Il Sole e la Luna sorgono davvero a est?

L’astronomia è la più antica disciplina scientifica conosciuta. Una così lunga conoscenza, tuttavia, a volte ci lascia la sensazione che i fenomeni celesti siano banali. C’è qualcosa di più semplice che sapere che il sole sorge a est e tramonta a ovest? Dopo tutto, succede ogni giorno della nostra vita, giusto?

Beh, non proprio!

Quando il Sole non sorge a est e tramonta a ovest?

Il Sole sorge esattamente a est e tramonta esattamente a ovest solo due giorni all’anno.

Albe e tramonti avvengono perché la Terra gira, in senso antiorario se guardiamo giù al Polo Nord. Il Sole sorge e tramonta esattamente a est e a ovest solo quando il percorso circolare del nostro giro sulla superficie terrestre si divide in due parti uguali, metà alla luce e metà al buio. Poiché l’asse di rotazione del nostro pianeta si inclina di 23,5° rispetto al suo piano orbitale, questo allineamento avviene solo agli equinozi di primavera e d’autunno.

L'inclinazione della Terra e l'orbita's tilt and orbit
L’inclinazione della Terra significa che ci sono solo due giorni all’anno in cui il Sole sorge esattamente a est.
Wikimedia Commons; modificato da Alberto Vecchiato

Durante un equinozio, il piano che separa i lati giorno e notte della Terra contiene entrambi i poli nord e sud. In tutti i giorni diversi dagli equinozi, questo piano è storto, e il nostro percorso circolare di rotazione passa in modo disuguale attraverso i lati illuminati e quelli oscuri della Terra. Di conseguenza, la lunghezza della notte e del giorno variano, così come la posizione del sorgere e del tramontare del Sole sull’orizzonte.

E la Luna?

Abbiamo visto che i cambiamenti nelle posizioni delle albe e dei tramonti avvengono perché l’asse di rotazione del nostro pianeta si inclina rispetto al piano orbitale della Terra, e perché questa inclinazione cambia rispetto al Sole quando la Terra si muove nella sua orbita. Possiamo usare lo stesso ragionamento per spiegare un fenomeno simile per la Luna.

L’orbita della Luna intorno alla Terra forma un angolo di circa 5° rispetto al piano orbitale della Terra. Quindi l’asse di rotazione della Terra si inclina di circa 28,5° rispetto al piano orbitale della Luna. Quindi anche il sorgere della Luna si sposterà a nord o a sud di est man mano che la Luna completa la sua orbita.

L'inclinazione della Terra e della Luna's and Moon's tilts
Proprio come la Terra è inclinata rispetto alla sua orbita attorno al Sole, la Luna è inclinata rispetto alla sua orbita attorno alla Terra. (Figura non in scala)
NASA / Wikimedia Commons; modificato da Alberto Vecchiato

In questo caso, però, i cambiamenti avvengono nel periodo di circa un mese invece di un anno. La Terra deve completare un’orbita completa perché il Sole passi attraverso i suoi estremi, sorgendo il più a nord di est durante il solstizio estivo e il più a sud di est durante il solstizio invernale. Lo stesso vale per la Luna, che deve anche completare un’orbita completa intorno alla Terra per passare attraverso gli estremi dei suoi luoghi di levata e tramonto.

Perché la Luna sorge più tardi ogni giorno?

Luna che sorge
Stepan Chubaev / S&T Online Photo Gallery

Quando sia la Terra che la Luna si muovono nelle loro orbite, il sorgere della luna avviene più tardi ogni giorno. Proprio come la Terra gira in senso antiorario quando la si guarda dal Polo Nord, anche la Luna orbita intorno alla Terra in senso antiorario. Pertanto, ogni volta che giriamo di 360° rispetto alle stelle, completando un giorno siderale (23 ore e 56 minuti), la Luna si è spostata un po’ nella sua orbita intorno alla Terra. La Luna orbita intorno alla Terra ogni 27,32 giorni rispetto alle stelle, segnando un mese siderale, quindi la quantità che si muove in un giorno siderale è (360/27,32) gradi, circa 13°. La Terra gira di 360° ogni giorno siderale, quindi ci vorranno circa 13*(23,9/360) ore per fare i restanti 13°: 52 minuti. Ogni sorgere della Luna, quindi, avverrà all’incirca 52 minuti dopo quello che lo precede.

Perché la fase della Luna dipende anche dalla sua posizione rispetto alla Terra e al Sole, la fase cambierà insieme al tempo in cui la Luna sorge e tramonta. Leggi di più su come e perché delle fasi lunari qui.

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