Luna | |
Luna piena in Nord America . | |
Caratteristiche orbitali | |
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Semiasse maggiore | 384.399 km (0,002 57 au ) |
Apogeo | 406.300 km (0,002 7 au ) |
Perigeo | 356.700 km (0,002 4 au ) |
Circonferenza orbitale | 2.449.000 km |
Eccentricità | 0.05490 |
periodo di rivoluzione | 27.321 582 d (27 d 7 h 43,1 min) |
periodo sinodico | 29,530 589 d |
Velocità orbitale media | 1.022 km / sec |
Velocità orbitale massima | 1.052 km / sec |
Velocità orbitale minima | 0,995 km / sec |
Inclinazione sulla eclittica | 5.145 ° |
Satelliti conosciuti | 0 |
satellite di | la terra |
Designazione sistematica | terra io |
Caratteristiche fisiche | |
raggio equatoriale | 1.737,4 km (0,273 Terra) |
raggio polare | 1.735,97 km (0,273 Terra) |
Perimetro equatoriale | 10.921 km (0,273 Terra) |
La zona | 37.871.220,85 km 2 (0,074 Terra) |
Volume | 2.195 8 × 10 10 km 3 (0.020 Terra) |
Massa | 7,347 7 × 10 22 kg (0,0123 Terra) |
Densità totale | 3.346 4 × 10 3 kg / m 3 |
Gravità superficiale | 1.622 m / s 2 (0,1654 g) |
Velocità di rilascio | 2,38 km / sec |
Periodo di rotazione ( giorno siderale ) |
27,321 582 d |
Velocità di rotazione ( all'equatore ) |
16,657 2 km / h |
Inclinazione dell'asse | 6.687 ° |
Ascensione retta del polo nord | 270,00 ° |
Declinazione del Polo Nord | 66,54 ° |
Albedo geometrico visivo | 0,136 |
Temperatura superficiale | |
• Massimo | 396 K ( 123 ° C ) |
• Medio | 200 K ( -73 ° C ) |
• Minimo | 40 K ( -233 ° C ) |
Caratteristiche dell'atmosfera | |
Pressione atmosferica | 10 −10 Pa |
La Luna è l'unico satellite naturale permanente del pianeta Terra . E 'la quinta più grande satellite naturale nel Sistema Solare e il più grande dei satelliti dei pianeti in relazione alla dimensione del pianeta attorno a cui orbita . È il secondo satellite più denso del Sistema Solare dopo Io , un satellite di Giove .
La Luna è in rotazione sincrona con la Terra, quindi mostrandole costantemente la stessa faccia. Questa, chiamata la faccia visibile , è caratterizzata da scuri mari lunari vulcanici che riempiono gli spazi tra i limpidi altopiani - alcuni raggiungono i 9 km sul livello del mare - ei suoi prominenti crateri da impatto . Al contrario, ha una faccia nascosta , che ha meno mari ma molti più crateri, tra cui il bacino del Polo Sud-Aitken , il più grande del satellite e uno dei più grandi del Sistema Solare per il suo diametro di 2.500 km . È privo di un'atmosfera densa e di un campo magnetico . La sua influenza gravitazionale sulla Terra produce le maree oceaniche , le maree terrestri , un leggero allungamento della durata della giornata e la stabilizzazione dell'inclinazione dell'asse Terra.
La distanza orbitale media della Luna è di 384.402 km , ovvero circa trenta volte il diametro della Terra , e il suo periodo di rivoluzione è di 27,3 giorni. La dimensione apparente della Luna nel cielo è approssimativamente la stessa di quella del Sole , poiché il diametro della stella è circa 400 volte quello del satellite, ma è anche 400 volte più lontano. Pertanto, la Luna può coprire quasi esattamente il Sole nel cielo, consentendo il verificarsi di eclissi solari totali . Questa apparente corrispondenza dimensionale scomparirà in un lontano futuro a causa dell'aumento della distanza lunare di circa 3,8 cm all'anno. La formazione della Luna risale a circa 4,51 miliardi di anni fa, poco dopo quella della Terra . La spiegazione più largamente accettata è che la Luna si è formata dai detriti che rimane dopo un gigantesco impatto tra un proto-Terra e un Marte- dimensioni protopianeta chiamato Theia .
Il satellite naturale, a volte indicato come Terra I , è stato sorvolato per la prima volta dalla sonda spaziale Luna 2 nel 1959. Per più di un decennio è stato studiato in particolare dai programmi Luna e Apollo , rispettivamente sovietico e americano . Questa corsa allo spazio culminò nel 1969 con i primi umani che misero piede sulla luna durante la missione Apollo 11 che trasportavano Neil Armstrong e Buzz Aldrin . Altri dieci astronauti della NASA percorrono poi il suolo lunare fino all'Apollo 17 nel 1972. Queste missioni consentono il ritorno sulla Terra delle rocce lunari che, con osservazioni effettuate in loco, servivano a sviluppare la comprensione geologica della Luna , della sua struttura interna e della sua storia formazione. Abbandonata dal 1974 dalle potenze spaziali, la stella ha guadagnato nuovo interesse negli anni '90, con due missioni della NASA - Clementine e Lunar Prospector - che hanno scoperto segni della presenza di ghiaccio d' acqua , in particolare al Polo Sud . A partire dalla fine degli anni '90, la Luna è stata la destinazione principale per le sonde spaziali di nuove nazioni spaziali , tra cui Cina , Giappone e India . Per gli anni 2020 sono previste nuove missioni con equipaggio sulla Luna , o addirittura la colonizzazione .
Come secondo oggetto celeste nel cielo terrestre per la sua magnitudine apparente , dopo il Sole, e per il suo ciclo regolare di fasi corrispondente al suo periodo sinodico di 29,5 giorni, la Luna funge da punto di riferimento e influenza culturale per le società umane da tempo immemorabile. Questi si trovano nella lingua, nei calendari , nell'arte e nella mitologia . Ad esempio, la dea Luna , nella mitologia romana , o Selene , nella mitologia greca , le diedero rispettivamente il nome e un aggettivo corrispondente.
La Luna è uno sferoide a causa dell'allungamento creato dalle forze di marea , con il suo asse maggiore spostato di 30° dalla Terra a causa delle anomalie gravitazionali causate dai suoi bacini d'impatto . La sua forma è più allungata di quanto le attuali forze di marea possano spiegare. Questo "rigonfiamento fossile" suggerisce che la Luna si è solidificata quando oggi orbitava a metà della distanza dalla Terra e che ora sarebbe troppo fredda perché la sua forma si adattasse a questo cambiamento di messa a fuoco. Il suo raggio equatoriale è 1.738,1 km e il suo raggio polare è 1.736,0 km , il che gli conferisce un appiattimento di 0,001, tre volte più piccolo di quello della Terra. Il suo raggio medio è di 1.737,4 km , che corrisponde a circa il 27% del raggio terrestre .
La sua massa essendo 7,346 × 10 22 kg , ovvero poco più dell'uno per cento della massa terrestre , la gravità superficiale sperimentata sulla Luna è molto inferiore a quella terrestre: con 1,62 m/s 2 , è sei volte più piccola. Quindi, anche se la sua massa rimane costante, un essere umano sulla Luna vede il suo peso diviso per sei; allo stesso modo, indossare una tuta spaziale da 90 kg equivale alla sensazione di indossare una tuta da 15 kg sulla Terra. Inoltre, la velocità di rilascio sulla Luna è più lenta di quella della Terra, a 2,38 km/s contro 11,2 km/s . Il campo gravitazionale della Luna viene misurato tracciando l' effetto Doppler dei segnali radio emessi dai dispositivi orbitanti. Le caratteristiche principali della gravità lunare sono le ripetizioni (o mascons), grandi anomalie gravitazionali positive associate ad alcuni dei bacini da impatto giganti, in parte causate dalle dense colate di lava basaltica che riempiono i mari lunari . Queste anomalie influenzano notevolmente l'orbita dei veicoli spaziali intorno alla Luna. Tuttavia, i flussi di lava da soli non possono spiegare l'intera firma gravitazionale; sono state identificate concentrazioni di massa indipendenti dal vulcanismo marino.
La Luna è un corpo differenziato , strutturato in una crosta , mantello e nucleo distinti. È il secondo satellite naturale più denso del Sistema Solare dopo Io , uno dei satelliti di Giove . Tuttavia, il suo nucleo (probabilmente costituito da ferro metallico legato con una piccola quantità di zolfo e nichel ) ha un raggio di circa 350 chilometri al massimo, o il 20% del raggio della Luna. Le analisi delle variazioni nella rotazione della Luna indicano che è almeno parzialmente fusa e quindi ha un nucleo interno solido circondato da un nucleo esterno liquido. Sarebbe quindi solido fino a 240 km dal centro e poi liquido fino a poco più di 300 km .
trucco |
Formula chimica |
Composizione | |
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mari | Terra | ||
Silice | SiO 2 | 45,4% | 45,5% |
Allumina | Al 2 O 3 | 14,9% | 24,0% |
Ossido di calcio | CaO | 11,8% | 15,9% |
Ossido di ferro (II) | FeO | 14,1% | 5,9% |
Ossido di magnesio | MgO | 9,2% | 7,5% |
Ossido di titanio | TiO 2 | 3,9% | 0,6% |
Ossido di sodio | Na 2 O | 0,6% | 0,6% |
99,9% | 100.0% |
Intorno al nucleo si trova uno strato limite di roccia parzialmente fusa fino a circa 500 km dal centro. Al di là di questo strato si trovano il mantello e la crosta , entrambi formati da rocce solide ma di diversa composizione chimica e mineralogica . La crosta, mediamente spessa circa 50 chilometri, affiora nelle “terre”; è presente anche nei "mari", ma ricoperta da spessi strati di lava .
L'origine di questa struttura interna sarebbe la cristallizzazione frazionata di un oceano magmatico lunare poco dopo la formazione della Luna , 4,5 miliardi di anni fa. Il raffreddamento di questo oceano magmatico avrebbe dapprima prodotto la precipitazione e la sedimentazione di cristalli di olivina , clinopirosseno e ortopirosseno formando un mantello mafico e poi, dopo che circa tre quarti dell'oceano magmatico si erano cristallizzati, la formazione e flottazione dei cristalli di plagioclasio è all'origine del la crosta. Gli ultimi liquidi a cristallizzare, intrappolati tra la crosta e il mantello, sarebbero stati altamente arricchiti di elementi incompatibili , tra cui gli elementi radioattivi KREEP che producono calore. Tuttavia, questo modello non spiega completamente le caratteristiche osservate della composizione della superficie, in particolare le asimmetrie della distribuzione del torio tra le facce visibili e nascoste.
La mappatura geochimica della superficie lunare, effettuata utilizzando orbiter , è in accordo con questa prospettiva: la superficie degli altipiani ("terra"), rappresentativa della crosta, è costituita principalmente da anortosite , rocce ignee principalmente composte da. plagioclasio ; quella dei "mari", come quella dei campioni di rocce lunari raccolti in loco, sono lave di composizione mafica , più ricche di ferro dei basalti terrestri .
