la Terra e il Sole visti dalla Luna

[aldo58]

Buongiorno,

Confesso di avere lacune riguardanti l'osservazione degli astri da altri oggetti celesti, che non siano la Terra.
La domanda che vorrei porre é da dove e quando sarebbe possibile osservare ad esempio la Terra e il Sole (o altro) allo zenit dalla Luna?
Sulla Terra, ad esempio, il Sole si trova allo zenit agli equinozi, ma sulla Luna gli equinozi mi sembra non ci siano, perché non ci sono le stagioni (l'asse lunare non é inclinato).
E' applicabile anche su altri pianeti la formula h= 90-fi+declinazione?

[Pierluigi Panunzi]

@tutti gli interessati ed in particolare per @aldo58: mettetevi comodi...

allora... prima delle risposte vediamo insieme alcune imprecisioni.

non è vero il discorso degli equinozi: sulla Terra in ogni momento il Sole si trova allo zenit di una località avente come latitudine il valore della declinazione del Sole.

questo punto si chiama "subsolare" e ad esempio viene rappresentato con una "x" nelle mappe di visibilità delle eclissi di Sole, pubblicate da me in occasione di eclissi solari visibili dal nostro paese.

Durante gli equinozi (di primavera e d'autunno), la declinazione solare è 0° ed allora si ha che il punto subsolare "viaggia" lungo l'equatore terrestre, per effetto della rotazione della Terra intorno al suo asse.

Invece nei giorni dei solstizi, il Sole raggiunge la massima declinazione (23°, solstizio d'estate) o la minima declinazione (-23°, solstizio d'inverno) e corrispondentemente il punto subsolare si muoverà lungo il Tropico del Cancro (d'estate) oppure del Capricorno (d'autunno)

In qualsiasi momento intermedio dell'anno il punto subsolare si manterrà sempre entro la fascia compresa tra i due tropici (Cancro a Nord e Capricorno a Sud).

Come conseguenza, visto che la declinazione del Sole non supera mai i 23° (positivi o negativi), nessun luogo a Nord del Tropico del Cancro o a Sud del Tropico del Capricorno potrà mai avere il sole allo zenit.

Passiamo ora alla Luna.

Il nostro satellite ha un'orbita inclinata di 5° (parlo sempre di valori assolutamente approssimati!) rispetto all'eclittica (il percorso del Sole sulla sfera celeste durante un anno) ed in ogni istante avremo sul globo terrestre un analogo "punto sublunare" in cui la Luna si vede esattamente allo Zenit.

La declinazione della Luna (nel corso dei mesi e degli anni) avrà un valore massimo di 23+5 = 28° tanto a Nord quanto a Sud e conseguentemente anche i punti sublunari riusciranno a coprire la fascia che va dal parallelo a 28° di latitudine Nord a quello di -28° di latitudine nell'emisfero Meridionale, con tutti i valori intermedi possibili: tutto ciò è legato al fatto che per la Luna si deve tenere conto di effetti quali ad esempio la retrogradazione dei nodi della sua orbita, che complicherebbero solamente il discorso.

Ricapitolando, in ogni istante Luna e Sole vengono visti allo zenit delle località con latitudine opportuna: ovviamente dato che la Luna si muove lungo la sua orbita intorno alla Terra, presenterà le fasi e se si trova troppo vicina al Sole non si potrà vedere fisicamente, se non con i telescopi e opportune tecniche di filtraggio della luce del Sole.

Pausa caffè e di riposo, sennò il cervello inizia a fumare...

Passiamo ora alla Luna ed ai fortunati astronauti che potranno di nuovo calcare il suolo lunare.

In questo caso il discorso è assolutamente differente, perché come è noto la Luna presenta sempre la stessa faccia alla Terra (anche qui sto semplificando un discorso, che sennò diventerebbe complicatissimo).
Come ho già detto in vari miei articoli nel corso degli anni, la Terra dalla Luna si vede praticamente ferma (a parte delle oscillazioni che sto trascurando per quanto detto prima) nello stesso punto del cielo, mentre con il tempo tutto il resto della sfera celeste si sposta compiendo un giro in 27 giorni (sempre approssimando!), che è il periodo di rivoluzione della Luna intorno alla Terra.

Per metà di questo tempo il Sole sarà presente nel cielo del fortunato astronauta, al di sopra dell'orizzonte, impedendo la visione di stelle, pianeti e della stessa Terra, mentre per altrettanto tempo starà sotto l'orizzonte consentendo la visione completa della sfera celeste (via Lattea compresa), di stelle, pianeti, nebulose, senza l'intralcio dell'atmosfera che abbiamo sulla Terra: le stelle non sbrilluccicheranno, ma avranno una luce fissa così come fanno i pianeti se osservati dalla Terra...

Mamma mia, ci sarebbe da scrivere un'enciclopedia su ognuno degli argomenti che finora ho toccato...

Torniamo alla Terra e alla sua altezza sull'orizzonte lunare: qui si ha, se possibile, una semplificazione notevole.
Indipendentemente dalla posizione della Terra e della Luna lungo le loro orbite, l'altezza della Terra sull'orizzonte lunare è sempre pari a 90°-latitudine della località selenitica, rispetto all'equatore lunare. Punto.

In questo caso il punto "subterrestre" rimane fermo sulla superficie lunare (a parte oscillazioni causate da effetti tipo la nutazione che sto trascurando volutamente) in un qualsiasi istante.
Questo significa che per avere la Terra allo zenit bisogna trovarsi esattamente lungo l'equatore lunare. Ma attenzione! bisognerà stare nel punto che ha una longitudine pari a 0 e cioè esattamente al centro del faccione lunare. E basta.

Tutto questo perché la rotazione della Luna sul suo asse è sincrona rispetto alla rivoluzione intorno alla Terra durante i 27 giorni di cui parlavo prima.

Deludente? beh i selenonauti dovranno accontentarsi di vedere (se il Sole lo permette!) la Terra sempre lì nello stesso punto del cielo ad un'altezza fissa sull'orizzonte, ma che ruota su se stessa in 24 ore, presentando una fase mutevole che sarà (e questo l'ho detto tantissime volte!) esattamente la complementare di quella che in quel momento presenta la Luna ai nostri occhi sulla Terra.

Non sarà certamente deludente, proprio perché la nostra Terra (che stiamo cercando di maltrattare in qualsiasi modo) vista dal cielo è uno spettacolo continuo, per la presenza di oceani azzurri, di continenti marroni, di zone polari bianche per i ghiacci e di nuvole che la percorrono in modo caotico.
Uno spettacolo davvero grandioso!

Qui mi devo fermare sennò davvero scriverei un trattato: tutti questi discorsi sono già molto complessi, figuriamoci se aggiungessi le decine se non centinaia di effetti perturbativi che complicherebbero la questione.

Tutto questo che ho scritto potrebbe magari essere lo spunto per un articolo (o forse più di uno) di approfondimento sull'argomento... che ne dite? Ma ovviamente dovremmo affrontare argomenti molto più delicati e complessi...

PS questo papiro l'ho ovviamente scritto sul PC in un apposito file, per poterlo correggere prima di fare copia-incolla e pubblicarlo nel post!

[aldo58]

Molto chiara la risposta. Spero che gli argomenti che Pierluigi affronta a suo dire in maniera poco approfondita siano allora oggetto di ulteriori discussioni

[Alby68a]

Molto interessante e digeribile anche per chi ha poche nozioni come me.
Quasi quasi ti chiederei consiglio di un testo per iniziare ad approfondire i moti del sistema solare.

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[etruscastro]

sposto, per ora, in meccanica celeste!