Fasi lunari

Le fasi lunari descrivono il diverso aspetto che la Luna mostra verso la Terra durante il suo moto, causate a loro volta dal suo diverso orientamento rispetto al Sole. Le fasi lunari si ripetono in un intervallo di tempo detto “mese sinodico”, pari a circa 29 giorni. Il mese del nostro calendario gregoriano è derivato da esso. Le fasi lunari sono dovute al moto di rivoluzione della Luna e al suo conseguente ciclico cambiamento di posizione rispetto alla Terra e al Sole.

Le lune

Sono rappresentate dalla parte del satellite terrestre illuminata dal Sole.

Vi sono quattro posizioni fondamentali, rappresentate nella figura a lato e nell’elenco sottostante dai numeri dispari, e quattro fasi intermedie:

1. Luna nuova (o congiunzione o fase di novilunio)
2. Luna crescente
3. Primo quarto
4. Gibbosa crescente
5. Luna piena (o opposizione o fase di plenilunio)
6. Gibbosa calante
7. Ultimo quarto
8. Luna calante

Emisfero boreale ed emisfero australe

Il termine “quarto” si riferisce alla posizione della Luna nell’orbita attorno alla Terra, da tali due posizioni dalla Terra è visibile mezzo emisfero.

Per un osservatore posto nell’emisfero Boreale, quando la Luna è crescente, la parte illuminata del disco lunare è a destra, mentre quando è calante la parte illuminata è a sinistra. Mentre nell’emisfero australe avviene il contrario: quando è crescente è illuminata la parte sinistra, quando è calante è illuminata la parte destra. La transizione da un emisfero all’altro provoca quindi il fenomeno della “Luna a barchetta”(si veda nei proverbi più sotto).

È importante preporre che le fasi lunari, in ambito astronomico, sono calcolate e sempre riferite in termini di geocentricità cioè per un ipotetico osservatore collocato al centro della Terra.

Per il calcolo delle fasi lunari si possono impiegare delle specifiche formule chiuse, come quelle proposte in tempi recenti dal matematico Jean Meeus e perfettamente idonee ad essere informatizzate, oppure in modo più semplice e, volendo, rigoroso, tramite un comune calcolo iterativo che interpola da una funzione di secondo grado gli istanti (o tempi) nei quali la differenza, in valore assoluto, fra la longitudine apparente del Sole e quella della Luna raggiunge i seguenti angoli:

   |0|° a Luna nuova
   |270|° al primo quarto
   |180|° a Luna piena
   |90|° all'ultimo quarto

Nonostante l’impiego di formule notevolmente più semplici e brevi,il metodo iterativo ha lo svantaggio di richiedere necessariamente la conoscenza della longitudine apparente del Sole e della Luna, mentre invece non è necessaria applicando un metodo a formula chiusa. Nella pratica, onde evitare di rendere impossibile il calcolo in taluni computer, si preferisce imporre una tolleranza “cautelare”, nei valori sopra riportati, di circa 1 milionesimo di grado in più o in meno rispetto ai valori angolari indicati.

Sorgere e tramontare della Luna

• Con la Luna nuova, la Luna è interposta fra la Terra e il Sole: sorge al mattino e tramonta alla sera. Se si allinea in prossimità del nodo con la Terra e il Sole si ha un’eclissi solare.
• Nelle quadrature o quarti (primo quarto e ultimo quarto), le semirette congiungenti la Terra con la Luna e il Sole formano un angolo di 90°: al primo quarto la Luna sorge a mezzogiorno e tramonta a mezzanotte, all’ultimo quarto sorge a mezzanotte e tramonta a mezzogiorno.
• Con la Luna piena la posizione della Terra è compresa tra Sole e Luna: la Luna sorge alla sera e tramonta al mattino. Se invece si allinea dietro l’ombra della Terra si ha un’eclissi lunare.
• Congiunzione ed opposizione vengono denominate sizigie.

Il mese lunare

La Luna compie una rivoluzione attorno alla Terra in 27 giorni, 7 ore, 43 minuti e 11 secondi (mese siderale). Il mese lunare (ovvero il periodo compreso fra due Lune nuove) ha invece una durata media di 29 giorni, 12 ore, 44 minuti e 3 secondi. La differenza è dovuta al fatto che nel frattempo sia la Terra che la Luna sono avanzate lungo l’orbita terrestre ed il loro allineamento col Sole è cambiato. Tale differenza non è costante principalmente perché nel corso dell’anno la velocità della Terra lungo la sua orbita varia in dipendenza della distanza Terra-Sole.

Ci si potrebbe aspettare che una volta al mese, quando la Luna passa tra la Terra e il Sole nel corso di una luna nuova, la sua ombra cada sulla Terra causando una eclissi solare, ma questo non accade ogni mese. E neppure è vero che durante ogni Luna piena, l’ombra della Terra cade sulla Luna, causando una eclissi lunare. Eclissi solari e lunari non sono osservate ogni mese, perché il piano dell’orbita della Luna attorno alla Terra è inclinato di circa 5° 9′ rispetto al piano dell’orbita della Terra attorno al Sole (il piano dell’eclittica ). Così, quando si verificano lune nuove e piene, la Luna di solito si trova a nord o a sud della retta che passa per la Terra e il Sole.