La luna

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Testo

LA LUNA
Unico satellite naturale della terra
→Mappata dalla sonda Clementina
Terra e luna sono un sistema unico perché legate dall’attrazione gravitazionale→ sistema doppio planetario che ruota attorno ad un baricentro comune e si influenzano a vicenda.
Caratteristiche:
Forma: pressoché sferica descritta da una ellissoide a tre assi.
Massa: è un corpo solito corrisponde ad 1/81 circa della massa terrestre
Raggio lunare: ¼ del raggio terrestre
Densità: 3.34g/cm3
Forza gravità: 1/6 di quella terrestre
Luminosità apparente: 400.000volte inferiore a quella del sole
La sua luminosità varia periodicamente → fasi lunari
Distanza media tra luna e terra→384000km non costante
perché la luna si allontana dalla terra annualmente 2,5 cm forse dovuto al rallentamento del moto di rotazione della terra → causato dall’attrito maree e azione frenante della luna→ mentre la terra rallenta la luna aumenta la sua velocità e quindi > la sua forza centrifuga che la allontana
Temperatura: forti escursioni termiche da+120°C a -230°C
L’assenza dell’atmosfera comporta:
• Assenza dell’acqua perché la debole forza di gravità non riesce a trattenere le molecole;
• Passaggio da al dì alla notte abbastanza repentino poiché manca il crepuscolo;
• Il cielo appare nero dalla luna;
• Manca acqua allo stato liquido in quanto il calore solare giunge diretto sulla superficie;
• Forti escursioni termiche;
• Mancanza di fenomeni erosivi dovuti all’azione dei gas atmosferici e dell’acqua, quindi la superficie è sempre la stessa.
SUPERFICIE LUNARE
Mari lunari→ vasta aree pianeggiangi di colore scuro, derivati dal riempimento di depressioni da parte di lave vulcaniche molto fluide.
Su queste zone si trovano rocce Balsati sono scure di origine vulcanica, i detriti che li ricopre sono polveri finissime simili alla sabbia e questa coltre detritica è chiamata regolite.
Essa deriva da una lunghissima degradazione dovuta all’impatti con meteoriti e altri fattori come il vento solare, gravità, escursioni termiche e raggi cosmici che provocano la sua polverizzazione e quindi cambiano l’aspetto morfologico della superficie lunare.
I mari sono regioni molto giovani rispetto gli altopiani ed occupano il 20 % della superficie, sono assenti sulla faccia nascosta della luna.
Mare più esteso→ mare delle tempeste.
Altopiani→ sono aree elevate di colore chiaro e occupano l80% della superfici. Presenti rocce molto antiche e sono presenti profondi solchi sinuosi forse sono lunghi canali scavati dalla lava.
Montagne→ isolate o riunite in sistemi, la cima più alta misura 9990m sulla catena di Leibnitz, possono trovarsi sia su altopiani e su mari.

Crateri→ sono decine di migliaia, dovuti all’impatto di meteoriti e o di origini vulcanica. Possono avere dimensioni diversi i più piccoli sono superiori al metro con bordi molto netti, mentre i più grandi detti circhi superano i 200 km di diametro e 5 km di profondità con bordi però molto frastagliati. Probabilmente i mari possono essere dovuti all’impatto con grandi meteoriti. Oggi cadono sulla luna micrometeoriti non come all’inizio del sistema solare. All’assenza dell’atmosfera comporta un forte impatto sulla superficie lunare del metrite tanto che si frantuma direttamente in polvere e il calore che emana l’urto fonde in parte le rocce colpite.

