La Luna

"Anche ora che la Luna è diventata quel cerchietto piatto e lontano, sempre con lo sguardo vado cercando lei appena nel cielo si mostra il primo spicchio, e più cresce più m'immagino di vederla, lei o qualcosa di lei ma nient'altro che lei, in cento in mille viste diverse, lei che rende Luna la Luna e che ogni plenilunio spinge i ca 414h73e ni tutta la notte a ululare e io con loro".  (Le cosmicomiche)

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La Luna è l'unico satellite naturale della Terra dalla quale dista circa 384 mila Km e, per ora, l'unico corpo celeste sul quale l'uomo sia atterrato.
Le sue caratteristiche sono:

Diametro

3476 km

Distanza dalla terra

384.000 km

Densità ( m/v )

3/4 della Terra

Acc. di gravità

1/6 della Terra

Tempo di riv. e rot.

27g 7h 43m 11,5s

Inclinazione orbita

Massa

1/81 della Terra

Temperatura

da 127 a -170 gradi

Per quanto riguarda le caratteristiche della superficie bisogna dire che la Luna, attualmente, è il corpo celeste più esplorato del sistema solare. Grazie a un intenso programma di ricerche, oggi possiamo avere una conoscenza abbastanza completa sulla Luna che ci ha definitivamente dimostrato che è priva di acqua e di atmosfera. La Luna ha un aspetto desolato ed è un mondo assai più inospitale del più arido deserto terrestre, il suo paesaggio presenta un suolo grigio e granuloso cosparso di rocce e butterato da crateri sparsi fra scure pianure vulcaniche. Sulla superficie lunare si notano due strutture principali: i mari, vaste pianure ricoperte da polvere scura, e le terre, di colore più chiaro, rappresentate da altipiani e montagne altissime, isolate o riunite in veri e propri sistemi. Sia i mari che le terre presentano numerosi crateri, grandi aree circolari dal fondo piatto e dai bordi rilevati. Alla maggior parte dei crateri lunari sono stati assegnati nomi di astronomi: Keplero, Thyco e Copernico. I mari, che occupano il 20% della superficie lunare, hanno invece nomi di fantasia: mare delle Piogge, mare delle Serenità. I sistemi di montagne hanno nomi di catene montuose terrestri: Alpi, Appennini.

Il moto di rivoluzione lunare attorno alla Terra avviene in senso antiorario se osservato dal Polo Nord celeste, e impiega 27 giorni 7 ore 43' 11" per completarsi (mese siderale o lunare); siccome però in tale intervallo di tempo la Terra compie, a sua volta, un arco di ellisse attorno al Sole, per ritrovare la Luna nella medesima posizione in cielo rispetto al mese precedente occorre attendere altri 2 giorni e un po' più di 5 ore: la durata complessiva-29 giorni 12 ore  44' 2,8"- prende il nome di mese sinodico, intervallo di tempo largamente usato in passato con riferimento alla posizione della Luna nel cielo.Un'altra conseguenza della rivoluzione della Luna attorno alla Terra è che la sua culminazione tende a ritardare ogni giorno di 50' rispetto al precedente.

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Sull'origine della Luna sono state avanzate diverse teorie, ma tre sono le più accreditate: 
la teoria della fissione: la Luna si sarebbe staccata dalla Terra primordiale; 
la teoria della cattura: la Luna vagante nello spazio sarebbe stata catturata dall'attrazione gravitazionale terrestre; 
la teoria dell'accrescimento:ipotesi più probabile in quanto fa pensare ad un'origine non diversa da quella degli altri pianeti,cioè la Luna si sarebbe formata dall'aggregazione di frammenti, particelle e polveri che già orbitavano attorno alla Terra.
                                            

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Oltre che del moto di rivoluzione attorno alla Terra, la Luna è dotata anche di un moto di rotazione attorno al proprio asse che, singolarmente, impiega esattamente un mese siderale:l'immediata conseguenza di ciò è che la Luna rivolge a noi sempre la stessa faccia, anche se alcuni movimenti di oscillazione dell'asse medesimo -le librazioni lunari- ci permettono di osservarne in realtà circa il 60% della superficie.

