PERCHÉ VEDIAMO LA LUNA PIENA E LE FALCI DI LUNA?
La Luna è l'unico satellite della Terra, si trova ad una distanza media di 384.500 chilometri, ha un volume di circa cinquanta volte inferiore a quello del nostro pianeta, una superficie corrispondente a quella delle due Americhe e la gravità sei volte inferiore a quella della Terra: un quintale nostro peserebbe sulla Luna circa sedici chili e mezzo.
Ci appare come un corpo statico, come un astro che abbia esaurito il suo ciclo di vita attiva: mancano in essa, infatti, l'atmosfera e la acqua, i tipici agenti d'erosione esterni, ed ogni attività vulcanica e sismica, i caratteristici agenti di metamorfosi interna.
La Luna compie, come il Sole e gli altri astri, un movimento apparente (perché dovuto in realtà al movimento della Terra) da est ad ovest: sorge a Levante e tramonta a Ponente.
Questo suo movimento determina il cosiddetto giorno lunare che, a causa del movimento di rivoluzione della Luna intorno alla Terra in senso contrario (da ovest ad est) dura 24 ore e 50 minuti circa.
Ciò significa che la Luna ritarda ogni giorno il suo passaggio, di 50 minuti circa.
I movimenti principali della Luna sono tre: quello di rotazione intorno al proprio asse, da ovest ad est; quello di rivoluzione intorno alla Terra; quello di translazione, insieme con la Terra, intono al Sole.
La Luna è un corpo opaco che, come la Terra, ha sempre un emisfero illuminato dal Sole. Ruotando su se stessa con un movimento uniforme di durata pari al moto di rivoluzione, ci mostra sempre la stessa faccia, ora invisibile, ora illuminata completamente o in parte.
I diversi aspetti con cui la Luna ci appare prendono il nome di fasi. Ogni lunazione ha quattro fasi fondamentali di una settimana circa ciascuna: novilunio, primo quarto, plenilunio, ultimo quarto.
Il novilunio segna l'inizio del mese lunare e si ha quando la Luna si trova in congiunzione con il Sole, si trova, cioè fra la Terra e il Sole. In questa fase il satellite è invisibile, volgendoci l'emisfero oscuro.
Questo può, tuttavia, essere scorto di giorno, illuminato cioè dalla luce riflessa dalla Terra. Il primo quarto si ha quando la Luna, dopo circa 7 giorni e mezzo, ha percorso un quarto della sua orbita intorno alla Terra, e si mostra visibile in parte, come un semicerchio con la convessità rivolta verso occidente («gobba a ponente, Luna crescente»).
Il plenilunio si ha dopo altri sette giorni, quando la Luna ha percorso mezza orbita e si trova in opposizione al Sole, cioè quando ha la Terra tra sé e il Sole. Durante questo spostamento, la «falce» di Luna si ingrandisce fino a diventare un cerchio e noi, nella fase di plenilunio, vediamo appunto l'intero emisfero lunare completamente e totalmente illuminato dal Sole. L'ultimo quarto, infine, si ha quando la Luna ha ormai percorso i tre quarti dell'intera orbita e ritorna ad essere visibile come un semicerchio, con la convessità, però, rivolta verso oriente («gobba a levante, Luna calante») Dopo, la Luna completa la sua rivoluzione, terminando la sua orbita, nella fase di novilunio, invisibile, per ritornare visibile nel primo quarto... e così via.
Le fasi della Luna
PERCHÉ LA LUNA CAMMINA CON NOI?
Tra le illusioni di cui son preda a volte i nostri sensi, una ci ha colpiti fin da quando abbiamo potuto usare gli occhi: passeggiando di notte abbiamo visto la Luna accompagnare i nostri passi.
Eppure sappiamo benissimo che essa non si muove, a parte i normali movimenti di rotazione e di rivoluzione di cui ci rendiamo conto nell'arco di un mese nel costatare la successione delle varie fasi.
