove gli eroi viaggiavano fino alla Luna scoprendo che è disabitata. Nel 499, l’astronomo indiano Aryabhata menziono nella sua opera Aryabhatiya che la causa della brillantezza della Luna è proprio la riflessione della luce solare[18]. Il fisico Alhazen a cavallo dell’anno mille, scoprì che la luce solare non è riflessa dalla Luna come uno specchio, ma è riflessa dalla superficie in tutte le direzioni[19].

Dal medioevo al XX secolo[modifica | modifica wikitesto]

Schizzi di Galileo sull’aspetto della Luna dall’opera Sidereus Nuncius

Nei tempi antichi non erano rare le culture, prevalentemente nomadi, che ritenevano che la Luna morisse ogni notte, scendendo nel mondo delle ombre; altre culture pensavano che la Luna inseguisse il Sole (o viceversa). Ai tempi di Pitagora, come enunciava la scuola pitagorica, veniva considerata un pianeta. Durante il Medioevoalcuni credevano che la Luna fosse una sfera perfettamente liscia, come sosteneva la teoria aristotelica, e altri che vi si trovassero oceani (a tutt’oggi il termine mare è impiegato per designare le regioni più scure della superficie lunare).

Quando, nel 1609, Galileo puntò il suo telescopio sulla Luna scoprì che la sua superficie non era liscia, bensì corrugata e composta da vallate, monti alti più di 8 000 m e crateri.

Ancora nel 1920 si pensava che la Luna potesse avere un’atmosfera respirabile (o così lasciano intendere i racconti di fantascienza del periodo) e comunque anche alcuni astronomi ipotizzavano la presenza di un piccolo strato d’aria per rendere ragione di alcuni fenomeni osservati durante le occultazioni lunari e che erano inspiegabili. Per esempio l’astronomo Alfonso Fresa nel suo trattato a proposito delle anomalie delle occultazioni lunari scriveva: Un altro fenomeno, davvero inspiegabile, è quello osservato a Leningrado, durante l’eclissi totale di Luna del 14 agosto 1924, da W. Maltzew per la stella BD-15°6037 di settima grandezza: per circa due secondi la stella sembrò apparire nettamente proiettata sul disco eclissato della Luna.

L’autore prosegue: Escludendo il caso di fenomeni dovuti ad illusioni ottiche e quello di stelle doppie, per tutti gli altri casi osservati e confermati da fonti diverse e a cui non si può dare una esauriente spiegazione, si ricorre alla ipotetica spiegazione di un sottilissimo strato d’aria, molto tenue, situato in qualche depressione del suolo ma sufficiente ad affievolire la luce stellare.[20]

Sempre Fresa ponendosi più in generale il problema dell’abitabilità della Luna la legava inscindibilmente alla presenza dell’acqua e dell’aria e riferiva in questi termini: Innanzitutto bisogna intendersi sul significato della parola vita, la quale, se va intesa nel senso organico, molto difficilmente potrà ancora albergare sulla Luna, giacché mancano lassù i fattori necessari alla sua esistenza: l’aria e l’acqua. Si potrebbe obiettare che un’assenza completa di esse non debba essere presa alla lettera, perché pur non verificandosi nemmeno in piccolissima parte i fenomeni di rifrazione, un residuo sparutissimo di aria può esistere sul nostro satellite, per quanto anche l’analisi spettroscopica abbia confermato che il nostro satellite è completamente privo di atmosfera.[21]

Tempo impiegato dalla luce a percorrere la distanza Terra-Luna (circa 1,28 secondi).

Dimensioni relative[modifica | modifica wikitesto]

Le dimensioni della Luna rapportate a quelle della Terra.

Luna al crepuscolo con Venere (accanto) e Giove (in alto)

Exquisite-kfind.png Lo stesso argomento in dettaglio: Osservazione della Luna.

Le grandezze apparenti della Luna e del Sole, visti dalla Terra, sono comparabili. Per effetto della variazione delle distanze Luna-Terra e Terra-Sole, dovute all’eccentricità delle rispettive orbite, la dimensione apparente della Luna vista dalla superficie terrestre varia da un valore leggermente inferiore a un valore leggermente superiore a quello del diametro apparente del Sole: questo fatto rende possibili, oltre che le eclissi solari parziali, anche eclissi solari totali, anulari e miste. La Luna (e anche il Sole) sembra più grande quando è vicina all’orizzonte. Questa è un’illusione ottica provocata dall’effetto psicologico della diversa percezione delle distanze verso l’alto e in orizzontale. In realtà, larifrazione atmosferica e la distanza leggermente maggiore rendono l’immagine della Luna un poco più piccola all’orizzonte rispetto al resto del cielo.

Varie aree chiare e scure creano immagini che sono interpretate nelle varie culture come l’Uomo della Luna, oppure il coniglio e il bufalo e altre; il fenomeno è indicato col nome di pareidolia. Al telescopio si possono riconoscere catene di montagne e crateri. Le pianure, scure e relativamente spoglie di dettagli, sono chiamate mari lunari, oppure mariain Latino, perché erano credute corpi d’acqua dagli astronomi antichi. Le parti più chiare ed elevate sono chiamate terre, o terrae.

Durante le lune piene più brillanti, la Luna raggiunge una magnitudine apparente di circa -12,7[1]. Per confronto, il Sole ha una magnitudine apparente di -26,8 mentre Sirio, la stella più brillante, solo -1,4.

Fasi lunari[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Lo stesso argomento in dettaglio: Fasi lunari.
Mond Grafik.svg

Fasi lunari

Il Sole illumina parzialmente la parte visibile della Luna e questo ne altera l’aspetto giorno dopo giorno in un ciclo di un mese sinodico. I cambiamenti dell’aspetto della Luna percepito dalla Terra sono detti fasi lunari e sono stati osservati da tutti i popoli dell’antichità. Comunemente vengono distinte due fasi: una crescente quando la parte visibile illuminata aumenta, e una calante quando diminuisce.

Le due situazioni estreme sono quando la Luna si trova tra la Terra e il Sole e la parte illuminata non è visibile, chiamata novilunio, e quando la parte illuminata è totalmente visibile, chiamata Plenilunio.

Eclissi[modifica | modifica wikitesto]

Diagramma non in scala di un’eclisse solare

Quando durante la sua orbita, la Luna si frappone tra la Terra e il Sole, proietta un cono d’ombra sulla Terra dettoeclissi solare, o più propriamente eclissi solare totale[22]. Il fenomeno è ben visibile dalla Terra perché il sole viene letteralmente oscurato per alcuni minuti durante il giorno. L’evento non è comune e non accade ad ogni novilunio: occorre che la precessione del piano dell’orbita lunare sia tale che l’asse nodale coincida con la direzione Terra-Sole al novilunio. Leggeri scostamenti di quest’asse possono provocare uno stato di oscurità non totale proiettando solo la penombradella Luna sulla Terra e in questo caso il fenomeno si chiama eclissi solare parziale; in questi casi dalla Terra il Sole è visto come una mezzaluna e la sua luminosità è parzialmente ridotta.

Un altro fenomeno interessante è quando la Terra proietta la sua ombra sulla Luna, che accade quando l’asse nodale coincide con la direzione Terra-Sole al plenilunio, ed è chiamato eclissi lunare. La luna piena perde improvvisamente di luminosità non appena entra nella penombra terrestre, per poi oscurarsi del tutto appena entra nel cono d’ombra. A differenza dell’eclissi solare, l’eclissi lunare può avere la durata di alcune ore per via della differenza di grandezza dei corpi che proiettano l’ombra.

Luna rossa

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