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Luna (La Luna è il corpo celeste più vicino (384.000 km) alla Terra e…
Luna
La Luna è il corpo celeste più vicino (384.000 km) alla Terra e ruota intorno ad essa formando un sistema biplanetario che orbita attorno al Sole.
Forma di un ellissoide a tre assi (raggio polare è 2 km inferiore dei 2 raggi equatoriali) .
Periodo di rotazione attorno al proprio asse di 27,32 giorni terrestri, il dì e la notte durano poco meno di 15 giorni terrestri ciascuno.
L’assenza di atmosfera impedisce il fenomeno dei crepuscoli e rende le escursioni termiche molto violente (da +120°C a -230°C, no acqua in forma liquida e gassosa, cielo nero, no precipitazioni, no effetto serra che crea mitigamento, possibile osservare posizione reale oggetti).
Osservata dal binocolo, la Luna risulta suddivisa in due tipi di zone:
terre alte: zone chiare irregolari
mari: zone scure piatte
le quali presentano molte differenze:
albedo, frazione di luce riflessa che determina il potere riflettente di una superficie che non emette luce propria, è inferiore nei mari;
costituite da minerali diversi: silico alluminato di calcio (feldspato) per le terre alte e ilmenite (ossido di ferro con piccola % di titanio, denso e raro sulla Terra) per i mari;
età media: 4 mld di anni nelle terre alte e 3 mld di anni nei mari.
Le terre alte costituiscono la parte di crosta originaria che non ha subito alcuna evoluzione e sono formate principalmente da anortosite, roccia ricca di anortite.
Hanno forme irregolari e sono costituite da altopiani, colline e catene montuose; alcune colline tondeggianti sono dette cupole o domi.
I mari sono estese superfici originate dall’impatto di grandi meteoriti, i quali nell’urto hanno provocato la frattura della crosta e la risalita della lava che si è riversata nel bacino.
Sono coperti da uno spesso strato di detriti e ceneri (materiale distrutto da impatto) costituiti da una mescolanza di frammenti di basalto e sostanze vetrose, che nel loro insieme creano un materiale chiamato regolite.
La mancanza di atmosfera, però, genera anche altre conseguenze come:
-L'assenza di vapore acqueo, e quindi di acqua e fenomeni atmoferici;
-Per il suddetto motivo la superficie rimane sempre uguale;
-Il satellite ha una forte escursione termica tra notte e giorno (da 100°C a -150°C);
-I suoni non si propagano;
-Lo sfondo celeste appare sempre nero, in quanto la luce non è scomposta nei suoi colori;
-Ovviamente, la vita non è possibile.
Oltretutto, la Luna si è raffreddata prestissimo, ed anche per questo viene definita "morta". Sulla sua superficie possiamo notare zone chiare (chiamate terre) e scure (chiamate mari).
Il nostro satellite non brilla di luce propria, ma riflette quella del Sole.
Le eclissi:
le eclissi sono delle oscurazioni temporanee, totale o parziale, di un corpo celeste da parte di un altro. Infatti ogni corpo celeste è illuminato dai raggi del sole e sul lato opposto all’emisfero illuminato proietta un cono d’ombra nel quale se si trova un altro corpo celeste verrà oscurato da esso. Quando la Luna si interpone tra la il Sole e la Terra si ha un eclissi di sole. Quando è invece la terra che si interpone tra il Sole e la Luna si ha un eclissi di Luna. Sono causate dallo sfasamento orbita lunare e eclittica,non avvengono sempre ma solo quando si trovano in congiunzione e opposizione o in prossimità della linea dei nodi (la linea sulla quale l’eclittica e l’orbita lunare si incontrano). Si ha l’impressione che la Luna nelle posizioni sizigiali si trovi sulla stessa retta che congiunge il sole e la terra, se fosse così la luna in congiunzione oscurerebbe sempre la vista del sole dalla terra mentre in opposizione la luna sarebbe sempre oscurata dalla terra. In pratica avremmo due eclissi,lunare e solare ogni mese lunare. Ma ciò avviene solo se il piano dell’orbita lunare e eclittica coincidono invece i piani formano un angolo di 5°9’ e di conseguenza nelle sizigie la luna si trova o un po’ più su o un po’ più in basso del piano dell’eclittica questo consente il manifestarsi del novilunio e plenilunio. Si ha un eclissi solo se alle sizigie la luna si trova su uno dei due nodi,cioè quando sole terra e luna giacciono sulla stessa retta.
