Luna a barchetta? Chiedete all'eclittica e alla latitudine!

Si dice che la Luna è a barchetta quando ha una forma a falce, con le due punte ben marcate, e quando la falce è “coricata” sull’orizzonte. In particolare, se la “pancia” è diretta verso l’alto si dice che è a ponte, mentre se è diretta verso il basso, si indica proprio come “a barchetta”.

Questa particolare configurazione dipende soprattutto dall’inclinazione dell’eclittica rispetto all’equatore terrestre, dalla latitudine del luogo e dal periodo dell’anno. Poi, ovviamente, dalle posizioni della Luna e del Sole.

Per spiegarla in modo accurato e completo bisognerebbe introdurre la sfera celeste e utilizzare la trigonometria sferica. Niente di veramente difficile, ma ho preferito semplificare la trattazione quel tanto che basta per dimostrare che il fenomeno è facilmente comprensibile.

Facciamo innanzitutto un’approssimazione: l’orbita della Luna è inclinata di solo 5° sull’eclittica e quindi possiamo tranquillamente considerare che rivolva attorno alla Terra proprio su questo piano, come disegnato in Fig.1.

Questa semplificazione è del tutto trascurabile, dato che influenza la posizione della falce lunare in modo impercettibile.

Cos’è che “costruisce” la forma apparente della Luna? Ovviamente la sua fase, ossia l’angolo visto dalla Terra tra la Luna e il Sole. Quando esso vale 0° (Luna dalla stessa parte del Sole) la Luna è Nuova. Quando vale 180° (Luna dalla parte opposta del Sole) la Luna è Piena. Se l’angolo è di 90° siamo al Primo o all’Ultimo Quarto. La linea che divide la parte luminosa da quella oscura viene chiamata terminatore. Con l’approssimazione fatta prima e per ovvie ragioni geometriche il terminatore della Luna DEVE essere sempre perpendicolare al piano dell’eclittica. La linea che unisce le due punte della falce la chiamiamo linea di fase ed è quella che ci dice quanto la Luna è coricata sull’orizzonte (Fig. 2).

A questo punto possiamo considerare il nostro pianeta e disegnarlo in un certo periodo dell’anno. Ad esempio, al solstizio d’estate, ma si poteva fare anche agli equinozi o ovunque si volesse. Ai solstizi è più facile la rappresentazione perché posso disegnare sul piano soltanto linee rettilinee e non curve.

Nella Fig. 3, sulla Terra, abbiamo tracciato le intersezioni del piano dell’equatore e dell’eclittica. Entrambi i piani sono perpendicolari al piano del foglio e formano tra loro il ben noto angolo di 23° e 27’.

Consideriamo adesso un po’ di punti particolari sulla Terra. Il Polo Nord (PN), un punto del circolo polare (CP), tre punti qualsiasi (P,R e Q), un punto sull’equatore (E) e uno sull’eclittica (T). L’ultimo caso si riferisci al tropico.

A questo punto è facilissimo vedere che angolo forma la linea di fase lunare (quella che indica la posizione della falce) rispetto allo zenit del luogo di osservazione.

Le linee dello Zenit non sono altro che le rette che partono dal centro della Terra e passano per l’osservatore. La linea di fase lunare è semplicemente la perpendicolare all’eclittica. Per ogni punto l’angolo tra queste due linee indicano l’inclinazione della Luna rispetto allo Zenit. Quando l’angolo è zero la Luna è “dritta”, quando l’angolo è 90° la Luna è “coricata”, ossia a barchetta o a ponte.

Si vede facilmente che al circolo polare artico (CP) le due linee coincidono e quindi la Luna appare dritta, mentre appare completamente coricata quando è ai tropici. Ovviamente, viene mostrata un’istantanea: ossia la posizione per un certo istante. Se facciamo ruotare la Terra intorno al proprio asse, ogni punto descrive un arco di cerchio parallelo all’equatore e dopo 12 ore si troverà dall’altra parte. Ossia P sarà in P’, R in R’, T in T’, e così via… Nella nuova posizione si vede facilmente che l’angolo tra linea di fase e direzione dello Zenit è cambiata. Questo è ovvio, dato che l’eclittica forma un angolo di 23° e 27’ con l’equatore.

Notate che avremmo potuto fare rimanere fermi i punti e far girare l’eclittica (cosa che in realtà capita quando osserviamo il cielo). Il risultato, comunque, sarebbe stato identico.

Se facessimo disegni analoghi per altri periodi dell’anno avremmo angoli diversi. In generale possiamo dire che la luna a barchetta e a ponte è molto frequente vicino all’equatore (basse latitudini), ma riesce a vedersi ogni tanto anche a latitudini maggiori come la nostra. Normalmente ciò avviene vicino agli equinozi e per particolari latitudini celesti del Sole e della Luna.

QUI potete ammirare una Luna nuova che "più nuova" non ce n'è!