Ma guardati luna, come funzioni…? Eclissi: 4 di 5 punti chiave

Dalla complessità di moti e dinamiche lunari, dal concorso di dinamiche complesse e perturbazioni gravitazionali multiple, premesse e punti chiave per comprendere questo spettacolo emozionante.

I moti e le dinamiche lunari sono assai complessi, tutt’altro che immediati. Richiedono grande sforzo di studio e calcolo matematico avanzato per essere colti e approfondimenti sempre più complessi, grazie ai quali si realizzano previsioni a breve, medio e lungo termine si producono i famosi calendari lunari. Serve capacità di rotazione mentale, cosa che grazie alle simulazioni al computer oggi è senza dubbio facilitata.

Sentirai quindi parlare, in modo tuttavia semplificato non temere, di alcuni concetti complessi, alcuni dei quali già affrontati in questa serie:

• eclìttica
• inclinazione del piano orbitale lunare rispetto all’eclittica
• intersezione dell’orbita lunare con l’eclittica nei NODI LUNARI
• fasi lunari specifiche, ovvero luna NUOVA oppure luna PIENA (in realtà come vedrai non è assoluto, c’è un certo margine di “gioco”)

• importanti eventi di allineamento Sole-Luna-Terra, Luna nuova, nodo, oppure Sole-Terra-Luna, Luna piena, nodo
• distanza e diametro angolare apparente (400 volte più grande, 400 volte più distante)
• Apogèo, perigèo (distanza luna dalla Terra), afèlio, perièlio (distanza Terra dal Sole)

Non scenderò certo in dettagli troppo tecnici, primo perché non ne sarei capace (non ne ho le competenze), secondo perché ai fini della comprensione generale di base non è necessario in questo contesto, essendo questo un blog divulgativo non per esperti.

Sappi soltanto che sto parlando di un sistema di interazioni complesso tra corpi astronomici distinti ma legati gravitazionalmente, e il tutto in tre dimensioni, quindi è davvero difficile per le menti di noi comuni mortali non addetti ai lavori, immaginare tali complesse dinamiche, e ti assicuro che sono davvero super complesse: vedi lo stato confusionale terrorizzato di Homer?!…

… ma qui il grosso del lavoro l’ho fatto io per te: non fraintendermi, sono tanti i contributi validi che trovi sul web, non sono certo il solo e di sicuro posso dare il mio contributo grazie a tanti altri prima di me. Quindi non devi far altro che rilassarti e concedermi la tua attenzione per alcuni minuti. Seguimi quindi nei prossimi punti, che vanno dal 1° al 4°.

Premessa non scontata:

“eclissi di Sole“
= è il Sole ad essere eclissato in modo totale, parziale, anulare, ibrido (dalla Luna)

“eclissi di Luna“
= è la Luna ad essere eclissata in modo parziale o totale (dalla Terra)

Punto 1°

La Terra rivoluziona in senso antiorario (in senso opposto alle lancette dell’orologio per capirci) intorno al Sole…

… tale piano si chiama “eclìttica” (perché è su tale piano che avvengono le eclissi), te ne ho parlato nel post sulla Diurna calante…

… ma qui aggiungo una facilitazione: puoi facilmente immaginarlo usando questo stratagemma (preso a prestito dal professor David Kornreich): conosci bene un dvd o cd vero?

Ecco, in questo particolare contesto astronomico, anziché circolare, immaginalo elissoidale (in parole povere come se schiacciassi leggermente il cerchio), che è più corretto.

Puoi visualizzare l’orbita della Terra attorno al Sole come un dvd elissoidale trasparente messo in orizzontale (qui per comodità di visualizzazione te l’ho messo di taglio) e la Terra che segue il solco più esterno che è appunto il solco dell’orbita (per questo devi immaginare il dvd trasparente, il resto non ci interessa).

Punto 2°

Mentre la Terra rivoluziona intorno al Sole, la luna rivoluziona in senso antiorario (quindi anch’essa in verso opposto alle lancette dell’orologio) intorno alla Terra (post Rotazione sincrona). Se ti fossi perso il post didattico sulla “rotazione sincrona” che spiega il fatto che noi vediamo sempre e solo la stessa “faccia” della Luna, puoi ammirare l’affascinante modello 🙂 che in questo brevissimo video da una dimostrazione pratica: il modello rappresenta la Terra e la pallina in mano la Luna (noterai che rivolta verso la Terra è disegnata una faccia, mentre sul retro la scritta “back side” cioè lato di dietro).

