lunedì 29 novembre 2010

La Luna

La Luna, il nostro “satellite naturale”, ha un raggio che misura 1738 km (1/4 del raggio terrestre); la sua forma, come quella della Terra, non è del tutto sferica e viene definita come un ellissoide di rotazione a tre assi.
La sua densità è di 3,3 g/cm3, inferiore rispetto a quella della Terra (5,5 g/cm3). Inoltre, a causa della piccola massa e delle dimensioni della Luna inferiori a quelle della Terra, l’accelerazione di gravità lunare è pari a 1/6 di quella terrestre.
La piccola massa della Luna permette di avere una forza gravitazionale relativamente bassa: la forza di gravità è debole e non riesce a trattenere le particelle che compongono l’atmosfera. Per questo motivo sulla Luna non c’è atmosfera; ciò comporta però delle conseguenze:
-          il passaggio netto dal dì alla notte ( non è presente il fenomeno crepuscolare);
-          un’escursione termica elevata dal dì alla notte

Per concludere questo quadro generale sul nostro satellite, possiamo, inoltre, notare che la luminosità della Luna è scarsa. La luce solare non viene riflessa bene dalla superficie lunare: il potere riflettente (albedo) è pari a 0,007, ciò significa che la luce che ci viene riflessa è solo del 7%, mentre il rimanente 93% viene assorbito dalla superficie lunare.

I movimenti della Luna__
La Luna compie simultaneamente tre movimenti:
- moto di rotazione
- moto di rivoluzione
- moto di traslazione

Moto di rotazione: è il moto che compie la Luna intorno al proprio asse, in senso antiorario, alla velocità angolare di 13° al giorno. La durata di questo movimento è di 27d7h43m12s. Bisogna, però, tenere conto che il moto di rotazione lunare non è perfettamente uniforme: sono presenti, infatti, delle oscillazioni che prendono il nome di librazioni.
Le librazioni le classifichiamo in:
-          librazioni di lieve entità, provocate dal rigonfiamento equatoriale.
-          librazioni apparenti, più consistenti, che non dipendono dalla Luna ma dalla distanza che hanno rispetto alla Terra e dal moto di rotazione terrestre; queste oscillazioni ci permettono di vedere quasi il 60% della superficie lunare.

Moto di rivoluzione: è il moto che compie la Luna intorno alla Terra. Durante questo movimento vengono identificati due punti in cui la Luna si trova alla massima distanza (apogeo) e alla minima distanza (perigeo) dalla Terra. La distanza media del sistema Terra-Luna misura circa 384000 km.
La Luna si muove intorno alla Terra alla velocità di 1 km/s; per definire il tempo che la Luna impiega per compiere il moto di rivoluzione dobbiamo considerare un astro (parliamo, in questo caso, di mese sidereo) oppure dobbiamo prendere come riferimento il Sole (mese sinodico o lunazione). Il mese sidereo ha la stessa durata del moto di rotazione ed è proprio dovuto dalla combinazione di questi due moti lunari che la Luna ci mostra sempre la stessa “faccia”; mentre il mese sinodico ha una durata di 29d12h44m3s.

Il piano dell’orbita lunare e quello terrestre non coincidono:  il piano dell’orbita lunare è inclinato rispetto all’altro terrestre di 5°. I due punti, determinati dall’intersezioni    delle due orbite, vengono chiamati nodi. La linea dei nodi è la linea che congiunge i due nodi.

Moto di traslazione: è il moto che compie la Luna, insieme alla Terra, intorno al Sole. L’orbita che compie la Luna intorno al Sole non è una vera e propria ellissi, è piuttosto un ovale: viene definita epicicloide.

Altri moti della Luna e del sistema Terra-Luna sono:
Moto di regressione della linea dei nodi: questo movimento avviene in senso orario con un periodo di 18,6 anni. Questo moto determina le cosiddette nutazioni e la ciclicità delle eclissi.
Moto di rotazione dell’asse maggiore dell’orbita lunare (la linea che congiunge l’apogeo con il perigeo) : questo movimento avviene, invece, in senso antiorario con un periodo di 8,86 anni.

Luna e Terra hanno, inoltre, uno stesso baricentro o centro di massa che dista 4670 km dal centro della Terra; risiede, quindi, all’interno del nostro pianeta.

