Luna: differenze tra le versioni
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|temp_min= {{converti|40|K|C|lk=on}}<ref name="moon temperatures">{{Cita web |url=https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/direct-evidence-of-water-ice-at-the-moons-poles/ |titolo=Direct Evidence of Water Ice at Moon’s Poles |lingua=en |citazione=Temperatures at these always-dark crater floors are extremely low, plunging to as low as 40K (–390 °F) inside some of them. |accesso=30 dicembre 2018 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20180824163722/https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/direct-evidence-of-water-ice-at-the-moons-poles/ |dataarchivio=24 agosto 2018}}</ref>
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|didascalia = [[Plenilunio|Luna piena]] vista dall'[[emisfero boreale]] della [[Terra]]}}
La '''Luna''' è l'unico [[satellite naturale]] della [[Terra]]<ref>{{Cita web |url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html |titolo=Earth Fact Sheet |lingua=en |accesso=9 ottobre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171031065255/https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html |dataarchivio=31 ottobre 2017 |urlmorto=no}}</ref>. Il suo nome proprio viene talvolta utilizzato, per [[antonomasia]] e con l'iniziale minuscola («una luna»), come sinonimo di satellite anche per i [[Corpo celeste|corpi celesti]] che orbitano attorno ad altri pianeti.
Orbita a una distanza media di circa {{M|384400|ul=km}} dalla Terra<ref name="nasa moon" />, sufficientemente vicina da essere osservabile a occhio nudo, così che sulla sua superficie è possibile distinguere delle macchie scure e delle macchie chiare. Le prime, dette [[Mare (esogeologia)|mari]], sono regioni quasi piatte coperte da rocce basaltiche e detriti di colore scuro. Le regioni lunari chiare, chiamate terre alte o altopiani, sono elevate di vari chilometri rispetto ai mari e presentano rilievi alti anche 8000-9000 metri. Essendo in [[rotazione sincrona]] rivolge sempre la stessa faccia verso la Terra e il suo [[faccia nascosta della Luna|lato nascosto]] è rimasto sconosciuto fino al periodo delle esplorazioni spaziali<ref>{{Cita web |url=https://www.nasa.gov/mission_pages/LRO/news/lro-farside.html |titolo=The Far Side of the Moon -- And All the Way Around |lingua=en |accesso=9 ottobre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170517153022/https://www.nasa.gov/mission_pages/LRO/news/lro-farside.html |dataarchivio=17 maggio 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
Durante il suo [[moto orbitale]], il diverso aspetto causato dall'orientazione rispetto al [[Sole]] genera delle [[fasi lunari|fasi]] chiaramente visibili e che hanno influenzato il comportamento dell'uomo fin dall'antichità. Impersonata dai [[Antica Grecia|greci]] nella dea [[Selene]]<ref>{{Cita |Hard |p. 46}}.</ref>, fu da tempo remoto considerata influente sui raccolti, le carestie e la fertilità. Condiziona la vita sulla Terra di molte specie viventi<ref>{{Cita web |url=http://www.scienceinschool.org/node/4143 |titolo=Vita senza la Luna: una speculazione scientifica |accesso=5 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20160601141402/http://www.scienceinschool.org/node/4143 |dataarchivio=1º giugno 2016 |urlmorto=no}}</ref>, regolandone il ciclo riproduttivo e i periodi di caccia; agisce sulle maree e sulla stabilità dell'asse di rotazione terrestre<ref>{{Cita web |url=http://news.sciencemag.org/2011/05/who-needs-moon |titolo=Who Needs a Moon? |lingua=en |accesso=5 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20141209044732/http://news.sciencemag.org/2011/05/who-needs-moon |dataarchivio=9 dicembre 2014 |urlmorto=no}}</ref>.
Si pensa che la Luna si sia formata 4,5 miliardi di anni fa, non molto tempo dopo la [[nascita della Terra]]. Esistono diverse teorie riguardo alla sua formazione; la più accreditata è che si sia formata dall'aggregazione dei detriti rimasti in orbita dopo la [[Impatto astronomico|collisione]] tra la Terra e un oggetto delle dimensioni di [[Marte (astronomia)|Marte]] chiamato [[Theia (pianeta ipotetico)|Theia]]<ref>{{Cita web |url=http://www.lescienze.it/news/2012/10/18/news/formazione_luna_impatto_gigante-1316663/ |titolo=Nascita della Luna: la riscossa dell'impatto gigante |editore=[[Le Scienze]] |data=18 ottobre 2012 |accesso=11 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170520140332/http://www.lescienze.it/news/2012/10/18/news/formazione_luna_impatto_gigante-1316663/ |dataarchivio=20 maggio 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
Il suo [[simbolo astronomico]] ☾<ref>{{Cita pubblicazione |nome=Johann Franz |cognome=Encke |wkautore=Johann Franz Encke |anno=1850 |titolo=Berliner Astronomisches Jahrbuch für 1853 |editore=Akad.-Verl. |città=Berlino |p=12 |lingua=de |accesso=aprile 2015 |id=urn:nbn:de:bvb:12-bsb10538383-1 |url=http://reader.digitale-sammlungen.de/de/fs1/object/goToPage/bsb10538383.html?pageNo=12 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20150923202637/http://reader.digitale-sammlungen.de/de/fs1/object/goToPage/bsb10538383.html?pageNo=12 |dataarchivio=23 settembre 2015 |urlmorto=no}}</ref> è una rappresentazione stilizzata di una sua fase (compresa tra l'ultimo quarto e il novilunio visto dall'[[emisfero boreale]], oppure tra il novilunio e il primo quarto visto dall'[[emisfero australe]]).
La faccia visibile della Luna è caratterizzata dalla presenza di circa 300 000 [[cratere meteoritico|crateri da impatto]] (contando quelli con un diametro di almeno {{M|1|ul=km}})<ref>{{Cita web |url=http://planck.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=31412 |titolo=Moon Facts |lingua=en |accesso=5 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120317004513/http://planck.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=31412 |dataarchivio=17 marzo 2012 |urlmorto=sì}}</ref>. Il cratere lunare più grande è il [[bacino Polo Sud-Aitken]]<ref>{{Cita web |url=http://www.planetary.brown.edu/pdfs/3110.pdf |titolo=Surviving the heavy bombardment: Ancient material at the surface of South Pole-Aitken Basin |lingua=en |accesso=5 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170215001311/http://www.planetary.brown.edu/pdfs/3110.pdf |dataarchivio=15 febbraio 2017 |urlmorto=no}}</ref>, che ha un diametro di circa {{M|2 500|ul=km}}, è profondo {{M|13|ul=km}} e occupa la parte meridionale della faccia nascosta.
