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Come funzionano le fasi lunari? Perché la Luna cambia aspetto durante il mese
La Luna sembra cambiare forma di notte in notte, passando da una sottile falce a un disco completamente illuminato. In realtà il nostro satellite non cambia forma: ciò che varia è la porzione della sua metà illuminata dal Sole che riusciamo a vedere dalla Terra.
Da questo continuo cambiamento di prospettiva nascono le fasi lunari, uno dei fenomeni astronomici più semplici da osservare ma anche tra i più frequentemente fraintesi.
La Luna non produce luce propria. La luce lunare è luce solare riflessa dalla sua superficie e, mentre il satellite percorre la propria orbita attorno alla Terra, cambia la geometria tra Sole, Terra e Luna.
Su Meteo Gesualdo la sezione astronomica mostra la fase corrente, la percentuale di illuminazione, la prossima levata e il prossimo tramonto della Luna. I dati sono elaborati utilizzando i parametri geografici locali di latitudine, longitudine e quota di Gesualdo, così da restituire orari riferiti al nostro punto di osservazione.
La Luna è sempre illuminata per metà dal Sole. Quello che cambia durante il mese è quanta parte della metà illuminata risulta visibile dalla Terra.
Che cosa sono le fasi lunari?
Le fasi lunari sono i diversi aspetti apparenti assunti dalla Luna nel corso di un ciclo completo.
Mentre la Luna orbita attorno alla Terra, osserviamo da angolazioni differenti la parte illuminata dal Sole. Per questo la superficie visibile può apparire completamente oscura, come una falce, illuminata per metà, quasi piena oppure interamente illuminata.
Il ciclo completo, da una Luna nuova alla successiva, dura mediamente circa 29,5 giorni ed è chiamato mese sinodico o lunazione.[1]
Questo periodo è più lungo del tempo impiegato dalla Luna per compiere un’orbita rispetto alle stelle, perché nel frattempo anche la Terra si è spostata lungo la propria orbita attorno al Sole.
Le otto fasi principali
Il cambiamento dell’illuminazione è continuo. Le otto fasi utilizzate comunemente servono a dividere il ciclo in tappe riconoscibili, ma tra una fase e l’altra non esiste un passaggio improvviso.
Luna nuova
La Luna si trova approssimativamente nella stessa direzione del Sole. La metà illuminata è rivolta quasi completamente dalla parte opposta rispetto alla Terra e il disco lunare risulta normalmente invisibile nel cielo.
La Luna nuova sorge e tramonta in orari vicini a quelli del Sole. Per questo attraversa il cielo prevalentemente durante il giorno, ma rimane nascosta dal chiarore solare e dalla propria parte non illuminata.
Falce crescente
Nei giorni successivi alla Luna nuova compare una sottile falce luminosa. La porzione illuminata visibile aumenta ogni sera, perciò si parla di fase crescente.
La falce crescente è osservabile soprattutto dopo il tramonto, nel settore occidentale del cielo. Con il trascorrere dei giorni rimane visibile sempre più a lungo durante la prima parte della notte.
Primo quarto
Durante il primo quarto vediamo illuminata circa metà del disco lunare.
Il nome non indica che sia visibile soltanto un quarto della Luna: significa che il satellite ha completato approssimativamente il primo quarto del ciclo iniziato con la Luna nuova.
Il primo quarto è generalmente ben visibile nel pomeriggio e durante la prima parte della notte.
Gibbosa crescente
La parte illuminata visibile supera la metà, ma il disco non è ancora completamente pieno.
Il termine gibbosa descrive proprio una Luna illuminata per più della metà. Essendo ancora nella parte crescente del ciclo, l’illuminazione aumenta progressivamente fino al plenilunio.
È una fase molto luminosa, osservabile dalla sera fino a una parte avanzata della notte.
Luna piena
Durante la Luna piena la Terra si trova approssimativamente tra il Sole e la Luna. La metà lunare illuminata è rivolta verso di noi e il disco appare quasi interamente luminoso.
