Fasi lunari: luna piena, luna nuova, luna calante e luna crescente
La Luna non si presenta ai nostri occhi sempre nello stesso modo. In determinati giorni la sua superficie è interamente visibile, in altri è visibile solo parzialmente mentre in altri ancora non lo è affatto. Tali periodi prendono il nome di fasi lunari.
Il fenomeno delle fasi lunari è ciclico, in quanto legato alla rivoluzione della Luna intorno alla Terra e al moto di rotazione della Terra su se stessa; per questo motivo è solitamente indicato anche come ciclo delle fasi lunari.
Il ciclo delle fasi lunari ha una durata molto precisa che prende il nome di mese sinodico o lunazione, termine che indica il tempo necessario affinché la Luna, nel proprio moto di rivoluzione intorno alla Terra, riallinei la propria posizione rispetto alla Terra stessa e al Sole. In altri termini, un mese sinodico altro non è altro che il tempo necessario che intercorre tra una fase lunare e la medesima, ed è pari a 29 giorni, 12 ore e 44 minuti.
Più in generale il fenomeno delle fasi non riguarda solamente la Luna, ma anche i pianeti del Sistema Solare con un'orbita interna rispetto a quella della Terra, vale a dire Mercurio e Venere.
Ciclo delle fasi lunari - Luna calante e Luna crescente
Le fasi lunari sono in tutto 4: Luna nuova (o novilunio), primo quarto nella fase della Luna crescente, Luna piena (o plenilunio), ultimo quarto nella fase della Luna calante.
Luna nuova
La Luna nuova è la prima fase lunare e si manifesta quando la Luna si colloca, nel proprio moto di rotazione attorno alla Terra, tra la Terra stessa e il Sole. L'allineamento è perfetto solamente in poche circostanza (eventualità in cui si manifesterebbe un'eclissi solare), ma ciononostante in tale configurazione la Luna non risulta visibile perché la parte illuminata dal Sole è opposta alla faccia osservabile dalla Terra.
La Luna nuova viene considerata per convenzione come l'inizio del ciclo delle fasi lunari.
Luna crescente - primo quarto
Man mano che la Luna ruota intorno alla Terra, alla Luna nuova segue la transizione di Luna crescente, periodo in cui aumenta gradualmente la parte di superficie della Luna illuminata dal Sole.
Inizialmente, nel periodo di Luna crescente, il Sole illumina solamente uno spicchio della superficie lunare (detto falce di Luna) che di conseguenza si rende visibile nel cielo. In particolare il moto di rivoluzione della Luna fa sì che essa si sposti nel cielo da occidente verso oriente, cosicché il primo spicchio di Luna è visibile nel cielo a oriente del Sole e in questa fase la Luna è solitamente osservabile poco dopo il tramonto.
Col procedere del periodo di Luna crescente, dopo circa una settimana la Luna raggiunge il primo quarto, la prima, vera fase lunare successiva alla Luna nuova. In questo frangente i segmenti ideali che congiungono Luna e Terra e Terra e Sole formano un angolo di 90° e la parte della superficie lunare visibile è pari alla metà della faccia rivolta verso la Terra.
In corrispondenza del primo quarto la Luna è visibile nella prima parte della notte e rivolge la curva del lato visibile (detta gobba) verso ponente.
Luna piena
La transizione di Luna crescente culmina dopo un'ulteriore settimana con la terza fase lunare: la Luna piena. A meno di un perfetto allineamento con la Terra e il Sole (in cui si manifesta un'eclissi lunare) la faccia della Luna rivolta verso la Terra appare interamente visibile, poiché essa è opposta rispetto al Sole. In questa fase lunare il nostro satellite è visibile dal momento in cui tramonta il Sole fino all'alba, per tutta la notte.
Luna calante - ultimo quarto
A seguito della fase di Luna piena inizia il periodo di Luna calante, che dura all'incirca due settimane in modo speculare e contrario rispetto alla fase di Luna crescente. Dopo una settimana circa la Luna si presenta nella fase detta ultimo quarto, rendendo visibile metà della faccia rivolta verso la Terra, per poi calare fino ad una nuova fase di Luna nuova, vale a dire l'inizio di un nuovo mese sinodico.
Nell'ultima settimana tra l'ultimo quarto e la Luna nuova il nostro satellite è osservabile solamente prima dell'alba e rivolge la propria gobba verso levante.
Fasi lunari e posizione della Luna nel cielo
Nel corso delle fasi Lunari il moto di rivoluzione della Luna non ne modifica solamente la porzione visibile, ma anche la posizione nel cielo rispetto allo sfondo delle stelle. Immaginando di osservare la Luna alla stessa ora, giorno per giorno, si nota che essa sorge e tramonta in media 50 minuti più tardi rispetto al giorno precedente.
Inoltre, nel corso dell'anno, la Luna è osservabile nelle rispettive fasi lunari ad altezze diverse rispetto all'orizzonte. In particolare in concomitanza del solstizio d'inverno, nel momento in cui il Sole è basso, la Luna è alta nel cielo; al contrario, in corrispondenza del solstizio d'estate, il Sole è alto e la Luna è bassa rispetto all'orizzonte. Il motivo di tale fenomeno è legato all'inclinazione tra il piano dell'orbita lunare e l'eclittica.
Osservazione della Luna nelle fasi lunari
Per quanto nella fase della Luna piena il nostro satellite risulti completamente illuminato, tale fase non costituisce il momento migliore per l'osservazione della Luna a causa dell'illuminazione uniforme della sua superficie da parte del Sole.
Al contrario, in corrispondenza del primo quarto (Luna crescente) e dell'ultimo quarto (Luna calante), la Luna risulta parzialmente illuminata ed il contrasto luminoso favorisce l'osservazione della parte visibile, mettendo in evidenza i crateri e gli elementi morfologici della sua superficie.
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