La Luna, maturità appunti astronomia

LA LUNA

Corpo solido di forma pressochè sferica. 

Raggio circa 1/4 rispetto alla Terra

Massa 1/81 rispetto alla Terra, ma è uno dei più grandi satelliti del Sistema Solare.

Distanza media dalla Terra 384mila km (circa 60 raggi terrestri).

A causa della piccola distanza dalla Terra e della sua grande massa relativa la Luna esercita un’attrazione gravitazionale non trascurabile su tutti i punti della superficie terrestre pari alla metà dell’attrazione gravitazionale esercitata dal Sole sul nostro pianeta. Di conseguenza Terra e Luna si muovono come un sistema unico legate da reciproca attrazione gravitazionale.

Moto di rotazione sincronizzato con quello di rivoluzione. Per questo volge alla Terra sempre la stessa faccia.

Il Sistema Terra-Luna ha reso più stabile la rotazione terrestre impedendo oscillazioni drastiche dell’asse. Su entrambi i corpi si genereano forze di marea che provocano una distorsione dei due corpi che si stirano nella direzione che li congiunge. Le forze di marea hanno stabilizzato la rotazione della Luna. Insieme alla forza centrifuga del sistema, le forze di marea sono anche responsabili delle maree oceaniche.  La Luna si allontana dalla Terra di circa 3,8 cm all’anno.

Caratteristiche fisiche:

• Forza Gravità 1/6 rispetto alla Terra 
• Densità media inferiore a quella terrestre
• Forma quasi sferica (non schiacciata come la Terra)
• Presenta un lieve rigonfiamento solo nella faccia che rivolge alla Terra a causa della Fg.
• Non ha atm perchè la forza di gravità è troppo debole per trattenere molecole di gas e vapori. A causa della mancanza di atm passaggio repentino dal dì alla notte. 
• Escursione termica diurna molto accentuata (+123°C -233°C)
• Non è presente acqua, forse ghiaccio in depressioni profonde o sotto la superficie. Forse aveva acqua in origine, ma il riscaldamento solare l’avrebbe evaporata e dispersa nello spazio. 
• A causa della mancanza di acqua e atm no fenomeni erosivi. La superficie non è stata modificata nel tempo se non da impatto di meteoriti.
• No vulcani attivi, sismicità ridotta
• Mai trovate tracce di vita

Paesaggio lunare:

• Mari lunari: vaste aree pianeggianti, di colore scuro ricoperte da uno strato di regolite (polvere+detriti rocciosi). Le rocce che costituiscono i mari sono basalti, rocce scure di origine vulanica. Spesso attraversati da dorsali montuose, occupano il 20% della superficie
• Altopiani: aree elevate di colore chiaro. Occupano circa 80% della superficie. Rocce molto antiche, spesso difficili da analizzare perchè modificate dall’impatto di meteoriti. Al loro interno si osservano profondi solchi sinuosi paragonabili a valli fluviali
• Rilievi: isolati o riuniti in sistemi. La cima più alta supera gli 11mila metri.
• Crateri: sono a decine di migliaia. Dimensioni e forme molto variabili. Formati a causa di attività vulcanica o impatto meteoriti.

Struttura Interna:

• Struttura a tre strati concentrici: crosta, mantello, nucleo.
• Crosta: rigida, 60 km
• Mantello: formato da materiali debolmente viscosi e plastici
• Nucleo: piccolo e ricco di ferro
• Presenza di zone più dense MASCONS (mass concentrations) distribuite in modo irregolare nei mari lunari.

Origine:

• Ipotesi della cattura: la Luna era in origine un corpo autonomo, in seguito catturato dall’attrazione gravitaz del nostro pianeta. L’ipotesi non spiega come mai corpi creati in regioni distanti (terra-luna) abbiano caratteristiche simili. 
• Ipotesi dell’accrezione: la Luna si è formata per aggregazione di particelle, polveri e frammenti di corpi intorno alla Terra. Ipotesi molto accreditata anche se non spiega molti interrogativi. Per esempio perchè i materiali che hanno dato origine alla Luna abbiano composizione diversa da quelli terrestri e non si riescie a stabilire a quale distanza dalla Terra fossero in origine.
• Ipotesi dell’impatto: la Luna si sarebbe generata in seguito all’impatto catastrofico di un corpo delle dimensioni di Marte con la Terra. L’urto sarebbe avvenuto nella fase iniziale del Sistema Solare (4,5 miliardi di anni fa) e avrebbe prodotto la disintegrazione in gran parte del corpo in collisione, provocando nello spazio una dispersione di frammenti. I frammenti nello spazio avrebbero generato la Luna. Ipotesi con sempre più consensi anche se non esistono prove.

