Come avviene un’eclissi di Luna?

Nodi lunari e coni d’ombra: tutto sulla meccanica celeste che sta dietro alla magia dell’eclissi di Luna

Un’eclissi di Luna è uno degli eventi più belli che si possano osservare in cielo. Difficilmente qualcuno può affermare di non aver mai visto un'eclissi lunare totale. Eppure questo tipo di eclissi è piuttosto raro, perché se ne possono osservare al massimo due all'anno.

Come mai una persona può avvistare molto più frequentemente una eclissi lunare rispetto a una solare? La domanda è lecita e la risposta è semplice: mentre le eclissi lunari possono essere viste su tutto il lato in ombra della Terra, un'eclissi solare totale è molto localizzata, in quanto l'area in cui è visibile può essere larga appena 100 chilometri. Oggi un'eclissi lunare ha un valore scientifico limitato: lasciati conquistare dal fascino di questo evento.

Inoltre un’eclissi di Luna è molto più divertente, se si va un po’ a indagare le cause. Come avviene quindi un evento di questo tipo? Un’eclissi lunare può avvenire fondamentalmente solo con la Luna piena. Bene, dato che abbiamo una Luna piena tutti i mesi, si potrebbe allora sostenere che ogni mese si deve verificare una eclissi.

Le cose però non sono così semplici, perché il piano orbitale della Luna è inclinato di circa 5° rispetto a quello della Terra. È appesa storta, per così dire. Illuminata dal Sole, la nostra Terra rotonda proietta nello spazio un'ombra a forma di cono che si estende per circa 1,4 milioni di chilometri. All'estremità, questa forma conica si chiude in una punta.

Durante una normale fase di Luna piena non si assiste a un'eclissi, che si verifica solo quando la Luna piena si trova vicino al punto di intersezione tra il suo piano orbitale e il piano orbitale della Terra. Questa intersezione è detta anche nodo lunare. Solo quando si verifica questa condizione, la Luna piena entra nell'ombra della Terra, ed è per questo motivo che solo il 30% circa delle eclissi è totale, mentre tutte le altre sono parziali o si verificano nell’area di penombra.

Alla distanza della Luna, l’ombra della Terra ha un diametro di circa 10.000 chilometri, circa tre volte il diametro della Luna stessa; quindi un oscuramento totale dura al massimo circa 100 minuti. La durata non è costante, perché molto spesso la Luna si trova in prossimità del margine superiore o inferiore del cono d’ombra, quindi di solito un’eclissi non si offre per tutto questo tempo. Naturalmente anche la fase parziale è interessante, ma è l’oscuramento totale a essere davvero affascinante.

Dobbiamo questo fascino alla Terra, perché grazie al suo intervento la Luna non appare nera, scura e quindi poco interessante, ma con una colorazione spesso marrone o rosso ruggine. Il motivo è dato dal modo in cui l'atmosfera terrestre rifrange la luce del Sole: infatti l’atmosfera disperde la parte blu della luce e rifrange quella rossa. È esattamente ciò che vediamo sulla Luna completamente eclissata. Un fenomeno davvero insolito e affascinante!

Ma le eclissi di Luna non si verificano tutti gli anni. Spesso infatti dobbiamo rinunciare a un’eclissi totale e accontentarci solo di una parziale. Avviene quando la Luna piena non si trova nelle immediate vicinanze del nodo lunare, ma tra i 4 e i 9 gradi di distanza. In questo caso allora si immerge solo parzialmente nell’ombra della Terra. Anche se questo evento non è affascinante come un’eclissi totale, vale comunque la pena di ammirarla.

Se la Luna si trova ancora più lontana dal nodo, quindi oltre i 9 gradi, non rientra nel cono d’ombra, ma si trova solo nella zona di penombra che si estende nello spazio. Se, durante un'eclissi totale, la luminosità della Luna è solo di circa 2 magnitudini, difficilmente si noterà un'eclissi penombrale, solo se si presta molta attenzione. Si tratta di un evento non particolarmente attraente.

