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L' Eclisse di Luna

foto dell'eclisse del 9/11/2003 con Newton 250 f/4,8 su camera digitale Fuji Finepix

Quando e perchè avvengono le eclissi di Luna

Le eclissi di Luna avvengono soltanto se la Luna passa attraverso il cono d'ombra della Terra. Questo si verifica se l'allineamento Sole - Terra - Luna (plenilunio) avviene in determinate circostanze orbitali.
L'orbita lunare é infatti inclinata di 5° rispetto all'orbita terrestre per cui non a ogni plenilunio ci sarà un eclisse: la fase di plenilunio deve avvenire in prossimità della linea ove i due piani orbitali si intersecano, detta linea dei nodi.
La linea dei nodi non é fissa ma ha un movimento in senso orario dovuto alla attrazione gravitazionale del Sole e pianeti.

Se la coincidenza tra Luna piena e punto nodale è molto buona si ha un’eclisse totale e tutta la Luna rimarrà oscurata dell’ombra terrestre, altrimenti avremo un eclisse parziale e solo parte del disco lunare sarà interessata dall’ombra oppure solo un eclisse di penombra e l'oscuramento della Luna sarà lieve o addirittura difficilmente percepibile.
Il cono d’ombra della Terra è infatto contornato da una zona detta di penombra dove solo parte dei raggi solari viene bloccata dalla Terra.
La lunghezza del cono d'ombra della Terra va da 1 milione e 400mila km all'afelio, a 1 milione 360mila km al perielio. La sezione del cono di ombra della Terra alla distanza media lunare è circa di 3 volte il diametro della Luna . Questo spiega la lentezza del fenomeno rispetto alle eclissi di Sole dove la totalità dura pochi minuti.

In un anno possono avvenire da 0 a 3 eclissi di Luna, considerando sia le totali che le parziali.

La Luna rossa
L'ombra di una eclisse totale non sarà mai del tutto nera perche l'atmosfera terrestre devia i raggi solari per effetto della rifrazione. La Luna si troverà immersa in una ombra attenuata dai raggi di luce solari filtrati attraverso la atmosfera. Poiche la luce con lunghezza di onda vicino al rosso viene assorbita di meno, la superficie lunare eclissata assumerà una colorazione rossastra.
La luminosità delle eclissi non é costante. La causa di tale variazioni fu studiata per la prima volta da Danjon nel 1920; esso classificò la luminosità delle eclissi di Luna in 5 livelli:

I Fattori di Oscuramento
La diversa luminosità della Luna durante la totalità dipende da diversi fattori:
1) Innanzitutto dipende dall'inquinamento corpuscolare dell'alta atmosfera, al quale contribuiscono nella fascia più alta da 100 a 40 km) le polveri delle micrometeoriti vaporizzate e nella fascia inferiore ( da 30 km al suolo) le polveri vulcaniche e lo smog delle attività umane; Infatti molte eclissi particolarmente scure sono in rapporto causa ed effetto con grandi eruzioni vulcaniche avvenute mesi o anni prima.
L’eruzione del Pinatubo nelle Filippine del 1991 provoco l’immissione nella atmosfera di enormi quantità di ceneri vulcaniche. Di conseguenza ci furono eclissi molto scure. Ora l’atmosfera si è finalmente liberata di questo aerosol vulcanico e ci aspettiamo un eclisse totale luminosa.

