Astronomia/Capitolo secondo/1
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§ I.
Moti apparenti della Luna e sue fasi.
74. Il lettore conosce ora abbastanza la Terra e i rapporti che essa, come pianeta, ha col Sole, poichè ne ha studiato il duplice movimento di rotazione e di rivoluzione, causa il primo per la quale ogni 24 ore si alternano il giorno e la notte, ragione il secondo per la quale ogni anno si succedono sempre nello stesso ordine le quattro stagioni.
Ma la Terra, nel suo giro attorno al Sole, si trae dietro la Luna, suo satellite, sua vicina e inseparabile compagna di viaggio, di cui essa sente e rivela il potente influsso col perpetuo oscillare de’ suoi oceani; la Luna che, or piena, or falcata, a guisa di specchio ci rinvia i raggi del Sole, e con una luce placida e pallida ci compensa delle brevi periodiche assenze della gran fiaccola del firmamento.
Il lettore è certamente curioso di aver qualche notizia su questo astro singolare, così vicino da lasciar discernere ad occhio nudo certune disuguaglianze della sua superficie.
75. Per soddisfare pertanto a questa sua legittima curiosità, andrò dimostrando in alcuni paragrafi i rapporti che vincolano la Luna alla Terra, a quel modo che esplicai quelli che legano la Terra stessa al Sole.
E per cominciare, vi chiederò anzi tutto, o lettore, se avete mai notato due particolarità che la Luna ci offre, delle quali nessun altro corpo celeste sembra porgerci così facile esempio. Eccole; primo: la Luna non è visibile sempre di continuo tutte le notti; secondo: non ha sempre la medesima forma apparente.
A darvi ragione di questi due fatti, che primi nella Luna attraggono la nostra attenzione, mi è duopo aspettare che io vi abbia prima edotti e persuasi di altri fatti, che possono essere avvertiti solo da chi osservi la Luna con una certa attenzione e perseveranza.
76. In primo luogo, osservando le posizioni della Luna in cielo per parecchie sere di seguito, ci tornerà facile notare due fatti analoghi a quelli che già potemmo constatare nel moto apparente del Sole.
Anche la Luna si muove sulla volta del cielo attraverso le costellazioni da ovest verso est, ma il suo moto è mollo più celere di quello del Sole, nè lo si può per conseguenza spiegare semplicemente come un’apparenza prodotta dal moto della Terra nella sua orbita. Bisogna ricorrere ad un moto proprio e reale della Luna stessa; bisogna ammettere che la Luna si muove intorno a noi nello stesso verso in cui noi ci trasportiamo in giro al Sole, cosa questa della quale or ora vi darò la prova.
77. In secondo luogo la Luna, in qualunque epoca dell’anno la si osservi, ritarda ogni dì il momento del suo nascere. È un ritardo ora più ora meno lungo, in media uguale a quasi 49 minuti; è un ritardo che esso pure è naturale conseguenza, come si vedrà in breve, del moto proprio della Luna testè accennato.
Se oggi, ad esempio, vediamo la Luna vicinissima al Sole tramontare appena dopo di esso, domani la Luna tramonterà circa tre quarti d’ora dopo il Sole, trovandosi da questo ben più discosta verso est, di quel che oggi non fosse; dopodomani, al cader del Sole, la Luna sarà ancor più alta sull’orizzonte verso ponente, e rispetto al Sole tarderà un’ora e mezza circa a tramontare; così continuerà via via, lasciandosi in certo modo sempre più precorrere dal Sole, finchè, passati alcuni giorni, essa culminerà, ossia si troverà nel mezzo del suo arco diurno, quando si fa sera, quando cioè il Sole scompare a ponente.
Trascorreranno altri giorni e la Luna passerà al meridiano a mezzanotte, in ritardo sul Sole di quasi 12 ore; aumenterà questo ritardo nei dì susseguenti; verrà un giorno in cui si vedrà la Luna levare sull’orizzonte appena un po’ prima del Sole; poi si leverà col Sole, diventando invisibile perchè offuscata dal grande splendore di questo, e finalmente sorgerà dopo il Sole. Allora anche il suo tramonto succederà al tramonto del Sole, si rinnoveranno le apparenze appena descritte e il periodo loro sarà compiuto.
Riassumendo, par quasi che nei periodo considerato il Sole corra davanti alla Luna lasciandosela di giorno in giorno sempre più addietro, e che aumentando sempre la distanza fra i due astri, il Sole finisca per raggiungere la Luna, oltrepassarla di nuovo e così di seguito.
78. Queste cose tutte non vi sarà difficile di verificarle, purchè abbiate la buona volontà di vegliare un po’ tardi la sera e di alzarvi un poco prima dell’alba durante l’intervallo di un mese, e di fare queste vostre osservazioni consultando ogni volta il vostro orologio.
79. Nel medesimo tempo che osserverete queste cose, avvertirete quelle due particolarità della Luna già prima accennate: cioè il suo rimanere invisibile di notte per qualche tempo, il suo presentare a dati intervalli forme apparenti diverse.