La Luna piena sorge generalmente intorno al tramonto, raggiunge la maggiore altezza durante la notte e tramonta vicino al sorgere del Sole.[1]
Il forte chiarore lunare illumina il paesaggio, ma rende più difficile osservare stelle deboli, nebulose e meteore poco luminose.
Gibbosa calante
Dopo la Luna piena, la porzione illuminata visibile comincia a diminuire. Il disco appare ancora illuminato per più della metà, ma ogni notte perde gradualmente una parte della superficie luminosa.
La gibbosa calante sorge più tardi rispetto alla Luna piena e rimane ben visibile nella seconda parte della notte e durante le prime ore del mattino.
Ultimo quarto
La Luna torna ad apparire illuminata per circa metà del disco, ma dalla parte opposta rispetto al primo quarto.
Il satellite ha completato approssimativamente tre quarti del ciclo sinodico. L’ultimo quarto sorge generalmente nella seconda parte della notte e può rimanere visibile nel cielo del mattino.
Falce calante
È l’ultima parte del ciclo prima della Luna nuova successiva.
La superficie illuminata visibile si riduce a una falce sempre più sottile. La falce calante appare soprattutto nelle ore precedenti l’alba, nel settore orientale del cielo.
Quando la porzione illuminata diventa nuovamente invisibile, il ciclo ricomincia con una nuova lunazione.
Crescente e calante: come riconoscerle?
Una Luna è crescente quando la percentuale illuminata aumenta da una notte alla successiva. È invece calante quando la parte luminosa diminuisce dopo la Luna piena.
Nell’emisfero settentrionale, compresa l’Italia, la parte luminosa appare generalmente:
- sul lato destro durante le fasi crescenti;
- sul lato sinistro durante le fasi calanti.
L’orientamento apparente può però cambiare durante la notte a causa della rotazione del cielo rispetto all’orizzonte. Osservando la Luna vicino all’alba o al tramonto, la falce può apparire inclinata e non perfettamente verticale.
Percentuale illuminata e nome della fase
La percentuale di illuminazione indica quanta parte del disco lunare visibile dalla Terra è illuminata dal Sole.
Una percentuale del 50% può corrispondere al primo quarto oppure all’ultimo quarto. Per distinguerli bisogna sapere se la Luna si trova nella parte crescente o calante del ciclo.
Allo stesso modo, una Luna illuminata al 90% può essere una gibbosa crescente, prima del plenilunio, oppure una gibbosa calante, dopo la Luna piena.
Per questo il pannello astronomico di Meteo Gesualdo mostra sia la percentuale di illuminazione sia il nome della fase.
Il pannello astronomico di Meteo Gesualdo
La sezione astronomica del sito permette di seguire quotidianamente il ciclo lunare dal territorio di Gesualdo.
Il pannello mostra:
- fase lunare corrente;
- percentuale del disco illuminato;
- prossima levata della Luna;
- prossimo tramonto della Luna;
- alba e tramonto del Sole.
Gli orari vengono elaborati sulla posizione locale utilizzata dal sistema, basata su latitudine, longitudine e quota di Gesualdo. Non sono quindi semplici orari nazionali o riferiti genericamente alla Campania.
La fase lunare è sostanzialmente la stessa per tutta la Terra nello stesso momento, mentre gli orari di levata e tramonto cambiano secondo il luogo di osservazione.
Perché la Luna non sorge ogni giorno alla stessa ora?
La Luna si sposta continuamente lungo la propria orbita verso est rispetto alle stelle.
Per ritrovarla nella stessa posizione apparente, la Terra deve ruotare ogni giorno un po’ più a lungo. Per questo levata e tramonto lunari avvengono mediamente più tardi da un giorno al successivo.
La differenza non è identica ogni giorno, perché l’orbita lunare è inclinata ed ellittica e la geometria rispetto all’orizzonte cambia durante il mese.
La Luna nuova è sempre invisibile?