I movimenti del nostro satellite sono perciò assai lenti ed impercettibili e non possono avere niente a che fare con il movimento che noi crediamo di scorgere, spostandoci sulla superficie terrestre.
A che cosa è dovuto questo movimento apparente? La Luna, rispetto agli occhi di un osservatore e in relazione alla sua notevole distanza, è praticamente all'infinito cosicché, muovendoci noi sulla superficie terrestre e vedendo la Luna sempre allo stesso posto, pensiamo logicamente che ci abbia seguito mentre, in realtà, la spiegazione del fenomeno sta nel fatto che noi, pur avendo compiuto una lunga passeggiata, osserviamo il satellite dallo stesso angolo visuale.
Che cosa sono, infatti, i pochi metri o i pochi chilometri da noi compiuti se paragonati ai 384.500 Km. che intercorrono tra noi e la Luna? Il triangolo che ha come vertici i nostri occhi al punto di partenza, la Luna e ancora i nostri occhi alla fine della passeggiata ha l'angolo superiore, quello delimitato dai lati più lunghi (384.500 Km.) così acuto e così piccolo da essere sostanzialmente inesistente. Ed ecco perché, dopo la nostra passeggiata, noi vediamo la Luna allo stesso posto, proprio come se ci avesse seguito: in realtà, in considerazione della distanza che ci separa da essa e delle sue dimensioni, è come se non ci fossimo mossi.
Solo l'accurata e prolungata osservazione di un punto di riferimento preso sulla superficie lunare potrebbe rendere percettibile il nostro spostamento nei confronti della Luna.
PERCHÉ LE STELLE NON BRILLANO DELLA STESSA LUCE?
Trovandoci di notte ad osservare un cielo stellato, quante domande si pone la nostra mente! Sentimenti contrastanti, dettati dall'immane grandezza dell'universo, dall'emozionante percezione dell'infinito determinano comportamenti diversi: ora ci troviamo a contare le stelle che brillano, ora invece ci sentiamo sopraffatti dall'incommensurabilità della volta celeste. Impossibile misurare le distanze, impossibile contare i punti luminosi; il sapere poi che il solo accostare l'occhio ad un telescopio ci rivela un'altra infinità di mondi invisibili, ci fa desistere. Penetriamo dunque in questo grandioso universo che ci circonda per far la conoscenza degli astri, i corpi celesti visibili e non visibili di varia forma e grandezza, disseminati a distanze diverse nello spazio.
Gli astri, in base alle loro condizioni di esistenza, si sogliono dividere in stelle, pianeti, satelliti, comete, stelle filanti, bolidi.
Parliamo ora delle stelle, i corpi celesti che emettono luce propria.
La stella più nota e più vicina alla Terra (149,5 milioni di chilometri) è il Sole. Tutte le altre hanno dalla Terra distanza difficilmente calcolabili per mezzo di misure metriche (occorrerebbero cifre enormi!) per cui viene adoperata l'unità di misura chiamata «anno-luce» che corrisponde alla distanza percorsa dalla luce in un anno (nove trilioni e mezzo di chilometri). Riportiamo come esempio alcune distanze stellari misurate in anni-luce per penetrare un poco nell'immensa ampiezza dell'universo.
La Proxima Centauri, la stella più vicina a noi dopo il Sole, dista dalla Terra 4,1 anni-luce; Sirio 9,5 anni-luce; la Stella Enif 160 anni-luce. Vi sono poi, alcune stelle, visibili solo col telescopio, che distano anche migliaia di anni-luce. Da ciò si deduce che con ogni probabilità noi oggi vediamo la luce di stelle già spente.
Le stelle, in base alla loro grandezza apparente, desunta dal loro differente grado di splendore, si distinguono in 21 ordini, di cui i primi sei comprendono le stelle visibili ad occhio nudo (circa settemila), i successivi fino al diciottesimo ordine di grandezza, le stelle visibili con il cannocchiale (diversi milioni di stelle) e i restanti ordini le stelle visibili con il telescopio (più di trenta milioni).