-Eclissi Solare:
il cono lunare ha una lunghezza più o meno uguale alla distanza media terra-luna le eclissi sono per lo più parziali perché la luna in novilunio non si trova perfettamente su un nodo ma vicino ad esso. Anche in caso di perfetto allineamento con la terra e il sole, la una non riesce a nasconderlo completamene e si forma un’eclissi anulare di sole.
-Eclissi Lunare:
Il cono d’ombra della terra è molto più esteso di quello lunare e la luna essendo molto vicina alla terra in opposizione cade nel cono d’ombra e si verifica un’eclissi. L’eclissi totale di luna è visibile in gran parte della superficie terrestre ,l’oscuramente non è come quello del sole la luna non appare nera ma rossastra a causa della rifrazione dei raggi del sole sulla terra.
-Periodicità eclissi: il numero si eclissi varia da 2 a 7 in un anno. Le eclissi solari sono più comuni di quelle lunari anche se sono visibili da una ristretta regione terrestre.
I moti lunari
La Luna, come la Terra, ha moti apparenti e moti reali.
Moti reali:
-Moto di rotazione: attorno al proprio asse, in senso antiorario, dura circa un mese terrestre;
-Moto di rivoluzione: attorno alla terra in un orbita leggermente ellittica. Anche questo ha la durata di un mese terrestre, ed è per questo che la luna ci mostra sempre la stessa faccia;
-Moto di traslazione: con la Terra attorno al sole.
Le fasi lunari e l'anno sinodico
Le fasi lunari sono quattro e si dividono in due "quadrature" (primo ed ultimo quarto) e due "sizigie" (luna nuova e luna piena). Le fasi lunari si ripetono in un ciclo chiamato "mese sinodico" e che dura 7 giorni terrestri (circa).
Quando la Luna ci rivolge la sua faccia illuminata (luna piena) si dice che è in "opposizione". Quando invece la luna è nuova, si dice in "congiunzione" tra la Terra ed il Sole.
Le eclissi
Il fenomeno dell'eclissi dovrebbe (teoricamente) ripetersi ogni mese circa. Tuttavia questo accadrebbe solo se gli assi di Terra, Sole e Luna fossero perfettamente allineati. In realtà questo non avviene perché gli assi di Luna e Terra formano un angolo di circa 6°. Vi sono due tipi di eclissi:
Eclissi di Sole: E' un fenomeno diurno che dovrebbe presentarsi in novilunio. Il disco lunare copre quello solare oscurandolo anche totalmente;
Eclissi di Luna: E' un fenomeno che dovrebbe verificarsi in plenilunio. La terra si frappone fra Luna e Sole oscurando totalmente il satellite.
MOTO DI TRASLAZIONE DELLA LUNA 3) Traslazione: Nel compiere il suo moto intorno al baricentro del sistema terra – luna quest’ultima si sposta contemporaneamente intorno al sole. La curva che ne esce è molto complessa e viene chiamata epicicloide. La luna (unica tra i satelliti e quindi molto simile ad un pianeta) rivolge sempre la stessa concavità verso il sole.
4) Regressione della linea dei nodi: La linea di intersezione fra il piano dell’orbita terrestre non rimane fissa nello spazio ma si sposta in senso orario con un periodo di circa 18,6 anni.
5) Rotazione dell’asse maggiore dell’orbita lunare: La linea che congiunge il perigeo con l’apogeo ruota in senso antiorario.
