Il libro della Luna

Guida all'esplorazione del nostro satellite

Maggie Aderin-Pocock

• Editore: Il Saggiatore
• Anno: 2020
• Print ISBN: 9788842826705
• eBook ISBN: 9788865767887
• Argomento: Scienze fisiche
• Categoria: Astronomia e astrofisica

C'era una volta una bambina che guardava la Luna insieme a suo padre: osservava l'alternarsi regolare delle sue fasi, si emozionava davanti alla prima eclissi, costruiva un telescopio casalingo per scrutare meglio il cielo. Oggi quella bambina è diventata una celebre astrofisica; e, non dimentica del suo primo amore, ha scritto questo Libro della Luna: una guida per tutti gli osservatori, i curiosi e i lunatici del pianeta Terra che vogliono conoscere ogni aspetto della nostra compagna astrale più prossima.Maggie Aderin-Pocock ci guida all'esplorazione della Luna, descrivendo i modi e i periodi migliori per osservarla, le rocce e i minerali che la compongono, il suo paesaggio fatto di mari, crateri e cupole. Ci fa scoprire che questo astro, in apparenza stabile, in verità è soggetto a periodici terremoti o, meglio, «lunamoti» e che l'espressione «il lato oscuro della Luna», sebbene poetica, non è proprio corretta. Ci racconta che il nostro satellite esercita la sua attrazione gravitazionale sulla Terra regolando le nostre maree. Ci parla degli infiniti modi in cui la Luna ha attratto anche la nostra immaginazione, ispirando opere d'arte, poesie, romanzi, antiche costruzioni e moderni strumenti scientifici.Il libro della Luna scava nel passato del corpo celeste che amiamo di più, nei segreti della sua nascita e nei meccanismi che regolano la sua orbita. E si spinge a immaginarne il possibile futuro, quel tempo in cui forse torneremo a calpestarne il suolo e vi fonderemo le prime colonie; quando il candido astro dei poeti sarà la prima tappa di una nuova, grande avventura dell'umanità.

Il presente della Luna: Un esame più approfondito

Che cosa ha mai fatto la Luna per noi?

È la classica domanda alla Monty Python: «Che cosa hanno fatto per noi…?». Tutti sappiamo, più o meno, che la Luna ci dà le maree, ma in che altro modo una sfera di roccia nello spazio può aiutare noi che siamo qui sulla Terra?

Ho sempre amato la Luna ma penso, come capita a molti, di aver dato a volte per scontata la sua presenza, non apprezzando fino in fondo quello che fa per noi. Per questo motivo, nel presente capitolo voglio prendere in esame in modo più approfondito la relazione esistente fra noi e il nostro vicino più prossimo. Voglio scoprire cosa fa la Luna per noi giorno per giorno e che cosa accadrebbe qui sulla Terra se la Luna fosse più vicina o più lontana.

La potenza pura della Luna

Cominciamo dalle basi: le maree. Abbiamo tutti visto l’effetto dell’acqua che avanza o si ritrae sulla spiaggia o il livello di un fiume che si alza o abbassa e possiamo osservare chiaramente l’alta e la bassa marea aver luogo in differenti momenti della giornata. Per vedere una delle grandi meraviglie del mondo dovute alla marea dobbiamo però andare sulla costa occidentale della Scozia, in un posto chiamato le cascate di Lora.

Là, ogni sei ore, l’acqua dell’Oceano Atlantico si riversa nel Loch Etive e ogni sei ore ritorna all’oceano. Tutta l’acqua (45 milioni di tonnellate) deve passare attraverso uno stretto canale presso il Connel Bridge, creando correnti tumultuose e rapide di acque bianche.

In questo luogo si danno appuntamento da tutto il mondo esperti kayakisti per trarre vantaggio da questo fenomeno lunare. Le loro imbarcazioni girano, saltano e si rovesciano, in una lotta continua con le cascate. Devono faticare per non essere spazzati via. Che cosa c’è, là fuori nello spazio, che fa muovere in questo modo una simile quantità d’acqua quaggiù sul nostro pianeta?

