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13:36 20 Settembre 2019
Luna

Quando la Luna se ne andrà

© Foto: Pixabay CC0
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Scienza e fantascienza (32)
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Non che esattamente si tratti di una novità, è da sempre che si allontana da noi. La scienza però solo in tempi recenti è riuscita a misurare correttamente il fenomeno e quantificarlo. Tranquilli però, c’è ancora tempo per i chiari di Luna prima che ci lasci, c’è anche tutto il tempo per fantasticare su cosa accadrà poi.

4 centimetri all’anno circa, di tanto la distanza aumenta. Come lo sanno? Ci sono tre prismi sul nostro satellite lasciati dalle missioni Apollo e dagli anni ’70 è attivo l’esperimento Lunar Laser Ranging che prevede una misurazione continua della distanza mediante laser. Dalla Terra il laser punta sui prismi e calcola la distanza dal tempo di rimbalzo dei fotoni. Tra l’altro questa secondo alcuni sarebbe la prova definitiva che sulla Luna ci saremmo stati veramente. In realtà i prismi sui quali vengono fatte le misurazioni sono 5, perchè anche i sovietici ne avevano mandati due depositati da sonde robotizzate in quegli anni. Anzi, per lungo tempo le misurazioni sono state molto approssimate con margini di errore piuttosto alti (25 centimetri almeno) e solo negli anni ’80 si è iniziato ad avere dati più precisi. A dare l’annuncio della scoperta ufficiale dell’allontanamento per altro furono proprio i sovietici nel 1986. Almeno così è stando a questo articolo trovato negli archivi di La Repubblica, giornale non particolarmente filo-russo a quanto si dice. Non il Lunar Laser Ranging quindi sarebbe la pistola fumante che tace tutte le voci complottiste contro l’allunaggio, molto più convincente sembra piuttosto il fatto che i russi non abbiano mai avuto nulla in merito da ribattere – se ci fosse stato modo penso ne avrebbero approfittato. Contenziosi e competizioni geopolitiche a parte, sono comunque oggi tutti d’accordo sul fatto che la Luna si stia allontanando.

(fig.1) proporzioni Terra-Luna
© Sputnik / Grafica A.Trovato
(fig.1) proporzioni Terra-Luna

La causa tra l’altro, per quanto non particolarmente intuitiva, ha una motivazione fisica di ferro – come tutte le motivazioni delle leggi dell’astrofisica sono per definizione. Il fenomeno è dovuto alla differente velocità di rotazione dei due corpi – la Terra gira intorno a sé stessa in circa 24 ore mentre la Luna gira intorno alla Terra in circa 28 giorni. Questo fa sì che le maree prodotte dalla gravità che la Luna induce sulla Terra si trovino sempre un po’ più avanti rispetto all’allineamento con la Luna stessa. Questo produce una specie di effetto trascinamento – la Luna viene attratta in avanti dalla forza di gravità esercitata dal rigonfiamento di marea da lei stessa prodotto e che le è stato portato in avanti dalla rotazione terrestre, per raggiungere quel rigonfiamento di marea che le sfugge si produce una leggera accelerazione, l’accelerazione comporta una trazione verso l’esterno (andate su una giostra rotante, più aumenta la velocità, più vi sentirete spinti verso l’esterno). Ora, diciamo subito che per lasciare l’orbita terrestre e perdercela nello spazio in una orbita indipendente la Luna dovrebbe uscire da quella che viene chiamata la ‘Sfera di Hill’, cioè quella zona di spazio in cui la gravità della Terra ancora prevale su quella del Sole. Stiamo parlando di ben oltre un milione di chilometri, mentre la Luna attualmente si trova ad una distanza di poco inferiore ai 400mila. 4 centimetri all’anno... fate voi i conti. Diciamo che avremo problemi più seri da affrontare prima di pensare di andare a riprenderci la Luna. Tuttavia però è possibile che l’umanità possa un giorno, magari subito dopo l’invenzione del primo ‘trattore gravitazionale’, voler valutare quale potrebbe essere la distanza ideale cui ‘riposizionare’ il proprio satellite naturale. Prima però di perderci nella fantascienza dei trattori gravitazionali proviamo ad immaginare com’era la Terra quando la Luna si trovava molto più vicina e a come sarebbe se la Luna se ne andasse.

COM'ERA PRIMA
Pare che ai primordi il nostro Pianeta avesse un tempo di rotazione (giorno) di sole 5 ore. Fu proprio la formazione della Luna a rallentare il nostro moto di rotazione. Se l’attrazione gravitazionale della Terra sulla Luna, come detto, tende ad accelerare questa, l’attrazione della Luna tende invece a rallentare la Terra. 400 mln di anni fa, nel periodo devoniano, un giorno durava per esempio meno di 22 ore. La Luna appariva per altro molto più grande e la sua maggiore forza di attrazione comportava maree decisamente più importanti. Tra l’altro alcuni studiosi ipotizzano che proprio la capacità delle maree di rimescolare le acque abbia contribuito in maniera decisiva alla nasciata della vita dal brodo primordiale.