LUNA: FASI Le fasi lunari. Quando la Luna si trova in congiunzione (ossia dalla stessa parte del sole rispetto alla terra) allora si ha la fase di luna nuova (novilunio). Quando è in opposizione si ha la fase di luna piena (plenilunio). Le posizioni corrispondenti a queste due fasi vengono chiamate sizigie. Altre due fasi vengono chiamate quadrature. Esse si verificano quando la luna occupa uno dei vertici di un triangolo rettangolo. Tra queste fasi ci sono tutte le posizioni intermedie. LUCE CINEREA: riflesso di luce solare che rimbalza sulla luna dopo aver colpito la terra. Dalla luna viene riflessa a noi molto attenuata.
FASI LUNARI 2018
PRIMO QUARTO
LUNA PIENA
ULTIMO QUARTO
GIORNO
ORA
GIORNO
ORA
GIORNO
ORA
Mercoledì 24 gennaio
23.20
Mercoledì 31 gennaio
14.26
Mercoledì 7 febbraio
16.53
Venerdì 23 febbraio
09.09
Venerdì 2 marzo
01.51
Venerdì 9 marzo
12.19
Sabato 24 marzo
16.35
Sabato 31 marzo
14.36
Domenica 8 aprile
09.17
Domenica 22 aprile
23.45
Lunedì 30 aprile
02.58
Martedì 8 maggio
04.08
Martedì 22 maggio
05.49
Martedì 29 maggio
16.19
Mercoledì 6 giugno
20.31
Mercoledì 20 giugno
12.50
Giovedì 28 giugno
06.53
Venerdì 6 luglio
09.50
Giovedì 19 luglio
21.52
Venerdì 27 luglio
22.20
Sabato 4 agosto
20.18
Sabato 18 agosto
09.48
Domenica 26 agosto
13.56
Lunedì 3 settembre
04.37
Lunedì 17 settembre
01.15
Martedì 25 settembre
04.52
Martedì 2 ottobre
11.45
Martedì 16 ottobre
20.01
Mercoledì 24 ottobre
18.45
Mercoledì 31 ottobre
17.40
Giovedì 15 novembre
15.54
Venerdì 23 novembre
06.39
Venerdì 30 novembre
01.18
Sabato 15 dicembre
12.49
Sabato 22 dicembre
18.48
Sabato 29 dicembre
10.34
Moto di rotazione
Avviene in senso antiorario (da ovest verso est) con una velocità angolare media di circa 13° al giorno e si compie in 27 giorni, 7 ore, 43 minuti e 12 secondi (la stessa durata del mese sidereo) quindi la Luna rivolge agli osservatori terrestri sempre la stessa faccia.
Il moto di rotazione non è regolare ma presenta delle oscillazioni dette:
Librazioni (di lieve entità, causate dal rigonfiamento equatoriale)
Librazioni apparenti (più consistenti, non dipendono dalla Luna ma dalla velocità e dalla posizione rispetto alla Terra, dallo spostamento di quest’ultima, dalla rotazione terrestre.
Le librazioni apparenti permettono di osservare quasi il
60% della superficie lunare.
L’asse di rotazione lunare è inclinato di 6°41’ rispetto alla normale al piano dell’orbita.
Il moto di rivoluzione
Avviene in senso antiorario, su un’orbita ellittica, il cui perigeo (punto più vicino alla Terra) è a 356000 km, mentre l’apogeo (punto più lontano
dalla Terra) è a 407000 km. di 384000 km.
La distanza media
è
Raggio medio: 1738 km Volume: 22·109 km3
Massa: 7,35 ·1022 kg Densità: 3,34 g/cm3
Forma e dimensioni della Luna
Ha una forma che corrisponde a un ellissoide a tre assi, con l’asse maggiore equatoriale rivolto verso la Terra.
Le sue dimensioni la collocano tra i satelliti più grandi del sistema solare
La densità della Luna è molto più piccola di quella della Terra, che è circa 5,5 g/cm3.