Al variare della data durante il mese sinodico, la Luna si presenta in modo diverso e ad ore diverse nel cielo. In particolare, quando Terra, Luna e Sole sono allineati si dice che la Luna è in congiunzione (dalla parte del Sole) o in opposizione (dalla parte opposta al Sole).Nel primo caso il disco lunare si vedrebbe da Terra durante le ore diurne, ma è, in realtà, totalmente oscurato (luna nuova); nel secondo caso, tutta la fascia visibile del satellite è esposta ai raggi del Sole e quindi osservabile da Terra durante la notte (luna piena).

Se Terra, Luna e Sole formano un angolo di 90°, allora siamo in quadratura: da Terra si osserva, parzialmente anche durante le ore diurne, solo un quarto di Luna (la "luna a falce"), primo quarto se prelude alla "luna piena", ultimo quarto se evolverà in "luna nuova" nel corso dei giorni.

Le fasi lunari hanno da sempre aiutato l'uomo a misurare il trascorrere del tempo, ben prima che si inventassero calendari od orologi. 

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Quando il Sole, la Terra e la Luna sono perfettamente allineati, si ha un' eclisse di Sole o di Luna.
Nella situazione mostrata nella figura qui sotto, in cui la Terra si interpone fra la Luna e il Sole proiettando la propria ombra sulla Luna, che viene così oscurata, si ha un' eclisse di Luna.

Come la Luna, anche la Terra proietta un cono d'ombra dietro di sé. La lunghezza del cono d'ombra della Terra è in media pari a 1.381.000 Km, ossia circa tre volte e mezzo la distanza Terra-Luna, come si calcola facilmente a partire dal diametro terrestre (12.742 Km), dal diametro solare (1.400.000 Km) e dalla distanza media Terra-Sole (149.600.000 Km).
Oltre al cono d'ombra, la Terra proietta dietro di sé un ampio cono di penombra.
Quando la Luna attraversa l'ombra della Terra ha luogo un'eclisse lunare. L'eclisse può essere totale o parziale a seconda che la superficie del nostro satellite venga occultata completamente oppure no.
Quando la Luna non è perfettamente allineata con Terra e Sole e attraversa la parte più esterna del cono d'ombra, l'eclisse è parziale. Se invece è allineata con Terra e Sole e si immerge completamente nell'ombra si ha un'eclisse totale: dapprima la Luna entra nella zona di penombra, poi nella zona d'ombra, attraversa la fase di totalità ed infine abbandona prima l'ombra e poi la penombra. 
Le eclissi di Luna possono essere parziali o totali, a seconda che Terra, Luna e Sole siano esattamente allineati oppure no. A differenza delle eclissi di Sole però, anche se l'allineamento non è perfetto si può vedere l'intero disco lunare completamente occultato. Infatti, alla distanza media della Luna da noi, la larghezza del cono d'ombra è molto maggiore del diametro della Luna stessa, come si può vedere nella figura qui a lato.
Anche le eclissi di Luna sono molto suggestive, come si può vedere nell'animazione qui a fianco. Durante un'eclisse il nostro satellite appare di un colore rossiccio, a causa della rifrazione della luce riflessa dalla Luna da parte dell'atmosfera terrestre.
Il nostro satellite impiega all'incirca un'ora e mezzo per attraversare il cono d'ombra della Terra, nel caso che l'eclisse sia totale. 
In un anno, ci sono solo due o al massimo tre eclissi di Luna. 
Il nostro satellite impiega all'incirca un'ora e mezzo per attraversare il cono d'ombra della Terra, nel caso che l'eclisse sia totale. 
In un anno, ci sono solo due Un'eclisse di Luna non è visibile in ogni parte del mondo, ma solo se il nostro satellite si trova al di sopra dell'orizzonte del luogo di osservazione. In questo caso, allora, l'entrata della Luna nella penombra e poi nell'ombra sarà osservabile allo stesso modo e nello stesso istante da qualsiasi punto del globo terrestre in cui sia visibile (tenendo conto ovviamente dell'ora locale). 

Se invece è la Luna a trovarsi interposta fra Terra e Sole, essa proietta la propria ombra sulla Terra, oscurando il Sole: si ha così un' eclisse di Sole.

Considerando le dimensioni e le distanze relative dei tre astri interessati al fenomeno (Sole, Luna e Terra) si vede che il vertice a del cono d'ombra, proiettato dalla Luna in direzione opposta al Sole, viene a cadere molto vicino alla superficie terrestre, talvolta un po' sopra, talaltra un po' sotto.