Le fasi lunari__
Le fasi lunari sono determinate a seconda della posizione del nostro satellite rispetto al Sole e alla Terra.
Quando la Luna è in congiunzione, ciò vuol dire che si trova dalla stessa parte del Sole, il satellite è in fase di novilunio ( o Luna nuova). Durante questa fase noi vediamo la Luna oscurata.
Mentre, quando la Luna è in opposizione, cioè si trova dalla parte opposta del Sole, il satellite è in fase di plenilunio (o Luna piena). La Luna, in questo caso, ci appare completamente illuminata.
Le due fasi di novilunio e plenilunio vengono dette sizigie.
Le altre due posizioni (intermedie al passaggio dalla fase di novilunio a quella di plenilunio e viceversa) vengono dette quadrature: il Sole, la Terra e la Luna sono ai vertici di un triangolo rettangolo e la Terra si trova al vertice dell’angolo retto. Queste due fasi prendono il nome di “primo” e “ultimo quarto”.

Dato che una rivoluzione sinodica dura circa 29 giorni e mezzo, significa che ci sono 12 mesi sinodici con l’avanzo di 11 giorni e 5 ore; per questo motivo le fasi lunari non si manifestano sempre nella stessa data (ciò si verifica soltanto ogni 235 mesi sinodici, ossia ogni 19 anni).

 L’ eclissi__
Esistono due tipi di eclissi: quelle di Sole e quelle di Luna.
Entrambe si verificano in alcune particolari condizioni:
-          la Luna deve essere in fase di novilunio o di plenilunio
-          la Luna si deve trovare su uno dei nodi (eclissi totale) o in prossimità di essi (eclissi parziale).

L’eclissi di Luna avviene quando la Luna si trova in fase di plenilunio (in opposizione). I raggi solari colpiscono la Terra , provocando un cono d’ombra. Quando la Luna si trova all’interno di questa zona d’ombra l’eclissi è totale, mentre quando il satellite attraversa la zona di penombra l’eclissi diviene parziale.

L’eclissi di Sole avviene, invece, quando la Luna si trova in fase di novilunio (in congiunzione). I raggi solari colpiscono la Luna, producendo un cono d’ombra che raggiunge la superficie terrestre. Anche in questo caso nella zona d’ombra è possibile vedere l’eclissi totale, mentre in quella di penombra è visibile l’eclisse parziale.


Quando la Luna è in fase di novilunio, in uno dei nodi e si trova anche alla massima distanza dalla Terra (apogeo) si verifica un’eclisse anulare. In questo caso la Luna non oscura completamente il Sole.

L’eclissi si ripetono dopo un periodo di 18 anni e 10 giorni o 11, a seconda del numero di anni bisestili compresi in 18 anni.
Questo periodo viene chiamato “saros e comprende, in totale, 84 eclissi.

Attraverso dei calcoli di trigonometria è stato dimostrato che, affinché si possa verificare un eclissi di Luna parziale è necessario che la distanza Sole-nodo sia minore di 9°,9 (in casi eccezionali può arrivare anche a  12°15’), mentre per un’eclissi totale la distanza Sole-nodo deve essere minore di 4°,6. Infine, riguardo all’eclissi di Sole, la distanza Sole-nodo deve essere minore di 12°,5 (in casi eccezionali può arrivare anche 18°31’).

La superficie lunare__
La superficie lunare è caratterizzata dalla presenza di:
• i mari: rappresentano le zone più scure sulle superficie e sono delle depressioni costituite da lave basaltiche raffreddate, ricoperte da ceneri e polveri. Questi materiali vengono chiamati nell’insieme regolite. La polvere che ricopre il fondo dei mari (sarebbe la parte più fine del regolite) è composta da particelle di natura e origine diversa. La forma di queste particelle è regolare, ovale: vengono chiamate sferule e non sono altro che il frutto della solidificazione di goccioline di roccia fusa.
• le terre alte: sono le zone più chiare della superficie lunare e rappresentano il 70% della superficie a noi visibile. Le terre alte sono costituite dalla anortosite.
• i rilievi: raggiungono un’altezza di 9000 metri. La cima più alta si trovano nella catena di Leibnitz (9900 metri).
• i crateri: sono dei buchi del suolo lunare provocati dalla caduta di meteoriti.
• i solchi: si pensa che siano stati provocati o da canali dove scorreva la lava, oppure dallo spostamento di alcune masse rocciose a contatto (faglie).
                      
 La struttura interna della Luna__
La Luna è costituita all’interno da:
il nucleo, che rappresenta la parte più calda, costituito da materiale non metallico.
il mantello, composto dall’astenosfera (comportamento plastico) e dalla litosfera (comportamento rigido).
la crosta, che ha uno spessore di 30-40 km in prossimità dei mari, mentre raggiunge i 70 km sotto le terre alte.

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