Terra e Luna

Il nostro pianeta ha una forma pressoché sferica, più precisamente, a causa del suo rapido movimento di rotazione, la terra è leggermente schiacciata ai poli e rigonfia all’equatore; pertanto la sua forma può essere un ellissoide di rotazione, ma più precisamente è stata definita un geoidela cui superficie è perpendicolare, in ogni suo punto, alla direzione del filo a piombo.

La terra compie vari movimenti simultanei:
- Il moto di rotazione che la terra compie intorno al proprio asse, da ovest verso est, se osservato dal polo nord celeste, in 23h56m4s.

Questo movimento determina l’alternarsi del dì e della notte. Altra conseguenza di questo movimento è lo spostamento della direzione dei corpi in moto sulla superficie terrestre, per effetto della forza di coriolis.
- Il moto di rivoluzione è il movimento che la terra percorre attorno al sole, secondo le leggi di keplero; la sua durata è di 365d6h9m10s.

La massima distanza dal sole è l’afelio, la minima il perielio. L’asse terrestre è inclinato di 66°33’rispetto al piano dell’orbita e pertanto l’eclittica(traiettoria apparente del sole attorno alla terra), è inclinata di 23°27’ rispetto all’equatore celeste; l’intersezione tra l’eclittica e l’equatore celeste determina gli equinozi, mentre i solstizi sono le due posizioni di massima elevazione del sole. Ciò determina l’alternarsi delle stagioni e la diversa durata del dì e della notte.

Altri movimenti sono:
- moto di traslazione insieme al sole;
- moto di recessione della galassia;
- poi ci sono i moti millenari: l’attrazione combinata del sole e della luna determina una variazione dell’asse terrestre: esso compie un movimento doppio conico, la precessione luni-solare o degli equinozi, in senso orario, in 26000 anni. Questo movimento è caratterizzato da delle perturbazioni, le nutazioni e provoca l’anticipazione degli equinozi di 20 minuti. Invece le attrazioni degli altri pianeti sulla terra danno vita alla rotazione dell’asse maggiore dell’orbita, lo spostamento degli apsidi, con un periodo di circa 117000 anni. Questo avviene in senso antiorario e perciò porta il periodo da 26000 a 21000 anni. Un altro moto millenario è il mutamento dell’inclinazione dell’asse terrestre, che consiste in una variazione dell’angolo fra l’asse di rotazione e la perpendicolare al piano dell’orbita (tra 21°55’e24°20’) con un periodo di circa 40000 anni.

Il giorno sidereo rappresenta la durata effettiva della rotazione della terra attorno al proprio asse, dura 23h56m4s; quello solare è il tempo che occorre perché il sole culmini per due volte successive sullo stesso meridiano, dura 24h. La differenza di 4 minuti c’è perché la terra oltre a ruotare 360° compie un orbita ellittica intorno al sole e quindi lo spostamento al giorno risulta di 1°, cioè 4minuti. L’anno sidereo è il tempo che la terra impiega per girare intorno al sole e dura 365d6h9m10s; quello solare rappresenta il tempo che intercorre fra due passaggi del sole allo zenit sullo stesso tropico ed è di 365d5h48m46s.

La luna ha la forma come la terra. La densità o massa volumica della luna è pari a 3,3g/cm, cioè inferiore a quella della terra. E' priva di atmosfera e di idrosfera per la sua bassa accelerazione di gravità.questo fa sì che c’è una forte escursione termica.
La luna compie il movimento di rotazione, in senso antiorario, in 27d7h43m12s,come per la sua rivoluzione; questo è il motivo per cui la luna volge verso di noi sempre la stessa faccia.
L’attrazione della terra sulla luna provoca delle perturbazioni, le librazioni; altre sono apparenti, cioè connesse alle diverse posizioni che la luna assume rispetto alla terra.
I punti di intersezione tra l’orbita della luna e quella della terra prendono il nome di nodi; mentre la linea che li unisce è chiamata linea di nodi.
C’è il mese sidereo, se riferito alla stella; mese sinodico o lunazione, se si prende come riferimento l’allineamento terra-sole.

- Movimento di traslazione, descrivendo un orbita completa che prende il nome di epicicloide;
- altro movimento è: regressione della linea dei nodi, dovuta alle perturbazioni, che influisce sulla ciclicità delle eclissi.

Le varie illuminazioni danno vita alle fasi lunari: quando la luna si trova dalla parte del sole (congiunzione), la parte della luna rivolta verso di noi non viene illuminata e si ha la luna nuova o novilunio; nel verso opposto (opposizione),si ha la luna piena o plenilunio. Tra i due ci sono le quadrature e si ha la luna in primo e ultimo quarto. Queste fasi si ripetono ogni 29 giorni.

Quando sole, terra e luna si trovano sulla linea dei nodi, si hanno le eclissi. Le eclissi lunari si verificano in plenilunio e sono parziali o totali, a seconda che nel cono d’ombra terrestre cada una parte o tutta la luna; le eclissi di sole si verificano in novilunio e sono parziali o totali, a seconda se la zona interessata è più o meno ampia;l e eclissi anulari di sole, in novilunio, si verificano quando la luna si trova in uno dei nodi e contemporaneamente è in apogeo.

La luna è caratterizzata da macchie scure, i mari e gli oceani, e da macchie chiare, gli altopiani.La sua superficie è ricca di "regolite", cioè polvere e detriti di rocce, catene montuose, creste, cupole o domi e crateri, prodotti dai meteoriti o da attività vulcaniche.

Ci sono varie ipotesi sulla formazione della luna:
- ipotesi della fissione (la luna si sarebbe originata per distacco dalla terra primordiale, che si trovava allo stato fuso ed in rapida rotazione; il fenomeno sarebbe stato provocato dall’attrazione gravitazionale del sole o da uno squilibrio interno del nostro pianeta);
- l’ipotesi della cattura (la luna sarebbe un corpo autonomo proveniente da un’altra parte del sistema; forse catturata dall’attrazione gravitazionale della terra);
- ipotesi dell’accrescimento (la luna si sarebbe formata dall’aggregazione di frammenti, particelle e polveri che già orbitavano attorno alla terra);
- ipotesi dell’impatto gigante (durante la formazione del sistema solare un proto-pianeta grande circa come Marte avrebbe urtato la terra, sconvolgendone la crosta e del martello; appena un’ora dopo la collisione si sarebbe formato un nucleo ed una mantello del corpo impattante; 4 ore dopo il nucleo sarebbe ricaduto sulla terra e 24 ore dopo il mantello del proto-pianeta avrebbe già costituito la proto-luna).

La storia della luna comprende sei stadi evolutivi: origine, separazione di una crosta, epoca di intenso vulcanismo, bombardamenti da parte dei corpi meteoritici, nuova epoca di vulcanismo, declino dell’attività lunare.