Nella realtà poi la Terra, al contrario che nel video, non è bloccata verso la Luna mentre ruota, anzi ruota molto più veloce della rivoluzione della Luna, tanto da creare per noi lo spettacolo apparente ma molto credibile di albe e tramonti da est ad ovest.

Punto 3°

Ora comincia il complicato, tieniti forte!

La luna NON rivoluziona intorno alla Terra sullo stesso piano su cui la Terra rivoluziona attorno al Sole …

… perché se così fosse puoi facilmente immaginare che, giacendo i tre corpi astronomici sullo stesso piano (lo stesso dvd)…

… ogni due settimane la luna si troverebbe esattamente in linea frapposta tra Sole e Terra (in congiunzione, eclissi di Sole, nell’infografica la situazione di sinistra)…

… e dopo altre due settimane si sarebbe spostata sempre in linea ma dietro la Terra (in opposizione, eclissi di Luna, nell’infografica la situazione di destra), e così via.

Questo non accade!
Come avrai certamente notato,
non si verifica un’eclisse ogni 2 settimane!

Non accade perché i piani orbitali di Terra e Luna non combaciano. Qui sotto vedi in modo assai chiaro la linea inclinata dell’orbita lunare rispetto a quella orizzontale dell’eclittica.

Usa quindi di nuovo l’immaginazione e lo stratagemma suggerito: il dvd trasparente su cui giace la luna è un po’ inclinato rispetto a quello su cui giace la Terra (nell’elaborazione grafica di Tiziana, qui sotto, puoi vedere che l’orbita della Luna è differenziata in rosso rispetto all’eclittica, e l’abbiamo volutamente esagerata rispetto ai gradi reali di inclinazione; inoltre la Terra è al centro solo per mostrare come si incontrano i 2 dvd, altrimenti doveva essere, come mostrato prima, il Sole al centro e la Terra sul solco esterno, ma qui vedi meglio l’incrocio dei due piani) …

… l’inclinazione è di poco più di 5 gradi (da 4°58′ a 5°19′: quanto basta per rendere complesso l’argomento)…

… quindi il dvd luna (e a te interessa più che altro il solco più esterno dell’orbita che segue la luna) “taglia” “incontra” “intèrseca” il dvd Terra in due punti …

… e in tal modo i punti effettivi dove la luna, nel rivoluzionare attorno alla Terra, incontra il dvd terrestre (l’orbita detta eclìttica), sono solo 2 e questi due vengono chiamati NODI LUNARI (nell’infografica sottostante l’orbita/dvd lunare è in verde mentre l’eclittica in rosso), mentre la linea che li collega idealmente, “Linea dei Nodi”.

Per potersi verificare una eclissi, di sicuro la “linea dei nodi” deve allinearsi con il Sole, ma dall’animazione velocizzata qui sotto puoi ben capire come tale evento accada solo ogni 6 mesi, quando cioè la Terra ha fatto mezzo giro intorno al Sole; ma attenzione, non è garantito che accada sempre dopo 6 mesi, per via dell’oscillazione del dvd lunare attorno al suo asse.

L’eclissi difatto avviene quando si verificano 2 condizioni:
– il Sole viene a trovarsi lungo la linea dei nodi
– contemporaneamente la luna si trova vicino o esattamente in uno dei due nodi (c’è un “margine di gioco” che ti indicherò)

Sappi che a rendere il tutto assai più complesso ci sono anche altri fattori, tra i quali, come ti ho appena accennato:
– il dvd lunare “oscilla” attorno al suo asse, e per questo motivo non tutte le volte si verifica l’allineamento che da luogo alle eclissi: si tratta proprio di un ingranaggio che ha bisogno di tempi umanamente medio-lunghi (mesi) per raggiungere periodicamente il momento della sincronizzazione
– la linea dei nodi in realtà nel lungo termine retrocede rispetto al senso di rivoluzione (ruota quindi in senso orario, ma molto più lentamente di quanto nell’animazione qui sotto), anche se in un tempo più di cento volte superiore ad una singola lunazione, ma al momento non ti interessa

Ci sei fino a qui?

