La Luna: il nostro satellite

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La Luna è l’unico corpo celeste dello spazio su cui l’uomo abbia messo piede, per ora. Satellite naturale della Terra, la Luna è distante dal nostro pianeta mediamente 384.400 Km e risplende per luce riflessa del Sole.

Luna
Una spettacolare immagine della Luna. Image credit: NASA/JPL

Etimologia

Il termine luna deriva dal latino lūna, più antico louksna, derivato a sua volta dalla radice indoeuropea leuk– con significato di “luce riflessa”.

Caratteristiche generali della Luna

La forma della Luna è quasi esattamente sferica: la differenza tra il diametro polare e quello equatoriale è di soli 2 Km. Il suo diametro medio è di 3.476 Km e la sua massa è 81,3 volte minore di quella della Terra. La forza di gravità lunare è solo 1/6 di quella terrestre: un corpo in caduta libera è attirato con minore intensità verso la superficie lunare e la caduta è circa 6 volte più lenta che sulla Terra. Praticamente sprovvista di atmosfera, la Luna presenta escursioni termiche molto elevate: si va dai 110°C delle zone illuminate ai -150°C delle zone buie.

Struttura interna della Luna

La struttura interna della Luna è composta dalla crosta, dal mantello e dall’astenosfera. La crosta, la parte più superficiale, ha uno spessore che varia dai 60 ai 100 Km circa ed è composta principalmente da ossigeno, silicio, ferro, calcio, magnesio e alluminio. Il mantello ha uno spessore di circa 1.000 Km ed è composto da materiale roccioso contenente minerali come olivina, clinopirosseno e ortopirossene. Sotto il mantello c’è l’astenosfera, dove le rocce si trovano in uno stato semifuso. Per quanto riguarda la parte più interna della Luna, il nucleo, le ipotesi vertono sulla possibilità che possa essere composto da ferro allo stato solido, circondato da un guscio esterno costituito principalmente da ferro liquido.

La faccia nascosta della Luna
In questa fotografia possiamo ammirare la faccia nascosta della Luna. Image credit: NASA

Il paesaggio lunare

Nel 1609 Galileo Galilei, puntando il suo telescopio sulla Luna, rivelò in modo inequivocabile che la superficie non era liscia, bensì composta di vallate, monti e crateri. Il paesaggio lunare è infatti caratterizzato dalla presenza dei cosiddetti mari, crateri e altopiani. I mari sono zone basaltiche vaste e pianeggianti ed appaiono scure. Il mare più grande è chiamato Oceanus Procellarum, ovvero “Oceano delle tempeste” ed è stato luogo di atterraggio della missione spaziale Apollo 12. I crateri lunari sono molto numerosi e hanno forme e dimensioni variabili. La loro formazione è avvenuta per impatto di meteoriti sulla superficie lunare o, con meno probabilità, a causa di fenomeni vulcanici. Gli altopiani appaiono come zone chiare e sono caratterizzati dalla presenza di rocce molto antiche. Il suolo lunare è ricoperto da uno spesso strato di regolite, uno strato di polvere a grana fine originata dai residui prodotti dagli impatti meteoritici.

Galileo Galilei - Sidereus Nuncius - Luna
La Luna in un estratto del Sidereus Nuncius, trattato di astronomia scritto da Galileo Galilei e pubblicato nel 1610. Image credit: INAF-Osservatorio Astronomico di Brera

I moti della Luna

La Luna compie tre movimenti principali: il moto di rivoluzione intorno alla Terra, il moto di rivoluzione intorno al proprio asse ed il moto di traslazione, insieme alla Terra, intorno al Sole.

Il moto di rotazione della Luna è il movimento che compie attorno al proprio asse, nello stesso senso della rotazione terrestre, da ovest verso est, e dura 27 giorni, 7 ore, 43 minuti 12 secondi. Il piano dell’orbita della Luna è inclinato di circa 5° rispetto a quello dell’orbita della Terra. La Luna è caratterizzata da una rotazione sincrona: il suo periodo di rotazione è uguale al suo periodo di rivoluzione intorno alla Terra. In altre parole, una rotazione completa della Luna intorno al proprio asse, corrisponde ad una rivoluzione completa della Luna intorno alla Terra. Per questo motivo, rivolge sempre la stessa faccia verso di noi. L’attrazione gravitazionale esercitata dalla Terra interferisce con il moto di rotazione lunare, determinando vibrazioni dell’asse lunare dette librazioni.







Il moto di rivoluzione della Luna intorno alla Terra avviene in senso antiorario, su un’orbita ellittica, alla velocità di circa 1 Km al secondo. La rivoluzione può durare: 27 giorni, 7 ore, 43 minuti e 12 secondi (Mese Sidereo) calcolata rispetto alle stelle fisse, oppure 29 giorni, 12 ore, 44 minuti e 3 secondi (Mese Sinodico) calcolata considerando il Sole come riferimento; è indicato anche come lunazione o mese lunare. Il punto dell’orbita lunare più vicino alla Terra è detto perigeo, il più lontano apogeo.

Il moto di traslazione della Luna si compie nello stesso senso e con la stessa velocità del moto di rivoluzione della Terra intorno al Sole. La traiettoria che la Luna descrive intorno al Sole, insieme alla Terra nel moto di traslazione, è detta epicicloide. Dalla Terra, possono essere osservate eclissi di Luna e di Sole, che si verificano quando i due astri sono allineati con il nostro pianeta.

Le fasi lunari

Le fasi lunari sono determinate dalla posizione che la Luna assume lungo la propria orbita: infatti la superficie visibile del nostro satellite naturale può essere parzialmente o completamente illuminata dalla luce solare, oppure totalmente nascosta. Questo è dovuto al diverso orientamento della Luna rispetto al Sole. Per una spiegazione più dettagliata rimandiamo alla lettura dell’articolo: “Le fasi lunari”.

Terra dalla Luna
La Terra vista dal nostro satellite. Image credit: NASA

Le maree

L’attrazione gravitazionale che la Luna esercita sulla Terra e la forza centrifuga dovuta alla rotazione del sistema Terra-Luna sono all’origine del moto periodico di ampie masse d’acqua, ovvero le maree. Questo fenomeno si presenta come un’oscillazione della massa liquida di oceani, mari e grandi laghi che provoca un innalzamento (alta marea) o abbassamento (bassa marea) della massa d’acqua, con frequenza giornaliera o frazione di giorno, che si riflette anche nella parte opposta della Terra. Il dislivello tra alta e bassa marea, la frequenza e l’orario delle maree sono sincronizzate con l’orbita della Luna attorno alla Terra.

Come la Luna, anche il Sole esercita sulla Terra una forza di marea, ma essa risulta essere circa la metà di quella lunare poiché, nonostante il Sole abbia una massa maggiore della Luna, la distanza Terra-Luna è minore della distanza Terra-Sole.

La Grande Bufala della Luna

La Luna è stata anche oggetto di un curioso ed incredibile evento giornalistico riguardo a fantasiose scoperte: la Luna percorsa da mandrie di bisonti, unicorni azzurri e uomini pipistrelli. Tutto questo ne “La Grande Bufala della Luna” (The Great Moon Hoax).

luna

La Luna nella cultura e nell’arte

Il nostro satellite ha ispirato, nel corso dei secoli, artisti, filosofi, poeti e cantanti. Rappresentata spesso nella mitologia e nelle culture antiche, la Luna ha sempre suscitato negli uomini pensieri ed emozioni, che si possono trovare in numerosi componimenti, riflessioni e aforismi consultabili a questo link: “Frasi sulla Luna”.







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