La doppia faccia della Luna

Fasi lunari. Foto di Fred Espenak

Le fasi lunari sono la prova che la Luna, il nostro unico satellite naturale, ci orbita intorno e ci mette 29 giorni per completare il ciclo. A seconda della sua posizione rispetto al Sole possiamo vedere illuminata una piccolissima porzione della Luna, oppure tutta intera. Se si trova dietro di noi verrà illuminata di fronte dal Sole e noi vedremo uno splendido plenilunio. Quando l’angolo con il Sole è di 90° vedremo il primo o l’ultimo quarto e, infine, quando si trova tra noi e il Sole non la noteremo più, perché nessuna porzione rivolta verso la Terra sarà illuminata. Ma, a pensarci bene, quando si trova tra noi e il Sole non dovrebbe coprirlo, scatenando una bellissima eclisse solare? E quando è proprio dietro non dovrebbe finire nell’ombra della Terra e produrre un’eclisse di Luna? In realtà no, ma la spiegazione non la darò in questo post, così avete il tempo per pensarci e scoprirlo voi stessi.

Soffermiamoci piuttosto a osservare bene queste foto e a scoprire su uno sconvolgente dettaglio: non importa in quale fase la si fotografa, il nostro satellite mostrerà sempre gli stessi dettagli, sempre e solo metà della sua faccia. È mai possibile? Che la Luna sia piatta e quindi non abbia un’altra faccia? Che invece non ruoti attorno al proprio asse come invece fanno tutti i corpi celesti dell’Universo, nessuno escluso? Che questo prodigio cosmico sia un segno divino, un’incredibile coincidenza che rappresenterebbe la prova provata di una mano superiore senziente dietro la nostra esistenza? Il dubbio si sta insinuando, vero? A queste domande non avevamo mai pensato e ora non sappiamo come rispondere? Ci sentiamo smarriti e speriamo che qualcuno, in questo caso l’autore, dia una risposta rivelatrice? Facciamo un bel respiro e in questo momento di vulnerabilità in cui siamo stati condotti cerchiamo di mantenere la calma e non dare ascolto al primo ciarlatano che vuole regalare certezze senza un minimo di logica.

La Luna non è piatta, naturalmente. 

Esiste un’altra faccia che però non vediamo mai, perché il tempo che impiega a fare un giro intorno alla Terra è identico al periodo di rotazione attorno al suo asse. La Luna quindi ruota su sé stessa, ma dal nostro punto di vista il periodo di rotazione e di rivoluzione coincidono, con il risultato che vedremo solo metà del nostro satellite (il 59% per essere precisi). Ma questo è sconvolgente: l’autore sta ammettendo che qualcuno debba aver regolato i due periodi della Luna. Tra le infinite combinazioni possibili con cui poteva ruotare e rivoluzionare intorno alla Terra è capitata la sola e l’unica che ci impedisce di guardare l’altra metà! Una mente poco incline alla scienza si fermerebbe qui e sentenzierebbe che c’è qualquadra che non cosa (o qualcosa che non quadra). Se è un tipo religioso invocherà Dio, se è più incline al complottismo parlerà di alieni super avanzati che hanno bloccato la Luna per non farci vedere dalla Terra le complesse basi che hanno eretto sulla faccia nascosta.

Una mente che ha iniziato almeno a comprendere che l’Universo segue delle regole, che c’è una spiegazione a tutto e che non esiste un artista che muove gli astri a suo gusto ignorando le leggi della fisica andrebbe più a fondo, magari osservando gli altri corpi celesti e facendo due calcoli. Ecco allora che scoprirebbe una cosa molto interessante: la Luna mostra sempre la stessa faccia alla Terra perché non potrebbe fare altro, perché sono le leggi della fisica che hanno deciso in questo modo. 