Dato che ha una massa che è circa 1/81 di quella della Terra, la sua gravità è più bassa (valore di g circa 1/6 di quello terrestre).
Non esiste un’atmosfera, quindi le escursioni termiche sono molto elevate: si va dai 110°C delle zone illuminate ai -150°C delle zone buie.
Sono presenti molti crateri, prodotti dalla caduta di meteoriti e zone pianeggianti, distinte in mari (aree scure formate da spandimenti di basalto e ricoperti da polveri, ceneri e detriti) e terre alte (regioni più chiare).
Non è presente neanche un’idrosfera, anc accertata la presenza di acqua ghiacciata n polare.
he se sembra el sottosuolo
)
Qual è il vero colore della Luna?
La risposta definitiva in tal senso viene dalle foto delle missioni spaziali e in particolare da quelle scattate dagli astronauti delle varie missioni Apollo, foto da cui si vede chiaramente che la Luna è per la maggior parte di colore grigio scuro, con piccole regioni di grigio più chiaro e qualche chiazza di colore marrone chiaro. Il colore osservato della Luna, invece, è il risultato di tre fattori. Innanzitutto il colore della luce solare, dato che la Luna, come tutti sanno, non emette luce propria ma riflette la luce del Sole che, per definizione è di colore bianco: un colore che - come dimostrò per la prima volta il grande fisico inglese Isaac Newton - risulta dalla mescolanza di radiazioni di frequenza diverse (tutti i colori dell’arcobaleno) che vanno dal blu scuro al rosso cupo. Il fatto che il Sole stesso ci appaia giallo è dovuto da un lato ad un fenomeno atmosferico di cui si parlerà tra breve, e dall’altro alla sensibilità dell’occhio che ha la sua massima efficienza in corrispondenza della luce gialla. Un secondo fattore è il colore intrinseco della superficie lunare e il terzo è, per l’appunto, legato alle condizioni dell’atmosfera terrestre.
Quali sono i fattori da cui dipende il colore della Luna?
Iniziamo da quest’ultimo. La nostra atmosfera, grazie alla presenza di polveri sospese nei suoi strati più bassi, agisce come un filtro che blocca la radiazione più blu e la diffonde in tutte le direzioni. Questo fenomeno, mentre da un lato determina il colore azzurro del cielo durante il giorno, dall’altro fa sì che, nel guardare direttamente il Sole, la radiazione che colpisce il nostro occhio abbia una componente blu molto ridotta e che il colore solare appaia diverso, non più bianco ma giallo. Quando il Sole è basso sull’orizzonte, lo spessore di atmosfera attraversato dai raggi solari è molto maggiore e quindi anche l’efficacia delle polveri nel filtrare la radiazione blu aumenta. Ciò spiega perché il Sole all’alba, ma soprattutto al tramonto, appaia molto spesso di colore arancione o addirittura rossiccio. Lo stesso fenomeno vale anche per la Luna e spiega perché al suo sorgere essa appaia spesso di colore giallo o giallo bruno. Quando invece la Luna è alta sull’orizzonte, lo spessore di atmosfera attraversato dalla radiazione è molto minore e così anche l’assorbimento della luce blu ed il colore del nostro satellite ritorna ad essere quello della radiazione solare: bianco. Si potrebbe obbiettare che se la Luna è grigia allora, quando è alta sull’orizzonte essa ci dovrebbe apparire grigia e non bianca. Basta però riflettere un attimo per convincersi che non è così. Il colore grigio è, infatti, una sorta di filtro neutro che assorbe la radiazione solare in modo pressoché uguale a tutte le frequenze e quindi non ne altera la distribuzione in colore ma produce solo un abbassamento dell’intensità luminosa.