Durante la fase astronomica esatta, la Luna nuova si trova molto vicina alla direzione del Sole e non è normalmente osservabile a occhio nudo.
La sottilissima falce può diventare visibile soltanto alcune ore o alcuni giorni dopo, quando la separazione apparente dal Sole aumenta abbastanza.
La facilità di osservazione dipende da:
- tempo trascorso dalla Luna nuova;
- altezza della Luna al tramonto;
- trasparenza dell’atmosfera;
- presenza di nubi o foschia;
- orizzonte libero;
- luminosità del cielo.
Perché non avviene un’eclissi ogni mese?
Durante la Luna nuova il satellite passa approssimativamente tra Terra e Sole, mentre durante la Luna piena la Terra si trova approssimativamente tra Sole e Luna.
Se le orbite fossero perfettamente allineate, avremmo un’eclissi di Sole a ogni Luna nuova e un’eclissi di Luna a ogni plenilunio.
L’orbita della Luna è però inclinata rispetto al piano orbitale terrestre. Nella maggior parte dei mesi il satellite passa leggermente sopra o sotto l’allineamento necessario.
Le eclissi si verificano soltanto quando la Luna nuova o piena avviene in prossimità dei punti nei quali l’orbita lunare attraversa il piano dell’orbita terrestre.
Il lato oscuro della Luna esiste davvero?
La Luna non possiede un lato permanentemente oscuro.
Come la Terra, riceve la luce del Sole su una metà alla volta. Nel corso del mese tutte le regioni lunari, con l’eccezione di alcune zone permanentemente in ombra vicino ai poli, attraversano il giorno e la notte.
L’espressione corretta è faccia nascosta della Luna: indica l’emisfero che non vediamo direttamente dalla Terra perché la Luna ruota sul proprio asse nello stesso tempo impiegato per orbitare attorno al nostro pianeta.
Le fasi sono prodotte dall’ombra della Terra?
No. È uno degli errori più comuni.
Le normali fasi lunari dipendono dalla porzione illuminata che vediamo durante l’orbita della Luna.
L’ombra della Terra interviene soltanto durante un’eclissi lunare, quando il satellite attraversa la regione d’ombra proiettata dal nostro pianeta.
Durante tutte le altre Lune piene, la Luna passa sopra o sotto l’ombra terrestre.
Qual è la fase migliore per osservare la superficie lunare?
La Luna piena è molto luminosa, ma non è sempre la fase migliore per osservare crateri e rilievi.
Quando la luce solare arriva quasi frontalmente, le ombre sulla superficie sono corte e il contrasto dei rilievi diminuisce.
Durante le fasi crescenti e calanti, invece, lungo il confine tra giorno e notte lunare, chiamato terminatore, la luce arriva con un’angolazione più bassa.
Crateri, montagne e avvallamenti proiettano ombre più lunghe e diventano più facili da riconoscere anche con un piccolo binocolo.
Le fasi lunari influenzano l’osservazione delle stelle?
Sì. La luminosità della Luna modifica la qualità del cielo notturno.
Durante la Luna piena il chiarore diffuso nell’atmosfera riduce il contrasto degli oggetti più deboli. Nelle notti vicine alla Luna nuova, invece, il cielo può risultare molto più scuro, soprattutto lontano dall’illuminazione artificiale.
Per osservare sciami meteorici, nebulose e oggetti deboli è quindi utile considerare:
- fase della Luna;
- percentuale illuminata;
- orario di levata e tramonto;
- posizione della Luna nel cielo.
Una Luna molto illuminata non disturba necessariamente tutta la notte: se tramonta presto oppure sorge tardi, possono rimanere alcune ore di cielo buio favorevoli all’osservazione.
Fasi lunari e maree
Le maree dipendono principalmente dall’attrazione gravitazionale della Luna e, in misura minore, del Sole.
Durante Luna nuova e Luna piena, Sole, Terra e Luna sono approssimativamente allineati. Le azioni gravitazionali si combinano e favoriscono escursioni di marea generalmente più ampie, chiamate maree sizigiali.
