martedì 29 marzo 2011

Luna

Il corpo celeste più straordinario è quello che ci sta più vicino e che forse, con un po’ di sufficienza, osserviamo con poco interesse. Si vede facilmente e sembra di sapere tutto sulla Luna, chiunque ha posato gli occhi sul nostro satellite in una notte di Luna piena o in un tramonto con una piccola falce orientata a ovest che segue da vicino il Sole appena scomparso dietro i monti, ma già meno persone si accorgono della Luna che tramonta la mattina e ancora meno la cercano di giorno quando è una piccola falce stavolta orientata verso est poco prima dell’alba. Quelle elencate sono le diverse fasi con cui la Luna si presenta a noi a seconda della posizione che la Luna occupa nella sua orbita intorno alla Terra come nella figura che segue.

La Luna piena si verifica quando la Luna è allineata al Sole e alla Terra, oltre quest’ultima, passa al meridiano a mezzanotte e sorge alle 18 circa al tramonto del Sole, di conseguenza tramonterà all’alba circa alle 6: è quindi perfettamente visibile durante la notte. La Luna nuova si verifica nell’altra posizione di allineamento, quello compreso tra Sole e Terra, quindi la si vedrebbe a mezzogiorno in direzione del Sole , ma chiaramente è impossibile vederla perché in ombra e contro-Sole. Dal giorno successivo alla Luna nuova inizia la fase crescente e in una settimana circa la Luna raggiunge la posizione di primo quarto quando da Terra è visibile per metà, quella verso ovest. Passerà al meridiano alle ore 18 quindi guardando a sinistra del Sole la si può trovare un po’ sbiadita ma visibile durante il giorno. Continua a essere crescente per un’altra settimana fino a quando diventerà Luna Piena, oltre questa posizione la Luna è calante e va perdendo uno spicchio di luce verso ovest ogni giorno fino a farsi vedere, una settimana dopo la Luna piena, di nuovo per metà all’ultimo o terzo quarto quando la curvatura illuminata è verso est. In questa posizione la Luna passa al meridiano alle 6 di mattina, quindi sorge a mezzanotte e tramonta a mezzogiorno. In questa fase si può vedere di giorno abbastanza bene durante la mattina guardando verso ovest. Nella settimana successiva va assottigliandosi e avvicinandosi al Sole precedendone il tramonto. Tutto ricomincia con la Luna Nuova: è un perfetto conta-tempo, difatti molti calendari ancora oggi sono lunari (il calendario Cinese ne è un esempio). Il difetto dei calendari lunari è che le orbite della Luna intorno alla Terra in un anno sono 12 con la differenza di 11 giorni a completare l’anno solare, il che significa che il calendario lunare perde il riferimento con la ripetizione ciclica della posizione del Sole visto dalla Terra. Quest’ultima condizione è preferibile per via della comodità di trovare i punti notevoli degli equinozi e solstizi alla stessa data tutti gli anni. Molti calendari sono luni-solari nel senso che usano allo stesso tempo entrambi i corpi celesti per contare il tempo. Nel nostro calendario ereditato dai romani, che rielaborarono i precedenti greci, egizio e babilonese, abbiamo la convivenza delle settimane e dei dodici mesi che seguono i ritmi della Luna, con i 365 giorni dell’anno che invece contano i ritmi solari. Ci accorgiamo, infatti, di uno sfasamento dei giorni della settimana che si spostano di un giorno, da un anno all’altro e di due in caso degli anni bisestili.
In 27,3 giorni circa la Luna completa un giro intorno alla Terra, che diventano 29,5 rispetto alla posizione del Sole dal momento che la Terra nel frattempo si è spostata, questo significa che compie 360/27,3 = 13,2º gradi al giorno. Pochi riescono a percepire il moto della Luna durante la stessa notte: bisogna infatti avere un riferimento abbastanza vicino come una stella o un pianeta, in modo poter cogliere in 8 ore circa durante la notte, un terzo di questo spostamento cioè circa 4º che corrisponde a poco meno della lunghezza del pollice della mano a braccio teso verso il cielo. Quello che invece si può facilmente notare è che ogni giorno la Luna si è spostata notevolmente tra le stelle, visto che una costellazione zodiacale è ampia grosso modo 30º, lo spostamento della Luna da una notte alla successiva è di circa mezza costellazione. In due giorni quindi la Luna attraversa una intera costellazione da ovest verso est, stesso verso di rotazione di tutti i corpi del sistema solare, Terra compresa. Inoltre, dal momento che la Terra percorre 15º in una ora, lo spostamento della Luna verso est, determina che l’ora del sorgere della Luna cambia ogni giorno a circa un’ora più tardi rispetto al giorno prima. Quindi l’aspetto della Luna, l’ora del sorgere e del tramontare, se è visibile di notte o di giorno sono legati alla posizione sull’orbita intorno