Vediamo sempre la stessa faccia della Luna a causa di un fenomeno chiamato “rotazione sincrona” o “legame mareale“. Questo accade perché il tempo che la Luna impiega per completare una rotazione su se stessa è lo stesso che impiega per orbitare attorno alla Terra. Di conseguenza, la stessa faccia della Luna è sempre rivolta verso la Terra.
Questo fenomeno si verifica per due motivi principali:
- Attrazione gravitazionale differenziale: La Terra esercita una forza di gravità sulla Luna che è più forte sul lato della Luna più vicino alla Terra e più debole sul lato opposto. Questo ha causato, nel corso di miliardi di anni, che la Luna rallentasse la sua rotazione fino a quando la sua velocità di rotazione non è diventata sincronizzata con il periodo della sua orbita attorno alla Terra.
- Dissipazione Mareale: Le forze mareali tra Terra e Luna deformano leggermente la Luna. Queste deformazioni si spostano mentre la Luna ruota e orbita, creando attrito interno che ha progressivamente ridotto la sua velocità di rotazione. Questo processo ha portato la Luna a raggiungere uno stato di equilibrio in cui la rotazione e il periodo orbitale si sono allineati.
Questo legame mareale non è unico della Terra e della Luna; è un fenomeno comune nel sistema solare. Ad esempio, molti dei satelliti naturali dei giganti gassosi (come le lune di Giove e Saturno) mostrano anche i loro volti padroni ai loro pianeti padroni in un legame mareale simile.
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Perché la luna è in rotazione sincrona?
La Luna è in rotazione sincrona con la Terra a causa di un processo chiamato blocco mareale. Questo fenomeno si verifica quando il corpo celeste più piccolo (in questo caso, la Luna) è gravitazionalmente bloccato con il corpo più grande (la Terra), facendo sì che mostri sempre la stessa faccia al suo partner. Ecco come funziona il blocco mareale:
- Differenza di Gravità: La gravità della Terra agisce in modo diverso su varie parti della Luna. La parte della Luna più vicina alla Terra sperimenta una forza gravitazionale più forte rispetto alla parte più lontana. Questa differenza di forza crea ciò che si chiama un gradiente di marea sulla Luna.
- Deformazione: Inizialmente, la Luna non era in rotazione sincrona. La differenza di gravità ha causato la deformazione della Luna, allungandola leggermente lungo l’asse che punta verso la Terra. Questa deformazione ha generato ciò che è noto come bulbi di marea.
- Attrito e Dissipazione Energetica: Come la Luna ruotava intorno alla Terra, i bulbi di marea tendevano a essere leggermente inclinati rispetto alla linea diretta Terra-Luna a causa della rotazione precedente della Luna. La gravità terrestre ha esercitato una coppia sui bulbi di marea, tentando di allinearli con la linea Terra-Luna. Questo ha creato attrito interno nella Luna, dissipando energia e gradualmente rallentando la sua rotazione.
- Stabilizzazione: Col passare del tempo, la rotazione della Luna è stata rallentata fino a quando il suo periodo di rotazione è diventato uguale al periodo orbitale attorno alla Terra. Questo significa che la Luna impiega lo stesso tempo a fare un giro su se stessa e a completare un’orbita attorno alla Terra, risultando nella presentazione della stessa faccia verso la Terra in ogni momento.
Il blocco mareale non è unico della Terra e della Luna; è un fenomeno comune nel sistema solare. Ad esempio, molti dei satelliti naturali dei giganti gassosi sono anch’essi in rotazione sincrona con i loro pianeti.
Cosa è la “faccia nascosta della luna”?
La faccia “nascosta” della Luna, spesso chiamata il lato oscuro della Luna, nonostante sia un termine impreciso (poiché riceve la stessa quantità di luce solare del lato rivolto verso la Terra), presenta caratteristiche geologiche distinte rispetto a quelle del lato visibile. Ecco alcune delle sue caratteristiche più notevoli:
- Crateri: Entrambi i lati della Luna sono ricoperti di crateri causati da impatti, ma il lato nascosto ha crateri che sono generalmente più numerosi e più grandi. Uno dei crateri più notevoli è il Bacino Polo Sud-Aitken, uno dei più grandi crateri d’impatto conosciuti nel sistema solare.