STRUTTURA INTERNA DELLA LUNA (da sismografi)
Crosta: rigida e con uno spessore medio di 60km e ha una valore medio sulla faccia rivolta verso la terra.
Mantello: raggiunge i 1000km con materiali rigidi e solidi, insieme alla crosta formano la litosfera lunare
Mantello inferiore o astenosfera è una fascia di materiali debolmente plastici e viscosi e si estende fino il nucleo.
Nucleo: ha un raggio 500km, ricco di ferro anche se non è molto denso.
Presenza di terremoti molto deboli dovuti:
• impatto di meteoriti,
• piccoli movimenti della crosta;
• la maggior parte dei sismi è concentrata nei periodi di massima e minima distanza dalla terra, ovvero 2 volte al mese. →dovuto alla forza di gravità e i loro ipocentri sono situati ad una profondità di 800km.
Materia sotto la crosta non è omogenea poiché sono stati rilevati diversi valori della forza di gravità in alcune zone→forse dovuti da masse più dense di materiali rispetto altre, sono denominate mascons (mass concentrations) e sono distribuite in modo irregolare sui mari.
Essi sono:
• aree dove sono caduti meteoriti;
• masse di magma denso solidificato in profondità.
Assenza di un campo magnetico e questo comporta all’assenza del nucleo di ferro allo stato liquido, nonostante tutte le rocce presentano residui di magnetismo al momento della loro formazione

I MOTI DELLA LUNA
Moto di rotazione: ruota attorno al proprio asse da ovest a est (antiorario). Particolarità il suo moto di rotazione è sincronizzato con quello di rivoluzione attorno alla terra per questo vediamo sempre la stessa faccia, la quale presenta un lieve rigonfiamento dovuto all’attrazione.
Dura: 27d 7h 43min 11s
Il circolo di illuminazione separa nettamente il dì dalla notte.
Moto di rivoluzione: attorno alla terra percorre una orbita ellittica in senso antiorario e la terra occupa uno dei due fiochi.