La "Luce Cinerea"
Veniamo ora a un altro aspetto curioso legato al colore del nostro satellite. Gli osservatori più attenti si saranno certamente accorti del fatto che, nelle notti particolarmente limpide e soprattutto quando la falce illuminata copre solo piccola parte del disco lunare, una debole luminescenza rischiara la zona che, almeno in teoria, dovrebbe essere in ombra. Questa luminescenza conferisce alla superficie lunare un colore grigiastro e a volte è talmente intensa da permettere persino di scorgere i dettagli più grandi della superficie lunare. Si tratta della cosiddetta "Luce Cinerea", nota fin dall'antichità, che è il risultato di una doppia riflessione: la luce del Sole, riflessa dal nostro pianeta verso la superficie lunare, viene a sua volta riflessa dalla Luna che ci appare quindi debolmente illuminata. A parità di altre condizioni, l'intensità della luce cinerea può variare molto da notte a notte. Ciò è dovuto al fatto che la quantità di luce riflessa dal nostro pianeta dipende oltre che dalle posizioni reciproche di Terra, Sole e Luna, anche dalla geografia e dalla meteorologia terrestri. Gli oceani, per esempio, riflettono la luce in modo diverso dalle masse continentali, così come la presenza di uno spesso manto di nuvole aumenta di molto la quantità di luce riflessa. In altre parole, la luce cinerea è un discreto indicatore delle condizioni meteorologiche globali del nostro pianeta!
La "Luna Blu"
Veniamo infine alla cosiddetta "Luna Blu". In passato, questa terminologia indicava un fenomeno per cui, a causa di particolari condizioni nella parte più alta dell’atmosfera terrestre, la Luna appariva effettivamente di colore blu. Si tratta di un evento talmente raro che in Inglese, l’espressione "Once in a blue Moon" ha finito per equivalere al nostrano "Una volta ogni morte di papa". Dopo forti eruzioni vulcaniche, oppure dopo grandi incendi che hanno rilasciato grandi quantità di pulviscolo nell’atmosfera, la Luna può effettivamente apparire di un colore blu intenso. Anche in questo caso il fenomeno è dovuto all’assorbimento selettivo della radiazione solare operato dalle polveri sospese nell’atmosfera della Terra. Va però sottolineato che il termine "Luna Blu" oggi ha un significato completamente diverso e, per ragioni sconosciute a chi scrive, si usa per indicare la seconda luna piena che si verifica in uno stesso mese. Un fenomeno abbastanza frequente
L’osservazione della Luna, anche a occhio nudo, ci mostra varie formazioni. Le più evidenti sono i crateri, le catene montuose e le pianure, dette “mari” perché i primi osservatori pensarono che fossero distese di acqua.
Numerosissimi sono i crateri, oltre 30.000 con diametri fino a 300 km; alcuni hanno un caratteristico picco centrale. I crateri sono stati quasi certamente originati dalla caduta di meteoriti di tutte le dimensioni: se li confrontiamo col Meteor Crater dell’Arizona troviamo la stessa forma e proporzioni.
Le catene montuose non sono di origine tettonica come quelle terrestri, ma sono i resti di crateri parzialmente demoliti da impatti successivi: quasi tutti mostrano un andamento curvilineo, con altezze che arrivano a superare i 5.000 metri.
I mari, le zone più scure, sono delle vaste pianure di basalto formatesi probabilmente per la caduta di grossi meteoriti, che frantumando la crosta lunare hanno provocato la fuoriuscita del magma sottostante. Il magma si é poi raffreddato e solidificato dando origine ad una superficie pianeggiante. I diametri variano tra i 500 e i 1.000 km.
Anche la Terra deve essere
stata sottoposta allo stesso
bombardamento di meteoriti, ma i
crateri sono scomparsi a causa
dell’erosione degli agenti atmosferici.
Nella Luna, che non ha una massa sufficiente a trattenere un’atmosfera, tutte le formazioni si conservano molto più a lungo e con profili più aspri di quelle terrestri.
Osservando i cambiamenti di forma della Luna possiamo notare che i particolari visibili non cambiano posizione: la Luna ci mostra sempre la stessa faccia perché ruota su se stessa in 29 giorni e mezzo, lo stesso tempo della rivoluzione intorno alla Terra. In realtà riusciamo a vedere, col passar del tempo, quasi il 60% della superficie: ciò è dovuto al fenomeno delle librazioni, causate dalle variazioni della velocità orbitale e dall’inclinazione dell’orbita lunare.