- Meno mari lunari: Il lato nascosto della Luna ha meno “mari” (maria lunare), che sono ampie pianure basaltiche formatesi da antiche eruzioni vulcaniche. Queste aree scure e relativamente prive di crateri sono molto più comuni sul lato visibile. La differenza nella distribuzione dei mari suggerisce differenze nella crosta e nel mantello lunare tra il lato vicino e quello lontano.
- Topografia varia: La topografia del lato nascosto è molto più variata e presenta un’altitudine media maggiore rispetto al lato visibile. Ci sono altopiani, montagne elevate e valli profonde.
- Presenza di elementi e minerali: Studi recenti hanno indicato che il lato nascosto della Luna può avere composizioni minerali leggermente diverse. Ad esempio, la missione cinese Chang’e 4, che è atterrata nel cratere Von Kármán situato nel Bacino Polo Sud-Aitken, ha scoperto materiali che potrebbero provenire dal mantello lunare, suggerendo una diversa composizione chimica in alcune parti del lato nascosto.
- Radioastronomia: Il lato nascosto della Luna è considerato un sito ideale per la radioastronomia. Senza interferenze dalle trasmissioni radio terrestri, offre un ambiente unico per studiare l’universo a lunghezze d’onda radio che non possono essere facilmente osservate dalla Terra.
- Esplorazione e ricerca: A causa della sua posizione unica e delle sue caratteristiche distintive, il lato nascosto della Luna è di grande interesse scientifico per l’esplorazione futura. Missioni come la Chang’e 4 della Cina e i piani futuri di altre agenzie spaziali mirano a esplorare più a fondo questo territorio in gran parte inesplorato.
Dunque, il lato nascosto della Luna offre un campo di studio prezioso per comprendere meglio la geologia lunare, l’evoluzione del sistema Terra-Luna e le condizioni primordiali del sistema solare.
Perché vediamo sempre la stessa faccia della luna e altre 4 curiosità sulla luna che (forse) non conosci:
La Luna, il nostro unico satellite naturale, ha affascinato l’umanità per millenni. Oltre ai suoi effetti evidenti sulla Terra, come le maree e la sua influenza sulla cultura attraverso il calendario lunare, ci sono molte curiosità interessanti che la rendono un oggetto straordinario di studio e ammirazione. Ecco quattro curiosità sulla Luna che potrebbero sorprenderti:
- Orme e impronte rimangono per milioni di anni: A causa dell’assenza di atmosfera e di acqua, non ci sono processi erosivi come il vento o la pioggia che possono cancellare le tracce sulla superficie lunare. Di conseguenza, orme, impronte di pneumatici e altri segni lasciati dagli astronauti delle missioni Apollo negli anni ’60 e ’70 sono destinati a rimanere per milioni di anni.
- La luna si sta allontanando dalla terra: Ogni anno, la Luna si allontana dalla Terra di circa 3,8 centimetri a causa delle interazioni mareali tra i due corpi. Questo fenomeno è stato misurato con estrema precisione grazie agli specchi lasciati sulla superficie lunare dagli astronauti, che permettono misurazioni laser molto precise delle distanze tra Terra e Luna.
- La Luna ha una coda di sodio: Gli scienziati hanno scoperto che la Luna è circondata da una sottile atmosfera di atomi di sodio che vengono espulsi dalla superficie lunare. Questi atomi formano una sorta di “coda” simile a quella di una cometa, che punta sempre nella direzione opposta al Sole a causa della pressione della radiazione solare. Questa coda di sodio è visibile solo con strumenti scientifici specializzati.
- Temperatura estrema: La Luna esperisce estremi di temperatura tra il giorno e la notte lunari. Durante il giorno, la superficie può riscaldarsi fino a circa 127 gradi Celsius, mentre durante la notte le temperature possono scendere fino a -173 gradi Celsius. Queste fluttuazioni estreme sono dovute all’assenza di atmosfera che potrebbe moderare le temperature.