Questa che sembra un’assurda coincidenza è in realtà il comune risultato di una semplice ricetta: prendi due corpi celesti, uno molto più massiccio dell’altro, e li fai orbitare per miliardi di anni a distanza relativamente vicina, su una traiettoria quasi circolare. In ogni configurazione di questo tipo, dopo qualche miliardo di anni il corpo celeste meno massiccio avrà rallentato la sua rotazione fino a portarla identica al periodo di rivoluzione. Succede con la Terra e la Luna, con Plutone e Caronte, con molti satelliti di Giove e Saturno, a tutte le stelle doppie strette, a molti pianeti extrasolari che si sono portati troppo vicino alle loro stelle. Il nostro pianeta non è un’eccezione in un Universo disegnato apposta per noi, ma un ambiente comune, che sottostà alle regole della Natura.

Il volto misterioso della Luna

Avete ma pensato che spesso gli oggetti che abbiamo vicino, e con cui abbiamo a che fare magari ogni giorno, sono anche tra i più sconosciuti?
I motivi di questa esperienza sono due: il primo è psicologico, il secondo fisico.
La ragione psicologica è che per nostra natura siamo attratti da oggetti distanti, a volte irraggiungibili o misteriori. Il nostro cervello associa agli oggetti quotidiani un disinteresse che deriva da una falsa convinzione di conoscenza.
Il motivo fisico è che a volte, soprattutto in astronomia, studiare fenomeni e corpi celesti a noi vicini è effettivamente più difficile.
Volete un paio di esempi?

Di che forma è la Terra? Quanto tempo ci ha messo l'uomo per dimostrarlo, nonostante vive sulla sua superficie? Se avessimo potuto osservarla da lontano, come la Luna, avremmo capito la sua forma sin dalla notte dei tempi.

Facciamo un salto in epoche più recenti.
Quali sono le proprietà dell'atmosfera terrestre? Ci sono fenomeni e porzioni di atmosfera ancora sconosciuti, come la mesosfera e le nubi mesosferiche (dette anche nubi nottilucenti), una zona impossibile da raggiungere con gli aerei o i palloni sonda. Per studiare queste zone ci servono delle piccole sonde a bordo di razzi, simili alle sonde interplanetarie che atterrano su Marte, benché siamo a soli 80 km di altezza dalla superficie terrestre.

Spingiamoci più in là: qual è la forma della nostra Galassia?
Con un piccolo telescopio siamo in grado di caratterizzare in modo accurato la struttura di migliaia di galassie, cosa ci vuole a scoprire quella dell'isola di stelle nella quale ci troviamo?
In realtà la forma della nostra galassia è ancora oggetto di studio. Solamente negli ultimi 15-20 anni abbiamo cominciato ad avere le idee meno confuse a riguardo. Il motivo? Siamo troppo immersi nella Via Lattea, non possiamo allontanarcene a sufficienza per poterla ammirare con una visione d'insieme, come invece riusciamo agevolmente a fare con tutte le altre attraverso i nostri telescopi.

Volete sapere qual è stato l'oggetto più appariscente del cielo e contemporaneamente il più misterioso, per tutti gli abitanti della Terra, per miliardi di anni? Non si tratta della nostra o di altre galassie, ma della Luna.

La Luna, il nostro satellite naturale, il corpo celeste a noi più vicino, dalla superficie della Terra ci mostra infatti sempre la stessa faccia.
Probabilmente molti di voi non ci avranno fatto neanche caso, proprio perché la Luna sta lì da sempre e il nostro cervello non la trova interessante.
Ora che vi dico dove focalizzare l'attenzione, probabilmente tutti i ricordi in merito a questa esperienza riaffioreranno.
Provate a ricordarvi allora l'aspetto del nostro satellite naturale nel corso dei mesi o degli anni.
Non avete mai fatto caso che i dettagli, osservabili anche ad occhio nudo, sono sempre gli stessi, non cambiano mai posizione?
Questo prova che la Luna, effettivamente, vista dalla superficie della Terra ci mostra sempre la stessa faccia.
Il motivo? Un gioco di periodi solo in apparenza peculiare.