Il magnetometro MAG e il riflettometro elettronico del Lunar Prospector hanno permesso nel 2008 di ottenere la prima mappa completa dei campi magnetici lunari. Rivela che i bacini d'impatto dominano la distribuzione di questi campi, i più deboli (meno di 0,2 nT ) si trovano nei bacini più grandi e più recenti, Mare Orientale e Mare Imbrium , mentre i campi più bassi e più forti (maggiori di 40 nT ) sono misurata sopra superfici diametralmente opposte a questi stessi bacini. I campi più forti registrati corrispondono a meno di un centesimo del campo magnetico terrestre .
Il campo magnetico lunare è interamente dovuto alla magnetizzazione delle rocce crostali, e oggi la Luna non ha un campo magnetico planetario dipolare.
Parte della magnetizzazione può provenire da campi magnetici transitori generati durante grandi impatti. Questi impatti creano l'espansione di una nuvola di plasma al momento dell'impatto, generando un campo magnetico ambientale. Ciò è confermato dalla posizione apparente delle maggiori magnetizzazioni crostali vicino agli antipodi dei bacini da impatto giganti. Tuttavia, la maggior parte della magnetizzazione è ereditata da un'epoca in cui la Luna aveva un campo magnetico globale, come la Terra e altri pianeti.
Storia del campo magnetico lunareLa presenza di un campo magnetico globale subito dopo la formazione della Luna è attestata dalla magnetizzazione residua delle sue rocce più antiche. Lo studio dettagliato di un vecchio campione di troctolite di 4,25 Ga riportato durante le missioni Apollo dimostra l'esistenza di un paleo-campo con un'intensità da 20 a 40 µT - quindi molto paragonabile a quella della corrente del campo magnetico terrestre - che sarebbe progressivamente diminuito e che sarebbe terminato almeno dopo 2,5 Ga fa . Questo risultato conferma la presenza di un effetto dinamo in questo momento, ma non permette di conoscerne con precisione il meccanismo ( convezione termica o solutale, in particolare).
Studi paleomagnetici condotti dal 2009 al 2014 mostrano che una dinamo lunare ha operato tra almeno 4,25 e 1,92 Ga e che un periodo di alto campo (con un'intensità di campo media di circa 77 μT in superficie) è durato tra 3,85 e 3,56 Ga , seguito da un calo dell'intensità superficiale al di sotto di 4 μT intorno a 3,19 Ga . Due studi successivi, nel 2017 e nel 2020, mostrano che un calo di ordine di grandezza delle paleointensità lunari compreso tra 3,56 e 3,19 Ga è stato seguito da un periodo di basso campo (intensità di campo superficiale dell'ordine di 5 μT ) quindi un secondo e ultimo periodo di declino tra 1,92 e 0,8 Ga , che si è conclusa con l'arresto della dinamo lunare, segno di una completa cristallizzazione del nucleo lunare. Vengono proposte due ipotesi per spiegare la successione di due periodi stabili, uno ad alto campo e l'altro a basso campo: (1) erano in grado di funzionare due distinti meccanismi dinamo, il primo generando un campo forte fino al suo collasso e il secondo mantenendo un campo basso, o (2) un meccanismo a dinamo singolo era bistabile, passando da uno stato di campo alto a uno stato di campo basso.
La topografia della Luna, detta anche selenografia , viene misurata mediante altimetria laser e stereoscopia . Il suo rilievo più visibile è il bacino Polo Sud-Aitken , con un diametro di circa 2.500 km , il più grande cratere sulla Luna e uno dei più grandi crateri da impatto del Sistema Solare, il cui impatto avrebbe ribaltato l' asse di rotazione della stella di 15°. Con una profondità di 13 km , il suo pavimento è il punto più basso della superficie della Luna. Le elevazioni più elevate della superficie si trovano direttamente a nord-est e si suggerisce che queste morfologie possano essere state ispessite dall'impatto leggermente obliquo che ha formato il bacino. Altri bacini di grande impatto, come il Rainy , Serenity , Crisis , Smythii e Oriental Seas , hanno anche altitudini regionali basse e bordi rialzati. La superficie della faccia più lontana della Luna è in media di circa 1,9 km più alta di quella della faccia visibile.
La scoperta di scarpate di faglia da parte del Lunar Reconnaissance Orbiter suggerisce che la Luna si sia ridotta di circa 90 metri negli ultimi miliardi di anni. Caratteristiche di contrazione simili esistono su Mercurio . Uno studio del 2019 su oltre 12.000 immagini scattate dall'orbiter mostra che il Mare Frigoris , un grande bacino vicino al Polo Nord lunare e ritenuto geologicamente morto, si sta spezzando e si muove. Poiché la Luna non ha placche tettoniche , la sua attività tettonica è lenta e si sviluppano crepe man mano che perde calore interno .
Sistema di coordinateIl punto di riferimento per le coordinate selenografiche è il piccolo cratere Mösting A , definito come avente le coordinate (−3.212, −5.211). In generale, il primo meridiano della Luna corrisponde al centro del disco lunare visto dalla Terra, l' IAU raccomanda come asse la direzione media dal centro della Luna al centro della Terra.
"mari" lunariI tratti scuri e relativamente privi di sembianze della luna, ben visibili ad occhio nudo dalla Terra, sono chiamati "mari" perché un tempo si credeva fossero pieni d' acqua . Sono ora conosciuti come vasti bacini solidificati di antiche lave basaltiche . Sebbene simili ai basalti terrestri, i basalti lunari contengono più ferro e nessun minerale alterato dall'acqua. La maggior parte di questa lava è eruttata o è defluita in depressioni associate a bacini da impatto . Diverse province geologiche contenenti vulcani a scudo e cupole lunari vulcaniche si trovano all'interno dei "mari" della faccia visibile.
Quasi tutti i mari si trovano sul lato visibile della Luna e coprono il 31% della superficie su questo lato, rispetto al 2% del lato lontano. Sulla base delle mappe geochimiche ottenute dallo spettrometro gamma del Lunar Prospector , si stima che ciò sia dovuto ad una concentrazione di elementi produttori di calore - detti anche KREEP - sotto la crosta della faccia visibile che avrebbe causato il riscaldamento, parziale fusione, salendo a la superficie e l'eruzione del mantello sottostante. La maggior parte dei basalti nei mari lunari eruttò durante l' Imbriano superiore , 3,0-3,5 miliardi di anni fa, anche se alcuni campioni datati radiometricamente potrebbero essere vecchi di 4,2 miliardi di anni.
Datate dai conteggi dei crateri , le eruzioni più recenti sulla Luna sono state a lungo stimate intorno a 1,2 miliardi di anni fa. Tuttavia, nel 2006 uno studio del cratere Ina - una minuscola depressione nel Lacus Felicitatis - mostra caratteristiche frastagliate e relativamente prive di polvere che, a causa della mancanza di erosione da detriti di ricaduta, sembravano avere solo pochi milioni di anni, anche se c'è nessun consenso su questa datazione. I terremoti lunari e le emissioni di gas indicano anche una certa attività lunare continua. Nel 2014, la NASA ha annunciato di aver scoperto "estese prove del recente vulcanismo lunare" in 70 mari irregolari identificati dal Lunar Reconnaissance Orbiter , alcuni dei quali hanno meno di 50 milioni di anni. Ciò solleva la possibilità che il mantello lunare sia molto più caldo di quanto si pensasse in precedenza, soprattutto per quanto riguarda la faccia visibile dove la crosta profonda è molto più calda a causa della maggiore concentrazione di elementi radioattivi. Poco prima erano state segnalate testimonianze di vulcanismo basaltico tra i 2 ei 10 milioni di anni all'interno del cratere Lowell - situato nel Mare Orientale , a livello della zona di transizione tra la faccia visibile e quella nascosta. Un mantello inizialmente più caldo potenzialmente associato ad arricchimento locale di elementi KREEP nel mantello potrebbe essere responsabile di attività vulcaniche prolungate anche dall'altra parte del bacino orientale.
Le regioni più chiare della Luna sono chiamate terrae , o più comunemente altopiani perché hanno un'altitudine maggiore rispetto alla maggior parte dei mari. Sono radiometricamente datati come se fossero state formate 4,4 miliardi di anni fa e potrebbero rappresentare accumula di plagioclasi dal mare magmatica lunare . A differenza della Terra, nessuna grande montagna lunare si sarebbe formata a seguito di eventi tettonici .
La concentrazione dei mari sul lato a vista, probabilmente riflette una molto più spessa crosta di altopiano sul lato più lontano, che potrebbe essersi formata durante l'impatto a bassa velocità di una seconda luna dalla Terra poche decine di milioni di anni fa. Anni dopo la formazione della Luna .
Crateri da impattoLa superficie lunare ha anche molti crateri da impatto . Si formano quando asteroidi e comete si scontrano con il satellite. Ce ne sono circa 300.000 con una larghezza di almeno un chilometro sulla sola faccia visibile. I periodi della scala temporale geologica lunare prendono il nome dai più importanti eventi di impatto che si sono verificati lì, come il Nectarian dopo il Mare Nectaris o l' Imbrium dopo il Mare Imbrium . Come il Mare Orientale , queste strutture sono caratterizzate da molteplici anelli di materiale sollevati su un diametro di alcune centinaia o addirittura migliaia di chilometri e associati ad un ampio grembiule di depositi di materiale espulso che formano una stratigrafia regionale. Altri crateri più piccoli come Eratostene e Copernico sono caratteristici di periodi successivi e quindi diedero i loro nomi all'Eratostene e al Copernicano . La mancanza di atmosfera, le condizioni meteorologiche e i recenti processi geologici per creare erosione fanno sì che molti di questi crateri siano ben conservati.
Sebbene solo pochi bacini siano stati datati con certezza, sono utili per assegnare le età relative. Poiché i crateri da impatto si accumulano a una velocità quasi costante, il conteggio del numero di crateri per unità di area viene utilizzato per stimare l'età della superficie. Inoltre, le età radiometriche delle rocce fuse all'impatto raccolte durante le missioni Apollo sono comprese tra 3,8 e 4,1 miliardi di anni: sono uno dei principali argomenti dell'esistenza di un grande bombardamento tardivo .
La crosta lunare è ricoperta da uno strato superficiale altamente frammentato chiamato regolite , formato da processi di impatto. La regolite più fine, che costituisce il suolo lunare di vetro di biossido di silicio , ha una consistenza simile alla neve e un profumo simile a polvere nera . La regolite delle superfici più vecchie è generalmente più spessa di quella delle superfici più giovani: il suo spessore varia da 10 a 20 km negli altopiani e da 3 a 5 km nei mari. Sotto lo strato di regolite finemente tritato c'è il mega-geolite, uno strato di roccia molto fratturata spesso diverse miglia.
Il confronto delle immagini ad alta risoluzione ottenute dal Lunar Reconnaissance Orbiter mostra un tasso di presenza di crateri significativamente più alto di quanto stimato in precedenza. Pertanto, si presume che un processo di craterizzazione secondario causato da ejecta proiettato ad ogni impatto sposti i primi due centimetri della regolite cento volte più velocemente di quanto suggerito dai modelli precedenti, con una scala temporale dell'ordine di 81.000 anni.
Milioni di anni prima dei nostri giorni vortici lunariI vortici lunari sono enigmatiche formazioni brillanti osservate sulla superficie della Luna. Presentano un albedo elevato, caratteristiche ottiche simili a quelle di una regolite relativamente giovane, e di forma per lo più sinuosa. Questa forma è spesso accentuata da regioni di bassa albedo che si snodano tra i brillanti vortici.