Noterete ancora che queste differenti forme si riproducono periodicamente e coincidono sempre esattamente con certi determinati rapporti di tempo e di distanza fra la Luna e il Sole, nè tarderete a persuadervi che esse sono strettamente collegate colle varie posizioni della Luna rispetto al Sole, e che la Luna gira realmente con moto regolare intorno a noi.
Agevolmente forse, anche da voi stesso, capirete la suaccennata concomitanza di fatti; ma per aiutare la vostra intelligenza mi vi soffermerò sopra ancora un poco.
Voi avrete visto, non ne dubito, la mezza Luna, che si chiama alternativamente primo ed ultimo quarto; avrete visto la Luna piena, quale essa è quando ci presenta l’intero suo disco rotondo illuminato. Ebbene la Luna è sempre mezza quando culmina nelle ore in cui il Sole tramonta o sorge; è sempre piena quando sorge mentre il Sole tramonta, e quando culmina per conseguenza a mezzanotte.
Siccome poi con un orologio comune è facile verificare il già notato ritardo di circa tre quarti d’ora al giorno nel sorgere o nel tramontare della Luna, così con un facile computo si trova che in un po’ più di 7 giorni la Luna si allontana dal Sole di un quarto di circonferenza, e che ad ogni periodo di 29 a 30 giorni, su per giù, essa riprende una medesima posizione rispetto al Sole.
80. Riassumiamo col pensiero tutte le osservazioni fatte e sentiremo di poter a ragione conchiudere: che effettivamente la Luna gira intorno alla Terra; che a compiere un giro impiega un po’ meno di 30 giorni; che, la Terra compiendo un giro intorno al Sole nell’intervallo di 12 mesi ossia di un anno, in un anno si conteranno dodici rivoluzioni e mezza circa della Luna attorno alla Terra o lunazioni.
81. Esaminando la seguente fig. 23 abbracceremo meglio l’insieme di tutti questi fatti, e ci risulterà più evidente la ragione dei medesimi.
Guardiamo: a sinistra, molto lontano, dobbiamo immaginare il Sole; in mezzo al disegno è la Terra, ed essa occupa il centro della circonferenza punteggiata che rappresenta l’orbita della Luna. Nella figura l’orbita della Luna giace per opportunità di disegno nel piano dell’orbita AB della Terra, ma in realtà essa è un po’ inclinata su questo piano, e di questa inclinazione vedremo le conseguenze, quando avremo a parlare delle eclissi. Le saette segnano la direzione dei movimenti tanto della Luna quanto della Terra.
82. La Luna, movendosi attorno allo Terra, deve ad ogni rivoluzione passare una volta fra la Terra e il Sole; è allora che di notte, per tre giorni di seguito, non la vediamo in nessuna parte del cielo; si ha allora quel che suolsi chiamare comunemente Luna nuova; nella nostra fig. 23 la Luna occupa allora la posizione segnata con lo lettera E.
83. Consideriamo dapprima quali apparenze debbono presentarsi, ad un osservatore terrestre, quando la Luna si trova nel suddetto punto E della sua orbita, vicino alla direzione che congiunge il Sole colla Terra.
L'osservatore è immaginato in O; ha per orizzonte.png)
Fig. 23. pp’, ha in p il suo oriente, in p’ l’occidente, e per lui, nel momento che consideriamo, è mezzogiorno, il Sole trovandosi in un piano perpendicolare al suo orizzonte. La Luna, la quale si trova in E nello stesso piano che il Sole e la Terra, culmina necessariamente col Sole, sebbene culmini in un punto del meridiano situato sopra o sotto al punto in cui culmina il Sole, e, culminando insieme, sorge e tramonta pure contemporaneamente ad esso. Sorge, culmina, tramonta col Sole, ma l’osservatore O non la vede, perchè l’emisfero che essa a lui rivolge è dalla parte opposta al Sole, da questo non è illuminato ed è quindi assolutamente oscuro.
Passano tre giorni e mezzo, la Luna nel frattempo è venuta in T: il nostro osservatore in quel dì vedrà il Sole passare per il meridiano prima che vi giunga la Luna, e al tramonto che cosa accadrà? È facile prevederlo; appena il Sole sarà tramontato, la Luna diventerà visibile nel crepuscolo, mostrando una piccola falce luminosa colla gobba a ponente1, come è rappresentata in T’.
In capo ad altri tre giorni o quattro la Luna, continuando il suo giro attorno alla Terra, viene a trovarsi in F: l’osservatore O nell’istante del mezzodì la vede esattamente ad est dalla parte del punto p sul proprio orizzonte, e quando dopo 6 ore circa il Sole per lui tramonta ad occidente dalla parte del punto p’, la Luna viene a passare per il suo meridiano ossia per il piano che nella figura nostra proiettasi in OE e nel prolungamento suo.
