Struttura e composizione della Luna

La Luna ha un diametro di 3476 Km e una densità media di 3.34.
La crosta lunare ha uno spessore medio di 68 Km, ed e' composta di rocce di origine effusiva, soprattutto silicati di alluminio, calcio, ferro, magnesio e ossidi.
Questo testimonia che in passato il nostro satellite deve avere avuto una significativa attività vulcanica, anche se adesso essa e' terminata.

La crosta ricopre un mantello roccioso dello spessore di 980 Km circa e un nucleo caldo del raggio di 700 Km. All'interno del mantello hanno origine i lunamoti, delle scosse sismiche di debole intensità.
La Luna non possiede un campo magnetico, ma potrebbe averlo avuto in passato, come testimoniato dal magnetismo di alcune rocce raccolte sulla sua superficie.

I moti lunari

I principali moti della Luna, oltre alla traslazione che essa compie intorno alla terra attorno al Sole, sono la rivoluzione e la rotazione; in realtà essi sono innumerevoli e molto complessi, a causa della sua forma irregolare e del variare della posizione di Terra e Sole nel tempo.
Rivoluzione: L'orbita della Luna ha un raggio medio di 384400 Km e un'eccentricità pari a 0.05; essa giace su un piano inclinato di 5^o 8' sull'eclittica, che interseca in due punti detti "nodi". La retta che congiunge i nodi si dice "linea dei nodi"; quando Sole, Terra e Luna si trovano allineati lungo la linea dei nodi, si verifica un'eclissi.
Il periodo orbitale della Luna viene detto "mese". Esso e' riferito all'intervallo di tempo necessario perché essa riprenda la stessa posizione relativamente alla Terra e ad un dato punto dello spazio.
Rispetto ad un punto fisso della sfera celeste, per esempio una stella lontana, la Luna compie una rivoluzione completa in 27 giorni, 7 ore e 43 minuti, intervallo che viene detto "mese siderale".
Se invece l'orbita lunare viene riferita al Sole, il mese ha una durata di 29 giorni, 12 ore e 44 minuti ("mese sinodico" o "lunazione"). Questo perché nel frattempo, a causa del moto di rivoluzione della Terra attorno al Sole, esso si e' apparentemente spostato di 27 gradi sulla sfera celeste.
Rotazione: Il moto di rotazione della Luna attorno al suo asse ha la stessa durata della rivoluzione: come nel caso di molti altri sistemi pianeta-satellite, i due moti si sono sincronizzati nel tempo. Questo fa si che il nostro satellite rivolga alla Terra sempre la stessa faccia. Tuttavia, per la seconda legge di Keplero, la rivoluzione e' più lenta all'apogeo e più veloce al perigeo, mentre la rotazione avviene con velocità angolare uniforme. Di conseguenza, per un osservatore terrestre, la Luna ha delle oscillazioni apparenti, dette "librazioni", per cui e' possibile osservare più di metà della sua superficie, circa il 57 % del totale.

Conseguenze dei moti lunari

Le fasi: La Luna ci appare completamente o parzialmente illuminata, oppure oscura, a seconda della posizione che assume rispetto a Terra e Sole.
Se la Luna si trova fra Terra e Sole (in "congiunzione") avremo il novilunio o "luna nuova".
Se la retta Terra-Luna e' perpendicolare alla retta Terra-Sole (cioè nelle "quadrature"), avremo le fasi di primo e ultimo quarto.
Se si trova invece dalla parte opposta del Sole rispetto alla Terra (cioè in "opposizione") avremo il plenilunio o "luna piena".

Le eclissi: La parola eclissi significa "occultamento" e indica l'oscuramento di un corpo celeste da parte di un altro che vi transita davanti, rispetto ad un osservatore posto sulla Terra. Il fenomeno e' legato alla posizione che la Terra e i due corpi assumono nello spazio.
Quando la Terra, il Sole e la Luna sono allineati, cioè quando la linea dei nodi coincide o e' molto prossima alla congiungente Terra-Sole, si possono avere i seguenti casi:

eclissi di Luna: in questo caso la Terra e' tra Sole e Luna e proietta sulla Luna un cono d'ombra lungo 1.376.000 Km, circondato da un cono di penombra. Se la Luna passa completamente entro il cono d'ombra, si ha un'eclisse totale; se passa solo attraverso il cono di penombra, un'eclisse di penombra; se attraversa solo parzialmente il cono d'ombra, un'eclisse parziale.

eclissi di Sole in questo caso, la Luna e' tra Sole e Terra e proietta la sua ombra sulla Terra. Poiché il cono d'ombra della Luna ha una lunghezza circa pari alla distanza Terra-Luna, l'ombra che si proietta sulla Terra e' piccola. Se il satellite si trova al perigeo, il cono d'ombra raggiunge la Terra e l'ombra proiettata copre completamente il Sole (eclisse totale), se e' all'apogeo il suo cono d'ombra non arriva a lambire la superficie terrestre e quindi la Luna non copre tutto il disco solare (eclisse parziale o anulare).
Lo studio delle eclissi di Sole ha permesso lo studio della corona solare, altrimenti invisibile. Nell'arco di un anno il numero delle eclissi non e' costante: si può arrivare da un massimo di sette (4-5 di Sole e 2-3 di Luna) ad un minimo di due, entrambe di Sole.


Le maree
La forza gravitazionale che lega Terra e Luna provoca tra le altre cose il fenomeno delle maree. L'attrazione della Luna e' piu' forte sulla faccia della Terra ad essa piu' vicina, ed e' piu' debole sulla faccia opposta. Gli oceani terrestri vengono quindi "stirati" in direzione della Luna, formando due rigonfiamenti, uno verso la Luna, l'altro in direzione opposta, che si spostano sulla superficie della Terra a causa della sua rotazione.