Presenza di acquaL' acqua liquida non può persistere sulla superficie della Luna. Se esposta alla radiazione solare , l'acqua si dissocia rapidamente per fotolisi e viene quindi trasportata nello spazio. Tuttavia, dagli anni '60, gli scienziati hanno ipotizzato che il ghiaccio d'acqua potrebbe essere depositato dalle comete o addirittura prodotto dalla reazione di rocce lunari ricche di ossigeno e idrogeno dal vento solare , lasciando tracce di acqua che potrebbero eventualmente persistere nel crateri di eterna oscurità ai due poli lunari. Le simulazioni numeriche suggeriscono che fino a 14.000 km 2 della superficie del satellite sarebbero costantemente in ombra. La presenza di quantità d'acqua utilizzabili sul satellite è un fattore importante per prevedere in modo proficuo una colonizzazione della Luna . In effetti, l'alternativa di trasportare l'acqua dalla Terra sarebbe proibitiva.
Nel 1994, l'esperimento radar effettuato a bordo dell'orbiter Clementine riportò l'esistenza di piccole sacche di acqua ghiacciata vicino alla superficie. Tuttavia, successive osservazioni radar del radiotelescopio di Arecibo suggeriscono che è più probabile che questi risultati siano rocce espulse durante la formazione di giovani crateri da impatto. Nel 1998, lo spettrometro di neutroni Lunar Prospector ha rivelato la presenza di elevate concentrazioni di idrogeno nel primo metro di profondità della regolite vicino alle regioni polari. Perle di lava vulcanica, riportate sulla Terra durante la missione Apollo 15 , presenti dopo la ricerca di piccole quantità di acqua al loro interno.
La sonda Chandrayaan-1 , lanciata nel 2008, conferma l'esistenza di ghiaccio d'acqua in superficie grazie al modulo Moon Mineralogy Mapper di bordo . Lo spettrometro osserva le righe di assorbimento corrispondenti all'idrossile nella luce solare riflessa, indicando la presenza di grandi quantità di ghiaccio d'acqua sulla superficie lunare. I dati indicano concentrazioni dell'ordine di 1000 ppm . Nel 2009, LCROSS ha inviato un impattore di 2.300 kg in un cratere di oscurità eterna e ha rilevato almeno 100 kg di acqua in un pennacchio di materiale espulso. Un'altra revisione dei dati LCROSS rivela che la quantità di acqua rilevata è più vicina a 155 ± 12 kg . Nel maggio 2011 viene annunciata la rilevazione da 615 a 1410 ppm di acqua nelle inclusioni fusa nel campione lunare n o 74220. Si tratta del "terreno arancione" ad alto contenuto di titanio di origine vulcanica raccolto durante la missione Apollo 17 nel 1972. Tale concentrazione è paragonabile a quella del magma nel mantello superiore della Terra .
L'analisi dei risultati del Moon Mineralogy Mapper (M3) porta ad agosto 2018 per la prima volta la conferma della presenza di ghiaccio d'acqua sulla superficie della Luna. I dati rivelano le distinte firme riflettenti del ghiaccio d'acqua, in contrasto con quelle della polvere e di altre sostanze riflettenti. Si trovano depositi di ghiaccio. al Polo Nord e al Polo Sud , sebbene siano più abbondanti al Sud, dove sono più frequenti i crateri di eterna oscurità.
Nell'ottobre 2020, gli astronomi hanno riferito di aver rilevato acqua sulla superficie illuminata dal Sole della Luna da diversi veicoli spaziali indipendenti, tra cui l' Osservatorio stratosferico per l'astronomia a infrarossi (SOFIA).
Il volume di acqua presente sulla Luna è stimato nel 2018 da Paul Spdis tra 100 milioni e un miliardo di metri cubi a ciascun polo.
L' inclinazione dell'asse della Luna rispetto all'eclittica è di soli 1,5424°, molto meno dei 23,44° della Terra. Per questo motivo l'irraggiamento solare del primo varia molto meno con le stagioni , ei dettagli topografici giocano un ruolo cruciale negli effetti stagionali.
Secondo le immagini scattate da Clementine nel 1994, quattro regioni montuose ai margini del Cratere Peary , vicino al Polo Nord della Luna, potrebbero rimanere illuminate per tutto il giorno lunare, creando picchi di luce eterna . Tali regioni non esistono al Polo Sud. Allo stesso modo, ci sono luoghi che rimangono in ombra permanente sul fondo di molti crateri polari, il che implica che questi " crateri dell'oscurità eterna " sono estremamente freddi. Il Lunar Reconnaissance Orbiter misura le temperature estive più basse nei crateri del Polo Sud a 35 K (-238 ° C ) e solo 26 K (-247 ° C) verso il solstizio d'inverno nel cratere Hermite al Polo Nord . È la temperatura più bassa nel Sistema Solare mai misurata da un veicolo spaziale, inferiore persino a quella della superficie di Plutone .
Le temperature medie della superficie lunare differiscono molto a seconda dell'ora del giorno per le regioni considerate: fino a circa 400 K (127 ° C) quando esposto alla luce solare all'equatore e fino a 100 K (-173 ° C) quando in l'ombra.
L' atmosfera della Luna è così sottile che la sua massa totale è inferiore a 10 tonnellate, quasi corrispondente a un vuoto . La pressione superficiale di questa piccola massa è di circa 3 × 10 −15 atm ( 0,3 nPa ), che varia con il giorno lunare. Le sue fonti comprendono degasaggio e sputtering , un prodotto del bombardamento del terreno da ioni dal vento solare . Tra gli elementi rilevati vi sono sodio e potassio , prodotti per sputtering e presenti anche nelle atmosfere di Mercurio e Io ; l' elio-4 e il neon del vento solare; e argon-40 , radon-222 e polonio-210 , degassati dopo la loro creazione dal decadimento radioattivo nella crosta e nel mantello. Non si spiega l'assenza di specie neutre ( atomi o molecole ) come ossigeno , azoto , carbonio , idrogeno e magnesio , che sono comunque presenti nella regolite . Il vapore acqueo è presente in quantità variabili a seconda della latitudine, con un massimo intorno ai 60-70°. Probabilmente è prodotto dalla sublimazione del ghiaccio d'acqua dalla regolite. Questi gas tornano in superficie a causa della gravità lunare o si disperdono nello spazio, sia per la pressione della radiazione solare, sia, se ionizzati, per essere portati via dal campo magnetico del vento solare.
PolvereIntorno alla Luna esiste una nube di polvere lunare asimmetrica permanente, creata da piccole particelle di comete . Si stima che 5 tonnellate di queste colpiscano la superficie ogni 24 ore ed espellono questa polvere. Questo rimane in sospensione per circa 10 minuti, impiegando 5 minuti per salire e 5 minuti per scendere. In media, 120 chilogrammi di polvere sono permanentemente presenti sopra la Luna, salendo fino a 100 chilometri dalla superficie. Le misurazioni della polvere sono effettuate dall'esperienza LDEX ( Lunar Dust EXperiment ) di ladee a una distanza compresa tra 20 e 100 chilometri dalla superficie per un periodo di sei mesi. L'LDEX rileva una media di 0,3 micrometri di particelle di polvere lunare al minuto. Le polveri picchi conteggio delle particelle durante piogge meteoriche dei Geminidi , Quadrantidi e Tauridi in particolare, quando la Terra e la Luna passano attraverso cometa detriti . Le nuvole sono asimmetriche, più dense vicino al confine tra il lato diurno e quello notturno della Luna.
Atmosfera densa passataNell'ottobre 2017, gli scienziati del Marshall Space Flight Center e del Lunar and Planetary Institute di Houston hanno annunciato di aver scoperto da studi su campioni di magma della Luna, prelevati durante le missioni Apollo , che la Luna aveva un'atmosfera relativamente spessa su un periodo di 70 milioni di anni tre o quattro miliardi di anni fa. Questa atmosfera, proveniente dai gas espulsi durante le eruzioni vulcaniche lunari, era spessa il doppio di quella che si trova attualmente sul pianeta Marte . La vecchia atmosfera lunare sarebbe stata progressivamente spogliata dal vento solare e poi dissipata nello spazio.
La Luna inizia a formarsi 4,51 miliardi di anni fa, da 30 a 60 milioni di anni dopo la formazione del Sistema Solare . Vengono proposti diversi meccanismi di formazione, tra i quali la separazione della Luna dalla crosta terrestre per forza centrifuga (che richiederebbe una velocità iniziale di rotazione della Terra troppo elevata), la cattura gravitazionale di una Luna preformata (questa però richiederebbe una irrealistica estesa atmosfera terrestre per dissipare l'energia della Luna di passaggio) e la co-formazione della Terra e della Luna nel disco di accrescimento primordiale (che non può spiegare la scomparsa dei metalli nella luna). Queste ipotesi inoltre non possono spiegare l' elevato momento angolare del sistema Terra-Luna.
Per l'ipotesi dominante, il sistema Terra-Luna si sarebbe formato in seguito all'impatto di un protopianeta di dimensioni simili a quelle di Marte (chiamato Théia , la madre di Selene nella mitologia greca ) con la proto-Terra ; si chiama l' ipotesi dell'impatto gigante . L'impattore, la crosta e parte del mantello terrestre si rompono e lanciano una grande quantità di detriti in orbita attorno alla Terra. La Luna si forma quindi per accrescimento di parte di questa nube di detriti in un tempo brevissimo, dell'ordine di un secolo. L'impatto avrebbe rilasciato molta energia , sciogliendo lo strato esterno della Terra, e formando così un oceano di magma . Allo stesso modo, la Luna appena formata avrebbe posseduto un oceano magmatico lunare con una profondità stimata di almeno diverse centinaia di chilometri.
Sebbene l'ipotesi dell'impatto gigante possa spiegare molti parametri, alcuni elementi non sono spiegati, soprattutto per quanto riguarda le composizioni isotopiche vicine alla Luna e alla Terra, il suo vulcanismo relativamente recente, o l'esistenza passata di un campo magnetico planetario . Infatti, la misurazione nel 2001 delle firme isotopiche delle rocce lunari del programma Apollo rivela che hanno la stessa firma isotopica delle rocce terrestri, distinguendole così da quasi tutti gli altri corpi del sistema solare. Questa osservazione è inaspettata perché si presumeva allora che la maggior parte dei materiali che formavano la Luna provenissero da Theia; tuttavia, è stato poi annunciato nel 2007 che c'era meno dell'1% di possibilità che Theia e la Terra avrebbero avuto firme isotopiche identiche con questo mezzo. Altri campioni lunari dell'Apollo studiati nel 2012 presentano la stessa composizione di isotopi di titanio della Terra, che è in conflitto con ciò che ci si aspetterebbe se la Luna si fosse formata lontano dalla Terra o avesse avuto origine da Theia.
Queste differenze possono essere spiegate da variazioni nell'ipotesi dell'impatto gigante. In particolare, modelli alternativi hanno proposto una serie di impatti meno catastrofici o la formazione di una sinestia , una nube torica di gas e frammenti di roccia.
La Luna compie un'orbita completa attorno alla Terra rispetto alle stelle fisse circa una volta ogni 27,3 giorni - il suo periodo di rivoluzione o periodo siderale . Tuttavia, poiché la Terra si muove simultaneamente nella sua orbita attorno al Sole , occorrono circa altri due giorni prima che la Luna mostri la stessa fase alla Terra, o 29,5 giorni , il suo periodo sinodico .