Durante primo e ultimo quarto, le direzioni del Sole e della Luna formano approssimativamente un angolo retto rispetto alla Terra. Le escursioni tendono a essere inferiori e vengono chiamate maree di quadratura.
Le maree reali dipendono però anche dalla forma delle coste, dalla profondità dei fondali, dal vento e dalla pressione atmosferica.
Le fasi lunari modificano il meteo?
Non esiste un meccanismo per cui una normale fase lunare determini direttamente pioggia, temporali, caldo o freddo su Gesualdo.
Le fasi descrivono la geometria di illuminazione della Luna e non devono essere utilizzate come metodo di previsione meteorologica.
Il meteo dipende dall’evoluzione dell’atmosfera: pressione, temperatura, umidità, vento, masse d’aria, nubi e circolazione su scala locale e generale.
Falsi miti sulle fasi lunari
“La parte scura è coperta dall’ombra terrestre”
Falso. L’ombra terrestre produce soltanto le eclissi lunari.
“Durante il primo quarto vediamo soltanto un quarto della Luna”
Falso. Vediamo circa metà del disco. Il nome indica la posizione nel ciclo.
“La Luna nuova non è presente nel cielo”
Falso. È presente vicino alla direzione del Sole, ma la parte rivolta verso di noi è quasi completamente buia.
“La Luna piena è la migliore per vedere i crateri”
Non sempre. Lungo il terminatore delle fasi intermedie le ombre rendono i rilievi più evidenti.
“Esiste un lato della Luna sempre al buio”
Falso. Esiste una faccia nascosta dalla Terra, ma anche quella viene illuminata dal Sole.
“Le fasi lunari prevedono il tempo”
Falso. Non sostituiscono osservazioni e modelli meteorologici.
Riepilogo delle fasi
- Luna nuova: disco normalmente invisibile.
- Falce crescente: illuminazione in aumento dopo la Luna nuova.
- Primo quarto: circa metà disco illuminato.
- Gibbosa crescente: più di metà disco illuminato e luminosità in aumento.
- Luna piena: disco quasi completamente illuminato.
- Gibbosa calante: più di metà disco illuminato e luminosità in diminuzione.
- Ultimo quarto: circa metà disco illuminato dalla parte opposta al primo quarto.
- Falce calante: sottile porzione illuminata prima della successiva Luna nuova.
Un calendario visibile nel cielo
Le fasi lunari rappresentano un ciclo regolare che può essere seguito senza strumenti particolari.
Osservando la Luna per alcune sere consecutive possiamo riconoscere l’aumento o la diminuzione della parte illuminata, il cambiamento dell’orario di levata e lo spostamento rispetto alle stelle.
Il pannello astronomico di Meteo Gesualdo permette di accompagnare questa osservazione con dati locali: fase, illuminazione, levata e tramonto calcolati per il territorio.
Le icone utilizzate nel sito riassumono graficamente le otto tappe principali, ma il cambiamento reale è continuo: ogni notte la geometria tra Sole, Terra e Luna varia leggermente e modifica l’aspetto del nostro satellite.
La Luna non cambia forma. Siamo noi a vederne una quantità diversa di superficie illuminata mentre percorre il suo viaggio attorno alla Terra.
Fonti e approfondimenti
-
NASA Science – Moon Phases
Spiegazione delle fasi lunari, della luce solare riflessa, del ciclo di circa 29,5 giorni e del rapporto tra fase, levata e tramonto.
Consulta la fonte NASA -
NASA Science – Daily Moon Guide
Guida alla fase corrente, alla percentuale illuminata e all’osservazione quotidiana della superficie lunare.
Consulta la guida NASA -
U.S. Naval Observatory – Phases of the Moon and Percent Illuminated
Approfondimento sul ciclo delle fasi e sulla percentuale del disco lunare illuminata dal Sole.
Consulta la fonte USNO
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