Luna

Il nostro pianeta, la Terra, è accompagnato nel suo viaggio nello spazio da un satellite naturale chiamato Luna. Questo corpo celeste percorre un'orbita attorno alla Terra mantenendo una distanza media di 384.400 km. Contrariamente alla Terra, la Luna non possiede un'atmosfera rilevante, né riserve d'acqua o un campo magnetico distintivo. Con un diametro medio di 3.474 km, è grande approssimativamente un quarto rispetto alla Terra ed è classificato come il quinto più imponente tra i satelliti del sistema solare. Ha una forma quasi sferica poiché la differenza tra il diametro polare e quello equatoriale è di soli 4 chilometri. La sua massa rappresenta circa 1/81 di quella del nostro pianeta, quindi la forza di gravità sulla Luna è circa 1/6 (ovvero il 17%) di quella terrestre. In altre parole, un uomo di 100 kg peserebbe solo 17 kg sulla Luna. Nonostante la minore massa, la Luna è responsabile di diversi fenomeni sulla Terra grazie alla sua forza gravitazionale, tra i quali i più evidenti sono le maree terrestri. Infatti, è proprio l'attrazione gravitazionale lunare che genera le maree oceaniche, fenomeno che si manifesta in molte regioni del mondo due volte al giorno. La forza di gravità sulla Luna equivale a solo un sesto di quella terrestre. Interessante notare che la Luna impiega circa 27,3 giorni per completare un'orbita attorno alla Terra e, nello stesso lasso di tempo, compie una rotazione su se stessa. Questa sincronia fa sì che un solo emisfero lunare sia sempre visibile dalla Terra. Infine, la Luna presenta estreme variazioni termiche, oscillando tra i -150° nelle ore notturne e i 120° durante il giorno.

L'origine e la formazione della Luna. La genesi e la creazione della Luna sono argomenti di grande interesse scientifico. Esistono varie teorie a riguardo. La spiegazione più condivisa sulla nascita della Luna fa riferimento alla teoria del grande impatto. Secondo questa ipotesi, approssimativamente 4,51 miliardi di anni fa, un pianeta delle proporzioni di Marte, noto come Theia, si scontrò con il nostro pianeta. La potenza di tale collisione fece sì che frammenti sia della Terra che di Theia venissero proiettati nello spazio cosmico. Questi detriti, con il tempo, si sono progressivamente aggregati intorno a un nucleo, dando vita alla Luna. La composizione chimica delle rocce lunari, molto simile a quelle terrestri, sembra confermare questa ipotesi. Inoltre, secondo alcuni studi, se la Luna si fosse formata dallo stesso disco protoplanetario della Terra e nello stesso periodo, oggi la sua orbita sarebbe diversa da quella che vediamo.

Durante l'allineamento preciso tra Terra, Luna e Sole, si manifesta il fenomeno dell'eclissi. Se la Luna si interpone tra il nostro pianeta e il Sole, avremo un'eclissi solare, durante la quale il Sole può essere nascosto in parte o completamente. Invece, durante un'eclissi lunare, la Luna attraversa l'ombra proiettata dalla Terra, assumendo una colorazione tendente al rosso. Nei tempi antichi, tali fenomeni celesti erano interpretati come messaggi o simboli divini, legati a profezie o all'ira delle divinità.

La superficie della Luna

La luna è avvolta da una sostanza chiamata regolite, simile a una polvere sottile e rocciosa. Le regioni più chiare sono note come "terre" e si distinguono per la presenza di montagne, solchi profondi e superfici irregolari. Alcune di queste montagne possono estendersi fino a 8.000 metri di altezza. La Luna presenta anche ampie distese più scure denominate "mari", benché non siano riempiti d'acqua. I mari lunari sono superfici levigate e uniformi, composte da basalti raffreddati, prodotti da eruzioni vulcaniche avvenute circa un miliardo di anni fa. Inoltre, la luna ospita un'ingente quantità di crateri da impatto, stimati intorno ai 300.000, risultato di collisioni con asteroidi e comete. La parte più interna è il nucleo lunare ed è ricco di ferro.

La struttura interna della Luna

La Luna presenta una superficie esterna caratterizzata da un manto di particelle fini, simili a sabbia e polvere, che può estendersi per uno spessore di circa 20 metri. Proseguendo verso l'interno, incontriamo una crosta solida per alcune decine di chilometri. Complessivamente, la crosta superficiale ha uno spessore di circa 70 km ed è composta da rocce effusive, ricche di ferro, magnesio e calcio, emerse dagli strati più profondi tramite fenomeni di tipo vulcanico. Oltre questa crosta, si estende il mantello lunare, che penetra in profondità per quasi mille chilometri. Ancora più al centro, esiste una regione nota come astenosfera, che mostra segni di fusione parziale. Al cuore della Luna, troviamo un nucleo ferroso e temperature molto elevate, oltre i mille gradi centigradi, con uno spessore medio di circa 700 km.