Sei ancora in tempo per scegliere la pillola azzurra e dimenticare tutto questo, il mio blog, e continuare a vivere come avevi fatto prima di conoscermi 🙂 … oppure hai così tanta fame di conoscenza da non poter resistere e desideri con tutto il corpo e l’anima tentare la pillola rossa?

Forse però è già troppo tardi, potresti aver già iniziato ad accusare vertigini, e avresti pienamente ragione, sarebbe del tutto prevedibile, ma aspetta che non è mica finita qui, questo anzi è solo l’inizio! Ci sono altri due punti, uno te lo spiego ora, per l’altro dovrai aspettare il prossimo post (non posso mica perderti definitivamente lungo la strada, devo essere sicuro che questi concetti si sedimentino bene prima di proseguire con la mazzata finale).

… e pillola rossa sia!

Punto 4°

Succede quindi che questi due punti, i NODI (nell’infografica sottostante quei due punti neri, che ti ricordo essere i punti di intersezione del piano dell’orbita lunare con quella terrestre), virtualmente separano:

• la parte dell’orbita lunare che sta “sotto” l’eclittica (sotto il dvd su cui gira la Terra, in questo caso l’orbita in arancione a destra)

• dalla parte che sta “sopra” l’eclittica (sopra il dvd su cui gira la Terra, in questo caso l’orbita in arancione a sinistra).

Qui hai una visuale un po’ più distante per poter apprezzare anche l’eclittica con il Sole presente. Risulta sempre molto chiaramente come parte dell’orbita “finisca” sotto, e parte sopra:
– “Na” sta per “nodo ascendente“, “che sale” perché la luna nel suo verso di rivoluzione antiorario in quel punto “sale” da sotto a sopra l’eclittica
– “Nd” sta per “nodo discendente“, “che scende” perché la luna in quel punto si “tuffa” da sopra a sotto l’eclittica.

Rivoluzionando la luna in senso antiorario (al contrario delle lancette dell’orologio), vale a dire seguendo l’orbita in quella direzione, succede quindi che:

• NUOVA in Na
  quando diventando NUOVA si trova nel NODO ASCENDENTE sta quindi salendo sopra l’eclittica verso l’emisfero boreale, RI-EMERGE, e andando da nuova verso la piena si trova in fase crescente (falce crescente, 1° ottante, 1° quarto, gibbosa crescente) – il Sole si trova dalla parte opposta a te che guardi l’infografica

• PIENA in Nd
  mentre quando diventando PIENA si trova nel NODO DISCENDENTE, sta quindi scendendo al di sotto dell’eclittica, verso l’emisfero australe, SI IMMERGE, e andando da piena verso la nuova si trova in fase calante (gibbosa calante, 3° ed ultimo quarto, falce calante) – il Sole è ancora dalla parte opposta a te che guardi

FAI TUTTAVIA ATTENZIONE

resta di mente aperta ed elastica,
non fissarti o fossilizzarti!

… perché 6 mesi dopo che la luna nuova ha attraversato il nodo ascendente…

… quando si trova dalla parte opposta nella sua orbita intorno al Sole assieme alla Terra, visto che l’inclinazione sull’eclittica resta più o meno la stessa (4°58′-5°19′), la situazione è invertita:

6 mesi dopo, dicevo, il Sole si trova dalla parte di te osservatore, quindi la luna diventerà Nuova nel nodo discendente (quello ora rivolto verso il Sole) mentre diventerà Piena nel nodo ascendente (quello ora dalla parte opposta). Se quindi 6 mesi prima la luna nuova intercettava il nodo ascendente, 6 mesi dopo sarà nuova nel nodo discendente e per questo motivo normalmente si parla di Nuova o Piena in uno dei nodi, genericamente, poiché si alternano.

