La Luna come satellite

La Luna come satellite - brevissimi accenni
 

La Luna, come tutti ben sappiamo, è l'unico satellite del nostro pianeta, non brilla di luce propria, è di forma elissoidale pressoché sferica e priva di atmosfera. Ha una superficie grigiastra di circa 37.930.000.000.000 km2, cosparsa da oltre 3000 miliardi di crateri. La sua massa, inferiore a quella terrestre ne abbassa l'accelerazione dl gravità fino ad un sesto. L'assenza di atmosfera del satellite lunare infatti comporta un impatto pressoché continuo di meteoriti di diverse dimensioni che non hanno modo, come invece avviene sulla Terra, di disintegrarsi nella discesa a contatto con i vari e diversi strati dell'atmosfera. Questo fenomeno ha dato alla Luna l'aspetto che ha e che ha ispirato decine di osservatori in ipotesi che ora considereremmo balzane, come il fatto che sia fatta di formaggio.
In realtà la sua composizione chimica è composta in larga misura da un materiale roccioso che, riportato sulla Terra dalle missioni "Apollo", ad un esame è stato chiamato "KREEP". L'acronimo di questo termine rispecchia la composizione chimica delle rocce lunari: K (Potassio), REE (Rare Earth Elements) e P (Fosforo). Per il resto sulla superficie lunare troviamo moltissimi elementi diversi come ossigeno, silicio, calcio, ferro, alluminio e idrogeno, oltre che magnesio titanio ed uranio. Non si conosce ad adesso la quantità di ognuno di questi elementi presenti sulla Luna. Studi recenti hanno dimostrato, attraverso il bombardamento, che sulla superficie lunare è presente anche acqua allo stato ghiacciato. Soprattutto ai poli, dove la luce solare non arriva e dove la temperatura (priva come è di atmosfera) non sale mai sopra lo zero. Infatti questa mancanza non permette l'esistenza di acqua allo stato liquido in quanto, quando il Sole ne illumina una parte durante la sua circonvoluzione intorno alla Terra, la temperatura sulla superficie esterna sale in modo vertiginoso toccando picchi di oltre 127° C durante il giorno e scendendo sotto -173° durante la notte.
Le ipotesi sulla sua formazione sono varie, ma nessuna per ora è stata accertata. La prima teoria, nota come "fissione" sostiene che la Terra abbia generato la Luna mediante il distaccamento di alcune parti (individuate nell'Oceano Pacifico) per via di un'immensa e improbabile forza centrifuga. Un'altra teoria afferma che la Luna si sia formata mediante la "cattura" gravitazionale della Luna da parte della Terra. Secondo questa ipotesi la Luna avrebbe avuto un'origine distante dal luogo ove si trova oggi e che fosse stata catturata nell'orbita terrestre solo in un secondo momento. La terza ipotesi afferma invece che la Luna sia parte stessa del materiale primevo di cui è composta la Terra e che si sia formata nel medesimo modo in cui si sono formati gli altri pianeti del Sistema Solare, ossia per via dell'accrescimento e della coesione di materiali in orbita intorno intorno al nostro neonato pianeta. L'ultima ipotesi è infine quella che, per ora, sembra la più accettata, ossia che la Luna si sia formata per via di una collisione con un corpo celeste di dimensioni grandi quanto quelle marziane cui è stato dato l'ipotetico nome di "orpheus" formatosi sulla stessa orbita della Terra e cresciuto per l'inglobamento di varie polverie detriti in un punto equivalente ed equilibrato nella rotazione noto sul piano astronomico come "punto di Lagrange"; crescendo Orpheus avrebbe aumentato la sua velocità, causando, in alcuni milioni di anni, un cataclismico impatto che ha dato così origine a detriti allo stato liquido che avrebbero formato il nostro satellite.
Ci sono varie ipotesi a sostegno e a sfavore di quest'ultima teoria, ma ad oggi pare che sia ancora la più attendibile.
La Luna ha tre movimenti: compie una rivoluzione intorno alla terra su un'asse inclinato di sei gradi rispetto all'eclittica lungo un'ellisse orbitale imprecisa detta mese siderale e della durata di ventisette giorni, sette ore e quarantatré minuti. Nello stesso tempo compie anche una rotazione sul suo stesso asse della medesima durata. Questo doppio movimento causa l'effetto di rendere la Luna visibile dalla Terra solo da una faccia, ossia quella luminosa e, grazie al fenomeno delle librazioni, ossia dei movimenti oscillatori del satellite, ci è concesso dalla Terra, di poterne scorgere fino ad un massimo del 60% della sua superficie.
La parte oscura della luna è stata fotografata solo grazie ai viaggi spaziali intorno agli anni sessanta; prima ci si poteva solo immaginare e approssimare il suo aspetto. Noi, a causa dello spostamento terrestre, percepiamo questa orbita (da una luna nuova ad un'altra) in modo più lungo. Questo lasso di tempo è noto come mese sinodale e dura 29,5 giorni. Il suo movimento nel cielo è visibile e rimane sempre in una stessa zona, chiamata non a caso "Zodiaco". Il suo movimento orario è pressoché quello di mezzo grado, ossia all'incirca la sua dimensione visibile nel cielo.
Sottostando alla seconda lagge di Keplero, la velocità della rivoluzione della luna intorno alla terra non rimane costante. Lungo la sua eclittica, la Luna tocca un perigeo, ossia un punto dell'ellitica che la porta più vicina alla terra (circa 356.410 km) e un perigeo, ossia il punto più distante che la porta invece a 406.740 km dal nostro pianeta, compiendo quindi una circonferenza orbitale di 2.413.402 km. La forza di attrazione della Terra, quando la luna è al suo perigeo, ne accelera i movimenti fino a 1,027 km/s, mentre la rallenta quando si avvicina all'apogeo fino a 0,96 km/s. Questa forma orbitale imprecisa è dovuta alla doppia attrazione gravitazionale della Terra e del Sole che creano una sorta di equilibrio perfetto, ma che ritarda in questo modo il sorgere della luna di 52 minuti ogni giorno.
Abbiamo un ulteriore punto di interesse dell'orbita lunare. La Luna interseca l'eclittica, ossia il percorso apparente che il sole fa nel cielo, per due volte al mese. Queste intersezioni sono chiamate nodi e subiscono uno spostamento in senso orario per un completo giro della durata di 18,6 anni, retrocedendo (ovviamente dal punto di vista terrestre) verso ovest. Il fenomeno è chiamato intersezione dei nodi ed è dovuto all'inclinazione della luna sull'eclittica, calcolata a circa 5°. Quando l'incontro, o intersezione si verifica in luna nuova si genera un'eclissi solare, quando invece avviene nella fase di plenilunio abbiamo un'eclissi lunare. Questo calcolo, detto "retrogradazione dei nodi" permetteva agli antichi astronomi preistorici di calcolare le eclissi, ed è un calcolo che ci permette tuttora di prevedere questi eventi solilunari.
Come è ovvio, la Luna, in orbita con la Terra, ha una traslazione con lei intorno al Sole, su una traiettoria orbitale detta epiciclo.
Di seguito il dettaglio: