128. Luna e sue fasi. — La Luna è un satellite della Terra, illuminato dal Sole, e che gira intorno a noi con un’orbita circolare avente per raggio circa 60 volte il raggio terrestre. Il volume totale della Luna è circa di quello della Terra. Essa sembra del tutto sprovvista d’acqua e d’aria.

Il moto della Luna si compie, come quello dei pianeti intorno al Sole, da ponente a levante, nel tempo di 27 giorni, 7 ore e 43 minuti. Dopo un giorno essa perciò si trova spostata verso levante di un certo angolo rilevante, e occorre un tempo più lungo di un giorno sidereo perchè ripassi per il meridiano. Anche il Sole ritarda, per il suo moto verso levante, a passare per il meridiano rispetto alle stelle, ma mentre per il Sole questo ritardo è di circa 4 minuti, per la Luna è di circa 50 minuti al giorno; il ritardo della Luna sul Sole sarà perciò di quattro minuti più piccolo, cioè di circa 46 minuti. Ne risulta che, mentre la Luna impiega 27 giorni, 7 ore, 43 minuti per ripassare al meridiano con la stessa stella, ne impiega 29 giorni, 12 ore e 44 minuti per ripassarvi insieme col Sole.

Il notevole spostamento continuo della Luna, rispetto al Sole, sulla volta celeste determina dei notevoli cambiamenti nel suo aspetto, detti fasi lunari. Nella fig. 107 è rappresentata in T la Terra e in L la Luna che le compie intorno un giro. Il Sole è supposto a grande distanza verso sinistra. Quando la Luna è in L₁, dicesi in congiunzione col Sole; allora i due astri passano al meridiano insieme, e la Luna volge a noi il suo emisfero non illuminato; si ha il novilunio.

A poco a poco la Luna si porta in L₂ e poi in L₃; essa è allora a 90° di distanza dal Sole, cioè sorge quando il Sole è a mezzogiorno, e presenta a noi metà dell’emisfero illuminato — si ha il primo quarto. — Dopo altri 7 giorni, circa, la Luna è venuta in L₅ cioè in opposizione col Sole. Essa sorge quando il Sole tramonta, e offre a noi l’intero emisfero in piena luce; siamo allora al plenilunio. Finalmente in L₇ si riproduce la posizione di quadratura; la Luna è al meridiano quando sorge il Sole, e si vede illuminato un quarto della sua superficie (ultimo quarto). La durata delle fasi, dipendendo dalle posizioni mutue col Sole, sarà di 29 giorni, 12 ore e 44 minuti, quanti ne occorrono perchè la Luna ripassi al meridiano col Sole.

Se nelle congiunzioni e nelle opposizioni il Sole, la Luna e la Terra fossero esattamente su una retta, invece del novilunio e del plenilunio si avrebbe un ecclissi di Sole e un ecclissi di Luna, poichè nel primo caso la Luna si interporrebbe tra noi e il Sole, occultandolo; e nel secondo, stando noi in mezzo, intercetteremmo alla Luna la luce del Sole.

In realtà nelle congiunzioni la Luna e il Sole passano insieme al meridiano, ma raramente sono sulla stessa visuale: la Luna è alquanto più bassa o più alta secondo i casi; e così nelle opposizioni quasi sempre i due astri non sono in linea retta con la Terra.

Ciò è dovuto al fatto che l’orbita lunare e l’orbita apparente del Sole non sono in unico piano, ma fanno un certo angolo, di circa 5°, tagliandosi secondo una linea detta linea dei nodi. È solo quando le congiunzioni o le opposizioni hanno luogo sulla linea dei nodi si verificano gli ecclissi. Si è trovato che dopo 18 anni e 10 giorni circa i tre astri riprendono esattamente la stessa posizione, cosicchè gli ecclissi si ripeteranno con lo stesso ordine dopo questo periodo di tempo.