A differenza della maggior parte dei satelliti naturali di altri pianeti, orbita più vicino al piano dell'eclittica che al piano equatoriale del pianeta. La sua orbita è sottilmente disturbata dal Sole e dalla Terra in molti modi diversi. Ad esempio, il piano dell'orbita della Luna ruota gradualmente ogni 18,61 anni , il che influisce su altri aspetti del movimento lunare. Questi effetti consecutivi sono descritti matematicamente dalle leggi di Cassini .
Inoltre, la Luna è l'unico satellite naturale permanente della Terra. Ci sono un certo numero di oggetti vicini alla Terra come (3753) Cruithne che sincronizzano con la Terra: le loro orbite li avvicinano alla Terra a intervalli regolari, ma si deteriorano a lungo termine. Sono quasi-satelliti e non satelliti naturali perché non orbitano attorno alla Terra ma attorno al Sole , non essendo confermata l'esistenza di altre lune della Terra . Tuttavia, alcuni di questi asteroidi a volte possono diventare per alcuni mesi - anche alcuni anni - satelliti temporanei della Terra. Solo 2006 RH 120 è noto per essere stato in questo caso, tra il 2006 e il 2007.
La Luna è in rotazione sincrona attorno alla Terra: il suo periodo di rotazione è uguale al suo periodo di rivoluzione. Presenta quindi sempre lo stesso emisfero chiamato “ faccia visibile della Luna ” ad un osservatore terrestre, l'emisfero opposto essendo di conseguenza chiamato “ faccia nascosta della Luna ”. Tuttavia, a causa dell'effetto della librazione , in pratica dalla Terra è possibile vedere circa il 59% della superficie lunare. Il lato più lontano è talvolta chiamato erroneamente "lato oscuro", ma è completamente illuminato tanto spesso quanto il lato visibile: una volta ogni 29,5 giorni terrestri, sulla luna nuova .
Questa rotazione sincrona risulta dall'attrito creato dalle forze di marea della Terra sulla Luna, l'energia di rotazione si è dissipata sotto forma di calore. In precedenza, la Luna aveva una velocità di rotazione più elevata, ma abbastanza rapidamente nella sua storia, questa rallenta gradualmente fino a quando il periodo di questo movimento coincide con quello della rivoluzione del satellite attorno alla Terra.
Nel 2016, utilizzando i dati raccolti durante la missione Lunar Prospector , i planetologi hanno rilevato due aree ricche di idrogeno (probabilmente ghiaccio d'acqua antico ) in due punti opposti della Luna. Si ipotizza che queste aree fossero i poli lunari miliardi di anni fa prima che fossero bloccate con la Terra.
La Luna è eccezionalmente grande satellite naturale rispetto alla Terra: è più di un quarto del diametro a 1/ 81, th della massa del pianeta. È anche la più grande luna del sistema solare rispetto alla dimensione del suo pianeta, anche se Charon è più grande rispetto al pianeta nano Plutone , rendendo il 50% del suo diametro a 1/ 9 ° della sua massa. L'area della Luna è leggermente più piccola di quella dell'Asia .
Il baricentro del sistema Terra-Luna, il loro centro di massa comune, si trova a circa 1.700 km (circa un quarto del raggio terrestre) sotto la superficie terrestre. La Terra ruota attorno a questo centro di gravità una volta al mese siderale, a 1/ 81 ° della velocità della luna, o circa 41 chilometri all'ora. Questo movimento si sovrappone alla rivoluzione molto più veloce della Terra attorno al Sole - ad una velocità di circa 30 km/s - ed è quindi generalmente trascurabile.
L' attrazione gravitazionale tra i corpi celesti decresce inversamente al quadrato della distanza di queste masse l'una dall'altra. Di conseguenza, l'attrazione esercitata dalla Luna è leggermente maggiore per il lato della Terra più vicino ad essa che per il lato opposto. Ciò si traduce in una forza di marea che colpisce sia gli oceani che la crosta terrestre . L'effetto più evidente delle forze di marea è quello di causare due rigonfiamenti negli oceani della Terra, uno sul lato rivolto verso la Luna e uno sul lato opposto. Ciò si traduce in variazioni del livello del mare, chiamate maree oceaniche . Mentre la Terra ruota sul proprio asse, uno dei rigonfiamenti dell'oceano ( alta marea ) è localmente tenuto in posizione "sotto" la Luna, mentre un'altra marea di questo tipo è opposta. Di conseguenza, ci sono circa due alte maree e due basse maree in un giorno. Poiché la Luna orbita attorno alla Terra nella stessa direzione in cui la Terra ruota su se stessa, le alte maree si verificano approssimativamente ogni 12 ore e 25 minuti, con i 25 minuti dovuti al tempo impiegato dalla Luna per orbitare attorno alla Terra.
Il Sole ha anche un effetto sulle maree terrestri, ma ha un'ampiezza solo del 40% di quella della Luna. Durante la sizigia , quando la Luna e il Sole sono allineati, la somma delle loro interazioni è responsabile delle alte maree al momento degli equinozi di primavera e d' autunno .
Se la Terra non avesse continenti, la marea prodotta sarebbe di un solo metro di ampiezza e sarebbe molto prevedibile. In realtà, le maree oceaniche sono fortemente influenzate da altri fattori: l'attrito dell'acqua sul fondo dell'oceano, l' inerzia del movimento dell'acqua o lo scrosciare dell'acqua tra i diversi bacini oceanici.
Mentre la gravità fa sì che gli oceani fluidi della Terra accelerino e si muovano, l'accoppiamento gravitazionale tra la Luna e il corpo solido della Terra è principalmente elastico e plastico. Il risultato è un altro effetto mareale della Luna sulla Terra che fa sporgere la parte solida della Terra più vicina alla Luna che agisce come un momento in opposizione alla rotazione terrestre: una marea solida , o terrestre. Questo "drena" il momento angolare e l' energia cinetica della rotazione terrestre, rallentandola gradualmente. Questo momento angolare, perso dalla Terra, viene trasferito alla Luna in un processo noto come accelerazione di marea che solleva la Luna in un'orbita più alta. Così, la distanza tra la Terra e la Luna aumenta - la Luna era circa dieci volte più vicina alla Terra durante la sua formazione rispetto ai tempi contemporanei - e la rotazione della Terra rallenta in risposta. Le misurazioni dei riflettori lunari lasciati durante le missioni Apollo rivelano che la distanza Terra-Luna aumenta in media di 3,8 cm all'anno (3,805 ± 0,004 cm/anno ). Gli orologi atomici mostrano anche l'effetto opposto, ovvero quel giorno sulla Terra si allunga di circa 15 microsecondi ogni anno, costringendo il tempo coordinato universale ad essere regolato con secondi intercalari .
Se dovesse seguire il suo corso, questa scia di marea continuerebbe fino a quando la rotazione della Terra e il periodo orbitale della Luna coincidono, creando un reciproco bloccaggio delle forze di marea tra le due stelle. Di conseguenza, la Luna sarebbe sospesa nel cielo sopra un meridiano, come avviene, ad esempio, tra Plutone e la sua luna Caronte . Tuttavia, il Sole diventerà una gigante rossa e inghiottirà il sistema Terra-Luna molto prima di questo evento.
Allo stesso modo, la superficie lunare subisce maree di ampiezza di circa 10 cm ogni 27 giorni, con due componenti: una fissa dovuta alla Terra perché in rotazione sincrona , e una variabile dovuta al Sole. La componente indotta dalla Terra deriva dalla librazione , un risultato dell'eccentricità orbitale della Luna: se l'orbita della Luna fosse perfettamente circolare, ci sarebbero solo maree solari. Gli effetti cumulativi di queste sollecitazioni di marea producono terremoti lunari . Questi fenomeni sono molto meno comuni e meno intensi dei terremoti , sebbene possano durare fino a un'ora a causa della mancanza di acqua per smorzare le vibrazioni sismiche. L'esistenza di questi terremoti è una scoperta inaspettata dei sismografi posizionati sulla Luna durante le missioni Apollo dal 1969 al 1972.
Inoltre, queste forze di marea hanno un impatto rilevabile sul clima nel contesto delle maree atmosferiche . Durante le diverse fasi lunari, la forza di marea attrae più o meno l'atmosfera e partecipa così, in misura di qualche punto percentuale, ai fenomeni di sovrapressione e depressione .
Infine, la presenza della Luna ha un'influenza sulla stabilizzazione dell'inclinazione dell'asse terrestre. Infatti, l'obliquità della Terra varia tra 21 e 24° circa rispetto al piano dell'eclittica mentre Marte , che non possiede un satellite naturale così massiccio, vede la sua obliquità variare da 20 a 60° su milioni di anni fa. Allo stesso modo, prima della formazione della Luna, l' asse di rotazione terrestre oscillava in maniera caotica , cosa che avrebbe reso impossibile la comparsa della vita sulla sua superficie a causa delle perturbazioni climatiche provocate; questo scomparve una volta che fu messo in atto il blocco gravitazionale per effetto di marea tra la Terra e il suo satellite naturale.
L' influenza lunare è la credenza pseudo-scientifica di una correlazione tra fasi specifiche del ciclo lunare e cambiamenti fisiologici negli esseri viventi sulla Terra, inclusi gli umani.
La Luna è stata a lungo particolarmente associata alla follia e all'irrazionalità , parole come lunatico derivano dal nome latino della Luna , Luna . I filosofi Aristotele e Plinio il Vecchio sostengono che la luna piena provoca la pazzia negli individui sensibili, credendo che il cervello, che è principalmente acqua, debba essere influenzato dalla Luna e dal suo potere sulle maree. In realtà, il potere della gravità lunare è troppo debole perché sia così. In modo contemporaneo, l'esistenza di un'influenza lunare che afferma che i ricoveri negli ospedali psichiatrici , gli incidenti stradali , gli omicidi oi suicidi aumenterebbero durante le lune piene , anche se molti studi lo contraddicono. Allo stesso modo, mentre a volte si presume un'influenza della Luna sull'agricoltura o sulle foreste , non è mai stato dimostrato alcun effetto sfruttabile.
D'altra parte, un selenotropism - vale a dire l'orientamento di un organismo verso la Luna - è dimostrato in alcune specie di vermi Palolo come l'Eunice fuscata del tropicale del Pacifico o in zooplancton. Nella regione artica durante la notte polare . Inoltre, la crescita di certi animali come il nautilus sarebbe influenzata dalla Luna e l'osservazione delle loro conchiglie permette, con antichi esemplari fossili , di confermare autonomamente l'allungamento del mese lunare sulla scala geologica dovuto all'aumento della Terra- Distanza della luna. Tuttavia, questa ipotesi rimane contestata.
La Luna ha un'albedo geometrica insolitamente bassa di 0,12, che le conferisce una riflettanza leggermente superiore rispetto all'asfalto . Tuttavia, con una magnitudine apparente di -12,6 durante la luna piena , la Luna è la stella più visibile nel cielo terrestre, dopo il Sole e davanti a Venere , grazie alla sua vicinanza alla Terra . È quindi facilmente osservabile ad occhio nudo di notte, o anche in pieno giorno. Il binocolo permette di distinguere i mari ei crateri da impatto più grandi .