Infatti il cono d'ombra della Luna è lungo 372.000 Km e la distanza media dalla Terra è di 384.000 Km. Nel primo caso, quindi, gli osservatori compresi nella zona interessata dall'ombra vedranno una eclisse anulare (resterà cioè visibile un anello luminoso intorno al disco nero della Luna che non riuscirà a coprire interamente quello del Sole. Questo fenomeno si verifica con la Luna vicina all' "apogeo" ( massima distanza dalla Terra).
Un' eclisse totale di Sole si potrà invece verificare solo quando l'allineamento Sole-Luna-Terra avviene con Luna al "perigeo" (massima vicinanza alla Terra) e quindi il diametro apparente della Luna è un po' maggiore.
La fascia della Terra dalla quale si può osservate un'Eclisse totale è molto ristretta.
Dalle regioni comprese nel cono di penombra, per esempio in b si vedrà un' eclisse parziale come quella del 12.10.1996. 
Se il piano dell'orbita lunare non fosse inclinato rispetto all'Eclittica si verificherebbe un Eclisse di Sole a ogni novilunio; in pratica le Eclissi di Sole sono più frequenti di quelle lunari, da un minimo di due ad un massimo di cinque, ma risultano osservabili da fasce di Terra della larghezza di non più di 200 Km.
La zona di totalità si sposta da ovest ad est e la durata massima è di 8 minuti, 6 alle nostre latitudini.

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Il cielo è stato considerato immutabile per molto tempo ed i fenomeni che avvengono sulla volta celeste, ripetendosi con grande regolarità, hanno permesso di stabilire alcune delle principali unità di tempo: il giorno, il mese e l'anno.
Ogni deviazione da questo "normale" comportamento degli astri, quale poteva essere l'apparire di un oggetto celeste nuovo o, al contrario, la sparizione di uno ben conosciuto, provocava in chi ne era testimone suggestioni profonde e quasi sempre grande timore.
La vita sulla Terra dipende strettamente dalla luce e dal calore che il Sole ci invia quotidianamente: la sua scomparsa improvvisa durante un'eclisse era quanto di più temibile si potesse immaginare. Per secoli la gente ha considerato le eclissi un evento terribile e funesto, presagio di sventura, e ha compiuto rituali, cerimonie e sacrifici per esorcizzarle.

Gli antichi, però, si accorsero presto che le eclissi non sono un fenomeno unico, ma si presentano con una certa regolarità: incominciarono allora a registrare con grande precisione i tempi delle varie fasi delle eclissi di Sole e di Luna, annotando talvolta anche la percentuale di oscuramento del disco, o se il Sole e la Luna fossero sorti o tramontati nel corso del fenomeno. Lo scopo principale di queste osservazioni così dettagliate era quello di imparare a prevedere il fenomeno e cercare delle correlazioni con il moto del Sole e della Luna.
Gli astronomi dell'antica Grecia e quelli arabi del Medioevo misurarono i tempi delle eclissi viste dalle diverse località, per determinarne le differenze di longitudine. 

In Cina e Babilonia, invece, le eclissi venivano predette ed osservate per ricavare degli auspici di carattere astrologico.
Anche gli storici antichi, pur possedendo una scarsa dimestichezza con l'astronomia, mostrarono sempre un grande interesse per le eclissi solari. Nel riportare questi eventi infatti, ne sottolineavano l'aspetto spettacolare e annotando anche particolari come la comparsa delle stelle in cielo nel caso di eclissi totali. 
Le fonti storiche principali sulle eclissi che sono arrivate fino a noi riguardano per lo più i Babilonesi, i Cinesi, gli Arabi e gli Europei, ma si hanno testimonianze più o meno dirette anche per i Maya, gli antichi Egizi e addirittura per alcune civiltà preistoriche.
L'uomo preistorico fu un attento osservatore dei fenomeni naturali e applicò il suo ingegno se non per capirne le cause, almeno per stabilire e memorizzare in qualche modo quando essi si verificavano e a notare che si ripetevano.
Ormai è praticamente certo che il complesso megalitico di Stonehenge fosse un osservatorio astronomico concepito con molta precisione.