Rubrica Maree   :::   La Luna

Luna, il satellite naturale della terra con la quale costituisce ciò che può essere considerato un pianeta doppio. La sua orbita intorno alla terra é quasi circolare ad una distanza di circa 60 volte il raggio della terra. La distanza dalla terra é massima all'apogeo (406.740 Km) e minima all'epigeo (356.410 Km).

Caratteristiche fisiche

Il rapporto tra la massa della Terra e quella della Luna è pari a 81,302 +- 0,01, come risulta da misurazioni accurate delle accelerazioni di satelliti artificiali in caduta libera. È facile quindi risalire, dalla massa della Terra e dal volume della Luna, alla densità di quest'ultima, che risulta mediamente pari a 3,340 g/cm3, molto inferiore quindi a quella della Terra.
Anche il campo gravitazionale della Luna è molto inferiore a quello della Terra l'accelerazione di gravità è di 1,6 m/s2 e la velocità di fuga è di 2,38 m/s (11 ,2 sulla Terra).

Pur cosi piccolo, il campo gravitazionale lunare esercita una sensibile azione attrattiva sulla Terra il cui effetto più rilevante è costituito dalla sua influenza sulle maree, rallentando anche la rotazione della Terra, con la conseguenza che il giorno terrestre anche se in modo impercettibie continua ad aumentare.

Le prime misurazioni sui satelliti artificiali in orbita lunare permisero di osservare nella Luna, per la prima volta ne11968, forti concentrazioni di massa, i cosiddetti "mascon" dalle dimensioni di un centinaio di chilometri e situati a un centinaio di chilometri di profondità.
La luce proveniente dalla Luna è in massima parte luce solare riflessa e ne ha quindi la stessa composizione, a parte una certa prevalenza delle lunghezze d'onda maggiori.

L'albedo lunare, cioè la frazione di luce solare riflessa, è pari a 0,07 (7%). Per effetto della luce riflessa dalla Terra (luce cinerea), la Luna mostra una leggera luminosità anche nella fase di novilunio.
La temperatura della superficie lunare, causa l'assenza completa di atmosfera e la bassissima capacità termica del suolo lunare, ha oscillazioni di circa 270 °C nell'arco di un giorno lunare (14 giorni terrestri), da massimi di 120 °C a minimi di 150 °C durante la notte
Le informazioni ottenute dalle missioni lunari Apollo e dagli studi con sonde senza equipaggio hanno portato alla definizione di un modello attendibile della struttura interna della Luna.

Lo strato superficiale formato da sabbia e polvere (regolite) arriva in alcuni punti anche a 20 m di profondità. Lo spessore della crosta è in media di 60 km: al di sotto di essa si trova il mantello che arriva a ca 1000 km di profondità. A profondità maggiori si trova una zona parzialmente fusa chiamata astenosfera.

La parte più interna è il nucleo lunare, presumibilmente del diametro di ca. 1000 km, ricco di ferro, probabilmente liquido e a una temperatura di circa 1500 °C. I sismometri lasciati sul suolo lunare nel corso di differenti missioni hanno registrato terremoti lunari sia di tipo superficiale, sia di tipo profondo.

Si è appurato che gli eventi sismici sono dovuti alla caduta di meteoriti e a sommovimenti che hanno luogo all'interno della Luna stessa. Questi ultimi sono più frequenti quando la Luna si trova più vicina alla Terra e sono pertanto attribuibili ad azioni gravitazionali, del nostro pianeta.

Composizione chimica

La materia che costituisce la crosta lunare ha composizione simile a quella della crosta terrestre. Nelle rocce lunari portate sulla Terra, tutte di composizione basaltica, sono stati trovati solo tre nuovi minerali.

Dallo studio di queste rocce non è emersa una chiara soluzione del problema dell'origine della Luna: non è da escludere che si sia staccata dalla Terra per effetto di marea, mentre è improbabile che si tratti di un corpo vagante nello spazio catturato dalla Terra, in quanto le rocce lunari più antiche hanno la stessa età del Sistema solare
Formazioni lunari
La superficie lunare è completamente ricoperta da formazioni di vario tipo, tutte sovrapposte a due tipi fondamentali di suolo, uno lucido, piano e scuro, con potere riflettente attorno a1 6% e l'altro corrugato e più chiaro, con albedo attorno al 15%. Il primo tipo è correlato ai cosiddetti mari e il secondo ai continenti lunari sopraelevati rispetto ai mari.

Continenti e mari sono nomi convenzionali in quanto sulla Luna, come non esiste atmosfera, non esiste, e probabilmente non è mai esistita acqua. Le regioni continentali occupano 2/3 della faccia visibile della Luna e quasi tutta quella nascosta.

Dopo i mari le più riguardevoli formazioni lunari sono i crateri. I crateri sono di dimensioni molto differenti: hanno bordi montagnosi, il loro fondo è spesso più basso della superficie che li circonda e non di rado nel centro si alza una montagna.

Alcuni crateri, detti crateri raggiati, come il cratere Tycho, hanno "raggi" formati da materiale roccioso che si diparte a raggiera da essi. Vi sono anche molte formazioni, minori degne di osservazione, come le fenditure e i crepacci (rille).

Vi sono anche alcune caratteristiche osservabili del paesaggio lunare a carattere particolarmente effimero: si tratta dei cosiddetti Fenomeni Lunari Transienti che prendono forma di colorazioni, lampi di luce o leggeri offuscamenti di particolari della superficie.

L 'esplorazione della Luna

La Luna fu osservata per la prima volta con un cannocchiale da Galileo che ne disegnò una mappa. La prima mappa accurata con la nomenclatura attuale per le montagne lunari fu pubblicata da J Hevelius nel 1647.

Con l'avvento della fotografia furono redatti atlanti lunari sempre più completi, fino al recente Photographic Lunar Atlas di G. P. Kuyper e alla mappa della faccia invisibile dalla Terra realizzata sulla base delle fotografie riprese dalle sonde spaziali sovietiche e statunitensi.

L'era dell'esplorazione lunare fu aperta nel 1959 da tre sonde sovietiche che inviarono a terra preziose informazioni scientifiche, osservando tra l'altro l'assenza di un campo magnetico lunare e fotografando per la prima volta la faccia nascosta del nostro satellite.

Dopo il successo del primo atterraggio morbido della sonda automatica sovietica Lunik 9, gli Statunitensi intrapresero il progetto di fotografare dettagliatamente il suolo lunare. Le sonde Lunar Orbiter fotografarono praticamente tutto il suolo lunare rendendo così possibile il progetto Apollo di esplorazione umana della luna (1961-1971). Nella prima fase del progetto fu messo a punto il razzo Saturno, un vettore in grado di portare sulla Luna un carico utile elevato.

Contemporaneamente venne studiato a terra il veicolo destinato a scendere sul suolo lunare, chiamato anch'esso Apollo. Nella seconda fase, iniziata nel 1967, furono sperimentate le tecniche necessarie per organizzare la discesa dell'uomo sulla Luna e il suo ritorno sulla Terra.

Nel 1969 ebbe inizio la terza fase che il 20 Luglio 1969 portò sulla superficie lunare gli astronauti statunitensi N. Armstrong e E. Aldrin. L'esplorazione diretta del suolo lunare fu poi continuata dagli stessi Statunitensi con equipaggi umani e dai Sovietici con sonde automatiche.

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