L’AMBIENTE LUNARE
Le caratteristiche principali dell’ambiente lunare erano già note sulla base delle osservazioni precedenti le missioni Apollo e da queste sono state per la massima parte confermate. Le differenze con la Terra sono notevoli.
La Luna ha una bassa gravità superficiale, circa un sesto di quella terrestre: questo facilita le manovre delle capsule spaziali e consente agli astronauti di procedere a salti.
La Luna non ha atmosfera perché, considerando la
massa ridotta e l’alta temperatura che può raggiungere il
suolo, le molecole di idrogeno, vapor acqueo, ossigeno e azoto possono facilmente raggiungere la velocità di fuga dal satellite e disperdersi nello spazio.
L’assenza di atmosfera produce importanti effetti:
Escursioni termiche elevatissime tra +125° e –180° dipendenti dall’alternarsi del giorno e della notte, che durano ciascuno circa due settimane.
Differenze di temperatura fortissime tra le zone illuminate e quelle in ombra, anche a pochi metri di distanza.
Erosione quasi assente, dovuta unicamente
alla frammentazione delle rocce per le escursioni
termiche.
Esposizione diretta del suolo ai raggi
ultravioletti, ai raggi cosmici ed al vento solare, tutti
nocivi per la vita.
Cielo completamente nero anche di giorno,
stelle e corona solare visibili.
In queste condizioni non può esistere nessuna forma di vita ed è ormai certo che la vita non esistette neanche in passato.
La Luna è morta anche geologicamente, nel senso che non si rilevano movimenti del nucleo (non esiste campo magnetico) né esistono le placche continentali che abbiamo sulla Terra.
Tuttavia sembra che questo mondo completamente morto sia stato determinante per la nostra vita sulla Terra, perché la sua influenza gravitazionale stabilizza l’asse terrestre, che in caso contrario potrebbe subire oscillazioni notevoli; per esempio l’asse di Marte ha subito in passato oscillazioni anche di 40°. Queste oscillazioni produrrebbero una notevole incostanza nelle stagioni con conseguenze deleterie sulla vita.
Fasi lunari:
le fasi lunari sono le diverse forme assunte dalla parte illuminata della Luna nel corso del mese lunare. Infatti sappiamo che come tutti i pianeti la Luna presenta sempre un emisfero illuminato e uno al buio e noi dalla terra riusciamo a vedere l’intero emisfero illuminato della luna soltanto un giorno del mese lunare mentre nel resto dei giorni vediamo solo delle porzioni di emisfero illuminato.
Quando la Luna si trova interposta tra terra e sole ossia è in congiunzione col sole l’emisfero rivolto verso la terra è completamente in ombra e quindi non è visibile. Per cui abbiamo la fase del NOVILUNIO (luna nuova). Quando invece si trova a 180 gradi di differenza dal Novilunio (nella parte opposta della terra) e quindi in posizione di opposizione al sole la luna è completamente illuminata e abbiamo la fase di luna piena (PLENILUNIO). Queste due posizioni opposte in cui l’asse terra-sole è in linea con l’asse terra-luna sono dette SIZIGIE.
A 90° dalle sizigie la Luna occupa due posizioni diametralmente opposte definite QUADRATURE in cui l’asse terra-sole è a 90° con quello terra-luna. Dalla fase del novilunio la luna passa alla prima posizione di quadratura in cui vediamo illuminato solamente metà dell’emisfero visibile della luna: è la fase del PRIMO QUARTO. Dopo una rotazione di 180° la situazione si ripete ma questa volta la metà illuminata è quella che precedentemente era al buio: questa fase è detta dell’ULTIMO QUARTO. Tra il novilunio e il plenilunio la luna è crescente (si mostra sempre di più)mentre tra il plenilunio e il novilunio essa è decrescente.
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