A prima vista si sarebbe portati a dire che la Luna non ruoti sul proprio asse. Se fosse stato così, visto che ruota intorno alla Terra, avremmo visto tutta la sua superficie in una rivoluzione completa attorno al nostro pianeta.
Affinché la Luna ci mostri sempre la stessa faccia, è necessario che il periodo con cui ruota sul proprio asse sia identico al periodo che impiega a compiere un giro completo attorno alla Terra.
La conseguenza è che per noi abitanti di questo pianeta, la Luna sembra non ruotare su se stessa e ci mostra solamente metà della sua superficie (in realtà la superficie visibile è circa il 59% a causa dell'orbita ellittica del satellite, che produce il fenomeno delle librazioni, ma non è questo l'argomento del post).

Non è difficile quindi capire che circa il 50% della superficie lunare sia rimasto e rimarrà completamente ignoto a tutti gli esseri viventi posti sulla superficie della Terra.
Immaginate quante notti terrestri ha illuminato il nostro satellite sin dalla sua nascita, circa 4,5 miliardi di anni fa. Grandi estinzioni si sono succedute, sconvolgimenti climatici, impatti di meteoriti, sogni, speranze ed emozioni di ogni essere umano che si è fermato anche solo per un secondo ad ammirare il fascino della Luna piena.

Generazioni di esseri umani si sono succedute sulla Terra e mai nessuno è riuscito a vedere l'altra faccia della Luna, fino a circa 50 anni fa, quando il progresso tecnologico ha consentito di trovare il modo di osservare l'altra metà del nostro satellite.

Grazie alle prime sonde automatiche che hanno raggiunto l'orbita lunare, è stato possibile osservare per la prima volta nella storia quella porzione di satellite che in oltre 4 miliardi di anni si è sempre nascosta.
Il 7 Ottobre 1959, agli albori dell'esplorazione spaziale, la sonda russa Luna 3 inviò a Terra le prime immagini della faccia nascosta della Luna.
Le riprese erano di pessima qualità, ma non abbastanza da negare loro un posto nella storia:

La prima immagine della faccia nascosta della Luna, 1959

Le immagini di crescente qualità che si susseguirono nel corso degli anni, testimoniano un satellite naturale dai due volti completamente differenti.
L'emisfero invisibile è infatti estremamente diverso da quello a noi accessibile.
I grandi mari, le zone più scure ben visibili anche ad occhio nudo, sono quasi del tutto assenti, mentre il numero di crateri da impatto, come prevedibile, è nettamente maggiore.
Grazie allo schermo prodotto dal nostro pianeta, ma anche alle maggiori forze mareali, l'emisfero visibile ha subito una storia evolutiva piuttosto differente. La crosta lunare, più sottile, ha consentito ad ingenti colate laviche di coprire parzialmente la superficie, 3,5 miliardi di anni fa, e formare i mari. Lo schermo da parte della Terra ha diminuito il numero di asteroidi che hanno impattato, ed attenuato le modificazioni indotte dal vento solare. Si pensa infatti che nella faccia nascosta della Luna le rocce siano molto più ricche di Elio 3, i cui nuclei sono i costituenti principali del vento solare, molto più intenso nella faccia nascosta.

I primi uomini che hanno potuto osservare l'altra metà del nostro satellite sono stati i tre astronauti dell'Apollo 8 nel 1968, nella prima missione umana a circumnavigare il nostro satellite naturale.
Il numero dei privilegiati che hanno potuto vedere tutta la superficie del nostro satellite è fermo a 24: tutti e i soli astronauti americani che hanno raggiunto almeno l'orbita lunare.
Per tutti gli altri, curiosi, appassionati o semplici sognatori, bisogna accontentarsi di un poster appeso su una parete della nostra casa e magari sognare due volte, una per ogni volto della Luna; così vicina, eppure così misteriosa.

Mappa ad alta risoluzione della faccia nascosta della Luna