• NUOVA in Nd (6 mesi dopo)
  quando diventando NUOVA si trova nel NODO DISCENDENTE, sta quindi scendendo al di sotto dell’eclittica, verso l’emisfero australe, SI IMMERGE, e andando da nuova verso la piena si trova in fase crescente (falce crescente, 1° ottante, 1° quarto, gibbosa crescente), ma questa volta si trova sotto l’eclittica, non più sopra – il Sole in questo caso è ora proprio sotto di te

• PIENA in Na (6 mesi dopo)
  mentre quando diventando PIENA si trova nel NODO ASCENDENTE sta quindi salendo sopra l’eclittica verso l’emisfero boreale, RI-EMERGE, e andando da piena verso la nuova si trova in fase calante (gibbosa calante, 3° ed ultimo quarto, falce calante), ma questa volta si trova al di sopra dell’eclittica, non più sotto – il Sole anche qui è sotto di te osservatore

A questo punto ti starai forse facendo
una domanda legittima:
ma io, di tutta questa complessità,
cosa vedo in cielo?

Ciò che realmente percepisci

In questo post, tu osservatore cosmico stai guardando e apprezzando le dinamiche di tutto il Sistema Sole-Terra-Luna da lontano, dall’esterno.

Chiaramente però, per te abitante del pianeta Terra, Sole e Luna si levano e calano sempre sullo stesso percorso conosciuto. Considera infatti che tu in cielo vedi semplicemente:

• l’illusorio movimento della luna da est a ovest, come il Sole
  (sì, perché se non l’hai ancora capito non sono loro a spostarsi in quella direzione, siamo noi piuttosto a trottolare così veloci da dare quell’illusione)

• il susseguirsi delle fasi lunari (in realtà anche la Terra segue le stesse fasi, ma tu vivendoci sopra non puoi accorgertene)

Quindi non ti accorgi che in realtà lei, rivoluzionando intorno a noi, passa da “sotto” l’eclittica a “sopra” e poi di nuovo “sotto” ogni 15 giorni, diventando ogni volta Nuova o Piena quando si trova in un nodo (e in quel preciso momento intersecando l’eclittica)…

… in un ciclo che si ripete da miliardi di anni con precisione matematica complessa!

Attenzione però!
Non fare confusione!

Questo, il sorgere e tramontare della luna ogni giorno da est ad ovest, dovuto alla rotazione terrestre, avviene ogni giorno …

… ma non corrisponde a quell’arco che si vede nell’infografica che ho usato, che riguarda l’intero ciclo lunare o lunazione, 29 giorni! Ogni arco dell’orbita, quello sopra l’eclittica e quello sotto, dura quindi poco più di 14 giorni (il tempo che impiega ogni volta la falce crescente a trasformarsi in luna piena, o la gibbosa calante a trasformarsi in luna nuova). Per non parlare del fatto che il movimento apparente di luna e Sole in cielo è orario, mentre quello reale è antiorario…

Sono due prospettive diverse, mi raccomando non cadere in confusione: perché magari sembrerà scontata o banale questa precisazione, ma prevengo l’equivoco che potrebbe formarsi nella mente di chi fa ancora fatica ad assimilare i concetti complessi.

Ciò che ora SAI

• Tu semplicemente SAI che la luna sta attraversando un nodo quando “vedi” che sta diventando NUOVA (la falce calante si assottiglia sempre più fino a scomparire)

• SAI che la linea dei nodi NON è allineata con il Sistema Sole-Luna-Terra perché se così fosse avresti in questo caso eclisse di Sole (quindi nell’infografica sottostante la situazione ipotetica è quella in basso, e non quella in alto, né quella a destra)

• mentre 14 giorni dopo SAI che sta attraversando un altro nodo (non più quello di prima però) quando vedi, stavolta veramente, che sta diventando PIENA (la gibbosa crescente sta completamente riempiendo il disco lunare)

• e di nuovo SAI che la linea dei nodi NON è allineata con il Sistema Sole-Terra-Luna perché se così fosse, in questo caso avresti eclisse di luna (quindi nell’infografica sottostante la situazione ipotetica è quella della luna di sinistra)

… mentre invece eccola lì bella luminosa!

• D’altro canto SAI (e oggi si viene avvisati con grandissimo anticipo anche grazie al grande fermento dei gruppi di astrofili sui social) che quando sta avvenendo un’eclissi di Sole totale…

… uno spettacolo assolutamente da vivere almeno una volta nella vita, perché quel disco nero è proprio lei, la Luna, 400 volte più piccola del Sole ma anche 400 volte più vicina, a creare questo autentico spettacolo mozzafiato …

… il Sistema Sole-Luna-Terra è allineato e la luna nuova È in un nodo!