== Etimologia ==
Il termine [[lingua italiana|italiano]] "Luna" (di solito minuscolo nell'uso comune, non astronomico) deriva dal [[lingua latina|latino]] ''lūna'', da un più antico *''louksna'', a sua volta proveniente dalla radice [[Lingua protoindoeuropea|indoeuropea]] ''leuk-'' dal significato di "luce" o "luce riflessa"<ref name="leuk">{{Cita web |url=http://www.etymonline.com/index.php?allowed_in_frame=0&search=leuk |titolo=leuk |editore=Online etimology dictionary |lingua=en |accesso=11 maggio 2017}}</ref><ref name="Fusco">{{Cita |Fusco |p. 217}}.</ref>; dalla stessa radice deriva anche l'[[lingua avestica|avestico]] ''raoxšna'' ("la brillante")<ref>{{Cita web |url=http://www.etymonline.com/index.php?term=roxanne |titolo=Online Etymology Dictionary |lingua=en |accesso=25 settembre 2011 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110805234541/http://www.etymonline.com/index.php?term=Roxanne |dataarchivio=5 agosto 2011 |urlmorto=no}}</ref>, e altre forme nelle [[lingue slave]], nell'[[lingua armena|armeno]] e nel [[lingua tocaria|tocario]]<ref name="Fusco" />; paralleli semantici si possono trovare nel [[lingua sanscrita|sanscrito]] ''chandramā'' ("luna"<ref>{{Cita web |url=http://spokensanskrit.org/index.php?mode=3&script=hk&tran_input=chandra&direct=au |titolo=Sanskrit Dictionary for Spoken Sanskrit |lingua=en |accesso=27 dicembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171228000420/http://spokensanskrit.org/index.php?mode=3&script=hk&tran_input=chandra&direct=au |dataarchivio=28 dicembre 2017 |urlmorto=no}}</ref>, considerata come una divinità<ref>{{Cita web |url=http://www.hindunet.org/god/planet_deities/chandra/index.htm |titolo=Chandra |lingua=en |accesso=27 dicembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171030003540/https://hindunet.org/god/planet_deities/chandra/index.htm |dataarchivio=30 ottobre 2017}}</ref>) e nel [[lingua greca antica|greco antico]] σελήνη ''selḗnē'' (da σέλας ''sélas'', "fulgore" [del fuoco]<ref>{{Treccani|selene_(Enciclopedia-Italiana)|SELENE|v = 0|accesso = 15 aprile 2018|autore = Giulio Giannelli|volume = |data = 1936
|cid = |citazione = }}</ref>, "splendore"), esempi che mantengono il significato di "lucente", sebbene siano di diversi [[etimologia|etimi]]<ref name="leuk" />.
Nelle [[lingue germaniche]] {{sf|e in quelle [[Lingue baltiche|baltiche]]}} il nome della Luna deriva dal [[Lingua proto-germanica|proto-germanico]] ''*mēnōn'', assimilato probabilmente dal [[Lingua greca antica|greco antico]] ''μήν'' e dal latino ''mensis'' che derivavano dalla comune radice [[Lingua protoindoeuropea|indoeuropea]] ''*me(n)ses''<ref>{{Cita web |url=http://www.etymonline.com/index.php?term=moon |titolo=moon |editore=Online Etymology Dictionary |lingua=en |accesso=12 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170821171132/http://www.etymonline.com/index.php?term=moon |dataarchivio=21 agosto 2017 |urlmorto=no}}</ref>, dal chiaro significato odierno di [[mese]]. Da ''*mēnōn'' derivò probabilmente quello [[Lingua inglese antica|anglosassone]] ''mōna'', mutato successivamente in ''mone'' attorno al dodicesimo secolo, quindi nell'odierno ''moon''<ref>{{Cita web |url=http://www.oed.com/viewdictionaryentry/Entry/121900 |titolo=moon, n.1 |sito=[[Oxford English Dictionary]] |lingua=en |accesso=25 ottobre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20210826090433/https://www.oed.com/start;jsessionid=1A4432BB4A07601A06E721E340DEEB27?authRejection=true&url=%2Fviewdictionaryentry%2FEntry%2F121900 |dataarchivio=26 agosto 2021 |urlmorto=no}}</ref>. L'attuale termine [[lingua tedesca|tedesco]] ''Mond'' è etimologicamente strettamente correlato a quello di ''Monat'' (mese) e si riferisce al periodo delle sue [[fasi lunari]]<ref>{{Cita |Grimm |capitolo MOND}}.</ref>, così come nel [[Lingua lettone|lettone]] ''mēness'' (luna) e ''mēnesis'' (mese).
== Osservazione della Luna ==
=== Nell'antichità ===
[[File:Moon_by_Johannes_hevelius_1645.PNG|min|Mappa della Luna di [[Johannes Hevelius]] dal suo ''Selenographia'' (1647), la prima mappa che include le zone di [[librazione]]]]
Nei tempi antichi non erano rare le culture, prevalentemente nomadi, che ritenevano che la Luna morisse ogni notte, scendendo nel mondo delle ombre; altre culture pensavano che la Luna inseguisse il Sole (o viceversa). Ai tempi di [[Pitagora]], come enunciava la [[scuola pitagorica]], era considerata un pianeta. Uno dei primi sviluppi dell'astronomia fu la comprensione dei cicli lunari. Già nel [[V secolo a.C.]] gli [[Astronomia babilonese|astronomi babilonesi]] registrarono i cicli di ripetizione ([[saros]]) delle eclissi lunari<ref>{{Cita |Aaboe |p. 2}}.</ref><ref>{{Cita web |url=http://archive.oapd.inaf.it/othersites/eclipse/cicli.htm |titolo=Ciclo di Saros |editore=[[Istituto nazionale di astrofisica|INAF]] |accesso=25 maggio 2014 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20140525213853/http://archive.oapd.inaf.it/othersites/eclipse/cicli.htm |dataarchivio=25 maggio 2014 |urlmorto=sì}}</ref> e gli [[Astronomia indiana|astronomi indiani]] descrissero i moti di [[elongazione]] della Luna<ref>{{Cita |Sarma |pp. 317-321}}.</ref>. Successivamente fu spiegata la forma apparente della Luna, le fasi, e la causa della [[Plenilunio|Luna piena]]. [[Anassagora]] affermò per primo, nel 428 a.C., che Sole e Luna fossero delle rocce sferiche, con il primo a emettere luce che la seconda riflette<ref>{{Cita |Needham |p. 227}}.</ref>.
Sebbene i cinesi della [[dinastia Han]] credessero che la Luna avesse un'energia di tipo [[Ki (filosofia)|Ki]], la loro teoria ammetteva che la luce della Luna fosse solo un riflesso di quella del Sole. Jing Fang, vissuto tra il 78 e il [[37 a.C.]], notò anche che la Luna avesse una certa sfericità<ref>{{Cita |Needham |pp. 413-414}}.</ref>.
Nel secondo secolo dopo Cristo, [[Luciano di Samosata]] scrisse un racconto dove gli eroi viaggiavano fino alla Luna scoprendo che era disabitata. Nel 499, l'astronomo indiano [[Aryabhata]] menzionò nella sua opera ''Aryabhatiya'' che la causa della brillantezza della Luna è proprio la riflessione della luce solare<ref>{{Cita |Clark}}.</ref>.
=== Dal medioevo al XX secolo ===
[[File:Galileo's_sketches_of_the_moon.png|sinistra|min|Xilografie sull'aspetto della Luna pubblicate nel ''[[Sidereus Nuncius]]'' (1610), ricavate dagli acquerelli di Galileo.]]
All'inizio del [[Medioevo]] alcuni credevano che la Luna fosse una sfera perfettamente liscia<ref>{{Cita web |url=http://galileo.rice.edu/lib/student_work/astronomy95/moon.html |titolo=Galileo's Moon-- Then and Now |lingua=en |accesso=5 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170503030404/http://galileo.rice.edu/lib/student_work/astronomy95/moon.html |dataarchivio=3 maggio 2017 |urlmorto=no}}</ref>, come sosteneva la teoria aristotelica, e altri che vi si trovassero oceani (a tutt'oggi il termine «[[mare (esogeologia)|mare]]» è impiegato per designare le regioni più scure della [[Superficie della Luna|superficie lunare]]). Il fisico [[Alhazen]], a cavallo dell'anno 1000, scoprì che la luce solare non è riflessa dalla Luna come uno specchio, ma è riflessa dalla superficie in tutte le direzioni<ref>{{Cita |Sabra |pp. 189-210}}.</ref>.
Quando, nel 1609, [[Galileo Galilei|Galileo]] puntò il suo [[telescopio]] sulla Luna, scoprì che la sua [[superficie della Luna|superficie]] non era liscia, bensì corrugata e composta da vallate, monti alti più di 8000 m e crateri<ref>Galileo, Lettera a Gallanzone Gallanzoni, 1611.</ref>. La stima dell'elevazione dei rilievi lunari fu oggetto di una brillante intuizione matematica: sfruttando la conoscenza del diametro lunare ed osservando la distanza delle vette montuose dal [[Terminatore (giorno)|terminatore]], l'astronomo toscano ne calcolò efficacemente l'altitudine<ref>{{Cita web |url=https://brunelleschi.imss.fi.it/esplora/cannocchiale/dswmedia/simula/isimula1_1.html |titolo=Il cannocchiale di Galileo - L’altezza delle montagne lunari. |accesso=2 giugno 2018 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20190123223303/https://brunelleschi.imss.fi.it/esplora/cannocchiale/dswmedia/simula/isimula1_1.html |dataarchivio=23 gennaio 2019 |urlmorto=no}}</ref>; misurazioni moderne hanno confermato la presenza di monti che, avendo origine differente da quelli terrestri, data la minor gravità lunare, giungono ad 8 km di elevazione (il punto più alto misura {{m|10750|ul=m}} rispetto alla quota media)<ref>{{Cita web |url=https://www.astronomiamo.it/Articolo.aspx?Arg=Dati_e_moti_lunari#sthash.AmrilXJQ.dpbs |titolo=Astronomiamo - Dati e moti lunari |accesso=3 giugno 2018 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170114050903/http://www.astronomiamo.it/Articolo.aspx?Arg=Dati_e_moti_lunari#sthash.AmrilXJQ.dpbs |dataarchivio=14 gennaio 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
Ancora agli inizi del Novecento c'erano dubbi sulla possibilità che la Luna potesse avere un'[[atmosfera]] respirabile<ref>Per esempio l'astronomo [[Alfonso Fresa]] nel suo trattato a proposito delle anomalie delle occultazioni lunari scriveva: «Un altro fenomeno, davvero inspiegabile, è quello osservato a Leningrado, durante l'eclissi totale di Luna del 14 agosto 1924, da W. Maltzew per la stella BD-15°6037 di settima grandezza: per circa due secondi la stella sembrò apparire nettamente proiettata sul disco eclissato della Luna».
L'autore prosegue: «Escludendo il caso di fenomeni dovuti ad illusioni ottiche e quello di stelle doppie, per tutti gli altri casi osservati e confermati da fonti diverse e a cui non si può dare una esauriente spiegazione, si ricorre alla ipotetica spiegazione di un sottilissimo strato d'aria, molto tenue, situato in qualche depressione del suolo ma sufficiente ad affievolire la luce stellare» {{Cita |Fresa |p. 233}}.</ref>. L'astronomo Alfonso Fresa, ponendosi il problema dell'abitabilità della Luna, la legava inscindibilmente alla presenza dell'acqua e dell'aria:
{{citazione|Innanzitutto bisogna intendersi sul significato della parola vita, la quale, se va intesa nel senso organico, molto difficilmente potrà ancora albergare sulla Luna, giacché mancano lassù i fattori necessari alla sua esistenza: l'aria e l'acqua. Si potrebbe obiettare che un'assenza completa di esse non debba essere presa alla lettera, perché pur non verificandosi nemmeno in piccolissima parte i fenomeni di rifrazione, un residuo sparutissimo di aria può esistere sul nostro satellite, per quanto anche l'analisi spettroscopica abbia confermato che il nostro satellite è completamente privo di atmosfera.|{{Cita |Fresa |pp. 434-435}}}}
=== Dimensioni relative ===
[[File:Moon Earth Comparison.png|min|Le dimensioni della Luna rapportate a quelle della Terra]]
{{vedi anche|Osservazione della Luna}}
Le grandezze apparenti della Luna e del Sole, visti dalla Terra, sono comparabili<ref>{{Cita web |url=http://scienzapertutti.lnf.infn.it/index.php?option=com_content&view=article&id=954:0178-quanto-misura-il-diametro-del-sole&catid=142&Itemid=347 |titolo=Quanto misura il diametro del Sole? |sito=Istituto Nazionale di Fisica Nucleare |accesso=15 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20180204070300/http://scienzapertutti.lnf.infn.it/index.php?option=com_content&view=article&id=954:0178-quanto-misura-il-diametro-del-sole&catid=142&Itemid=347 |dataarchivio=4 febbraio 2018 |urlmorto=no}}</ref>. Per effetto della variazione delle distanze Luna-Terra e Terra-Sole, dovute all'eccentricità delle rispettive orbite, la dimensione apparente della Luna vista dalla superficie terrestre varia da un valore leggermente inferiore a un valore leggermente superiore a quello del diametro apparente del Sole: questo fatto rende possibili, oltre che le eclissi solari parziali, anche [[eclissi solare|eclissi solari]] totali, anulari<ref>{{Cita web |url=http://archive.oapd.inaf.it/othersites/eclipse/parziali.htm |titolo=Eclissi anulari e parziali |sito=Istituto Nazionale di Fisica Nucleare |accesso=15 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170227121155/http://archive.oapd.inaf.it/othersites/eclipse/parziali.htm |dataarchivio=27 febbraio 2017 |urlmorto=sì}}</ref> e miste. La Luna (e anche il Sole) sembra più grande quando è vicina all'[[orizzonte]]. Questa è un'[[illusione ottica]] provocata dall'effetto psicologico della diversa percezione delle distanze verso l'alto e in orizzontale. In realtà, la [[rifrazione]] atmosferica e la distanza leggermente maggiore rendono l'immagine della Luna un poco più piccola all'orizzonte rispetto al resto del cielo.
Varie aree chiare e scure creano immagini che sono interpretate nelle varie culture come l'Uomo della Luna, oppure il [[coniglio lunare|coniglio]]<ref>{{Cita web |url=https://www.hq.nasa.gov/alsj/a11/a11transcript_tec.pdf#page=181 |titolo=Apollo 11 Technical Air-to-GroundVoice Transcription |sito=Nasa |lingua=en |accesso=15 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20161221154706/https://www.hq.nasa.gov/alsj/a11/a11transcript_tec.pdf#page=181 |dataarchivio=21 dicembre 2016 |urlmorto=no |pagina=181}}</ref> e il bufalo e altre; il fenomeno è indicato col nome di [[pareidolia]] lunare<ref>{{Cita web |url=https://news.nationalgeographic.com/news/2014/04/140412-moon-faces-brain-culture-space-neurology/ |titolo=Why Do People See Faces in the Moon? |sito=National Geographic |lingua=en |accesso=15 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170505164730/http://news.nationalgeographic.com/news/2014/04/140412-moon-faces-brain-culture-space-neurology/ |dataarchivio=5 maggio 2017 |urlmorto=no}}</ref>. Al telescopio si possono riconoscere catene di [[montagna|montagne]] e [[cratere meteoritico|crateri]]. Le pianure, scure e relativamente spoglie di dettagli<ref>{{Cita web |url=http://www.pas.rochester.edu/~blackman/ast104/moon_surface.html |titolo=Surface Propertiesof the Moon |lingua=en |accesso=15 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170508090826/http://www.pas.rochester.edu/~blackman/ast104/moon_surface.html |dataarchivio=8 maggio 2017 |urlmorto=no}}</ref>, sono chiamate [[Mare (esogeologia)|mari lunari]], oppure ''maria'' in latino, perché erano credute corpi d'acqua dagli astronomi antichi. Le parti più chiare ed elevate sono chiamate terre, o ''terrae''.
Durante le lune piene più brillanti, la Luna raggiunge una [[magnitudine apparente]] di circa -{{formatnum:12.7}}<ref name="nasa moon" />. Per confronto, il Sole ha una magnitudine apparente di -{{formatnum:26.8}} mentre [[Sirio]], la stella più brillante, solo -{{formatnum:1.4}}<ref>{{Cita |Jenkins |p. 3}}.</ref>.
=== Fasi lunari ===
{{vedi anche|Fasi lunari}}
[[File:Mond Grafik.svg|verticale=1.4|sinistra|min|Fasi lunari nel moto attorno alla Terra]]
[[File:Mond Phasen.svg|verticale=1.4|sinistra|min|Fasi lunari corrispondenti all'immagine precedente]]
Il Sole illumina parzialmente la parte visibile della Luna e questo ne altera l'aspetto giorno dopo giorno in un ciclo di un [[mese sinodico]]. I cambiamenti dell'aspetto della Luna percepiti dalla Terra sono detti [[fasi lunari]] e sono stati osservati da tutti i popoli dell'antichità. Comunemente vengono distinte due fasi: una crescente quando la parte visibile illuminata aumenta, e una calante quando diminuisce.
[[File:61% Luna.jpg|min|La Luna passata la fase del primo quarto, sono ben distinguibili numerosi crateri e ombre a causa dell'inclinazione dei raggi solari.]]
Le due situazioni estreme si hanno quando la Luna si trova tra la Terra e il Sole e la parte illuminata non è visibile, chiamata [[novilunio]], e quando la parte illuminata è totalmente visibile, chiamata [[plenilunio]]. Poiché l'orbita della Luna è inclinata rispetto all'[[eclittica]] di 5,145 gradi<ref>{{Cita web |url=https://www.astronomiamo.it/Articolo.aspx?Arg=Dati_e_moti_lunari#sthash.AmrilXJQ.dpbs |titolo=Astronomiamo - Dati e Moti lunari |accesso=3 giugno 2018 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170114050903/http://www.astronomiamo.it/Articolo.aspx?Arg=Dati_e_moti_lunari#sthash.AmrilXJQ.dpbs |dataarchivio=14 gennaio 2017 |urlmorto=no}}</ref> (ossia 5°, 8' e 0,42" nel sistema sessagesimale), durante il novilunio ([[Congiunzione (astronomia)|congiunzione]] eliaca della Luna) viene a trovarsi un poco più a settentrione (o leggermente più a meridione) rispetto al Sole, per cui non ne blocca la luce, salvo quando transita per un [[Asse nodale|nodo]] provocando una [[eclissi]]<ref>{{Cita web |url=https://www.astronomiamo.it/Articolo.aspx?Arg=Occhi_alla_Luna_Nuova |titolo=Astronomiamo - Occhi alla Luna Nuova |accesso=3 giugno 2018 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20151020053459/http://www.astronomiamo.it/Articolo.aspx?Arg=Occhi_alla_Luna_Nuova |dataarchivio=20 ottobre 2015 |urlmorto=no}}</ref>. Al contrario, durante il plenilunio, la situazione è opposta e la Terra si trova tra il Sole e la Luna, di modo che quest'ultima rivolga la faccia illuminata completamente verso il nostro pianeta ([[Opposizione (astronomia)|opposizione]]); anche in questo caso, per l'inclinazione orbitale, la luce del Sole non è bloccata dalla Terra<ref>{{Cita web |url=https://www.astronomiamo.it/Articolo.aspx?Arg=osservare_luna_piena_fase_cento_per_cento_crateri_mari_ |titolo=Astronomiamo - Osservare la Luna Piena |accesso=3 giugno 2018 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20151020053749/http://www.astronomiamo.it/Articolo.aspx?Arg=osservare_luna_piena_fase_cento_per_cento_crateri_mari_ |dataarchivio=20 ottobre 2015 |urlmorto=no}}</ref>, salvo quando la Luna transita per un nodo<ref>{{Cita web |url=https://www.astronomiamo.it/Articolo.aspx?Arg=Le_eclissi_di_Sole_e_di_Luna |titolo=Astronomiamo - Le eclissi di Sole e di Luna |accesso=3 giugno 2018 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170101211341/http://www.astronomiamo.it/Articolo.aspx?Arg=Le_eclissi_di_Sole_e_di_Luna |dataarchivio=1 gennaio 2017 |urlmorto=no}}</ref> provocando una [[eclissi lunare|eclissi di luna]].[[File:Lunix f2.jpg|min|Luna in fase di gibbone calante]]
==== Luna del raccolto ====
La Luna piena più vicina all'equinozio d'autunno, osservata dall'emisfero settentrionale, ha una caratteristica particolare. Il giorno del plenilunio la Luna sorge al [[tramonto]] del Sole e, a causa del suo movimento apparente verso est, il giorno successivo sorge leggermente in ritardo rispetto al tramonto del sole, mediamente di 50 minuti. In prossimità dell'equinozio d'autunno, questo ritardo è di soli 30 minuti a 40 gradi di latitudine nord<ref>{{Cita web |url=http://calgary.rasc.ca/sunset_moonrise.htm |titolo=RASC Calgary Centre - Sunset and Moonrise |lingua=en |accesso=5 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170317232428/http://calgary.rasc.ca/sunset_moonrise.htm |dataarchivio=17 marzo 2017 |urlmorto=no}}</ref>. Così il periodo di buio tra tramonto del Sole e sorgere della Luna è minore che negli altri periodi dell'anno, garantendo in tempi antichi, un periodo di luce più lungo ai contadini per il raccolto. Per questo motivo la Luna piena più vicina all'equinozio di autunno è chiamata "luna del raccolto"<ref>{{Cita web |url=http://www.research.utoronto.ca/harvest-moon/ |titolo=Why is the harvest moon so big and orange? |lingua=en |accesso=5 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20160303230520/http://www.research.utoronto.ca/harvest-moon/ |dataarchivio=3 marzo 2016 |urlmorto=sì}}</ref>.
=== Eclissi ===
{{vedi anche|Eclissi solare|Eclissi lunare}}
[[File:Eclisse solare.svg|min|Diagramma non in scala di un'eclissi solare]]
Quando durante la sua orbita, la Luna si frappone tra la Terra e il Sole, proietta un cono d'ombra sulla Terra detto [[eclissi solare]], o più propriamente ''eclissi solare totale'', sempre che la Luna sia a una distanza dalla Terra tale da farla apparire di diametro angolare lievemente maggiore di quello del Sole, in caso contrario, l'eclissi sarebbe solo [[Eclissi solare#Eclissi solare anulare|anulare]], poiché il cono d'ombra della Luna non raggiunge la superficie terrestre<ref>{{Cita |Corsi |pp. 13-23}}.</ref>. Il fenomeno è ben visibile dalla Terra perché il Sole viene letteralmente oscurato per alcuni [[Minuto|minuti]] durante il giorno. L'evento non è comune e non accade a ogni [[novilunio]]: occorre infatti che la precessione del piano dell'orbita lunare sia tale che l'[[asse nodale]] coincida con la direzione Terra-Sole al novilunio. Leggeri scostamenti di quest'asse possono provocare uno stato di oscurità non totale proiettando solo la [[penombra]] della Luna sulla Terra e in questo caso il fenomeno si chiama ''eclissi solare parziale''; in questi casi dalla Terra il Sole è visto come una mezzaluna e la sua [[luminosità (astronomia)|luminosità]] è parzialmente ridotta<ref name="princ">{{Cita |Bonicelli |pp. 77-91}}.</ref>. Pur essendo diverse eclissi consecutive, esse si ripetono ogni circa 18 anni in quello che si chiama [[ciclo di Saros]]; dopo ogni ciclo, la posizione relativa di Sole, Terra e Luna si ripresenta uguale a prima, e quindi anche le eclissi<ref>{{Cita web |url=http://archive.oapd.inaf.it/othersites/eclipse/cicli.htm |titolo=Il ciclo di Saros |sito=[[Istituto nazionale di astrofisica]] |accesso=29 dicembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20180511105457/http://archive.oapd.inaf.it/othersites/eclipse/cicli.htm |dataarchivio=11 maggio 2018 |urlmorto=sì}}</ref>. Da un punto di vista scientifico le eclissi solari rappresentano un'ottima opportunità per studiare la [[corona solare]], invisibile normalmente per via della eccessiva luminosità del Sole<ref>{{Cita web |url=http://archive.oapd.inaf.it/othersites/sc/starchild/questions/total_eclipse.html |titolo=Che cosa si vede durante un'eclissi totale di Sole |sito=[[Istituto nazionale di astrofisica]] |accesso=29 dicembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20161115060750/http://archive.oapd.inaf.it/othersites/sc/starchild/questions/total_eclipse.html |dataarchivio=15 novembre 2016 |urlmorto=sì}}</ref>.
Un altro fenomeno interessante si ha quando la Terra proietta la sua ombra sulla Luna, che accade quando l'asse nodale dell'orbita lunare coincide con la direzione Terra-Sole al [[plenilunio]], ed è chiamato [[eclissi lunare]]. La Luna piena perde improvvisamente di luminosità non appena entra nella penombra terrestre, per poi oscurarsi del tutto appena entra nel cono d'ombra. A differenza dell'eclissi solare, l'eclissi lunare può durare alcune ore, per via della differenza di grandezza dei corpi che proiettano l'ombra<ref name=princ/>. Nel 270 a.C. [[Aristarco di Samo]] sfruttò un'eclissi lunare per calcolare il [[diametro]] della Luna<ref>{{Cita web |url=http://www.amastrofili.org/Doc/Articoli/2007/misurauniverso02.htm |titolo=Gli antichi Greci: la misura della distanza della Luna |accesso=29 dicembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171107125450/http://www.amastrofili.org/Doc/Articoli/2007/misurauniverso02.htm |dataarchivio=7 novembre 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
=== Luna rossa ===
{{vedi anche|Luna rossa (astronomia)}}
A volte capita di vedere la Luna che, nel momento in cui sorge, possiede un colore rossastro. Ciò avviene poiché la sua luce (che proviene dal Sole e che è reindirizzata sulla Terra) deve attraversare uno strato atmosferico più ampio rispetto a quello che trova nel momento in cui è più alta nel cielo; la radiazione luminosa deve pertanto oltrepassare una quantità maggiore di polveri e [[Regime turbolento|turbolenze]] dell'aria ed è soggetta a una maggiore [[diffusione ottica|diffusione]]. Tale azione è più efficace con i raggi a frequenze più elevate, di colore blu, e meno con quelli a frequenze più basse, di colore rosso<ref>{{Cita web |url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/atmos/blusky.html#c2 |titolo=Rayleigh Scattering |lingua=en |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120328002538/http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/atmos/blusky.html#c2 |dataarchivio=28 marzo 2012 |urlmorto=no}}</ref> ([[scattering di Rayleigh]]): quindi poiché la componente rossa della sua luce non viene dispersa e arriva diretta ai nostri [[Occhio|occhi]], noi vediamo la Luna di colore rosso. Il fenomeno della Luna rossa, per questi stessi motivi, si verifica anche durante le eclissi lunari totali<ref>{{Cita web |url=http://www.repubblica.it/scienze/2015/09/25/news/eclissi_di_superluna_la_nasa_spiega_cosa_accadra_il_28_settembre-123663287/ |titolo=Eclissi di Superluna |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20160810181939/http://www.repubblica.it/scienze/2015/09/25/news/eclissi_di_superluna_la_nasa_spiega_cosa_accadra_il_28_settembre-123663287/ |dataarchivio=10 agosto 2016 |urlmorto=no}}</ref>.
=== Osservazione amatoriale ===
Essendo la Luna il secondo corpo celeste più luminoso dopo il Sole, la sua localizzazione è particolarmente semplice. Tuttavia, la sua eccessiva luminosità crea problemi per l'osservazione con un [[telescopio amatoriale]], in quanto la sua immagine è troppo brillante anche a 50X di ingrandimento, quasi accecante. Si usano particolari [[filtro astronomico|filtri astronomici]], in particolare [[Filtro a densità neutra|filtri a densità neutra]] per ridurre la luminosità<ref>{{Cita web |url=http://astrolink.mclink.it/oss_lun.htm |titolo=Osservare la Luna |accesso=28 dicembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120911182130/http://astrolink.mclink.it/oss_lun.htm |dataarchivio=11 settembre 2012 |urlmorto=no}}</ref>, per aumentare l'ingrandimento e apprezzare la visione dei rilievi sulla superficie. Particolarmente interessante è l'osservazione presso il [[terminatore (giorno)|terminatore]] che permette di apprezzare i rilievi grazie alla lunga [[ombra]] proiettata sulla superficie<ref>{{Cita web |url=https://www.universetoday.com/104445/astrophotos-closeups-of-the-lunar-terminator/ |titolo=Astrophotos: Closeups of the Lunar Terminator |autore=Nancy Atkinson |editore=Universe Today |data=23 dicembre 2015 |lingua=en |accesso=18 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170215001551/http://www.universetoday.com/104445/astrophotos-closeups-of-the-lunar-terminator/ |dataarchivio=15 febbraio 2017 |urlmorto=no}}</ref>, che risulta limpida per l'assenza di atmosfera.
== L'esplorazione della Luna ==
=== Storia dell'esplorazione lunare ===
{{vedi anche|Esplorazione della Luna}}
La faccia nascosta, sempre opposta alla Terra, della Luna venne osservata per la prima volta il 7 ottobre 1959, quando la sonda sovietica [[Luna 3]] fu messa in orbita attorno alla Luna e inviò alcune sue fotografie alla Terra<ref>{{Cita web |url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=1959-008A |titolo=Luna 3 |editore=[[NASA]] |lingua=en |accesso=21 aprile 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170422213007/https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=1959-008A |dataarchivio=22 aprile 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
[[File:Apollo AS11-40-5868.jpg|min|sinistra|La discesa di Aldrin sulla Luna nella prima missione umana sulla superficie (1969)]]
Gli uomini hanno messo piede per la prima volta sulla Luna il 20 luglio 1969<ref>Tempo coordinato universale, 20 luglio nel fuso orario di Houston.{{Cita web |url=http://history.nasa.gov/ap11ann/ap11events.html |titolo=NASA, Apollo 11, Record of Lunar Events |lingua=en |accesso=5 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20100408213454/http://history.nasa.gov/ap11ann/ap11events.html |dataarchivio=8 aprile 2010 |urlmorto=no}}</ref>, all'apice di una [[Corsa allo spazio|gara spaziale]] tra [[Unione Sovietica]] e [[Stati Uniti d'America|Stati Uniti]], ispirata dalla [[guerra fredda]] (durante la quale non mancarono progetti militari di entrambe le [[superpotenza|superpotenze]] volti a utilizzare la Luna come base o per esperimenti implicanti anche l'uso di [[arma nucleare|armi nucleari]], come il [[Project A119]]).
Il programma lunare sovietico fu tenuto nascosto, dalle fonti ufficiali moscovite, fino alla fine della guerra fredda<ref>{{fr}}Jacques Villain, ''A la conquete de la lune. La face cachée de la compétition américano-soviétique'', Paris, Larousse-Bordas, 1998, ISBN 978-2-035-18230-2</ref><ref>{{en}}Asif Siddiqi, ''Challenge to Apollo: The Soviet Union and the Space Race, 1945-1974'', Washington, NASA History Office, 2000</ref>.
Il primo [[astronauta]] a camminare sulla superficie lunare fu lo statunitense [[Neil Armstrong]], comandante dell'[[Apollo 11]]. L'ultimo fu [[Eugene Cernan]], che dopo 3 giorni e 3 ore trascorsi sulla superficie lunare con il collega della missione [[Apollo 17]], [[Harrison Schmitt|Harrison J. Schmitt]], la lasciò il 14 dicembre 1972<ref>{{Cita web |url=https://www.jsc.nasa.gov/Bios/htmlbios/cernan-ea.html |titolo=Biographical Data - Eugene Cernan |editore=[[NASA]] |lingua=en |accesso=21 aprile 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170220065545/https://www.jsc.nasa.gov/Bios/htmlbios/cernan-ea.html |dataarchivio=20 febbraio 2017 |urlmorto=sì}}</ref>.
L'equipaggio dell'[[Apollo 11]] lasciò una targa di acciaio inossidabile, per commemorare lo sbarco e lasciare informazioni sulla visita a ogni altro essere vivente che la trovi. Sulla targa c'è scritto:
{{citazione|Qui, uomini dal pianeta Terra posero piede sulla Luna per la prima volta, luglio 1969 D.C.<br />Siamo venuti in pace, per tutta l'umanità.||Here men from the Planet Earth first set foot upon the moon, July 1969, A.D.<br />We came in peace for all mankind.|lingua=en}}
La targa raffigura i due emisferi del pianeta Terra ed è firmata dai tre astronauti e dall'allora [[presidenti degli Stati Uniti d'America|presidente]] [[Richard Nixon]]<ref>{{Cita web |url=https://www.nasa.gov/mission_pages/apollo/apollo11.html |titolo=July 20, 1969: One Giant Leap For Mankind |lingua=en |accesso=6 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170304095549/https://www.nasa.gov/mission_pages/apollo/apollo11.html |dataarchivio=4 marzo 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
[[File:Apollo 11 bootprint 2.jpg|min|Un'impronta lasciata sul suolo lunare dall'astronauta [[Buzz Aldrin]] durante la missione dell'[[Apollo 11]]]]
In totale gli sbarchi sulla Luna delle [[programma Apollo|missioni Apollo]] furono sei ([[Apollo 11]], [[Apollo 12|12]], [[Apollo 14|14]], [[Apollo 15|15]], [[Apollo 16|16]] e [[Apollo 17|17]]), per un totale di 12 astronauti discesi sul satellite; la missione [[Apollo 13]] non atterrò sulla Luna a causa di un incidente durante il volo e le restanti previste missioni Apollo 18, 19 e 20 furono annullate per tagli di bilancio.
Dagli inizi degli [[Anni 1970|anni settanta]] iniziò a prender piede una [[Teoria del complotto lunare|teoria complottista]] che sosteneva che le missioni Apollo non fossero mai realmente avvenute, ma che la NASA insieme al [[Governo federale degli Stati Uniti d'America|governo degli Stati Uniti]] avesse organizzato una [[cospirazione]] inscenando il tutto in [[Studio televisivo|studi televisivi]] con l'aiuto di [[effetti speciali]]<ref>{{Cita |Kaysing |pp. 54-58}}.</ref><ref name="falsosbarco">{{Cita web |url=http://www1.lastampa.it/redazione/cmsSezioni/scienza/200907articoli/45531girata.asp |titolo=Lo sbarco? Il capolavoro di Kubrick |editore=lastampa.it |data=15 luglio 2009 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171010004559/http://www1.lastampa.it/redazione/cmsSezioni/scienza/200907articoli/45531girata.asp |dataarchivio=10 ottobre 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
Nonostante queste teorie siano state smentite ed esistano [[prove indipendenti sull'allunaggio dell'Apollo|varie prove sugli allunaggi dell'Apollo]]<ref>{{Cita news |lingua=es |url=http://www.rtve.es/noticias/20090903/adios-teoria-conspiracion-hombre-llego-luna/290987.shtml |titolo=Adiós a la teoría de la conspiración: el hombre sí llegó a la Luna |pubblicazione=[[RTVE|Radiotelevisión Española]] |città=Madrid |data=3 settembre 2009 |accesso=12 aprile 2014 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20150516061640/http://www.rtve.es/noticias/20090903/adios-teoria-conspiracion-hombre-llego-luna/290987.shtml |dataarchivio=16 maggio 2015 |urlmorto=no}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione |autore=Prakash Chauhan |autore2=Ajai, A.S. Kiran Kumar |data=10 settembre 2009 |titolo=Chandrayaan-l captures Halo around Apollo-15 landing site using stereoscopic views from Terrain Mapping Camera |rivista=Current Science |volume=97 |numero=5 |lingua=en |accesso=12 aprile 2014 |url=http://www.currentscience.ac.in/Downloads/article_id_097_05_0630_0631_0.pdf |urlarchivio=https://archive.is/20190826132705/https://www.currentscience.ac.in/Downloads/article_id_097_05_0630_0631_0.pdf |dataarchivio=26 agosto 2019 |urlmorto=no |formato=pdf |pagina=630-631}}</ref>, l'argomento continua a suscitare polemiche<ref name="falsosbarco" />.
Dopo gli sbarchi del [[programma Apollo]] nessun essere umano ha più camminato sulla Luna<ref>{{Cita web |url=https://www.nasa.gov/50th/50th_magazine/lunarExploration.html |titolo=Lunar Exploration: Past and Future |lingua=en |accesso=6 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170521075648/https://www.nasa.gov/50th/50th_magazine/lunarExploration.html |dataarchivio=21 maggio 2017 |urlmorto=no}}</ref>. Gli statunitensi, avendo vinta la gara coi sovietici ed essendo pressati da altri problemi interni e internazionali, persero l'interesse per le missioni con equipaggio. I sovietici continuarono con l'atterraggio di sonde automatiche (tra cui le [[Lunochod]]) alcune delle quali (come [[Luna 16]]) riportarono anche [[campioni lunari|campioni]] di suolo sulla Terra. Le altre nazioni non avevano le risorse necessarie e le due superpotenze non videro un vantaggio immediato dell'esplorazione tale da giustificarne gli altissimi costi. Vennero, comunque, pubblicati diversi studi relativi alla realizzazione di basi lunari permanenti<ref>{{Cita web |url=http://www.astronautix.com/l/lunarbases.html |titolo=Lunar bases |lingua=en |accesso=11 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170524003157/http://www.astronautix.com/l/lunarbases.html |dataarchivio=24 maggio 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
Gli [[Anni 2000|anni duemila]] hanno visto una ripresa dell'esplorazione lunare. L'[[Agenzia spaziale europea]] ha lanciato la sonda spaziale [[SMART-1]] il 27 settembre 2003. La sonda, equipaggiata con un [[propulsore ionico]], ha raggiunto la Luna all'inizio del 2005 e ha effettuato una ricognizione completa della Luna e prodotto una mappa a [[raggi X]] della superficie<ref>{{Cita web |url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/2818551.stm |titolo=Europe targets the Moon |sito=BBC NEWS |editore=Science/Nature |lingua=en |accesso=7 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170215001443/http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/2818551.stm |dataarchivio=15 febbraio 2017 |urlmorto=no}}</ref>. Nel 2007, l'[[JAXA|agenzia spaziale giapponese]] ha lanciato la sonda [[SELENE]] (ribattezzata Kaguya dopo il lancio) che ha eseguito una mappatura della superficie lunare con particolare attenzione alle anomalie del suo campo gravitazionale. Lo stesso decennio ha visto il lancio, anche, delle prime missioni lunari dei paesi emergenti dell'Asia: la Cina ha lanciato le missioni [[Chang'e 1]] e [[Chang'e 2|2]] nel 2007 e nel 2010, rispettivamente; l'[[India]] ha lanciato [[Chandrayaan-1]] nel 2008<ref>{{Cita web |url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunar/lunartimeline.html |titolo=Lunar Exploration Timeline |lingua=en |accesso=7 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170422133852/https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunar/lunartimeline.html |dataarchivio=22 aprile 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
La NASA ha lanciato nel 2009 le missioni [[Lunar Crater Observation and Sensing Satellite|LCROSS]] e [[Lunar Reconnaissance Orbiter]] (LRO). La prima dedicata all'individuazione della presenza di acqua sulla Luna, la seconda per eseguire una ricognizione ad alta risoluzione della superficie lunare. Dal 2011, LRO è affiancata da [[Gravity Recovery and Interior Laboratory|GRAIL]], sviluppata per studiare il campo gravitazionale lunare e, in base a questo, dedurre dettagli della topografia e composizione della crosta e del mantello sottostante.
=== Programmi di future esplorazioni lunari ===
{{vedi anche|Colonizzazione della Luna}}
[[File:Entering a Lunar Outpost.jpg|min|sinistra|Ipotetica base lunare (rappresentazione artistica a cura della NASA)]]
Nel 2018, l'[[agenzia spaziale cinese]] lavora ad un programma di esplorazione della superficie lunare con le missioni robotiche [[Programma cinese di esplorazione della Luna|Chang'e]] e il rover [[Yutu]]. La NASA, invece, conduce l'osservazione dall'orbita con la sua missione [[Lunar Reconnaissance Orbiter]]. Entrambe le agenzie sono attive nel finanziare concretamente l'esplorazione lunare, quella cinese pianifica nel corso dell'anno l'invio del primo rover sul lato nascosto della Luna, [[Chang'e 4]]<ref>{{Cita web |url=https://sputniknews.com/science/201712311060451579-china-change4-moon-landing/ |titolo=China Prepares for Breakthrough Chang'e 4 Moon Landing in 2018 |lingua=en |accesso=9 gennaio 2018 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20180111234210/https://sputniknews.com/science/201712311060451579-china-change4-moon-landing/ |dataarchivio=11 gennaio 2018 |urlmorto=no}}</ref>, e quella statunitense ha ricevuto la prima direttiva federale, ''Space Policy Directive 1''<ref>{{Cita web |url=https://www.space.com/39050-trump-directs-nasa-humans-to-moon.html |titolo=President Trump Directs NASA to Return to the Moon, Then Aim for Mars |lingua=en |accesso=9 gennaio 2018 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20180109040720/https://www.space.com/39050-trump-directs-nasa-humans-to-moon.html |dataarchivio=9 gennaio 2018 |urlmorto=no}}</ref>, per riprendere l'esplorazione umana sulla Luna.
La Cina, oltre all'esplorazione umana, sta considerando la possibilità di sfruttare minerariamente la Luna, in particolare per l'[[isotopo]] [[Elio-3]], da usare come fonte d'energia sulla Terra<ref>{{Cita web |url=http://www.panorama.it/news/oltrefrontiera/la-cina-e-la-luna/ |titolo=La Cina e la Luna |accesso=7 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170215000624/http://www.panorama.it/news/oltrefrontiera/la-cina-e-la-luna/ |dataarchivio=15 febbraio 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
L'[[Agenzia Spaziale Europea]] ha un programma generico di esplorazione spaziale robotica e con missioni umane chiamato [[Programma Aurora]]<ref>{{Cita web |url=http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Exploration/The_European_Space_Exploration_Programme_Aurora |titolo=The European Space Exploration Programme Aurora |lingua=en |accesso=7 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170503144512/http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Exploration/The_European_Space_Exploration_Programme_Aurora |dataarchivio=3 maggio 2017 |urlmorto=no}}</ref>; il programma non ha uno specifico corpo celeste come obiettivo ma più in generale la creazione dei presupposti necessari per permettere l'esplorazione spaziale.