alla Terra. In conseguenza a quanto detto, non si vedrà mai la Luna Piena sorgere alle 6 di mattina o la falce della Luna verso ovest a mezzanotte al meridiano. Anche la grandezza della Luna cambia, ultimamente si è verificata la super-Luna dovuta alla distanza minima dalla Terra che si verifica ogni 18 anni, periodo in cui i parametri orbitali si ripetono: anche per la Luna si assiste alla precessione dell’asse dei punti nodali e dell’asse maggiore dell’ellisse che descrive. La Luna la vedremo sempre tra le costellazioni zodiacali perché la sua orbita è abbastanza prossima a quella dell’eclittica e quindi come tutti i pianeti la troveremo tra le stelle del Toro o del Leone e mai nell’Orsa Maggiore! La Luna è inoltre responsabile di un altro fenomeno che condiziona in particolare la navigazione: le maree. Sono effetto della variazione del campo gravitazionale sulla Terra determinato dal Sole per il fatto che la Luna che ci ruota attorno scambia con la Terra un’azione reciproca di attrazione capace di spostare le masse liquide oceaniche orientandole parallelamente all’asse Terra-Luna dando alla Terra una forma a ellissoide. Dal momento che la Terra ruota su se stessa in 24 ore, in 6 ore compie un quarto di giro, cioè 90º, questo implica che una località su un determinato meridiano varia la quadratura con la Luna ogni sei ore e di conseguenza le maree minima e massima si alternano ogni 6 ore. Il Sole gioca un ruolo secondario in questo fenomeno ma comunque partecipa e le maree più intense si verificano quando Luna e Sole sono allineati, quando c’è Luna nuova o quando c’è Luna piena. Quest’ultima posizione corrisponde anche alle notti più illuminate dove il nostro satellite è capace di creare ombre bluastre e scie sul mare. Poi c’è una coincidenza davvero fantastica: la Luna vista dalla Terra ha lo stesso diametro apparente del Sole , vale a dire che i diametri e le distanze sono nella stessa proporzione questo fa sì che dalla Terra si vede Luna e Sole sotto lo stesso angolo, quindi con la stessa grandezza apparente. Grazie a questa coincidenza si può assistere da Terra a uno degli eventi più straordinari: le eclissi di Sole che si verifica in caso di Luna nuova e di allineamento perfetto dei centri dei tre corpi.
Altra coincidenza è la sincronizzazione tra velocità di rotazione e rivoluzione che fa sì che della Luna si vede solo una metà e poco più per via delle librazioni, sempre la stessa, lasciandoci il mistero dell’altra faccia della Luna.
Come sarebbe la nostra vita senza la Luna ? A parte l’aspetto romantico di guardarla o di desiderarla o regalarla, c’è quello sempre più accertato di avere creato le condizioni per l’emersione della vita dal mare alla terra secondo l’evoluzione della specie. Per effetto delle maree, infatti, molti animali marini ambientati alla condizione di vita nelle zone di marea, furono pronti all’avventura della vita in ambiente terrestre circondati dall’aria anziché dall’acqua da cui vengono tutte le forme di vita, imparando a muoversi e respirare in un ambiente gassoso e non liquido. E’ fuori di dubbio che ancora adesso tutti i mammiferi, non dimentichi della provenienza marina, sono fortemente influenzati dai ritmi lunari per la gestazione e la riproduzione.
Dal punto di vista culturale, la presenza della Luna, ha creato lo spunto per l’osservazione sistematica e la comprensione dei fenomeni astronomici di cui l’osservazione della Luna e delle sue fasi variabili sono stati tra i primi interessi dell’uomo. E’ arrivata spesso ad essere una dea, a indicare le caratteristiche femminili, a rappresentare la seconda grande forza oltre il Sole in un continuo inseguimento in complementarità nella pur netta differenza. La Luna ha continuato a marcare il ritmo della nostra stessa evoluzione, spesso diciamo “abbiamo messo il piede sulla Luna ” per indicare una tappa fondamentale nella storia dell’umanità e così è, nell’immaginario di tutti: quella che era un’apparizione celeste, discontinua e un po’ capricciosa è divenuta una superficie grigia di polveri da cui vedere la Terra azzurra in fase crescente, dandoci nuove prospettive. Ancora adesso basta puntare un binocolo su di lei per vedere netti i crateri, e le ombre che gettano al loro intorno, ricordandoci che le leggi dell’ottica valgono anche lì e convincendoci come anche Galilei che le cose avvengono sotto le stesse leggi in tutto l’universo visibile. Infine fu il moto della Luna ad essere confrontato a quello di una mela che cade e suggerire a Newton che entrambi sono effetto della stessa causa che è la gravitazione. Ma questa è un’altra storia: è il momento in cui le leggi, prima imperscrutabili, hanno iniziato ad essere interpretate e la Luna è ancora lì a darci una mano.