Ebbene, tutto è dovuto alla forza di gravità. La Terra esercita un’attrazione gravitazionale nei confronti della Luna mantenendola in orbita; a sua volta, la Luna esercita un’attrazione gravitazionale sulla Terra attirando verso sé gli oceani del globo e creando ciò che è noto come protuberanza di marea.

Sebbene le maree siano causate principalmente dalla Luna, anche il campo gravitazionale del Sole ha un certo ruolo nel sollevamento dei mari. A volte contribuisce aumentando l’influenza della Luna, altre volte agisce diminuendola, ma ci occuperemo di questo più avanti. Per ora restiamo sul semplice e studiamo il solo sistema Terra/Luna.

La Luna ha circa un centesimo della massa della Terra, ma poiché si trova relativamente vicino a noi esercita una forza non trascurabile. Mentre la Terra ruota su se stessa, l’attrazione gravitazionale della Luna agisce sull’area della Terra rivolta direttamente alla Luna. Quando in tale area vi sono prevalentemente terre emerse non si notano effetti significativi, ma se vi sono soprattutto gli oceani allora la forza gravitazionale lunare può sollevare le loro acque.

L’entità di questo «rigonfiamento» non dipende solo dall’intensità della forza di gravità ma anche dalla differenza fra l’attrazione gravitazionale che si risente su un lato del pianeta e quella che si esperisce sull’altro. Sul lato della Terra vicino alla Luna la forza gravitazionale (Fluna vicino) è più grande di un 7% rispetto a quella che si risente sul lato più lontano della Terra (Fluna lontano).

Schema che mostra l’origine della «forza differenziale»
causa della protuberanza delle acque su un lato della Terra.

Questa forza si chiama «forza di marea», ma non è associata solo alle maree. È anche responsabile di una serie di diversi fenomeni, tra cui la spaghettificazione nei buchi neri (il fenomeno per cui gli oggetti diventano estremamente allungati quando sono attratti in un buco nero). Preferisco chiamarla forza differenziale per mantenermi su un livello più generale del solo contesto delle maree. Quando la Terra in rotazione rivolge un lato alla Luna, in una zona disposta su tale lato si verificherà una fase di alta marea. Nelle aree perpendicolari a quella zona, invece, distanti dalla protuberanza (vedi lo schema), si verificherà una bassa marea, poiché le acque si ritirano spostandosi verso le zone di alta marea.

Il sistema in realtà è più complesso di come l’ho descritto. Con uno scenario di questo tipo si verificherebbe solo un’alta marea al giorno, mentre nella maggior parte delle località le alte maree sono due. Perché? Il motivo è che, oltre alla protuberanza di marea in direzione della Luna, c’è una protuberanza equivalente sul lato opposto del pianeta. A che cosa è dovuta?

Oltre alla forza gravitazionale della Luna c’è un’altra forza in gioco, causata dalla rivoluzione della Terra e della Luna. Sappiamo che la Luna orbita attorno alla Terra, ma il centro della rivoluzione non coincide con il centro della Terra. Piuttosto, sia la Terra sia la Luna orbitano attorno a un punto comune posto sulla linea che unisce i loro centri geometrici. Questo punto è chiamato «baricentro» ed è il centro di massa dei due corpi celesti.

Una delle cose che ritornano in continuazione quando si parla della Luna è che è decisamente grande in confronto alla Terra. È per questo che il centro di massa del sistema Luna/Terra non si trova al centro della Terra bensì a una distanza di circa 4700 km da esso (comunque è all’interno del nostro pianeta, che ha un raggio di 6400 km).

Torniamo all’analogia dei due pattinatori su ghiaccio che ruotano l’uno intorno all’altro, citata nel primo capitolo (vedi pagina 55-56). Se due patt...

Indice dei contenuti

• Copertina
• Sommario
• Introduzione: perché essere lunatici?
• L'Abc della Luna: le basi
• Il passato della Luna: la Luna nella nostra cultura
• Il presente della Luna: un esame più approfondito
• Il futuro della Luna: che cosa ci attende?
• Conclusioni: guardare avanti
• Ringraziamenti