Dimensioni e distanza della Luna

Nello spazio tra la Terra e la Luna entrerebbero circa 30 Terre affiancate.

Un piccolo mondo accanto a uno grande

Guarda la Luna piena: sembra grande quanto il Sole, eppure i due corpi sono diversissimi. La Luna è una sfera rocciosa con raggio medio di 1737.4 km, quindi ha un diametro di circa 3475 km. Il raggio medio terrestre è 6371 km. Dividendo i due raggi, si trova che il diametro lunare è 0.27 volte quello terrestre, poco più di un quarto. La NASA propone un paragone: se la Terra fosse grande come una moneta da cinque centesimi di dollaro, la Luna sarebbe grande più o meno come un chicco di caffè.

Il diametro nasconde quanto sia piccola davvero la Luna. Il volume cresce con il cubo del raggio, quindi il volume lunare è solo circa il 2% di quello terrestre: servirebbero circa 49 Lune per riempire la Terra. La massa è ancora minore. La Luna ha una massa di 0.07346 × 10²⁴ kg contro i 5.9724 × 10²⁴ kg terrestri: la Terra ha quindi una massa circa 81 volte maggiore. La Luna è anche meno densa, 3344 kg per metro cubo contro i 5514 della Terra, perché il suo nucleo di ferro è piccolo. La NASA attribuisce al nucleo interno solido un raggio di appena 240 km circa.

Una massa minore comporta una gravità più debole. Un oggetto lasciato cadere sulla Luna aumenta la propria velocità di 1.62 metri al secondo ogni secondo, contro i 9.80 sulla Terra. È 0.165 volte la gravità terrestre, circa un sesto: ecco perché gli astronauti Apollo sembravano saltellare mentre camminavano. Una persona di massa 60 kg pesa circa 588 newton sulla Terra e circa 97 newton sulla Luna. La sua massa non cambia affatto; cambia solo la forza che la attira.

Misurare la distanza

La distanza media tra Terra e Luna è 384 400 km. Il diametro medio terrestre è 12 742 km e 384 400 ÷ 12 742 ≈ 30.2: nello spazio intermedio entrerebbero quindi circa 30 Terre. La luce percorre questa distanza in circa 1.28 secondi. Non è una semplice curiosità. Nel 1969 Apollo 11 lasciò sulla superficie un retroriflettore laser e ancora oggi le stazioni terrestri inviano impulsi laser verso riflettori di questo tipo. L'impulso ritorna dopo circa 2.56 secondi e il tempo misurato permette di ricavare la distanza con grande precisione.

L'orbita lunare è un'ellisse, non un cerchio. La scheda NASA indica una distanza minima media (perigeo) di 363 300 km e una massima media (apogeo) di 405 500 km; nell'arco di un anno la distanza varia all'incirca tra 357 000 e 407 000 km. Il gruppo NASA che realizza le visualizzazioni osserva che le dimensioni apparenti della Luna al perigeo e all'apogeo differiscono di oltre il 10%. Usa il menu della distanza nel modello: il valore mostrato per il diametro apparente passa da circa 0.548° al perigeo medio a 0.491° all'apogeo medio.

Qualche altro numero completa il quadro. La Luna percorre la propria orbita a circa 1.02 km al secondo e impiega 27.32 giorni per compiere un giro rispetto alle stelle. Non ha quasi atmosfera, quindi la temperatura superficiale passa da circa 127 °C in pieno Sole a circa −173 °C al buio. Secondo la NASA, si sarebbe formata dai detriti prodotti dall'impatto di un corpo grande quanto Marte con la giovane Terra.