Le stelle si possono classificare anche, in base alla loro grandezza assoluta, in «Stelle giganti» il cui volume è di milioni di volte più grande di quello del Sole (ad esempio la Stella Enif) e in «Stelle nane» simili al Sole.
Perché le stelle non brillano della stessa luce? Essendo ammassi di materia incandescente, a seconda della loro composizione chimica e in rapporto alla loro temperatura di superficie, emettono una luce variamente colorata.
Si possono distinguere perciò stelle azzurrognole o bianche che hanno una temperatura di superficie superiore ai 10.000 gradi (ad es. Sirio), stelle gialle con temperatura di circa 6.000 gradi (Sole, Stella polare), stelle arancione con temperatura di circa 3.000 gradi e stelle rosse con temperatura inferiore ai 2.000 gradi (Aldebaran). Vi sono poi molte stelle dalla luminosità e dal colore mutevoli, dette «Stelle variabili».
Ciò può essere dovuto a molte cause, alla congiunzione con un'altra stella meno luminosa, all'attraversamento di nebulose oscure, a grandiose reazioni interne, pulsazioni che provocano repentini aumenti della luminosità.
Un esempio di stella variabile è costituito dalla stella Mira che ogni 332 giorni passa dalla luminosità di una stella telescopica a quella di una stella visibile ad occhio nudo.
PERCHÉ CI SONO LE METEORE?
Un fenomeno celeste che molto spesso richiama la nostra attenzione è costituito dalle meteore luminose, le strisce incandescenti che nelle notti serene solcano il cielo, a cui diamo il nome di «stelle cadenti».
Queste meteore che in particolari periodi dell'anno si mostrano numerosissime (ricordiamo le Lacrime di S. Lorenzo il 10 agosto), non sono davvero pezzi di stelle cadenti, ma corpi fatti di materia cosmica che, penetrando nell'atmosfera terrestre a folle velocità (90 chilometri al secondo), s'incendiano a causa del forte attrito.
Le meteore luminose presentano delle differenze e perciò si sogliono distinguere in due categorie: le stelle filanti o cadenti che attraversano il cielo e si dileguano senza lasciare traccia né provocare rumore e i «bolidi» che si presentano di solito come globi di fuoco che si lasciano dietro una scia luminosa e che spesso esplodono con fragore frantumandosi in meteore minori, le cosiddette «meteoriti».
Questi frantumi di bolidi talvolta non si consumano nell'atmosfera ma cadono sulla terra aprendo crateri di grandezza e profondità notevoli.
Tra le più grandi meteoriti cadute sul nostro pianeta ricordiamo quella di Bacubirito nel Messico pesante 50.000 chilogrammi, quella del Canon Diablo nell'Arizona che aprì un cratere largo un chilometro e mezzo e profondo 150 metri e quella di Tunguska in Siberia che provocò un ciclone che devastò le foreste circostanti in un raggio di 25 chilometri.
In base alla loro composizione le meteoriti si sogliono dividere in «olosideriti» che contengono solo ferro, allo stato puro, accompagnato da nichelio; in sissideriti» se nella massa di questi metalli si trovano nuclei rocciosi e in «asideriti» se sono costituite completamente da roccia. Le meteoriti che cadono sulla Terra rivestono un interesse notevole per lo studio della natura del materiale che compone gli astri.
Si è così trovato che questi frammenti di origine astrale sono composti dalla stessa materia che si incontra dovunque sulla Terra e si è logicamente dedotto che «tutto nell'universo è preparato secondo la medesima ricetta».
PERCHÉ AVVENGONO LE ECLISSI?
Si chiama eclisse il fenomeno per cui la luce solare viene occultata parzialmente o totalmente da un corpo opaco che si interpone tra il Sole e il pianeta o il satellite da questo illuminato.
Si ha l'eclisse di Luna quando la Terra si trova tra il Sole e il nostro satellite.
