Come funzionano le fasi lunari: due mesi, otto forme e nessuna ombra

Due mesi: 27,32 giorni e 29,53 giorni

Il mese siderale dura 27,32 giorni — 27 giorni, 7 ore e 43 minuti — ed è il tempo che la Luna impiega a tornare nella stessa posizione rispetto alle stelle fisse. Il mese sinodico dura 29,53 giorni — 29 giorni, 12 ore e 44 minuti — ed è il tempo che intercorre da una luna nuova alla successiva. Solo il secondo governa le fasi, perché una fase è definita dall'angolo Sole-Terra-Luna, e la direzione del Sole si sposta di continuo mentre la Terra prosegue la sua orbita.

L'aritmetica sta in una riga: 1 diviso 29,53 è uguale a 1 diviso 27,32 meno 1 diviso 365,26. Leggila come velocità anziché come periodi e diventa ovvia. La Luna avanza di 13,18 gradi al giorno rispetto alle stelle mentre la Terra avanza di 0,99 gradi al giorno attorno al Sole, quindi l'angolo di fase si apre solo alla differenza delle due, 12,19 gradi al giorno. Dividi 360 per 12,19 e il ciclo di 29,53 giorni torna fuori subito. Detto all'inverso, nei 27,32 giorni di un'orbita la Terra è scivolata di circa 27 gradi lungo il suo percorso, e recuperare quei 27 gradi a 12,19 gradi al giorno costa alla Luna i 2,21 giorni in più.

Non è l'ombra della Terra

Questo è l'equivoco che vale la pena nominare apertamente, perché sopravvive a quasi tutte le spiegazioni. Una falce non è un'ombra che cade sulla Luna: è la sottile porzione dell'emisfero illuminato in permanenza che risulta visibile dalla nostra angolazione. Metà della Luna è al sole in ogni istante di ogni mese, luna nuova compresa, quando quella metà semplicemente ci volta le spalle. Se fosse un'ombra la responsabile, ci aspetteremmo di vederne il bordo come un arco circolare grande quanto la Terra che spazza il disco ogni mese, e non è affatto ciò che si osserva.

L'ombra della Terra raggiunge davvero la Luna, ma solo durante un'eclissi lunare, e se è rara è perché l'orbita lunare è inclinata di circa 5,1 gradi rispetto al piano dell'orbita terrestre. La maggior parte delle lune piene passa quindi sopra o sotto il cono d'ombra invece di attraversarlo. Un'eclissi richiede che una luna piena coincida con l'attraversamento di quel piano inclinato, cosa che si allinea al massimo poche volte l'anno. Se puoi seguire il cambio di fase per una settimana, nota che il terminatore — la linea che separa la parte illuminata da quella scura — è un'ellisse che si appiattisce e si riapre con gradualità, ben diversa dal morso circolare e netto che un'eclissi toglie al disco.

Leggere il cielo dove si vive davvero

Poiché l'angolo di fase si apre di 12,19 gradi al giorno, la Luna sorge circa 49 minuti più tardi ogni giorno — diciamo 50. Ciascuna delle otto fasi con nome dista 3,69 giorni dalle vicine, ed è per questo che gli orari di levata nella tabella avanzano a passi di circa tre ore. Questo solo schema basta a identificare qualsiasi fase senza alcuna carta: una Luna crescente è un oggetto della sera, alta a ovest dopo il tramonto, mentre una Luna calante è un oggetto del mattino che si incontra prima dell'alba a est. Una falce sospesa nel crepuscolo serale è sempre crescente; una falce bassa prima del sorgere del sole è sempre calante.

La regola sinistra-destra è la parte che quasi tutte le pagine in inglese sbagliano per omissione. A nord dell'equatore il bordo illuminato di una Luna crescente è a destra e quello di una Luna calante a sinistra; a sud dell'equatore entrambi si specchiano, perché chi osserva da Melbourne sta al contrario rispetto a chi osserva da Berlino. La Luna non è cambiata: è cambiato chi guarda. Vicino all'equatore nessuna delle due regole tiene con nettezza: lì il terminatore è quasi orizzontale, così una falce giovane sembra una ciotola o un sorriso invece di una virgola inclinata da un lato. Il calcolatore consente di impostare l'emisfero proprio per questo.

Domande frequenti

Perché in Australia la Luna sembra capovolta?

Perché chi osserva dall'emisfero australe è orientato al contrario rispetto a chi osserva da quello boreale, quindi lo stesso disco gli arriva ruotato di circa 180 gradi. Una falce crescente illuminata a destra a Berlino è illuminata a sinistra a Melbourne, e i mari che disegnano il volto familiare appaiono rovesciati. Nulla cambia nella Luna; cambia solo il punto d'appoggio di chi guarda. È anche per questo che una tavola delle fasi disegnata per un emisfero è decisamente fuorviante nell'altro.

Perché non c'è un'eclissi lunare a ogni luna piena?

Perché l'orbita della Luna è inclinata di circa 5,1 gradi rispetto al piano su cui la Terra gira attorno al Sole. Nella maggior parte delle lune piene la Luna passa sopra o sotto il cono d'ombra terrestre invece di entrarvi. Un'eclissi richiede che la luna piena cada vicino a uno dei due punti in cui l'orbita inclinata attraversa quel piano, cosa che accade solo durante due stagioni di eclissi l'anno — da cui poche eclissi lunari annuali anziché dodici.

L'intervallo tra due lune piene è sempre di 29,53 giorni?

No: 29,53 giorni è una media. Le singole lunazioni vanno da circa 29,3 a 29,8 giorni, perché l'orbita lunare è un'ellisse e la Luna si muove più in fretta vicino al perigeo che vicino all'apogeo, mentre anche la velocità della Terra attorno al Sole varia. Un calcolatore che assume un ciclo costante di 29,53 giorni, come fanno molti modelli semplici, resta corretto entro poche ore su un mese ma deriva se lo si proietta anni avanti. Per una data vicina a oggi la semplificazione basta; per una data storica, usa un'effemeride.