• Così come, quando si verifica un’eclissi di Sole parziale…

… che non sarà mai come una totale, ma ha comunque il suo innegabile fascino…

… il Sistema Sole-Luna-Terra è allineato ma la luna nuova è VICINA al nodo e non esattamente in esso!

• Allo stesso modo SAI che quando si verifica un’eclissi di Luna totale…

… i cui vari passaggi sono sempre seguiti e magistralmente catturati da Signori e Signore astrofili…

… e ci tengo a farti notare che quella enorme ombra che eclissa la luna siamo proprio noi, la Terra, questo è davvero affascinante…

… il Sistema Sole-Terra-Luna è allineato e la Luna È in un nodo!

• Così come, quando avviene un’eclissi di Luna parziale…

… che resta sempre un fenomeno affascinante (l’ombra che aumenta e si sposta siamo sempre noi)…

… il Sistema Sole-Terra-Luna è allineato ma la luna nuova è VICINA al nodo e non esattamente in esso!

Dipende poi da alcuni fattori complessi il tipo di eclissi che vedrai:
– totale (sia di Sole che di Luna)
– parziale (sia di Sole che di Luna)
– anulare (eclissi di Sole)
– ibrida (eclissi di Sole che inizia anulare e termina totale)

Per il resto non avresti modo di percepire questi passaggi,
né di vedere l’immergersi e il ri-emergere dall’eclittica,
MA ORA LO SAI!

La luna quindi ritroverà l’allineamento con Sole e Terra solo quando sarà dalla parte opposta a dove si era allineata prima, ogni 6 mesi circa: tuttavia, per un’altra eclisse totale ci vorrà più tempo, circa 1 anno e mezzo, e addirittura se tu volessi avere un’altra eclissi totale nello stesso luogo della Terra dove l’hai potuta apprezzare la prima volta, ti conviene rinunciare, succede in media ogni 360 anni! Di un po’ di numeri ti parlo comunque nel prossimo post, numeri che ti interesseranno senza dubbio vedrai.

La linea dei nodi, che è una linea immaginaria che cambia costantemente in base a dove la luna interseca l’eclittica mentre rivoluziona intorno alla Terra, in realtà si muove molto lentamente e in senso opposto, retrogrado e quindi in senso orario, impiegando infatti ben 18 anni a fare un giro completo (Ciclo di Sàros), in un sistema ripeto dinamico e complesso difficile da immaginare e visualizzare a mente senza un ausilio informatico.

Ti saluto e ti aspetto al prossimo post che integra e completa il presente, e che quindi devi assolutamente non perdere: rilassati con questo bel video breve di Luigi Serio, in compagnia di una splendida gibbosa calante di dicembre 2022.

Post didattici precedenti:

• Ma guardati luna, come funzioni…? Distanza e “rotazione sincrona”
• Ma guardati luna, come funzioni…? Rivoluzione e fasi

Link utili:

• foto di titolo Eduardo Schaberger Poupeau
• Le fasi lunari, le eclissi di Sole e di Luna, di Enrico Vitali
• “L’Almanacco Astronomico”, Franco Martinelli
• animazioni Linea dei nodi, Claudio Arditi
• AMA – Associazione Marchigiana Astrofili Ancona, Osservatorio Astronomico di Ancona
• Alberto Villa, presidente Associazione Astrofili Alta Valdera, curatore di un‘ottima dispensa sulle eclissi che invito a leggere con grande attenzione, compresa la sezione ricca di suggerimenti preziosi su “come” osservare le eclissi
• Associazione AstronomiAmo AAA, Dany Gozzi
• Donato Lioce
• Davide Necchi
• Ana Leonor Hernandez
• Anna Maria Catalano
• Giacomo Venturin
• Cristina Cellini & Fiorenzo Mazzotti
• Lorenzo Sestini
• studente di Christof Wiedemair, Dominik Moser
• Dario Orizio
• Alessandro Bianconi
• video Luigi Serio

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