COME POTREBBE DIVENTARE POI
L’allontanamento dovrebbe comportare la fine dell’allungamento delle giornate provocate appunto dall’effetto decellarazione che impone la Luna. Questo sarebbe l’unico effetto positivo. L’allungamento delle giornate sarebbe infatti senz’altro un fenomeno negativo dato che aumenterebbe il periodo di escursione termica tra giorno e notte. Il rallentamento in sè poi sarebbe responsabile di un secondo fenomeno piuttosto particolare e sorprendente: lo spostamento delle grandi masse oceaniche. Attualmente infatti agli equatori sono concentrate maggiori masse d’acqua di quelle che ci sarebbero se la Terra non ruotasse – questo per via della forza centrifuga provocata dalla rotazione. Senza rotazione le masse d’acqua andrebbero a redistribuirsi in maniera omogenea su tutto il pianeta rendendolo una sfera perfetta e non l’ellissoide schiacciato ai poli che in realtà è adesso.

Ma ci sarebbero due conseguenze ben più gravi se la nostra Luna ci dovesse lasciare. La prima sarebbe la fine delle maree. Un danno enorme per l’ecosistema. I mari diventerebbero molto meno ricchi di nutrienti e intere specie sia animali che vegetali legate alle fasi lunari si estinguerebbero inevitabilmente. Il rischio più grave sarebbe tuttavia legato al fenomeno chiamato della precessione degli equinozi. Questo è un discorso un po’ complesso da capire per cui prendiamoci un attimo.

Relazione tra inclinazione asse terrestre, clima e stagioni (fig. 2, 3, 4)

  • (figura 2) Inclinazione asse terrestre attuale: 23°
    (figura 2) Inclinazione asse terrestre attuale: 23°
    © Sputnik / Grafica A.Trovato
  • (figura 3) Inclinazione asse terrestre a 0°
    (figura 3) Inclinazione asse terrestre a 0°
    © Sputnik / Grafica A.Trovato
  • (figura 4) Inclinazione asse terrestre a 85°
    (figura 4) Inclinazione asse terrestre a 85°
    © Sputnik / Grafica A.Trovato
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© Sputnik / Grafica A.Trovato
(figura 2) Inclinazione asse terrestre attuale: 23°

In questo preciso momento il nostro pianeta ruota su sé stesso intorno ad un asse che è inclinato esattamente di 23°27’ rispetto al piano di rotazione intorno al Sole. Questa inclinazione è responsabile del ciclo delle stagioni. Come si vede nella figura 2 in estate il nostro emisfero nord si trova inclinato verso il Sole in modo da ricevere i suoi raggi più perpendicolarmente, in inverno si trova dalla parte opposta ed è l’emisfero australe ad essere meglio irradiato per cui da noi fa più freddo. Inverno appunto. Abbastanza semplice fin qui. Ora però, dobbiamo immaginare il moto della Terra intorno al proprio asse non come il modo di una trottola al massimo della sua velocità sempre perfettamente allineata, ma come il moto di una trottola che inizia ad essere un po’ scarica e bascula un po', oppure come a quello di un pallone da basket che gira intorno al dito quando inizia a perdere costanza. La precessione degli equinozi è appunto quel movimento della Terra che fa cambiare in modo lento ma continuo l'orientamento del suo asse di rotazione rispetto al piano orbitale che la lega al Sole. E’ proprio grazie alla forza gravitazionale della Luna che questo moto viene regolarizzato e si ripete sempre uguale ogni circa 26mila anni (25.765). E’ come se la Luna desse una spintarella ogni tanto a quel pallone da basket che gira intorno al dito o quella trottora che sta per spegnersi per rimetterla in asse. Questo lento movimento è tra i responsabili dei grandi cambiamenti e cicli climatici del nostro pianeta ma se la Luna non ci fosse l’asse di rotazione farebbe veramente la fine dalla trottola scarica e potrebbe portare ad inclinazione dagli 0 gradi (figura 3) ad inclinazioni fino a 85 (figura 4). Facile immaginare, come descritto nelle figure, che nel caso di una inclinazione a zero gradi il ciclo delle stagioni scomparirebbe mentre ad un livello di 85 gradi sarebbe una catastrofe assoluta con un periodo in cui il polo sud, per esempio, si ritroverebbe una stagione allo zenit come oggi l’equatore ed una stagione invece completamente priva di irradiazione solare. Tre mesi all’anno con i raggi solari perpendicolari e senza mai il refrigerio della notte e tre mesi di buio totale senza un solo raggio di irradiazione. La vita in un pianeta del genere sarebbe impossibile con escursioni termiche intorno ai 150°C nel corso di un anno, spostamenti continui di masse oceaniche, ghiaccio e buio alternato ad afa, incendi e siccità, maremoti, uragani, tempeste di ogni tipo.

Grazie al Cielo il problema è solo teorico e possiamo compiacercene osservando la bella Luna di questa Era geologica nella quale siamo capitati – né troppo invadente né troppo assente, con questa inclinazione terrestre ideale che ci fa godere stagioni differenti ma senza estremi, con giorni e notti che si alternano il giusto, intorno ad un Sole che prima di trasformarsi in gigante rossa e poi nana bianca ha ancora qualche altro miliardo d’anni di giuste temperature da donarci, insomma, in fin dei conti siamo proprio fortunati.

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L'opinione dell'autore può non coincidere con la posizione della redazione.

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