Tano Cavattoni
L’Universo
Età 13,7 miliardi di anni
Capitolo 5
La Luna
ora io di questo [...] corpo lunare [...] asserisco, non più per
H
immaginazione, ma per sensata esperienza et per necessaria
dimostrazione, che egli è di superficie piena di innumerevoli
cavità et eminenze, tanto rilevate che di gran lunga superano
le terrene montuosità.
Galileo Galilei
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
2
Capitolo 5
La Luna
Caratteristiche ed evoluzione della Luna
Parametri principali
Caratteri geomorfologici
Passato e futuro della Luna
Lezione 13
§ 5.1
§ 5.2
§ 5.3
Lezione 14
§ 5.4
§ 5.5
Moti, fasi ed eclissi della Luna
I Moti della Luna
Le eclissi
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
3
§ 5.1
Parametri principali
Caratteristiche della Luna:
Distanza media dalla Terra: 384 400 km
Raggio equatoriale:
1737 km
Massa:
7,35·1022 kg
Accelerazione di gravità:
1,62 m/s2
Velocità di fuga:
2,38 km/s
Periodo
- siderale di rotazione:
27,32 giorni
- siderale di rivoluzione:
27,32 giorni
- sinodico di rivoluzione:
29,53 giorni
Eccentricità dell’orbita:
0,0549
Escursione termica:
–230120
°C
Inclinazione del piano orbitale lunare
rispetto a quello terrestre:
5,15°
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
4
§ 5.2
Caratteri geomorfologici
La superficie della Luna
Le chiare terre alte:
- costituiscono la crosta originale;
- sono composte di anortosite;
- il monte più alto: 9000 m.
I mari, più scuri:
- originati da grandi impatti;
- coperti di detriti e ceneri;
- composti da basalto e regolite.
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
5
§ 5.2
Caratteri geomorfologici
Elementi morfologici:
- i circhi, crateri di grandi dimensioni, oltre
i 40 km di diametro.
- i crateri, di dimensioni variabili, da
qualche cm a centinaia di km;
- i solchi, larghi 1-2 km e lunghi
anche centinaia di km;
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
6
§ 5.2
Caratteri geomorfologici
Agenti superficiali:
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
7
§ 5.2
Caratteri geomorfologici
Struttura interna:
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
8
§ 5.3
Passato e futuro della Luna
L’ipotesi dell’impatto, la più accreditata sull’origine.
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
9
§ 5.3
Passato e futuro della Luna
Quale futuro attende la Luna?
Fra 5 miliardi di anni l’atmosfera solare ingloberà la Luna,
rallentandola e facendola quindi precipitare verso la Terra.
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
10
§ 5.4
I moti della Luna
I moti principali della Luna:
- il moto di rivoluzione intorno alla Terra;
- il moto di rotazione intorno al proprio asse;
- il moto di traslazione intorno al Sole.
I moti secondari della Luna:
- la regressione dei nodi;
- la precessione della linea degli apsidi.
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
11
§ 5.4
I moti della Luna
Il moto di rivoluzione
È un moto diretto che rispetto al sistema Terra-Sole si compie in un
mese sinodico (29,53 giorni) ed è reso evidente dalle fasi lunari.
Traiettoria della Luna
intorno alla Terra
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
12
§ 5.4
I moti della Luna
Il moto di rotazione
A causa dell’azione esercitata dalla Terra, i moti di rotazione e
rivoluzione sono sincroni e hanno un periodo siderale di 27,32 giorni.
Rotazione e rivoluzione sincronizzati:
la Luna mostra sempre lo stesso lato alla Terra
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
13
§ 5.4
I moti della Luna
Il moto di traslazione
Il moto intorno al Sole avviene lungo una particolare traiettoria, detta
epicicloide, avente la concavità rivolta sempre verso il Sole.
Traiettoria
del centro di massa G
del sistema Terra-Luna
Traiettoria della Luna
intorno al Sole
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
14
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
15
§ 5.4
I moti della Luna
La regressione dei nodi
I nodi sono i punti di intersezione fra l’orbita lunare e il piano orbitale
terrestre. Il rigonfiamento equatoriale della Terra provoca il moto
retrogrado della linea dei nodi in un periodo di 18,7 anni. Lo
spostamento della linea dei nodi è concausa della nutazione terrestre.
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
16
§ 5.4
I moti della Luna
La precessione della linea degli apsidi
È un moto retrogrado della linea degli apsidi che genera la
caratteristica traiettoria «a rosetta». Ha un periodo di 8,85 anni.
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
17
§ 5.5
Le eclissi
Eclissi di Luna
Si ha una eclissi totale di Luna se questa entra
completamente nel cono d’ombra della Terra. Se vi
entra solo in parte, si ha una eclissi parziale.
Penombra
Eclissi parziale
Ombra
Eclissi totale
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
18
§ 5.5
Le eclissi
Eclissi di Sole
Si parla di eclissi totale di Sole se il disco della
Luna oscura completamente quello del Sole; di
eclissi parziale, se viene oscurata solo una parte.
Eclissi parziale
Eclissi parziale
Penombra
Ombra
Eclissi totale
Eclissi totale
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
19
§ 5.5
Le eclissi
Eclissi di Sole
Si parla di eclissi anulare di Sole se la porzione
non oscurata forma un anello luminoso intorno al
disco scuro della Luna.
Eclissi parziale
Eclissi anulare
Il ciclo delle eclissi
È noto come ciclo Saros, e dura di 18 anni e 10 giorni.
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
20
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
21
T. Cavattoni - l’Universo età 13,7 miliardi di anni - © Italo Bovolenta editore 2010
22