Perigeo Apogeo

La luna si può trovare:
• oltre la terra opposta ai raggi solari→opposizione
• tra il sole e la terra→congiunzione
• in posizione di quadratura
Il piano dell’orbita lunare è inclinato di 5°9’ rispetto il piano dell’eclittica, i due piani si intersecano sulla linea dei nodi.
L’asse di rotazione è quasi perpendicolare al piano di rivoluzione quindi
• non si verificano cambiamenti stagionali
• il sole mantiene la sua inclinazione costante in tutta la superficie
• circolo di illuminazione passa sempre per i poli
Velocità ha un valore medio di 1km/s ma non costante varia secondo:
apogeo→ è minore
perigeo→è maggiore
Tempo di rivoluzione lunare: prende il nome di mese.
Mese sidereo→ intervallo tra 2 successivi allineamenti della luna e di una stella fissa su un meridiano, dura 27d 7h 43min 11s
Mese sinodico→ intervallo tra 2 allineamenti identici luna-sole (congiunzione-opposizione), dura 29d 12h 44min 3s → consdira anche lo spostamento del moto di rivoluzione attorno al sole.
Moto di traslazione: si svolge insieme alla terra intorno al sole.
La traiettoria lunare di traslazione è detta epicicloide, un elissi deformata.
Moti secondari: moti derivandi d’attrazioni degli altri corpi del sistema solare per lo più dal solo causano:
moto di regressione della linea dei nodi.
FASI LUNARI
Il mese sinodico può essere diviso in 4 fasi lunari , in base alle diverse condizioni di illuminazione della faccia che la Luna rivolge verso la Terra. Le 4 posizioni caratteristiche sono:
• novilunio, la luna è in congiunzione e la faccia verso la terra non è illuminata.
• Primo quarto, l’angolo tra la direzione Terra-Luna e la direzione Terra-Sole è di 90° e la faccia della Luna verso la Terra è illuminata a metà, con la convessità “gobba” rivolta verso a ponente;
• Plenilunio, la Luna è in opposizione e mostra la sua facciata illuminata;
• Ultimo quarto, la posizione è simile a quella del primo quarto, ma la falce ha la convessità “gobba” rivolta a levante.
Luce cinerea→consiste nel debole chiarore della luna durante il novilunio, la terra riflette alla luna le radiazioni solari che a sua volta rimanda alla terra.
In un anno si verificano 12 nutazioni ovvero 12 mesi sinodici che formano un anno sinodico. Esso però dura 11 giorni in meno di quello ci vile e solo dopo 19 anni le fasi lunari si ripetono esattamente. Tale periodicità è chiamata ciclo auero.
ECLISSI oscuramento temporaneo di un corpo celeste da parte di un altro che vi transita davanti.
Ricorda:
• Luna e terra sono sempre illuminate nell’emisfero rivolto verso il sole.
• I 2 corpi di conseguenza proiettano un cono d’ ombra (in questa zona la luce del sole non penetra) e un cono di penombra (zona in cui l’oscuramento non è totale)
Perchè succeda occorrono caratteristiche ben precise:
1. sole luna e terra si devono pressappoco trovare sullo stesso piano
2. quando la luna si trova sul piano dell’eclittica cioè in prossimità dei 2 nodi;
3. solo occasionalmente nodo e posizione di plenilunio o novilunio coincidono.
Eclissi di luna→ Si verifica quando la luna si trova nella fase di plenilunio quindi in opposizione al Sole e in prossimità della linea dei nodi.
Le eclissi può essere:
• totale se la luna è immersa parzialmente nel con d’ombra della terra, può durare anche 1 ora, la luna non scompare ma è visibile come un disco debole di color rossastro;
• parziale se la luna è immersa parzialmente nel cono d’ombra della terra, e sono osservabili durante la notte in tutti i luoghi della terra da quali è visibile la luna.
Eclissi di sole→ Si verifica quando la luna si trova nella fase di novilunio quindi in congiunzione davanti alla terra e in prossimità di uno dei due nodi. Le eclissi di sole possono essere:
• totali quando il sole è nel cono d’ombra della luna, anche se la sua superficie è nettamente inferiore essa riesce a coprire il sole, questo avviene quando le terra è in afelio quindi è più distante dal sole e la luna è in perigeo quindi è più vicina alla terra→ e il diametro apparente del sole è minore rispetto quello della luna. Le eclissi totali di sole sono visibili solo entro una fascia limitata della superficie terrestre, perché il cono d’ombra della luna ha una estensione limitata, mentre il disco solare ha grandi dimensioni. Durano 7 min.
• Parziali quando il sole è nel cono di penombra della luna
• Anulari quando il sole è nel cono d’ombra della luna ma questa si trova in apogeo quindi nella massima distanza dalla terra. La superficie apparente della luna non è in grado di coprire totalmente il disco solare e il cono d’ombra non tocca la superficie terrestre. Nella quale è visibile il in forma di anello luminoso la zona più esterna del sole. Durano 12,5 min.
ORIGINI DI EVOLUZIONE DELLA LUNA
1. fissione→ proposta da Darwin, la luna si sarebbe formata dal materiale terrestre mentre la terra in uno stato fuso, causa la rapida rotazione della terra e la forza di attrazione della massa del sole avrebbero causato enormi maree sempre più elevate che causarono l’espulsione di materiale fuso, dal quale si sarebbe composta la luna. Può essere considerata valida perchè molti materiali sulla luna quali il ferro, la composizione delle rocce e la densità della luna sono simili a quelli della terra. Ma in origine la terra per far accadere questa espulsione, il suo moto di rotazione doveva essere di 2, 5 ore ma in realtà è stato calcolato che era di 4 ore.
2. ipotesi della cattura→la luna era in origine un corpo autonomo in una regione lontana del sistema solare ed è stata attirata dal attrazione del nostro pianeta. E’ poco attendibile perché non spiega come la luna abbia ridotto la sua velocità avvicinandosi alla terra, inoltre non spiga perché molti materiali siano simili alla terra e non sono affatto simili a materiali provenienti da zone remote dell’universo.
3. ipotesi dell’accrezione→ la luna si è formata dall’aggregazione di frammenti solidi in modalità analoghe a quelle che hanno portato la formazione degli altri pianeti e della terra. E’ molto attendibile oggi ma non spiega bene il rapporto terra-luna e non chiarisce perché i materiali della luna siano in parti differenti dalla terra e a che distanza possa essere stata in origini;
4. impatto→ generata dopo un impatto dovuto da una collisione tra un gigantesco corpo del sistema solare e la terra. L’urto sarebbe avvenuto nella fase iniziale 4,5 miliardi di anni fa.
5. E’ la più probabile perché spiega la somiglianza dei materiali della luna e della terra e il calore di questo impatto avrebbe causato l’assenza di acqua e di atmosfera nella luna.

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