Inoltre, il satellite beneficia di un miglioramento della luminosità grazie all'effetto opposto : la luna piena è dodici volte più luminosa di un quarto di luna, anche se la superficie angolare illuminata è alta solo il doppio. Inoltre, la coerenza dei colori del del sistema visivo umano ricalibra le relazioni tra i colori di un oggetto e dei suoi dintorni, che è il motivo per cui la luna illuminata dal sole fuoriesce quando il cielo circostante è relativamente scura. I bordi della luna piena appaiono luminosi come il centro, senza oscuramento del bordo centrale , a causa delle proprietà riflettenti del suolo lunare , che riflette la luce più verso il Sole che in altre direzioni.
L'orientamento della Luna nel cielo varia a seconda della latitudine dell'osservatore terrestre. Infatti, poiché la Luna orbita vicino all'eclittica , chi la guarda da una latitudine positiva (a nord dell'equatore terrestre ) vedrà, ad esempio, il prominente cratere di Tycho più vicino all'orizzonte mentre un osservatore da una latitudine negativa (a sud del equatore), lo vedrà "capovolto" . Nelle due fotografie a fianco, osserviamo il cratere nella parte inferiore dell'immagine per una luna piena vista in Belgio mentre è nella parte superiore dell'immagine per una luna piena vista in Australia .
L'altitudine raggiunta dalla luna nel cielo al suo apice varia a seconda della sua fase e del periodo dell'anno. La luna piena è la più alta in inverno per ogni emisfero.
La dimensione apparente della luna piena è in media di circa 0,52 ° d'arco nel cielo (o 31'2 d'arco), che è all'incirca la stessa dimensione apparente del sole. Tuttavia, sembra più grande quando vicino all'orizzonte a causa di un effetto puramente psicologico, conosciuto per la luna illusione , descritto per la prima volta al VII ° secolo aC. DC . Vengono offerte diverse spiegazioni, come il fatto che il cervello umano percepisce il cielo come leggermente appiattito - il che implica che un oggetto all'orizzonte è considerato più grande - o che la dimensione relativa degli oggetti visti all'orizzonte fa sembrare il cielo più grande. , come nell'illusione di Ebbinghaus .
L'aspetto della Luna, come quello del Sole, può essere influenzato dall'atmosfera terrestre . Gli effetti ottici attuali sono per esempio un anello di alone di 22°, formato quando la luce lunare viene rifratta attraverso i cristalli di ghiaccio del cirrostrato superiore della nuvola , o corone più piccole quando la Luna è vista attraverso nuvole sottili.
A causa della sua rotazione sincrona , la Luna presenta sempre alla Terra la stessa parte della sua superficie: la cosiddetta faccia “visibile”. Tuttavia, metà della sfera illuminata dai raggi solari - e quindi entrambe orientate sia verso la Terra che verso il Sole - varia nei 29,53 giorni del suo periodo sinodico . Questo fenomeno dà origine a quelle che vengono chiamate le fasi lunari , che si susseguono durante un ciclo chiamato " lunazione ". Durante il ciclo lunare, la declinazione della Luna varia: aumenta durante una metà del ciclo e diminuisce durante l'altra metà.
La Luna presentando sempre la stessa faccia verso la Terra e la sua orbita poco inclinata, le fasi lunari hanno quasi sempre le stesse parti della Luna da un ciclo all'altro. Sono principalmente quattro i punti caratteristici dell'aspetto lunare: la luna nuova quando la Luna e il Sole sono in congiunzione rispetto alla Terra, il primo quarto quando la Luna è in quadratura è , la luna piena quando la Luna e il Sole sono in opposizione alla Terra e all'ultimo quarto quando la Luna è in quadratura ovest . Tra ciascuno di questi punti caratteristici, parleremo successivamente della prima mezzaluna, della luna gibbosa crescente , della luna gibbosa calante e infine dell'ultima mezzaluna.
Essendo la parte illuminata della Luna simmetrica rispetto al piano formato dal Sole, dalla Luna e dall'osservatore, la Luna presenta in ogni momento la stessa fase a qualsiasi osservatore terrestre qualunque sia la sua latitudine. Tuttavia, l'orientamento dell'orizzonte dell'osservatore terrestre varia rispetto a questo piano. Quindi, per le basse latitudini - vicino all'equatore e ai tropici - l'orizzonte è perpendicolare al piano e una falce di luna apparirà orizzontale, come un "sorriso" . Per latitudini più elevate, questo quarto apparirà più verticale, come una "C" . La Luna è visibile per due settimane ogni 27,3 giorni al Polo Nord e al Polo Sud .
Una superluna è una luna piena che coincide con una distanza minima dal satellite alla Terra . Non è un termine astronomico ma piuttosto un'espressione comune usata per designare certi fenomeni astronomici.
Il 14 novembre 2016, la Luna è più vicina a una luna piena dal 1948 a 356.500 km dal centro della Terra. Questa luna piena è quindi più luminosa del 30% rispetto a quando è al suo apice, perché il suo diametro angolare è più grande del 14% e . Non sarà più vicino fino al 25 novembre 2034.
Le eclissi si verificano solo quando il Sole, la Terra e la Luna sono allineati, fenomeno chiamato " sizigia ".
Le eclissi solari si verificano alla luna nuova , quando la luna si trova tra il Sole e la Terra. Al contrario, le eclissi lunari si verificano durante la luna piena , quando la Terra si trova tra il Sole e la Luna. L'esistenza della prima è una conseguenza del fatto che la dimensione apparente della Luna è circa la stessa di quella del Sole, formando entrambe un angolo di circa 0,5° nel cielo terrestre. Infatti, se il Sole ha un diametro 400 volte più grande di quello della Luna, è anche 400 volte più lontano dalla Terra della Luna.
Anche le variazioni delle dimensioni apparenti, dovute alle orbite non circolari, sono pressoché identiche, sebbene avvengano in cicli diversi. Questo permette a volte di avere totale eclissi solari - con la Luna che appare più grande del Sole - e anulare - la Luna appare più piccolo del Sole Durante un'eclissi totale, la Luna copre completamente il disco solare e la corona solare diventa visibile ad occhio nudo .
Poiché la distanza tra la Luna e la Terra aumenta molto lentamente nel tempo, il diametro angolare della Luna diminuisce nel cielo terrestre. Inoltre, man mano che si evolve lungo la sua striscia principale per diventare una gigante rossa , aumentano anche le dimensioni del Sole e il suo diametro apparente nel cielo. La combinazione di questi due fattori significa che centinaia di milioni di anni fa, la Luna copriva ancora completamente il Sole durante le eclissi solari, e allora non era possibile alcuna eclissi anulare. Allo stesso modo, entro 600 milioni di anni, la Luna non sarà più in grado di coprire completamente il Sole e le eclissi solari totali diventeranno impossibili.
Inoltre, poiché l'orbita della Luna attorno alla Terra è inclinata di circa 5,145 ° dal piano dell'eclittica , le eclissi non si verificano con ogni luna piena e nuova. Perché si verifichi un'eclissi, la Luna deve trovarsi vicino all'intersezione dei due piani orbitali. La periodicità e ricorrenza delle eclissi di Sole da parte della Luna e della Luna da parte della Terra sono descritte dai saros , il cui periodo è di circa 18 anni.
Poiché la Luna blocca continuamente la vista di un'area circolare del cielo larga mezzo grado, si verifica un fenomeno chiamato occultazione quando una stella o un pianeta passa dietro la Luna e viene quindi nascosto. Quindi, un'eclissi solare è un caso speciale di sole oscurato . Poiché la Luna è relativamente vicina alla Terra, le occultazioni delle singole stelle non sono visibili ovunque sul pianeta, o contemporaneamente. A causa della precessione dell'orbita lunare, ogni anno vengono occultate diverse stelle.
La Luna avendo sempre lo stesso emisfero rispetto alla Terra , si chiamano “librazioni” i fenomeni di oscillazione che permettono ad un osservatore sulla superficie della Terra di vedere più del 50% della superficie della Luna. Questi fenomeni possono assumere quattro forme: librazioni in longitudine, librazioni in latitudine, librazioni parallattiche e librazioni fisiche.
Tutti questi fenomeni di librazione durante le lunazioni successive consentono di osservare circa il 59% della superficie lunare dalla superficie terrestre. Tuttavia, le zone aggiuntive così offerte all'osservazione sono molto distorte dall'effetto prospettico ed è difficile riuscire a distinguere gli elementi superficiali di queste regioni dal suolo.
C'è una controversia storica sul fatto che le caratteristiche della superficie lunare cambino nel tempo. Oggi molte di queste affermazioni sono considerate una conseguenza di illusioni ottiche , derivanti dall'osservazione in diverse condizioni di illuminazione, scarsa visibilità o disegni inadeguati. Tuttavia, il degassamento si verifica occasionalmente e potrebbe essere responsabile di una percentuale molto minore di questi avvistamenti, parte dei transitori lunari segnalati. Nel 2006, è stato suggerito che una superficie lunare di 3 km di diametro sarebbe stata significativamente alterata da un evento di clearance circa un milione di anni fa.
Possono verificarsi fenomeni detti "transitori" di pochi decimi di millisecondo. Di magnitudine generalmente da 5 a 10 (ma fino a 3), sono visibili solo con un telescopio o un telescopio associato a una macchina fotografica e alla parte non illuminata della Luna. Il lampo lunare deriva dalla caduta di corpi (provenienti principalmente da sciami di comete ) da 5 a 15 cm che colpiscono la Luna a velocità da 20 a 30 km/s , che scioglie la roccia in superficie nel punto di impatto e proietta liquido gocce di roccia. Il lampo di luce è prodotto dall'energia rilasciata durante questo impatto. Per cinque secoli, centinaia di questi fenomeni sono stati osservati da molti osservatori diversi.
Una delle prime rappresentazioni possibili della Luna è una scultura rupestre chiamata Orthostat 47 , datata al terzo millennio aC e trovata a Knowth , in Irlanda . La prima testimonianza scritta dell'osservazione di un'eclissi solare risale al 1223 a.C. J.-C, trovato su una tavoletta d'argilla nell'antica città di Ugarit . Un'iscrizione su un osso risalente al 2136 a.C. dC è anche sospettato di essere una traccia dell'osservazione di un'eclissi.
La comprensione dei cicli lunari è uno sviluppo precoce di astronomia: dal VIII ° secolo aC. AC , gli astronomi babilonesi tenere un registro sistematiche di eclissi solari e dal V ° secolo aC. dC , notano i saros , il periodo di 18 anni che governa le eclissi lunari . L' astronomo cinese Shi Shen dà al IV ° secolo aC. Istruzioni aC per la previsione delle eclissi solari e lunari. Archimedes progettati per III ° secolo aC. dC un planetario in grado di calcolare i movimenti della Luna e di altri oggetti nel Sistema Solare.
Anche la forma fisica della Luna e la causa del chiaro di luna sono comprese all'inizio della storia dell'astronomia. Il filosofo greco Anassagora ritiene che il V ° secolo aC. dC che il Sole e la Luna sono entrambi rocce sferiche e la seconda riflette la luce della prima. Inoltre, Democrito suppone che i segni osservati sulla Luna sono la conseguenza dell'esistenza di montagne e valli. Sebbene i cinesi della dinastia Han associassero la Luna all'energia assimilata al ch'i , la loro teoria dell' "influenza radiante" riconosce anche che la luce della Luna è semplicemente un riflesso del Sole, e Jing Fang ne nota la sfericità. ho st secolo aC. DC .
