Scienze: le fasi lunari

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Difficoltà: media
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Introduzione

Nel 1609 Galileo Galilei osservò la luna col telescopio e notò che questa non presentava una superficie perfettamente liscia. Molteplici altre caratteristiche contraddistinguono quest'astro da altri, secondo la scienze: la luna ha un raggio quattro volte minore rispetto a quello della Terra ed una forza di gravità che è 1/6 di quella terrestre. I movimenti principali della Luna sono tre: il moto di rotazione intorno al proprio asse, il moto di rivoluzione intorno alla terra e, infine, il moto di traslazione, insieme alla Terra, intorno al Sole. Le diverse posizioni che assumono questi tre astri danno origine ad un fenomeno, "le fasi lunari". Le fasi lunari sono dovute al moto di rivoluzione della Luna e al suo conseguente ciclico cambiamento di posizione rispetto alla Terra e al Sole.

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Le quattro posizioni fondamentali

Vi sono quattro posizioni fondamentali, rappresentati nella figura a lato e nell'elenco sottostante dai numeri dispari, e quattro fasi intermedie:Luna nuova (o congiunzione o fase di novilunio) Luna crescentePrimo quartoGibbosa crescenteLuna piena (o opposizione o fase di plenilunio) Gibbosa calanteUltimo quartoLuna calanteIl termine "quarto" si riferisce alla posizione della Luna nell'orbita attorno alla Terra, da tali due posizioni dalla Terra è visibile mezzo emisfero.
Quando si trova in congiunzione, cioè è interposta tra il Sole e la Terra, la faccia rivolta verso il nostro pianeta non è illuminata, quindi non è possibile vederla: questa fase è detta "novilunio" o luna nuova. Durante questa fase la luna si trova dalla stessa parte del Sole e, come quest'ultimo, sorge alle 6 e tramonta alle 18. Se si allinea con la Terra e con il Solek, si verifica un'eclissi solare.

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Se si trova in opposizione

Quando si trova in opposizione, ovvero dalla parte opposta del Sole rispetto alla Terra, è illuminata interamente: in questa fase, detta "di plenilunio" o luna piena, il nostro satellite sorge alle 18 e tramonta alle 6. Se si allinea dietro la zona d'ombra della Terra si verifica un'eclissi lunare.

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Il novilunio ed il plenilunio

Tra il novilunio ed il plenilunio ci sono le posizioni di quadratura che si formano quando i tre astri creano un angolo di 90° con la Terra al vertice. Dopo il novilunio si verifica il primo quarto, in cui la Luna percorre un quarto di orbita ed è illuminata solo per un quarto della sua superficie. Infine, dopo il plenilunio, si ha l'ultimo quarto durante il quale il nostro satellite ha percorso tre quarti di giro e ci appare illuminato per metà (ma non la stessa del primo quarto). Dopo il novilunio, la Luna assume la forma di una piccola falce ed è detta "luna crescente": dopo il plenilunio, si riduce la parte visibile illuminata ed è detta "luna calante".

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Il calcolo delle fasi lunari

Per il calcolo delle fasi lunari si possono impiegare delle specifiche formule chiuse, come quelle proposte in tempi recenti dal matematico Jean Meeus e perfettamente idonee ad essere informatizzate, oppure in modo più semplice e, volendo, rigoroso, tramite un comune calcolo iterativo. Nonostante l'impiego di formule notevolmente più semplici e brevi, il metodo iterativo ha lo svantaggio di richiedere necessariamente la conoscenza della longitudine apparente del Sole e della Luna, mentre invece non è necessaria applicando un metodo a formula chiusa,.

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