La Luna in tal momento dista quindi dal Sole di un mezzo arco diurno e presenta mezzo il suo disco illuminato (F’ nella figura), colla convessità rivolta a ponente; ha luogo il suo primo quarto ed è Luna crescente, appellativo che essa prende nella prima metà della lunazione, fìnchè non è piena, appellativo al quale si contrappone, nella seconda metà della luminazione, quello di Luna calante.
Trascorsi 7 giorni circa dal dì in cui era in F, la Luna viene a trovarsi in G; l’osservatore O nell’istante del mezzodì ha allora il Sole e la Luna amendue nel proprio meridiano, il Sole alto sul proprio orizzonte e ben visibile, la Luna invisibile e sotto ad esso orizzonte. Trascorse 12 ore, a mezzanotte, l’osservatore rotando colla Terra è passato in O’; il Sole e la Luna sono ancora ambedue nel piano del suo meridiano, ma si son scambiate le parti; la Luna culmina alta sull’orizzonte, ben visibile al nostro osservatore: il Sole, per lui invisibile, passa per la culminazione inferiore ossia per un punto del meridiano situato sotto all’orizzonte. La Luna alta sull’orizzonte brilla del suo massimo splendore, e presenta la sua faccia tutta illuminala all’osservatore O passato, come appena dissi, in O’; è Luna piena, ed il suo aspetto è sulla figura rappresentato in G’. La Luna è a 180 gradi, ossia a mezza circonferenza esatta dal Sole, e come passa per la culminazione inferiore quando a mezzodì il Sole è nella culminazione superiore, come passa nella culminazione superiore quando a mezzanotte il Sole è nella culminazione inferiore, così sorge quando il Sole tramonta, va sotto all’orizzonte quando il Sole s’alza sovr’esso.
La Luna prosegue il suo cammino; quando essa pervenne in G erano passati 14 giorni e mezzo dal dì della Luna nuova; quand’essa ritornerà ad esser nuova altri 14 giorni e mezzo saran passati poichè, come risulta anche dalla figura, nella posizione G la Luna è a metà del suo giro intorno alla Terra.
Nel secondo tratto del suo cammino attorno alla Terra la Luna presenterà in ordine inverso tutte le apparenze e le circostanze che già mostrò nel primo tratto di esso.
Consideriamola infatti nel punto H della sua orbita. Essa dista dal Sole un mezzo arco diurno, così come ne distava quand’era in F, e per l’orizzonte che nella fig. 23 si proietta in OO’ essa culmina per conseguenza nell’istante in cui il Sole nasce, essa tramonta a mezzodì ossia nell’istante in cui culmina il Sole.
Nella posizione H la Luna appare ancora per metà illuminata, così come appariva in F, ma in H il suo lembo convesso è invece rivolto a levante, ed essa è al suo ultimo quarto.
La Luna da H passa in E, il suo giro è compiuto; ritorna la Luna nuova: la Luna torna a sorgere e tramontare insieme al Sole.
84. Le quattro posizioni caratteristiche della Luna, che ho chiamate novilunio, primo quarto, plenilunio, ultimo quarto, costituiscono le fasi della Luna, delle quali quanto si è detto basta a rendere completa ragione.
Se voi voleste riprodurre in piccolo, nel vostro gabinetto, queste fasi, e verificare quanto vi ho detto con una esperienza, nulla di più facile: ponetevi dinanzi ad una lampada ad una distanza di circa un passo, e tenendo con una mano sospesa ad un filo una pallottola tinta in bianco, senza muovere la persona, fate col braccio descrivere lentamente alla pallottola un giro intorno alla lampada; vedrete in microscopiche proporzioni riprodotto sulla pallottola lo spettacolo delle fasi lunari.
85. Nel presentarvi la fig. 23, ho supposto che la Terra, durante il periodo di una lunazione, stia ferma; ciò non è esatto ed apporta un errore, poichè durante una lunazione la Terra percorre un dodicesimo all’incirca della sua orbita.
Se la Terra fosse ferma, la durata di una lunazione, ossia l’intervallo di tempo che corre fra una Luna nuova e la successiva, e la durata di uno rivoluzione della Luna intorno alla Terra sarebbero necessariamente uguali. Ma la Terra si muove nella sua orbita nello stesso verso in cui nella propria orbita si muove la Luna, ed è facile intendere per conseguenza che la Luna deve aver percorsa più che una rivoluzione intera, ossia più che 360 gradi di circonferenza di circolo, prima di tornare in congiunzione, che in altre parole ogni novilunio deve avvenire dopo il novilunio precedente a un intervallo di tempo maggiore di quello impiegato dalla Luna e descrivere un giro completo intorno alla Terra.
Si tratta d’una differenza non grande; si tratta di 2 giorni e un quarto circa; la rivoluzione lunare intorno alla Terra si compie infatti in 27 giorni, 7 ore, 43 minuti e 5 secondi, e la durata di una lunazione, cioè il tempo che decorre da un novilunio al successivo, è invece di 29 giorni, 12 ore, 44 minuti e 3 secondi.
Note
- ↑ È noto il motto volgare: Luna crescente, gobba a ponente; Luna calante, gobba a levante.