Moto di rotazione

• La Luna ruota intorno al proprio asse in senso antiorario. Il periodo di rotazione ha una durata di 27gg 7h 43min 11s

Moto di rivoluzione:

• Ruota intorno alla Terra in verso antiorario, su un’orbita ellittica che ha il centro della Terra su uno dei due fuochi. La distanza è quindi variabile (perigeo-apogeo). 
• La Luna si dice in OPPOSIZIONE quando si trova in direzione opposta rispetto ai raggi solari, oltre la terra (S-T-L); in CONGIUNZIONE quando si trova tra Sole e Terra (S-L-T). 
• Passando dalla posizione di congiunzione a quella di opposizione e viceversa la Luna attraversa una posizione di QUADRATURA in cui l’angolo tra direzione Terra-Luna e direzione Terra-Sole è 90°. 
• Il piano dell’orbita lunare intorno alla terra è inclinato rispetto al piano dell’eclitica di 5° 9’. I due piani si intersecano in corrispondenza di una linea detta linea dei nodi. Solo quando la luna si trova in uno dei due nodi giace realmente sul piano dell’ecittica. 
• L’asse di rotazione lunare forma con il piano dell’orbita lunare un angolo di 83° 9’. 
• Mese = intervallo di tempo necessario per compiere un’intera rivoluzione.
• Mese sidereo: intervallo fra due allineamenti successivi della Luna e di una stella. 27 gg 7 h 43 min 11 s.
• Mese sinodico: intervallo tra due allineamenti uguali Luna-Sole. 29 gg 12h 44 m 3 s.

Moto di traslazione:

• Insieme alla Terra la Luna si muove intorno al Sole. Movimento sinuoso detto epicicloide con direzione sempre concava nella direzione del Sole.

Moti secondari:

• Moto di regressione della linea dei nodi (periodo di 18,6 anni)
• Moti minori dovuti all’azione dei pianeti.

Le fasi lunari:

Nel corso di un mese sinodico la porzione dell’emisfero della Luna illuminato visibile dalla Terra varia. 

• Novilunio: la Luna si trova in congiunzione con il Sole e la Terra. La Luna non dovrebbe esser visibile ma in realtà risulta debolmente illuminata. A volte sottile falce
• Plenilunio: la Luna si trova in opposizione: dalla Terra è visibile per intero la faccia illuminata dal Sole, appare come un disco pieno. E’ visibile perchè il piano dell’orbita lunare non coincide col piano dell’eclittica, l’ombra della Terra non raggiunge la Luna (tranne nelle eclissi)
• La Luna impiega 14 gg 18 h 22 min per passare da novilunio a plenilunio.
• Primo quarto: Luna in quadratura. 7 gg 9 h 11 min dopo il novilunio, la Luna appare come un disco illuminato a metà, gobba verso ponente.
• Ultimo quarto: Luna in quadratura, 7 gg 9 h 11 min dopo il plenilunio. Gobba a levante.

Le Eclissi:

oscuramento temporaneo di un corpo celeste da parte di un altro.

Eclissi di Luna: la Terra si interpone tra Luna e Sole. 

Eclissi di Sole: la Luna si interpone tra Sole e Terra.

Possono essere totali o parziali a seconda della porzione che viene oscurata.

I corpi proiettano cono d’ombra e cono di penombra.

Avvengono solo quando i 3 corpi sono allineati sullo stesso piano. Non avvengono tutti i mesi perchè il piano di orbita della Luna è inclinato rispetto a quello della Terra. 

Eclissi di Luna:

Quando la Luna si trova in plenilunio in prossimità di un nodo. Durante la fase di oscuramento la luna non scompare alla vista ma appare come un disco illuminato debolmente di colore rossastro (a causa delle radiazioni solari rifratte dalla Terra).

Eclissi di Sole:

quando la luna si trova in novilunio in prossimità di uno dei nodi. A causa delle dimensioni piccole della Luna confronto al Sole può essere osservata ogni volta solo da punti precisi della Terra. (durano 7,5 minuti).

Se la Luna è in apogeo eclissi anulare (durano 12,5 minuti)