2) Un altro fattore é la attività solare che ha un periodo di 11.1 anni; Le eclissi che avvengono poco dopo il minimo solare sono molto scure; le successive diventano progressivamente più chiare, anche se con fluttuazioni casuali, fino a poco prima del minimo solare seguente; in vicinanza del minimo la curva di luce crolla bruscamente al minimo valore. La correlazione con l'attività solare si spiega ricordando che il sole emette fasci di particelle molto energetiche che eccitano fenomeni di luminescenza sul suolo lunare. Infatti la Luna, priva di schermo atmosferico , assorbe il 97 % della radiazione solare e in particolare le rad Uv e X eccitando la rocce Lunari provocano una emissione luminosa variabile nel tempo che cade nella regione rossa dello spettro. Col procedere del ciclo la attività solare si concentra verso l'equatore solare ed il flusso di particelle, radiale alla superf. del sole, può colpire la Luna e la Terra (aurore polari); Durante l'eclisse la Luna rimane colpita dai raggi X provenienti dalle parti non eclissate della corona e dal flusso di elettroni e protoni del vento solare deflesso dai campi gravitazionali e magnetici della Terra.

Osservare l'eclissi di Luna

L'eclisse comincerà con l'ingresso della Luna nella penombra, ma solo dopo che la Luna ne avrà attraversato metà si potrà notare un oscuramento sensibile. Nell'arco di circa un'ora, la Luna si immergerà nell'ombra: la superficie lunare in ombra è circa 100 volte meno luminosa di quella in penombra. Comincia il periodo più interessante da seguire e noteremo il procedere lento dell’ombra sul disco della Luna.

La fase di totalità: la luminosità della Luna Piena si riduce di un decimillesimo e nelle stesso tempo assume chiaramente una anomala ma affascinante colorazione rossastra. E' la fase più spettacolare. Da notare che in questa eclisse la Luna attraversa una sezione periferica del cono d'ombra. Questo può significare una variazione dell'intensità dell'ombra da una zona all'altra del nostro satellite naturale.

Ad occhi nudo si può tranquillamente seguire bene questo fenomeno celeste. I migliori strumenti per osservare in maniera contemplativa sono il binocolo oppure un telescopio usato ad ingrandimenti tali da offrire una immagine completa della Luna. Ad occhio nudo o con un binocolo l'ombra terrestre é molto evidente con contorni netti; al telescopio meno, ma si potrà notare meglio il suo procedere lento sulla superficie.

Monitoraggio TLP
Per chi vuole fare osservazioni più impegnative é attivo un programma di sorveglianza su alcune formazioni soggette in passato a fenomeni lunari transienti (T.L.P.). Durante l'eclisse totale la temperatura del suolo lunare varia notevolmente: nella fase di penombra la T passa da 130 a 120 C poi bruscamente crolla all'avanzare dell'ombra e dopo un paio di ore arriva a -100 C; le brusche variazioni di temperatura durante l'eclisse possono provocare alterazioni del suolo lunare ed in passato sono stati segnalati TLP: ad esempio durante un eclisse lunare del 1979 é stata notata una zona di luminosità anomala nell'ombra tra il mare Serenitatis ed il lembo lunare, che durò circa 10 minuti.

Monitoraggio degli impatti lunari

Con una buona dose di fortuna, vista la brevità del fenomeno, è possibile individuare durante la fase della totalità eventuali flash dovuti all'impatto sulla superficie lunare di corpi meteorici. In questo caso è' consigliabile effettuare una ripresa video con accurata misurazione dei tempi di registrazione.

Fotografare l'eclissi di Luna

La tabella dà i tempi indicativi di esposizione in secondi per le varie fasi dell'eclisse, per vari rapporti di apertura con condizioni di cielo buone (visibili stelle di 3 grandezza) con pellicola di 200-400 ISO. Si deve comunque tenere conto anche dello stato del cielo. E' quindi consigliabile eseguire per ogni fase pose anche a tempi a cavallo di quelli indicati. Dato il notevole calo di luminosità nelle fasi avanzate è meglio usare pellicole di media o alta sensibilità utilizzando sia teleobiettivi che il telescopio, con focale non superiore ai 2 m se si vuole riprendere tutto il disco lunare. Molto belle anche la sequenza cioé una foto composta da diverse pose sullo stesso fotogramma ad intervalli di pochi minuti. Per ottenerle occorre avere una macchina che consenta di caricare l'otturatore senza far avanzare la pellicola e usare obiettivi a grande campo come il 35mm.