Tuttavia, Aristotele teorizza al contrario nel Dal cielo che i segni Luna al confine tra le sfere degli elementi mutevoli (terra, acqua, aria e fuoco) e le stelle imperiture della dell'etere . Il mondo sopralunare è perfetto, e quindi la Luna è una sfera liscia e inalterabile. Il discepolo di Aristotele, Cléarque de Soles , spiega le macchie lunari con il fatto che la Luna è uno specchio levigato che riflette il paesaggio terrestre. Questa teoria è tuttavia invalidata dall'osservazione che la superficie della Luna rimane invariata mentre si sposta oltre la Terra, portando altri scienziati a immaginare che le macchie siano vapori condensati da una nuvola o emanino dalla Terra. . Questo design aristotelica un liscio resti luna in parte alla fine del Medioevo e persino lascia tracce anche nella Persia del XIX ° secolo e nel folklore europeo del XX ° secolo.
Nel II ° secolo aC. aC , Seleuco di Seleucia avanza perché le maree sono dovute all'attrazione della luna e la loro altezza dipende dalla posizione della luna rispetto al sole . In precedenza, Samos Aristarco aveva calcolato l'III ° secolo aC. AD in Sulle dimensioni e distanze la dimensione della Luna e la sua distanza, ottenendo un valore di circa venti volte il raggio terrestre per la distanza. Questi valori sono notevolmente rafforzate da Ipparco nel II ° secolo aC. dC in Le dimensioni e le distanze del Sole e della Luna . Questo testo è andato perduto ma i suoi risultati furono riportati da Tolomeo nel II ° secolo, valutando la distanza lunare a 59 volte il raggio della Terra e il suo diametro 0,292 volte quello del pianeta. Queste stime sono già molto vicine alla realtà, che è rispettivamente di circa 60 e 0,273. Sempre al II ° secolo, Plutarco scrisse nei suoi Moralia che "la luna è una terra celeste" e le zone scure sono depressioni piene d'acqua. Sono così chiamati maria (termine latino che significa "mari" al plurale), mentre gli altopiani di colore chiaro sono battezzati terrae ( "terre" ). Questi nomi, sebbene errati, rimangono nella nomenclatura attuale.
Nel V th astronomo indiano secolo Aryabhata citato nel suo Aryabhatiya che a causa della luminosità della luna si riflette la luce del sole. Al-Marwazi , un astronomo persiano , stima il diametro della Luna a circa 3000 km a e la sua distanza dalla Terra a circa 346.000 km a nel IX ° secolo. Astronomo e fisico Alhazen del XI ° secolo sviluppa sostenendo che la luce non viene riflessa dalla Luna come specchio , ma che la luce emessa da ciascuna parte della superficie lunare sole in tutte le direzioni. Shen Kuo della dinastia Song creò quindi un'allegoria che equiparava la crescita e il declino della Luna a una palla d'argento rotonda che, quando spruzzata di polvere bianca e vista di lato, appariva come una mezzaluna.
La selenografia precisa che inizia nel corso del XV ° secolo, i primi furono quei disegni pubblicati da William Gilbert nel 1603, da osservazioni ad occhio nudo. Nel 1610 , Galileo pubblicò su Sidereus Nuncius uno dei primi disegni della Luna realizzati con uno strumento - il suo telescopio astronomico - e notò che la stella non è liscia ma ha montagne e crateri. Thomas Harriot aveva realizzato disegni simili con un telescopio qualche mese prima ma non li aveva pubblicati. La mappatura della Luna segue il XVII ° secolo, con i primi tentativi, tra cui quello di Claude Mellan il 1634 e la prima mappa pubblicata da cartografo olandese michael van langren nel 1645 dalle osservazioni telescopiche. Fu il primo a contrassegnare chiaramente maria , crateri e montagne e adottò una prima nomenclatura cattolica dopo re e santi . Due anni dopo, Johannes Hevelius pubblicò Selenographia , il primo trattato e atlante interamente dedicato alla Luna. Ciò include una nuova mappa più dettagliata della superficie lunare e include una nuova nomenclatura che rimarrà popolare per un po' nei paesi protestanti . Tuttavia, è la nomenclatura proposta da Giovanni Battista Riccioli e dal suo assistente Francesco Maria Grimaldi nel 1651 nell'Almagestum novum - dando ai crateri i nomi di astronomi e personaggi illustri - che rimane ai posteri.
Una grande mappa a quattro foglie della Luna denominata Mappa Selenographica , redatta da Guillaume Beer e Johann Heinrich von Mädler tra il 1834 e il 1836 e poi pubblicata su Der Mond nel 1837, fornisce il primo studio trigonometricamente accurato delle caratteristiche lunari. Include l'indicazione dell'altitudine di più di mille montagne con precisioni simili a quelle dei primi tentativi di geografia terrestre. Inoltre, gli autori giungono alla conclusione che la Luna non ha né un corpo idrico né un'atmosfera significativa.
Tutte le misurazioni furono effettuate attraverso osservazioni dirette fino a quando John William Draper creò l' astrofotografia nel marzo 1840 con un dagherrotipo della Luna. La qualità delle fotografie della Luna poi progredisce rapidamente fino a quando la fotografia lunare per essere riconosciuto alla fine del XIX ° secolo, come un sub-disciplina di astronomia .
I crateri lunari, indicati per la prima volta da Galileo Galileo, sono considerati di origine vulcanica fino alla proposta nel 1870 di Richard A. Proctor di essere in realtà crateri da impatto creati da collisioni di asteroidi o comete . Questo punto di vista ottenne il sostegno nel 1892 del geologo di Grove Karl Gilbert che trovò questi risultati attraverso la sperimentazione. Gli studi comparativi di questi crateri dal 1920 al 1940 hanno portato allo sviluppo della scala temporale geologica lunare , che negli anni '50 è diventata una nuova e crescente branca della geologia planetaria . Tuttavia, l'osservazione dalla Terra rimane limitata alla faccia visibile ed è in particolare attraverso l'esplorazione dello spazio che la conoscenza del satellite naturale sta aumentando, la prima immagine del lato nascosto della Luna è stata ottenuta ad esempio nel 1959 grazie allo spazio sovietico sonda Luna 3 .
Michael Florent van Langren , prima mappa lunare (1645).
Johannes Hevelius , per primo a prendere in considerazione le librazioni (1647).
Johann Baptist Homann e Johann Gabriel Doppelmayr (1707).
Primo angolo della Mappa Selenographica (1837) di Beer e von Mädler .
Mappa dall'enciclopedia Meyers Konversations-Lexikon (1890).
Tra l'inizio del programma Soviet Luna nel 1959 e fino agli anni '70 con le ultime missioni con equipaggio del programma americano Apollo e l'ultima missione Luna nel 1976, la corsa allo spazio ispirata alla Guerra Fredda tra Unione Sovietica e Stati Uniti ha portato a un'accelerazione dell'interesse per l' esplorazione della Luna . Non appena i loro lanciatori riescono a mettere in orbita i veicoli spaziali, i due paesi iniziano a inviare sonde al satellite naturale.
Programma LunaL'Unione Sovietica iniziò il suo programma spaziale lunare con una serie di tre fallimenti di missioni senza nome nel 1958.
Tuttavia, il quarto è stato un successo e il primo sorvolo della Luna è stato effettuato dalla sonda sovietica Luna 1 su3 gennaio 1959, che è anche la prima navicella spaziale nella storia ad essere posta in orbita eliocentrica . È rapidamente seguito dal primo oggetto artificiale a raggiungere la Luna - e generalmente a colpire un corpo celeste diverso dalla Terra - la sonda Luna 2 che si schianta lì insettembre 1959. Le prime foto del lato nascosto della luna vengono quindi inviate7 ottobre 1959dalla sonda Luna 3 .
Viene prodotta una prima cartografia della superficie lunare grazie alle fotografie scattate da Zond 3 su18 luglio 1965, le immagini coprono 19.000.000 di km 2 e contribuiscono allo sviluppo della selenografia .
Gli ingegneri russi sono poi passati negli anni '60 da macchine in grado solo di sorvolare o schiantarsi sulla luna a lander . Luna 9 è quindi la prima sonda che riesce ad atterrare sulla Luna piuttosto che schiantarvisi3 febbraio 1966, girando le fotografie della superficie lunare. La prima sonda ad orbitare attorno alla Luna è Luna 10 , la3 aprile 1966.
il 17 novembre 1970, Il rover Lunokhod 1 , trasportato da Luna 17 , è il primo veicolo robotico ad esplorare la sua superficie. Tre anni dopo, il rover Lunokhod 2 , trasportato da Luna 21 , è la prima macchina a coprire la distanza di una maratona (42,1 km ) su un altro corpo celeste.
Infine, l'URSS sta sviluppando tre missioni campione di ritorno sulla Luna che hanno riportato sulla Terra 0,3 kg di rocce lunari : Luna 16 nel 1970, Luna 20 nel 1972 e Luna 24 nel 1976. Quest'ultima è l'ultima missione sovietica sulla luna. .
Programma ApolloIl programma spaziale statunitense viene prima affidato ai militari prima di essere in gran parte trasferito all'agenzia civile NASA .
Dopo l'impegno del 1961 del presidente John F. Kennedy e il suo famoso discorso in cui pronunciò Scegliamo di andare sulla Luna nel 1962, furono lanciati vari programmi spaziali con la promessa che un americano avrebbe camminato sulla Luna prima della fine del decennio . Tra questi, il programma Ranger ha prodotto le prime immagini ravvicinate del satellite, il programma Lunar Orbiter che mappa l'intera Luna e il programma Surveyor porta all'atterraggio di Surveyor 1 il 2 giugno 1966, quattro mesi dopo Luna 9 . L'uso del termine "atterraggio" è comunque preferito, in particolare dal CNRS e dall'Accademia delle Scienze , anche nel caso della Luna.
Il programma Apollo viene sviluppato in parallelo, stimolato da un potenziale programma lunare con equipaggio sovietico . Dopo una serie di test senza equipaggio e con equipaggio in orbita terrestre, la prima missione umana in orbita lunare fu effettuata nel dicembre 1968 dall'Apollo 8 . I membri del suo equipaggio ( Frank Borman , James Lovell e William Anders ) sono quindi i primi umani a vedere direttamente il lato opposto della luna.
L'atterraggio dell'Apollo 11 su21 luglio 1969è considerato il culmine della corsa allo spazio tra gli Stati Uniti e l' URSS durante la Guerra Fredda . Alle 02:56 UTC, il primo umano a mettere piede sulla Luna è Neil Armstrong , comandante della missione, seguito da Buzz Aldrin . Circa 500 milioni di persone hanno seguito l'evento su Mondovision , la più grande audience televisiva per una diretta dell'epoca.
Nel 2020, gli ultimi umani a camminare sul suolo lunare sono Harrison Schmitt ed Eugene Cernan , durante la missione Apollo 17 indicembre 1972. Le missioni Apollo da 11 a 17 (tranne Apollo 13 , che ha annullato il suo atterraggio durante la missione) hanno raccolto 380 kg di roccia lunare e terreno in 2.196 campioni. Set di strumenti scientifici sono installati sulla superficie lunare durante il programma Apollo , incluso l' Apollo Lunar Surface Experiments Package . Ciò include strumenti di lunga durata, tra cui sonde di flusso di calore, sismometri e magnetometri . La trasmissione diretta dei dati sulla Terra terminò alla fine del 1977 per motivi di budget.
