QUAL è LA DISTANZA DALLA LUNA?

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La risposta breve è che la distanza media dalla Luna è di 384.403 km (238.857 miglia). Questo si riferisce al fatto che la Luna orbita attorno alla Terra in uno schema ellittico, il che significa che in determinati momenti, sarà padre lontano; mentre ad altri, sarà più vicino.

Quindi, il numero 384.403 km, è una distanza media che gli astronomi chiamano l'asse semi-maggiore. Nel suo punto più vicino (noto come perigeo) la Luna è a soli 363.104 km (225.622 miglia) di distanza. E nel suo punto più distante (chiamato apogeo) la Luna arriva a una distanza di 406.696 km (252.088 miglia).

Ciò significa che la distanza dalla Terra alla Luna può variare di 43.592 km. Questa è una differenza abbastanza grande, e può far apparire la Luna di dimensioni drammaticamente diverse a seconda di dove si trova nella sua orbita. Ad esempio, la dimensione della Luna può variare di oltre il 15% da quando è il più vicino a quando è nel punto più distante.

Può anche avere un effetto drammatico su quanto appare luminosa la luna quando è nella sua fase Piena. Come ci si potrebbe aspettare, le Lune piene più luminose si verificano quando la Luna è al più vicino, che sono in genere il 30% più luminose di quando è più lontano. Quando è una luna piena, ed è una luna vicina, è conosciuta come un Supermoon; che è anche conosciuto con il nome tecnico - perigee-syzygy.

Per avere un'idea di come tutto ciò, guarda l'animazione sopra che è stata rilasciata dal Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio nel 2011. L'animazione mostra la fase geocentrica, la librazione, l'angolo di posizione dell'asse e il diametro apparente di la luna durante tutto l'anno, a intervalli di un'ora.

A questo punto, una buona domanda da porsi sarebbe: come facciamo a sapere quanto è lontana la Luna? Bene, dipende da quando stavamo parlando. Ai tempi dell'antica Grecia, gli astronomi si affidavano alla semplice geometria, al diametro della Terra - che avevano già calcolato essere l'equivalente di 12.875 km (o 8000 miglia) - e alle misurazioni delle ombre per rendere il primo (relativamente) preciso stime.

Avendo osservato e registrato il modo in cui le ombre funzionano per un lungo periodo storico, gli antichi Greci avevano stabilito che quando un oggetto viene posto di fronte al Sole, la lunghezza di un'ombra che genera sarà sempre 108 volte il diametro dell'oggetto stesso. Quindi una palla di 2,5 cm (1 pollice) di diametro e posizionata su un bastone tra il Sole e il terreno creerà un'ombra triangolare che si estende per 270 cm (108 pollici).

Questo ragionamento è stato quindi applicato ai fenomeni delle eclissi lunari e solari.

Nel primo, hanno scoperto che la Luna era imperfettamente bloccata dall'ombra della Terra e che l'ombra era circa 2,5 volte la larghezza della Luna. In quest'ultimo, hanno notato che la Luna era di dimensioni e distanza sufficienti per bloccare il Sole. Inoltre, l'ombra che creerebbe sarebbe terminata sulla Terra e sarebbe finita nella stessa angolazione dell'ombra della Terra, rendendole versioni di dimensioni diverse dello stesso triangolo.

Usando i calcoli sul diametro della Terra, i Greci pensarono che il triangolo più grande avrebbe misurato un diametro della Terra alla sua base (12.875 km / 8000 miglia) e sarebbe lungo 1.390.000 km (864.000 miglia). L'altro triangolo sarebbe l'equivalente di 2,5 diametri di luna larghi e, poiché i triangoli sono proporzionati, 2,5 orbite attorno alla luna.

Sommando i due triangoli si produrrebbe l'equivalente di 3,5 orbite lunari, il che creerebbe il triangolo più grande e fornirà (di nuovo, relativamente) una misurazione accurata della distanza tra la Terra e la Luna. In altre parole, la distanza è di 1,39 milioni di km (864.000 miglia) divisa per 3,5, che arriva a circa 397.500 km (247.000 miglia). Non esattamente, ma non male per i popoli antichi!

Oggi, le misure di precisione millimetrica della distanza lunare vengono effettuate misurando il tempo necessario alla luce per viaggiare tra le stazioni LIDAR qui sulla Terra e i catadiottri posizionati sulla Luna. Questo processo è noto come esperimento Lunar Laser Ranging, un processo reso possibile grazie agli sforzi delle missioni Apollo.

Quando gli astronauti visitarono la Luna più di quaranta anni fa, lasciarono una serie di specchi retroriflettenti sulla superficie lunare. Quando gli scienziati qui sulla Terra sparano un laser sulla Luna, la luce del laser viene riflessa direttamente da uno di questi dispositivi. Per ogni 100 quadrilioni di fotoni sparati sulla Luna, solo una manciata ritorna, ma è abbastanza per ottenere una valutazione accurata.

Poiché la luce si muove a quasi 300.000 chilometri (186.411 miglia) al secondo, ci vuole poco più di un secondo per compiere il viaggio. E poi ci vuole un altro secondo per tornare. Calcolando l'esatto tempo necessario alla luce per compiere il viaggio, gli astronomi sono in grado di sapere esattamente quanto è lontana la Luna in qualsiasi momento, fino alla precisione millimetrica.

Da questa tecnica, gli astronomi hanno anche scoperto che la Luna si sta lentamente allontanando da noi, ad una velocità glaciale di 3,8 cm (1,5 pollici) all'anno. Milioni di anni in futuro, la Luna apparirà più piccola nel cielo rispetto a oggi. Entro circa un miliardo di anni, la Luna sarà visivamente più piccola del Sole e non sperimenteremo più eclissi solari totali.

Abbiamo scritto molti articoli sulla rivista Moon for Space. Ecco un articolo su come LCROSS ha scoperto secchi d'acqua sulla Luna, ed ecco un articolo su quanto tempo ci vuole per arrivare sulla Luna.

Se desideri maggiori informazioni sulla Luna, consulta la Guida di esplorazione del sistema solare della NASA sulla Luna, ed ecco un link alla pagina della scienza lunare e planetaria della NASA.

Abbiamo registrato diversi episodi di Cast di astronomia sulla Luna. Eccone una buona, episodio 113: The Moon, parte 1.