Fasi lunari ed eclissi

La Luna non cambia mai forma. Metà di esso è sempre illuminato dal Sole; ciò che cambia è quanto di quella metà illuminata è rivolta verso di voi. Una volta capito il perché, le eclissi smettono di essere misteriose e iniziano ad essere prevedibili.

Metà della Luna è sempre alla luce del sole. Le fasi sono solo il nostro punto di vista.

Guarda.

La Luna non produce la sua luce. Brilla perché la luce del sole cade su di esso. In ogni momento, una metà della Luna è illuminata dal Sole e l’altra metà è buia, proprio come la Terra ha giorno e notte.

Mentre la Luna gira intorno alla Terra, vediamo diverse quantità della sua metà illuminata dal sole:

• Luna Nuova: la Luna si trova tra la Terra e il Sole. La metà illuminata è rivolta lontano da noi, quindi non possiamo vederla.
• Primo quarto: vediamo metà del disco acceso.
• Luna piena: la Terra si trova tra il Sole e la Luna. Vediamo tutta la metà illuminata.
• Ultimo quarto: metà illuminata di nuovo, l’altro lato.

Nello strumento, l’immagine di sinistra guarda verso il basso sulla Terra e la Luna da molto in alto, con il Sole a sinistra. L’immagine a destra mostra ciò che si vede dalla Terra. Spostare il cursore e guardare entrambi cambiare insieme.

A volte il Sole, la Terra e la Luna si allineano esattamente:

• A Eclissi di sole Questo accade quando l’ombra della Luna cade sulla Terra alla luna nuova.
• A Eclissi di Luna L’eclissi lunare avviene quando l’ombra della Terra cade sulla Luna durante la luna piena.

Capisci?

La Luna gira una volta intorno alla Terra, misurata rispetto alle stelle, in 27.3 giorni (il mese siderale). Ma le fasi si ripetono ogni 29,5 giorni (il mese sinodico). Perché la differenza? Mentre la Luna gira intorno alla Terra, la Terra si muove di circa 1/12 del percorso attorno al Sole. La Luna ha bisogno di circa due giorni in più per raggiungere la nuova direzione del Sole.

La frazione del disco che appare illuminata dipende dall’angolo tra il Sole e la Luna visto dalla Terra, chiamato elongazione:

Allungamento	Fase	Frazione del letto
0°	La luna nuova	0%
90°	Primo trimestre	50%
180°	La luna piena	100%
270°	L’ultimo trimestre	50%

Se la Luna girasse esattamente nello stesso piano in cui la Terra gira attorno al Sole, avremmo un’eclissi solare ogni luna nuova e una lunare ogni luna piena. Ma l’orbita della Luna è inclinata di circa 5,1 gradi. Di solito la Luna passa un po ‘sopra o sotto la linea Sole-Terra, e non succede nulla.

I due punti in cui l’orbita della Luna interseca il piano orbitale della Terra sono chiamati nodi. Le eclissi possono accadere solo quando una luna nuova o piena cade vicino a un nodo. Questo accade in due “stagioni di eclissi” ogni anno, a circa sei mesi di distanza.

Maestro.

La frazione illuminata k deriva dall’angolo di fase i (l’angolo Sole-Luna-Terra):

k = (1 + cos i) / 2

Poiché il Sole è circa 390 volte più lontano della Luna, i ≈ 180° − elongazione. Lo strumento calcola i con la serie di Meeus (Astronomical Algorithms, eq. 48,4), che corregge l’elongazione media per i principali termini periodici delle orbite della Luna e del Sole. Mette le lune nuove e piene a circa mezz’ora dei tempi precisi, molto per l’apprendimento.

Il mese sinodico segue dalle due velocità angolari: 1/P_sin = 1/P_sid − 1/P_anno = 1/27,3217 − 1/365,256, dando 29,531 giorni.

Se un’eclissi è possibile dipende dalla Luna Argomento di latitudine F, il suo angolo dal nodo ascendente. Meeus fornisce una rapida regola di screening: a luna nuova o piena, se |sin F| > 0.36 (F più di circa 21° da un nodo), non c’è eclissi. Lo strumento applica esattamente questo test. È una condizione necessaria, non una previsione del tipo di eclissi o dove sarà visibile: ciò richiede la distanza della Luna, la geometria dell’ombra terrestre e posizioni molto più precise.

I nodi non sono fissi. Si muovono all’indietro intorno all’eclittica una volta ogni 18,6 anni, motivo per cui le stagioni delle eclissi arrivano circa 19 giorni prima ogni anno, e parte del perché le eclissi si ripetono nel famoso ciclo di 18 anni saros.