I riflettori lunari vengono depositati anche in queste missioni per misurare la distanza Terra- Lune con una precisione di pochi centimetri attraverso un raggio laser . Strumenti passivi, sono ancora utilizzati. Li stanno depositando anche sonde sovietiche del programma Lunokhod .
In totale, il XX ° secolo fino ad oggi, 24 astronauti hanno orbitato la Luna e 12 di loro calpestato , tutto durante il programma Apollo .
Dal 1974 la Luna iniziò ad essere abbandonata dalle potenze spaziali a beneficio di altri corpi celesti del Sistema Solare , in particolare del Sistema Solare Esterno per la NASA con i programmi Pioneer e Voyager , e la costruzione di stazioni spaziali .
Negli anni '90, la Luna è diventata la principale destinazione per le sonde provenienti da nuove nazioni spaziali che sviluppano programmi di esplorazione per il Sistema Solare, principalmente Giappone , Cina e India . Così, nel 1990 il Giappone è stato il terzo paese a posizionare un orbiter in orbita lunare, Hagoromo lanciato dalla sonda Hiten .
L'interesse per la Luna è rinato in seguito a due piccole missioni della NASA, Clementine e Lunar Prospector lanciate rispettivamente nel 1994 e nel 1998, che hanno permesso la produzione della prima mappa topografica quasi globale della Luna e la scoperta di un eccesso di idrogeno al poli lunari, probabilmente per la presenza di ghiaccio d' acqua nei crateri dell'oscurità eterna .
Negli anni 2000, molte missioni sulla Luna sono state effettuate da diverse agenzie spaziali. L' Agenzia Spaziale Europea lancia SMART-1 insettembre 2003 al fine di effettuare uno studio degli elementi chimici della superficie lunare fino al suo impatto in settembre 2006. L' agenzia di esplorazione aerospaziale giapponese lancia l'orbiter SELENE (o KAGUYA ) inottobre 2007, che ottiene i dati geofisici lunari e porta il primo film ad alta definizione oltre l'orbita terrestre con una fine della missione in giugno 2009. L' Indian Space Research Organization mette la sua prima sonda in orbita lunare, Chandrayaan-1 , ofnovembre 2008 fino a perdere il contatto in agosto 2009, questo confermando la presenza di acqua sulla Luna . Chandrayaan-2 viene lanciato inluglio 2019ma il suo lander Vikram non riesce ad atterrare.
L' ambizioso programma di esplorazione lunare cinese (CLEP) inizia con Chang'e 1 , che orbita intorno alla Luna innovembre 2007 fino al suo impatto lunare controllato da marzo 2009, restituisce una carta Luna piena. Il suo transatlantico Chang'e 2 raggiunge la Luna inottobre 2010diventa quindi la prima navicella spaziale a viaggiare dall'orbita lunare al punto L 2 inagosto 2011, prima di andare finalmente a sorvolare l'asteroide 4179 Toutatis indicembre 2012. Il carrello di atterraggio di Chang'e 3 atterraDicembre 2013nel Mare delle Piogge dispiega quindi un rover lunare di nome Yutu . Questo è il primo sbarco sulla luna da Luna 24 in1976e il primo rover lunare da Lunokhod 2 in1973. Il suo transatlantico Chang'e 4 diventa la prima missione ad atterrare sul lato opposto della Luna nel cratere Von Kármán ingennaio 2019e schiera il rover Yutu 2 . La missione di ritorno campiona Chang'e 5 di nuovo indicembre 2020i primi campioni lunari da Luna 24 in1976, ed esegue il primo attracco automatico al di fuori dell'orbita terrestre.
Negli anni 2010, la NASA ha nuovamente implementato missioni sulla luna. Il Lunar Reconnaissance Orbiter viene lanciato in particolare nelgiugno 2009con l'impattatore LCROSS . Se quest'ultimo completa la sua missione con un impatto pianificato nel cratere Cabeus inottobre 2009, l'LRO è ancora attivo, fornendo regolarmente un'altimetria lunare precisa - che consente la stesura di una mappa topografica - e immagini ad alta risoluzione. Altri due orbiter vengono lanciati dalla NASA ingennaio 2012 poi in Ottobre 2013 : GRAIL per studiare la struttura interna della Luna e LADEE per studiare l' esosfera lunare, con missione terminata rispettivamente a dicembre 2012 e aprile 2014.
Altri satelliti, come il Deep Space Climate Observatory situato nel punto L 1 del sistema Terra-Sole, forniscono periodicamente immagini della Luna.
La colonizzazione della Luna è il progetto di installare sulla Luna una o più basi abitate permanenti, anche se questo non è ancora razionalmente concepibile. Una presenza umana almeno temporanea su un corpo planetario diverso dalla Terra è già un tema ricorrente nella fantascienza , ma avrebbe qui un interesse pratico perché la Luna costituirebbe poi una preparazione per ulteriori viaggi.
La NASA inizia a pianificare la ripresa delle missioni umane in seguito alla chiamata del presidente degli Stati Uniti George W. Bush agennaio 2004con il programma di politica spaziale Vision for Space Exploration . È quindi prevista una missione umana sulla Luna prima del 2020. Il Constellation programma è quindi finanziato e prove iniziare su una con equipaggio veicolo spaziale chiamato Orion come pure per una base lunare. Il programma è stato infine annullato nel 2010 dal presidente Barack Obama a causa del budget.
Tuttavia, su iniziativa del presidente degli Stati Uniti Donald Trump , il ritorno dell'Uomo sulla Luna è stato proposto inaprile 2019, attraverso il programma Artemis . Della NASA con equipaggio spazio programma , che prevede di atterrare un equipaggio entro il 2024. Ciò dovrebbe portare a un'esplorazione sostenibile del satellite attraverso l'organizzazione di missioni periodiche, il culmine della quale sarebbe l'installazione di un posto permanente sulla luna.
Il programma consentirebbe inoltre di sviluppare le attrezzature e le procedure necessarie per ipotetiche missioni con equipaggio su Marte . In particolare verranno utilizzati il lanciatore pesante Space Launch System (SLS) e la navicella spaziale Orion , il cui sviluppo è già iniziato. Inoltre, una futura stazione spaziale , la Lunar Gateway , posta in orbita attorno alla Luna, dovrà fungere da collegamento tra la Terra e la superficie della Luna. I siti di atterraggio selezionati per le varie missioni si trovano al Polo Sud della Luna , perché le riserve di ghiaccio d'acqua presenti nei crateri dell'oscurità eterna sono di interesse strategico nella prospettiva delle missioni a lungo termine.
Anche se i Luna programma lander sparsi URSS- bandierine colorate sulla Luna, e americani e cinesi le bandiere sono stati simbolicamente piantato nei luoghi di sbarco delle loro sonde, nessuna nazione rivendica la proprietà di qualsiasi parte. Della superficie della Luna. Il russo , il cinese , l' indiano e gli Stati Uniti sono firmatari del trattato spaziale - entrato in vigore il10 ottobre 1967 - che definisce la Luna e tutto lo spazio esterno come appartenenti a tutta l' umanità . Questo trattato limita anche l'uso della luna per scopi pacifici, vietando esplicitamente le installazioni militari e le armi di distruzione di massa , comprese le armi nucleari .
Nel 1979 fu creato il Trattato sulla Luna per limitare lo sfruttamento delle risorse naturali della Luna da parte di una singola nazione. Tuttavia, è considerato un fallimento perché nessuna nazione con programmi o progetti di volo spaziale con equipaggio l' ha firmato. Sebbene diverse persone fisiche abbiano rivendicato la Luna in tutto o in parte, nessuna di queste affermazioni è considerata credibile.
Nel agosto 2016, il governo americano autorizza la start-up americana Moon Express ad atterrare sulla Luna. È la prima volta che un'azienda privata riceve questo diritto. La decisione è vista come un precedente che aiuta a stabilire standard normativi per le attività commerciali nello spazio profondo in futuro, poiché fino ad ora le attività commerciali sono state limitate alla o intorno alla Terra.
Nel 2020, il presidente degli Stati Uniti Donald Trump ha firmato un decreto intitolato "Incoraggiamento del sostegno internazionale per il recupero e l'utilizzo delle risorse spaziali" (in inglese : Encouraging International Support for the Recovery and Use of Space Resources ). L'ordinanza sottolinea che gli Stati Uniti non considerano lo spazio un bene comune e ribadisce le critiche mosse al Trattato sulla Luna.
Un funzionario del programma spaziale cinese, avendo dichiarato nel 2013 che la Luna contiene abbastanza elio 3 per soddisfare il fabbisogno energetico dell'umanità per 10.000 anni attraverso la fusione nucleare , l'estrazione di risorse naturali sulla Luna potrebbe sollevare questioni geopolitiche.
La Luna è riconosciuta come un eccellente sito per i telescopi . In effetti, è relativamente vicino e la qualità della visibilità è eccellente in assenza di inquinamento luminoso e atmosfera. Inoltre, alcuni crateri vicino ai poli essendo perennemente al buio e al freddo, sono quindi particolarmente adatti ai telescopi infrarossi . Inoltre, i radiotelescopi posti sulla faccia nascosta sarebbero protetti dalle emissioni radio provenienti dalla Terra.
Il suolo lunare può essere miscelato con nanotubi di carbonio e poliepossidi da utilizzare negli specchi per la costruzione di un diametro fino a 50 metri. Un telescopio zenit lunare potrebbe essere realizzato a buon mercato con liquido ionico .
Queste proprietà sono già utilizzate in aprile 1972, durante la missione Apollo 16 , dove vengono scattate varie foto e spettri astronomici dalla superficie lunare.
Oltre alle tracce dell'attività umana sulla Luna da esperimenti in loco, come l' Apollo Lunar Surface Experiments Package , sul suolo lunare si possono trovare installazioni permanenti come opere d'arte , come il Museo della Luna , i Messaggi di buona volontà di Apollo 11 , le placche lunari o l' astronauta caduto . Sono rimasti anche alcuni manufatti, come le famose bandiere degli Stati Uniti piantate durante ogni missione Apollo . Lì sono ancora presenti anche effetti personali lasciati dagli astronauti, come le palline da golf lasciate da Alan Shepard durante la missione Apollo 14 o una Bibbia lasciata da David Scott durante l' Apollo 15 .
In totale, l'esplorazione spaziale ha lasciato sulla Luna quasi 180 tonnellate di materiale di origine terrestre. Gli oggetti più pesanti sono in particolare i terzi stadi di diversi razzi Saturn V utilizzati durante le missioni con equipaggio. A parte il rover cinese Yutu-2 , gli unici oggetti ancora utilizzati per esperimenti scientifici sono i riflettori lunari che consentono una misurazione precisa della distanza Terra-Luna .
Nel novembre 2018, la NASA annuncia che nove società commerciali sarebbero in competizione per aggiudicarsi un contratto per l'invio di piccoli carichi sulla luna nell'ambito dei Commercial Lunar Payload Services , nuovi strumenti scientifici destinati al suolo lunare.
Il contrasto tra gli altipiani chiari ei mari più scuri sulla superficie della Luna crea modelli per l'osservatore umano da un fenomeno psicologico chiamato pareidolia . Questi sono notati e interpretati da molte culture , tra cui i motivi dell'uomo nella luna o del coniglio lunare . Nella mitologia cinese , quest'ultimo è in particolare il compagno della dea della luna Chang'e - che dà il nome alle sonde del programma di esplorazione lunare cinese - e nella mitologia azteca serve da cibo per Quetzalcoatl .