All'interno della Luna è stata rilevata anche un'attività sismica, sia da impatti di meteoriti sulla superficie lunare sia da dinamiche interne che si verificano nel mantello o nel nucleo. I sismografi lasciati sulla Luna dalle missioni spaziali hanno registrato deboli terremoti. È interessante notare che alcuni di questi movimenti sismici interni sono maggiormente presenti quando la Luna si avvicina alla Terra, a causa dell'interazione gravitazionale tra i due corpi celesti.

L'atmosfera

La Luna ha un'atmosfera estremamente tenue chiamata esosfera, prevalentemente formata da elio, neon e piccole quantità di altri gas. A differenza della Terra, la Luna non ha un'atmosfera densa poiché la sua forza gravitazionale non è stata sufficiente a trattenere i gas. Le molecole dei gas che si liberano a seguito dell'impatto dei meteoriti con la superficie lunare tendono a disperdersi rapidamente nello spazio. La mancanza di un'atmosfera significativa rende l'ambiente lunare inospitale per le forme di vita terrestri.

La Luna, nel corso degli anni, è stata al centro di molteplici missioni spaziali. È l'unico corpo celeste che ha visto l'orma dell'uomo. Un punto di riferimento nella storia dell'esplorazione della Luna è l'atterraggio dell'Apollo 11 nel 1969, con Neil Armstrong che ha segnato la storia come il primo uomo a mettere piede sul suo suolo lunare.

I movimenti della Luna

La Luna compie quattro tipi di movimenti:

• Il moto di rivoluzione intorno alla Terra
  La Luna si muove in un'orbita ellittica attorno alla Terra, descrivendo il suo percorso in senso antiorario, con la Terra posizionata in uno dei due fuochi dell'ellisse. Il piano su cui si trova questa orbita ellittica è inclinato di circa 5° rispetto all'eclittica, il piano dell'orbita terrestre intorno al Sole. Durante la sua rivoluzione, la distanza fra la Terra e la Luna oscilla: al suo punto più vicino, il perigeo, essa è di 348.000 km, mentre al suo punto più lontano, l'apogeo, arriva a 399.000 km. È interessante notare che il periodo di rivoluzione lunare varia: è di 27 giorni se consideriamo una rivoluzione siderea e di 29 giorni nel caso di una rivoluzione sinodica.
• Il moto di rotazione
  La Luna ruota intorno al proprio asse in direzione da ovest verso est, esattamente come fa la Terra. Questo movimento ha un periodo di circa 27,3 giorni, che coincide con la sua rivoluzione siderea. Questo significa che la Luna mostra sempre lo stesso emisfero alla Terra.
• Il moto di traslazione
  La Luna orbita intorno alla Terra, e insieme alla Terra, orbita intorno al Sole. L'orbita della Luna attorno alla Terra causa una traiettoria complessa quando consideriamo il suo percorso attorno al Sole. In realtà, la Luna non segue una semplice orbita ovale attorno al Sole. A causa della sua orbita attorno alla Terra, la traiettoria della Luna intorno al Sole assomiglia a un'epicicloide, che interseca l'orbita terrestre a intervalli regolari. La descrizione dell'epicicloide aiuta a rappresentare l'interazione complessa tra le orbite di Luna e Terra ma è comunque una semplificazione. In realtà, la traiettoria della Luna attorno al Sole è fondamentalmente concava verso il Sole a causa della gravità solare.
• Librazioni
  Le librazioni sono oscillazioni della Luna determinate dai suoi movimenti di rivoluzione e rotazione. Grazie a esse, abbiamo la possibilità di osservare circa il 58% della sua superficie direttamente dalla Terra. Esistono due principali tipi di librazioni:
  • Librazione in latitudine
    L'asse di rotazione della Luna presenta un'inclinazione di circa 6° rispetto al piano della sua orbita attorno alla Terra. Grazie a questa inclinazione, in diversi momenti del suo periodo di rivoluzione, possiamo osservare leggermente oltre i bordi settentrionali o meridionali del disco lunare.
  • Librazione in longitudine
    Al perigeo, la velocità del moto di rivoluzione della Luna è superiore. Questo ci consente di osservare una porzione più estesa del territorio lunare, sia verso est che verso ovest.

In conclusione, la Luna è un corpo celeste che ha un profondo legame con la Terra e con la storia dell'umanità. La sua presenza ha influenzato la cultura e la scienza. È anche un simbolo della nostra curiosità e del nostro desiderio di comprendere l'universo in cui viviamo.