Perché la Luna ha le fasi

Da una Luna nuova alla successiva passano 29.53 giorni, circa due giorni in più di un giro attorno alla Terra.

Sempre illuminata per metà

Il Sole è l’unica stella del sistema solare e la sua principale fonte di luce visibile. La Luna è una roccia scura che riflette la luce solare e, in ogni istante, il Sole ne illumina esattamente una metà, quella rivolta verso di esso. Durante il mese cambia la porzione di quella metà illuminata rivolta verso di noi. Quando la Luna si trova all'incirca tra la Terra e il Sole, il lato illuminato è rivolto altrove e noi vediamo quello buio: è la Luna nuova. Quando la Luna si trova dalla parte opposta della Terra rispetto al Sole, guardiamo direttamente la metà illuminata: è la Luna piena.

Tra questi due estremi vediamo una parte della metà illuminata. Un valore utile è l'angolo tra Sole e Luna visti dalla Terra, detto elongazione. La frazione del disco lunare che appare illuminata è (1 − cos E) ÷ 2, dove E è quell'angolo. A 0° la formula dà 0, cioè Luna nuova. A 90° dà esattamente metà: il primo quarto. A 180° dà 1, cioè Luna piena. Il modello usa questa formula per il valore mostrato, quindi puoi verificarlo in qualsiasi giorno.

Le otto fasi si susseguono così: Luna nuova, falce crescente, primo quarto, gibbosa crescente, Luna piena, gibbosa calante, ultimo quarto (detto anche terzo quarto) e falce calante. «Crescente» indica che aumenta, «calante» che diminuisce. La NASA segnala un piccolo equivoco nella parola quarto. Al primo quarto la Luna sembra un semicerchio, ma vediamo metà della metà illuminata, cioè un quarto dell'intera Luna. Il nome della fase indica il punto del ciclo raggiunto, a un quarto del percorso.

Perché 29.53 giorni e non 27.32

La Luna compie un giro attorno alla Terra rispetto alle stelle in 27.32 giorni. Ma una fase dipende dalla posizione della Luna rispetto al Sole, che nel nostro cielo non resta fermo. Mentre la Luna completa il giro, la Terra avanza di circa 27° nella propria orbita: la Luna deve quindi viaggiare per poco più di altri due giorni per ritrovare lo stesso angolo rispetto al Sole. I due periodi sono legati da una semplice relazione: 1 ÷ 27.3217 − 1 ÷ 365.256 = 1 ÷ 29.53. La NASA indica per il mese sinodico, da Luna nuova a Luna nuova, una durata di 29.53 giorni.

Lo stesso ritardo fa sorgere la Luna più tardi ogni giorno. Avanza di circa 12° verso est rispetto al Sole ogni giorno, quindi in media sorge circa 50 minuti dopo rispetto al giorno prima (24 ore ÷ 29.53 ≈ 49 minuti). Ogni fase ha così i propri orari. La Luna piena sorge verso il tramonto e tramonta verso l'alba: per questo è visibile tutta la notte. Al primo quarto sorge verso mezzogiorno e tramonta verso mezzanotte. La Luna nuova sorge e tramonta insieme al Sole, perciò non possiamo vederla.

Il luogo da cui osservi sulla Terra capovolge l'immagine. Dall'emisfero nord la Luna crescente è illuminata a destra e quella calante a sinistra. Dall'Australia o dal Sudafrica la stessa Luna appare rovesciata, illuminata a sinistra mentre cresce. Prova il pulsante Vista da sud. In una sera limpida cerca anche un altro dettaglio: la parte buia di una falce lunare spesso risplende debolmente. È la luce cinerea, luce solare riflessa dalla Terra verso la Luna e poi di nuovo fino ai tuoi occhi.