Nella religione proto-indoeuropea , la Luna è personificata come il dio maschile * Meh 1 no . Gli antichi Sumeri associavano la Luna al dio Nanna , padre di Ishtar , dea del pianeta Venere e di Utu , dio del Sole. Nanna è più tardi conosciuta come Sîn .
Nella mitologia greco-romana , il Sole e la Luna sono rappresentati rispettivamente da un uomo e da una donna ( Helios e Selene per i greci poi Sole e Luna per i romani). Questo è uno sviluppo unico nel Mediterraneo orientale e le tracce di un precedente dio lunare maschile nella tradizione greca sono conservate nella figura di Menelao .
Nell'iconografia mesopotamica , la mezzaluna è il simbolo principale di Nanna-Sîn. In antica arte greca , la dea della luna Selene è rappresentato con una mezzaluna in copricapo assomiglianti corna . Anche la disposizione a stella e mezzaluna risale all'età del bronzo , rappresentando l'associazione del Sole e della Luna, o della Luna e del pianeta Venere . Questa disposizione è usata per rappresentare le dee Artemide ( Diana nella mitologia romana) ed Ecate . Tramite il patrocinio di Ecate, fu poi utilizzato come simbolo di Bisanzio , e poi rilevato dall'Impero Ottomano . Nella mitologia indù , la Luna è un'entità maschile ed è chiamata Chandra .
La Luna svolge anche un ruolo preponderante nella cultura religiosa musulmana . Non solo è la base della costruzione del calendario lunare musulmano , è anche menzionato nelle varie biografie religiose di Maometto come parte del miracolo della divisione della luna (in arabo : انشقاق القمر ).
Le leggende sulla teriantropia - la trasformazione di un essere umano in un altro animale - sono tradizionalmente associate alla Luna. La più famosa è quella del licantropo , o lupo mannaro, che trae la sua forza dalla luna e capace di mutare dalla sua forma umana alla sua forma bestiale nelle notti di luna piena . Fenomeni quali eclissi totali solari creano fino XVII ° miti secolo e leggende associate con la scomparsa del sole, anche se la loro spiegazione è già noto dagli studiosi.
Le fasi regolari della Luna ne fanno un elemento molto pratico per misurare il tempo; i periodi della sua ascesa e caduta sono quindi alla base di molti dei calendari più antichi. Gli archeologi stimano che contando i bastoncini , ossa frastagliate risalenti da 20 a 30.000 anni fa, segni le fasi lunari.
Lo studio delle fasi lunari è infatti facile e un ciclo di stagioni - corrispondente ad un anno - si realizza in circa dodici lunazioni (354 giorni). Storicamente, i calendari lunari sono quindi utilizzati dalle prime civiltà, come in Mesopotamia e nell'antico Egitto . Tuttavia, se adattati a popolazioni nomadi , sono problematici per i popoli che praticano l' agricoltura a causa del graduale cambiamento che presentano con le stagioni, costringendo a regolari adeguamenti. Inoltre, la moderna definizione del mese di circa 30 giorni segue questa tradizione ed è un'approssimazione del ciclo lunare .
Per tenere conto di questo spostamento, molti calendari successivi sono lunisolari con, tra gli altri, i calendari gallici di Coligny , ebraici o cinesi tradizionali . Esse mirano a corrispondere al ciclo delle stagioni con i mesi lunari, l'astronomo greco Metone compresa aver notato il V ° secolo aC. dC che 19 anni solari corrispondono a 235 mesi lunari, per rimetterli in fase. Rimangono complesse e le civiltà successive preferiranno rapidamente i calendari solari .
Il famoso calendario più puramente lunare, è il calendario di Hijri , risalente al VII ° secolo. I mesi sono quindi tradizionalmente determinati dall'osservazione visiva dell'hilal , la prima falce di luna sopra l'orizzonte.
Il nome inglese mese ( "mois" ) e i suoi affini in altre lingue germaniche derivano dal proto-germanico * mǣnṓth- , che indica l'uso di un calendario lunare tra i teutoni prima dell'adozione di un calendario solare . Questo deriva dalla radice verbale in Indoeuropeo Comune * meh 1 - “misura”, che ci permette di risalire ad una concezione funzionale della Luna come indicatore del mese e quindi del tempo . Questo riecheggia l'importanza della Luna in molte culture antiche per la misurazione del tempo come il latino mensis e il greco antico μείς ( meis ) o μήν ( mēn ) che significa "mese" ). In francese , questa radice si trova in particolare nelle parole mois et mestruation (termine derivato dal latino menstrues che significa “mensile”). In cinese e giapponese , il carattere usato per annotare il mese in una data è quello della Luna (月), quello del giorno è quello del Sole (日).
Il sostantivo femminile luna deriva dal latino lūna , attestato da Ennio . In seguito ha testimoniato in francese del XI ° secolo: il primo caso noto è nella Chanson de Roland , intorno datato1080.
Un altro termine, *louksnā ("il luminoso"), è una formazione derivata da *loukís, lūx ( luce ) in latino (anch'esso affine al greco leukos "bianco" ) descrive la luna come una stella luminosa per la limpidezza notturna che Lei portare. Già autori come Varrone e Cicerone derivarono luna dal verbo intransitivo lucere , che significa "brillare, risplendere, illuminare" .
I nomi delle dee associate al satellite, Luna, Selene e Cinzia (nome poetico di Artemide, il suo mitico luogo di nascita essendo Monte Cynthe ) si trovano anche in termini astronomici legati alla Luna come apolune , pericinto e orbita selenocentrica .
Personalizzata dalla dea Luna nella mitologia romana , la Luna dà anche il nome al lunedì (da lunis dies , in latino , per "giorno della luna").
Nella vessillologia , la luna piena appare su stemmi e bandiere come la bandiera del Laos , della Mongolia o di Palau . Inoltre, il simbolo della mezzaluna e soprattutto l'associazione della stella e della mezzaluna essendo diventati gli emblemi dell'Impero ottomano dopo essere stati quelli di Bisanzio, questi motivi compaiono su più bandiere di paesi musulmani tra cui, tra gli altri, quelli della Turchia , la Tunisia , in Algeria o in Pakistan . La mezzaluna è usata anche indipendentemente dall'Islam , in particolare sulla bandiera di Singapore .
In musica , la Luna è fonte di ispirazione per molte creazioni. Le composizioni di musica classica fanno diretto riferimento ad essa, come la Sonata al chiaro di luna (1802) di Ludwig van Beethoven - sebbene questo nome sia stato dato dopo la morte del compositore - o il movimento Clair de lune (1905) di Claude Debussy . Seguono poi le ballate Blue Moon (1934) di Richard Rodgers e Lorenz Hart che avranno successo con vari interpreti e Fly Me to the Moon che sarà reso particolarmente popolare da Frank Sinatra (1964)
Il satellite è poi il tema di molte canzoni rock , tra cui Bad Moon Rising (1969) dei Creedence Clearwater Revival , Walking on the Moon (1979) dei Police e Man on the Moon (1992) dei REM e l'album The Dark Side of la luna (1973) dei Pink Floyd . In francese , la canzone più famosa è I Asked the Moon (2002) dall'Indochine , con in un altro registro la rima Au clair de la lune .
Il chiaro di luna è celebrato anche da molti poeti e scrittori, tra cui Paul Verlaine , autore di Moonlight (1869), anch'esso ispirato all'opera di Claude Debussy , e Guy de Maupassant , che ne disegna due nuovi (1882).
Infine, la rappresentazione della luna nel cielo terrestre è comune in pittura , soprattutto tra i romantici , perché la sua scomparsa può evocare il passaggio dalla vita alla morte o un destino infelice.
Sorgere della luna sul mare di Caspar David Friedrich (1821).
The Fighting Temeraire di William Turner (1838).
Chiaro di luna sul porto di Boulogne di Édouard Manet (1869).
La notte stellata di Vincent van Gogh (1889).
Serata estiva sulla spiaggia di Skagen di Peder Severin Krøyer (1899).
Nel II ° secolo, Luciano scrisse il diario di viaggio satirico e immaginario Saggistica , in cui gli eroi vanno sulla luna e incontrano i suoi abitanti Seleniti , dal nome della dea Selene . Questa storia è regolarmente citata come un precursore o addirittura come la prima opera di fantascienza nella storia.
Durante il Rinascimento apparvero altri scritti di "proto fantascienza" , tra cui Le Songe ou l'Astronomie lunaire (1608) di Johannes Kepler o Histoire comique des Etats et Empires de la Lune (1650 circa) di Cyrano. de Bergerac , raccontando ancora i viaggi degli uomini verso la Luna, l'ultimo evocando addirittura una specie di razzo .
Nel XIX ° secolo, Edgar Allan Poe pubblicò una bufala giornalistica di un uomo che va sulla luna in mongolfiera , L'incomparabile avventura di un certo Hans Pfaall (1835). Tuttavia, il più famoso romanziere di fantascienza del secolo è Jules Verne , autore in particolare di Dalla terra alla luna (1865) e poi Intorno alla luna (1869). L'altro padre fondatore del genere, HG Wells , pubblicò The First Men in the Moon nel 1901.
Dal XX ° secolo, il soggetto comincia a ottenere un notevole popolarità e molti autori fanno riferimento, tra gli altri, in Una donna nella luna (1928) di Thea von Harbou , luce cinerea (1955) di Arthur C. Clarke , Menace dans le ciel (1960 ) di Algis Budrys e Rivolta sulla luna (1966) di Robert A. Heinlein .
Nei fumetti , Hergé ha segnato il genere con Objectif Lune (1953) poi We walk on the Moon (1954). Nei fumetti americani, la luna è spesso luogo di combattimenti (è qui che muore Jean Gray e si conclude così una delle storie più significative degli X-Men ) o è usata come base per i personaggi (nell'universo Marvel, osserva Uatu la Terra lì).
Inoltre, la Luna è un tema importante nel cinema , e questo fin dal suo inizio. Così, il primo film di fantascienza della storia, Le Voyage dans la Lune (1902) di Georges Mélies è incentrato sulla stella e affronta già il tema di una squadra di esploratori che la visita e incontra i suoi mitici abitanti. , gli stessi Seleniti di quelli menzionato da Luciano di Samosate. Il romanzo di Thea von Harbou è anche adattato come film muto da Fritz Lang in Woman on the Moon (1929).
Dopo la seconda guerra mondiale , mentre la realtà geopolitica sviluppava interesse per la star, il numero dei film aumentò; lascia quindi Destinazione... Luna! (1950) di Irving Pichel e gli adattamenti From Earth to the Moon (1958) di Byron Haskin , poi The First Men in the Moon (1964) di Nathan Jura .
L' esplorazione dello spazio sviluppa notevolmente il genere di film legati alla luna, spesso tratti da eventi reali, come Apollo 13 (1995) di Ron Howard o First Man: The First Man on the Moon (2018) di Damien Chazelle , ispirato direttamente dalle missioni della NASA . Vengono realizzati anche film di pura fantascienza, incentrati su Moon (2009) di Duncan Jones o come set nel 2001, Odissea nello spazio (1968) di Stanley Kubrick .