Ciò può avvenire nella fase di plenilunio in cui si verifica l'allineamento dei tre corpi celesti (Luna - Terra - Sole) e quindi la Terra può occultare parzialmente o totalmente la Luna ed impedire ai raggi del Sole di illuminarla.
Si ha invece l'eclissi di Sole quando la Luna si interpone tra la Terra e il Sole.
L'eclisse può essere totale se i centri dei tre astri sono sulla stessa retta (la Luna, così, nasconde completamente il Sole) e parziale se, trovandosi in posizione e in circostanze diverse oscura il Sole solo in parte.
L'eclissi di Sole sono molto importanti dal punto di vista scientifico: dalla loro osservazione, ad esempio, si è potuto dimostrare che la Luna non ha atmosfera poiché il suo bordo viene proiettato nettamente sul disco solare.
Il loro studio ci ha fornito, inoltre, molte utili informazioni sulla corona solare e sul comportamento dei raggi luminosi delle stelle.
Le eclissi di Sole sono più frequenti delle eclissi di Luna: in un anno il numero delle eclissi non è mai inferiore a due né superiore a sette. Soltanto nei casi eccezionali si possono avere tre eclissi lunari in un anno.
PERCHÉ ALL'ORIZZONTE SEMBRA CHE IL CIELO TOCCHI IL MARE?
Quando in riva al mare guardiamo lontano ci sembra che il cielo vada a tuffarsi nel mare e che il punto d'incontro tra i due sia costituito da una linea circolare più o meno visibile, l'orizzonte.
Questa illusione ottica ci dà l'occasione per ricordarvi come la poca attendibilità dei nostri sensi sia stata e sia ancora origine di credenze e di teorie che prima o poi la realtà ci rivela errate.
Osservando il cielo, ad esempio, si ha la netta sensazione d'essere al centro di un emisfero costituito dal cielo stesso: da questa sensazione a ritenere che la Terra sia posta al centro dell'Universo il passo è breve e questa teoria ha imperversato, come voi sapete, per secoli, prima dell'avvento di Galileo e di Copernico, che hanno dimostrato come essa fosse infondata.
L'emisfero costituito dal cielo è quindi un'emisfero immaginario così come il cielo stesso che noi siamo portati a ritenere corporeo perché lo vediamo colorato d'azzurro. In realtà, invece, sappiamo benissimo che la Terra è circondata dall'atmosfera e che, anche se circumnavighiamo il globo all'infinito, non troveremo mai il luogo dove «il cielo si tuffa nel mare» ed infine che il cielo non è una cosa ma solo l'involucro che circonda il nostro pianeta la cui colorazione è dovuta ad un fenomeno di diffusione della luce solare, di cui abbiamo già parlato.
PERCHÉ DI UNA NAVE CHE SI AVVICINA SCORGIAMO PRIMA IL FUMAIOLO?
Trovandoci ancora in riva al mare, molte volte ci sarà capitato di osservare lontano e di scorgere una nave che si avvicina alla terraferma. Se l'orizzonte è limpido noi scorgiamo, dell'imbarcazione che si avvicina, prima le parti superiori, il fumaiolo, gli alberi e così via, quindi lo scafo. Questa non è un'illusione ottica, anzi è la prova che rivela infondata un'altra teoria antica che si basava su un'impressione elementare, che tutti provano e sarebbero pronti ad avallare se la conoscenza non avesse compiuto il cammino che ha compiuto, e cioè che la Terra sia piatta. Infatti, a prima vista, noi camminiamo su una superficie piatta e se nessuno ci prova che la Terra è rotonda noi possiamo restare della nostra opinione. Orbene, una prova della sfericità della Terra è data proprio dall'avvicinarsi della nave: noi ne scorgiamo prima le parti superiori poiché quelle inferiori sono ancora nascoste dalla curvatura terrestre. Così possiamo avere una dimostrazione visiva della sfericità di cui non possiamo avere coscienza dato le dimensioni della Terra la cui curvatura è troppo lieve per poter essere percepita dai nostri sensi.