L'astronomo risponde Luna

I quattro moti della Luna

L'astronomo risponde a una domanda sui moti della Luna.

Buongiorno, il movimento di rotazione di un astro in astronomia, ha un significato ben preciso. Vi domando, perché si dice che la Luna ruota su se stessa? Perché gli si attribuiscono 4 movimenti?

Mimmo

Gentile Mimmo,
il moto della Luna è relativamente complesso, ma soprattutto lo conosciamo bene perché – essendo il nostro satellite – è molto ben studiato.
Per iniziare, La Luna compie un moto di rivoluzione intorno al centro di massa del sistema Terra-Luna. Quando è che possiamo dire che la Luna ha compiuto un’orbita intera?
La cosa più sensata è osservare il moto della Luna rispetto all’allineamento Sole-Terra. In questo caso, l’intervallo fra due lune nuove, cioè fra due congiunzioni solari, si chiama periodo sinodico medio: ha una durata di circa 29 giorni, 12 ore, 44 minuti e 2,9 secondi.
Ha senso però anche confrontare la posizione della Luna rispetto alle stelle fisse: dopo quanto tempo la Luna torna nella stessa posizione rispetto alle stelle lontane? Qui la faccenda si complica, perché la Luna ruota intorno alla Terra nello stesso senso nel quale la Terra ruota intorno al Sole: mentre il nostro satellite si muove, anche la Terra percorre una frazione della sua orbita. Nel complesso, rispetto alle stelle fisse, la Luna orbita intorno alla Terra in un mese siderale, che ha una durata di circa 27 giorni, 7 ore, 43 minuti e 12 secondi.
Il secondo movimento della Luna è quello di rotazione intorno al proprio asse (asse lunare): è nello stesso senso della rotazione terrestre e ha una durata di 27 giorni, 7 ore, 43 minuti e 11,6 secondi. Come è noto, il periodo di rotazione è identico al mese siderale. Questa sincronia, che è comune tra le lune dei pianeti del sistema solare, fa sì che dal nostro pianeta si possa osservare una sola faccia del satellite. Quindi noi terricoli potremmo osservare solo il 50% della superficie lunare, ma…
C’è un ma, che poi è il terzo movimento della Luna. Si chiama librazione, perché sembra un ballo lievissimo su una posizione di equilibrio. Nel complesso ci permette di osservare circa il 60% della Luna, invece che solo il 50%. La librazione è dovuta a due effetti lunari e uno tutto terrestre: l’asse lunare è leggermente inclinato rispetto al piano orbitale della Luna; l’orbita della Luna è ellittica e non perfettamente circolare. E, infine, a causa della rotazione terrestre tra il momento in cui la Luna sorge e quello in cui tramonta, la vediamo da punti di vista leggermente diversi.
L’ultimo movimento è il più sorprendente, perché ha a che fare con le maree.
Le grandi masse di acqua in movimento che scivolano sulla superficie rocciosa del nostro pianeta, infatti, hanno una conseguenza che sembra fantascientifica. L’acqua, strusciando sui fondali oceanici, si oppone alla rotazione terrestre e ne provoca il rallentamento. Di quanto? Di pochissimo: solo una ventina di secondi ogni milione di anni. Quasi niente, se non fosse che il sistema Terra – Luna è regolato in modo tale che a una diminuzione delle rotazioni deve associarsi un allungamento delle distanze fra i due corpi. Si chiama principio di conservazione del momento angolare. Nei fatti, quel piccolo rallentamento della rotazione terrestre causa un allontanamento della Luna: appena 3 centimetri all’anno. Poco? Ne parliamo fra qualche milione di anni.
Su questo argomento, conoscerà senz’altro il bel racconto di Italo Calvino che inaugurò la stagione delle Cosmicomiche, nel 1963: si intitola La distanza della Luna e trasforma il fenomeno appena descritto in un emozionante meccanismo narrativo. Su Edu INAF c’è una breve analisi del racconto, che ebbi l’occasione di scrivere anni fa.

Differenza tra il mese sidereo e il mese sinodico o lunare
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Stefano Sandrelli Stefano Sandrelli

Tecnologo dell'Inaf presso l’Osservatorio Astronomico di Brera. E' stato responsabile nazionale della Didattica e Divulgazione per l’Ufficio Comunicazione dell’INAF dal 2016 al 2020. Docente del corso “nuovi modi per comunicare l’astronomia” per il master MACSIS, Università Bicocca. Collaboratore della rivista Sapere, per la quale tiene la rubrica Spazio alla scuola. Dal maggio 2000 al dicembre 2015 ha curato per l’ Agenzia Spaziale Europea (ESA) oltre 500 puntate di una rubrica televisiva in onda da Rainews24 e RAI 3. Autore per Zanichelli, Einaudi e Feltrinelli.

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