In sostanza, ci sono diversi punti di passaggio che segnano l’inizio o la fine di una nuova fase durante l'eclissi lunare. Questi sono:

• ingresso nella penombra
• ingresso nel cono d’ombra
• inizio dell’oscuramento totale
• fine dell’oscuramento totale
• uscita dal cono d’ombra
• uscita dalla penombra

Come abbiamo detto, le fasi di penombra non sono particolarmente affascinanti da osservare. Interessante è invece il momento in cui la Luna entra nel cono d’ombra, che va immaginato piuttosto diffuso e non delimitato in modo netto, dato che si tratta dell’immagine, per così dire, dell’atmosfera terrestre, anch’essa non definita. È consigliabile lasciare perdere la macchina fotografica e catturare la Luna con un teleobiettivo o con un telescopio. Se si utilizza una reflex digitale, con una lunghezza focale di circa 1200 mm si otterrà una Luna che quasi riempie il formato del sensore. Tuttavia, se si utilizza una webcam o una fotocamera equivalente con sensore molto più piccolo, è consigliabile scegliere una lunghezza focale molto più piccola, di circa 280 mm.

L’eclissi diventa emozionante nella fase totale, perché il colore rossastro della Luna non è necessariamente sempre lo stesso, anzi può variare molto. Ciò è dovuto all'atmosfera terrestre, perché, come già detto, la luce rossa a onde lunghe viene rifratta dalle molecole d’aria. Dal colore si può capire in modo approssimativo se l'atmosfera terrestre è inquinata o meno. Dopo grandi eruzioni vulcaniche, per esempio, un'eclissi lunare può apparire di un rosso molto scuro o addirittura brunastro. Si tratta di un fenomeno interessante che si può provare a interpretare. Secondo l'astronomo A. Danjon, esiste una scala che definisce l'intensità della colorazione di un’eclissi.

• L0 = eclissi molto scura (la Luna è molto grigia, l'eclissi è quasi invisibile)
• L1 = eclissi scura (la Luna è più marrone che rossa, difficile riconoscere i dettagli)
• L2 = eclissi rosso ruggine (la Luna ha una parte centrale scura e margini più chiari)
• L3 = eclissi rosso mattone (la Luna è più luminosa rispetto a L2, con margini quasi giallastri)
• L4 = eclissi rosso rame (eclissi molto luminosa, che a volte appare arancione, spesso con un alone bluastro ai margini)

Inoltre, può essere interessante determinare la luminosità della Luna durante il corso dell'eclissi. Si può fare in un modo relativamente semplice, usando un binocolo al contrario, cioè guardando dagli obiettivi. In questo modo, la Luna appare di dimensioni estremamente ridotte, di circa 180" (in base alla lunghezza focale dell'oculare), rendendo molto più facile stimare la sua luminosità. Ci vengono in aiuto le magnitudini apparenti delle stelle visibili in cielo durante l’eclissi.

Un aspetto che spesso viene riportato negli annuari è la magnitudine dell'eclissi. Questo dato indica la profondità di penetrazione della Luna nell'ombra terrestre. Se la magnitudine è 1, abbiamo un'eclissi lunare totale; se invece la magnitudine è inferiore a 1, per esempio 0,9 o 0,7, si ha solo un'eclissi lunare parziale.

A volte, tuttavia, la magnitudine può essere indicata anche come 1,8. In questo caso, la Luna attraversa esattamente il centro del cono d’ombra. Poiché il cono d’ombra ha una sezione rotonda, si può immaginare come la durata della fase totale dipenda anche dalla posizione della Luna rispetto al cono d’ombra. La durata massima è di 1 ora e tre quarti.

La Luna piena è raramente un oggetto ripreso da chi fa astrofotografia, dato che le strutture interessanti si possono osservare al meglio durante le alternanze di luce e ombra.

Ma le eclissi rappresentano un’eccezione. Per catturare gli affascinanti giochi di luce, di solito si usano fotocamere a colori.

Il collegamento della reflex al telescopio richiede un adattatore da 1,25 pollici, da avvitare sulla parte anteriore. Per l’eclissi lunare è necessaria solo la sezione frontale in combinazione con un anello T. La lunghezza focale del telescopio non dovrebbe superare i 2000 millimetri.