La Luna: caratteristiche e formazione

Caratteristiche fisiche della Luna

La Luna, il satellite naturale della Terra, ha un diametro di circa 3.476 km, pari a circa un quarto di quello terrestre, e un raggio medio di 1.738 km. La sua superficie è costellata di regolite, uno strato di detriti formatosi dalla frammentazione delle rocce a causa dell'impatto di meteoriti, con uno spessore che varia notevolmente. Le missioni Apollo hanno permesso di raccogliere campioni lunari, rivelando una composizione chimica simile a quella della crosta terrestre e un'età delle rocce fino a 4,5 miliardi di anni. La Luna non possiede un'atmosfera significativa, il che comporta l'assenza di erosione eolica o idrica e la conservazione di crateri e tracce di impatti antichi. La mancanza di un'atmosfera e di acqua liquida, insieme all'esposizione alle radiazioni solari, causa estreme variazioni di temperatura, che possono oscillare tra circa +127 °C durante il giorno e -173 °C durante la notte.

La geologia lunare: mari e terre

La geologia lunare si distingue in mari, o "maria", e terre, o "terrae". I mari lunari, visibili dalla Terra come ampie zone scure, sono pianure basaltiche formatesi da antichi flussi lavici. Nonostante la loro denominazione, i mari lunari non contengono acqua, ma sono così chiamati per la loro apparenza piatta e scura. Le terre lunari sono invece regioni elevate, più chiare e densamente craterizzate, composte principalmente da anortosite, una roccia ignea ricca di calcio e silicio. Queste differenze geologiche riflettono la storia complessa della Luna, con periodi di attività vulcanica e intensi bombardamenti meteoritici.

Le teorie sull'origine della Luna

L'origine della Luna è stata a lungo dibattuta, con diverse teorie proposte. L'ipotesi della fissione, che suggeriva un distacco della Luna dalla Terra, è stata scartata per l'assenza di prove. L'ipotesi della cattura, che vedeva la Luna formarsi altrove e poi catturata dalla gravità terrestre, è stata messa in dubbio per la somiglianza tra le rocce lunari e quelle terrestri. L'ipotesi della formazione contemporanea è stata esclusa per le differenze di composizione tra i due corpi. L'ipotesi più accreditata è quella dell'impatto gigante, secondo cui la Luna si sarebbe formata dai detriti risultanti da un impatto tra la Terra e un corpo celeste delle dimensioni di Marte, denominato Theia. Questa teoria è supportata da simulazioni e dall'analisi isotopica delle rocce. Una teoria più recente propone che la Luna possa essere il risultato di multipli impatti minori, ma questa ipotesi necessita di ulteriori conferme.

I moti della Luna e le fasi lunari

La Luna compie tre movimenti principali: rotazione su se stessa, rivoluzione attorno alla Terra e precessione dell'orbita. Il periodo di rotazione e rivoluzione è di circa 27,3 giorni, e la Luna presenta la stessa faccia verso la Terra a causa del fenomeno della rotazione sincrona. L'orbita lunare è ellittica, con la distanza dalla Terra che varia tra circa 363.300 km al perigeo e 405.500 km all'apogeo. Le fasi lunari, che comprendono la luna nuova, i quarti e la luna piena, sono il risultato dell'illuminazione della Luna da parte del Sole e della sua posizione relativa alla Terra. Il ciclo delle fasi lunari, o mese sinodico, dura circa 29,5 giorni, leggermente più lungo del periodo orbitale a causa del movimento della Terra attorno al Sole.

Eclissi e maree: fenomeni legati ai moti lunari

Le eclissi si verificano quando Sole, Terra e Luna si allineano perfettamente. Le eclissi solari avvengono durante la fase di luna nuova, quando la Luna si interpone tra Terra e Sole, mentre le eclissi lunari si verificano durante la luna piena, quando la Terra si trova tra Sole e Luna. La frequenza delle eclissi è influenzata dall'inclinazione dell'orbita lunare, che è di circa 5° rispetto all'eclittica terrestre. Le maree sono il risultato dell'attrazione gravitazionale esercitata principalmente dalla Luna e, in misura minore, dal Sole sulle acque terrestri. Si verificano due cicli di maree alte e basse ogni giorno, chiamate maree semidiurne. Durante le fasi di luna nuova e piena, quando Sole e Luna sono allineati, si verificano le maree di sizigia, o maree vive, con escursioni maggiori. Invece, durante i quarti, si hanno le maree di quadratura, o maree morte, con escursioni minori. La configurazione costiera e la batimetria influenzano la magnitudine e il timing delle maree a livello locale.