Le agenzie spaziali [[Indian Space Research Organisation|indiana]] e [[Roscosmos|russa]] avevano iniziato nel 2007 una collaborazione a un progetto comune di esplorazione con un rover programmato per il 2018<ref>{{Cita web |url=http://www.nerve.in/news:25350099047 |titolo=India, Russia to expand n-cooperation, defer Kudankulam deal |lingua=en |accesso=7 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20140113024836/http://www.nerve.in/news%3A25350099047 |dataarchivio=13 gennaio 2014 |urlmorto=sì}}</ref>, ma a seguito della crisi economica la [[Russia]] ha dovuto abbandonare il progetto che sarà continuato dall'[[India]] con la missione [[Chandrayaan-2]], il cui allunaggio di un lander è fallito nel 2019, e di [[Chandrayaan-3]], lanciata nel 2023<ref name=lancio2>{{Cita web|url=https://spaceflightnow.com/2023/07/14/india-tries-for-successful-moon-mission-with-second-lander-launch/|titolo=India tries for successful Moon mission with second lander launch|data=2023-07-14|accesso= 20 luglio 2023|lingua=en}}</ref><ref>{{Cita web |url=http://sciexaminer.com/news/space/india-set-launch-second-moon-mission-2018-2407.html |titolo=India set to launch its second Moon mission, Chandrayaan-2 in 2018 |lingua=en |accesso=9 ottobre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171002215639/http://sciexaminer.com/news/space/india-set-launch-second-moon-mission-2018-2407.html |dataarchivio=2 ottobre 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
L'agenzia americana [[NASA]] e la russa [[Roscosmos]] hanno siglato un accordo nel 2017 per la cooperazione nell'esplorazione spaziale e in particolare per agevolare la presenza umana in orbita cislunare<ref>{{Cita web |url=https://www.nasa.gov/feature/nasa-roscosmos-sign-joint-statement-on-researching-exploring-deep-space |titolo=NASA, Roscosmos Sign Joint Statement on Researching, Exploring Deep Space |lingua=en |accesso=9 ottobre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171001054509/https://www.nasa.gov/feature/nasa-roscosmos-sign-joint-statement-on-researching-exploring-deep-space/ |dataarchivio=1º ottobre 2017 |urlmorto=no}}</ref>, in particolare il progetto della NASA comprende la costruzione della stazione spaziale [[Deep Space Gateway]] in orbita attorno alla Luna da usare come avamposto per missioni lunari e dello spazio profondo e l'agenzia russa intende estendere l'invito a partecipare al progetto alle maggiori agenzie spaziali della Terra<ref>{{Cita web |url=https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-4925126/Russia-create-Deep-Space-Gateway.html |titolo=NASA and Russia to build a space station that will orbit the MOON and act as an outpost for astronauts travelling to Mars |lingua=en |accesso=9 ottobre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171220134313/http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-4925126/Russia-create-Deep-Space-Gateway.html |dataarchivio=20 dicembre 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
Già nel 2017 il [[programma Artemis]] era in via di sviluppo, ma nel 2020 la NASA ha richiesto un finanziamento aggiuntivo di 1,6 miliardi di dollari, concretizzando il progetto. Artemis è un programma di volo spaziale con equipaggio in corso portato avanti principalmente dalla NASA, dalle aziende di voli spaziali commerciali statunitensi e da partner internazionali come l'[[Agenzia spaziale europea]] (ESA), la [[JAXA]] e la [[Agenzia spaziale canadese|Canadian Space Agency]] (CSA) con l'obiettivo di far sbarcare "la prima donna e il prossimo uomo" sulla Luna, in particolare nella regione del polo sud lunare, entro il 2024. La NASA vede Artemis come il prossimo passo verso l'obiettivo a lungo termine di stabilire una presenza autosufficiente sulla Luna, gettare le basi per le società private per costruire un'economia lunare e infine mandare gli umani su [[Marte (astronomia)|Marte]].
== La Terra vista dalla Luna ==
[[File:NASA-Apollo8-Dec24-Earthrise.jpg|min|Foto della Terra dalla Luna scattata dagli astronauti della missione [[Apollo 8]] (1968), intitolata successivamente ''Earthrise'' ([[Sorgere della Terra]])]]
Dalla faccia che la Luna rivolge alla [[Terra]] il pianeta rimane fisso in un punto della volta celeste che cambia spostandosi sulla superficie della Luna stessa, raggiungendo una dimensione di 2[[Grado (simbolo)|°]] (circa 3,5 volte la Luna piena vista dalla Terra stessa)<ref>{{Cita web |url=https://astronomy.stackexchange.com/questions/7736/what-is-the-angular-diameter-of-earth-as-seen-from-the-moon |titolo=What is the angular diameter of Earth as seen from the Moon? - Astronomy Stack Exchange |lingua=en |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170912012424/https://astronomy.stackexchange.com/questions/7736/what-is-the-angular-diameter-of-earth-as-seen-from-the-moon |dataarchivio=12 settembre 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
Le prime foto della Terra vista dalla Luna furono scattate dai cinque [[Programma Lunar Orbiter|Lunar Orbiter]] che la NASA inviò tra il 1966 e il 1967 con l'intento di setacciare la superficie e scegliere i luoghi migliori per l'[[allunaggio]] delle allora future missioni Apollo<ref>{{Cita web |url=https://medium.com/through-the-optic-glass/la-prima-foto-della-terra-vista-dalla-luna-24ccc1ff04e0 |titolo=La prima foto della Terra vista dalla Luna |accesso=11 settembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170911162055/https://medium.com/through-the-optic-glass/la-prima-foto-della-terra-vista-dalla-luna-24ccc1ff04e0 |dataarchivio=11 settembre 2017 |urlmorto=no}}</ref>. Successivamente, durante lo svolgimento di queste, furono scattate altre foto.
Ultimamente molti orbiter lunari stanno ancora scattando foto al pianeta. Nel 2007 la sonda giapponese [[SELENE|Kaguya]] scattò numerose foto alla superficie lunare, tra cui una che mostra il disco della Terra all'orizzonte<ref>{{Cita web |url=http://www.nationalgeographic.it/wallpaper/2016/10/12/foto/sorge_la_terra_all_orizzonte_della_luna_-3268677/1/ |titolo=La Terra vista dalla Luna |accesso=11 settembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170911204327/http://www.nationalgeographic.it/wallpaper/2016/10/12/foto/sorge_la_terra_all_orizzonte_della_luna_-3268677/1/ |dataarchivio=11 settembre 2017 |urlmorto=sì}}</ref>. Anche la NASA, con il suo [[Lunar Reconnaissance Orbiter|Lunar Reconnissance Orbiter]], sta ancora operando in tale senso<ref>{{Cita web |url=http://www.focus.it/scienza/spazio/la-terra-che-sorge-vista-dalla-luna |titolo=La Terra che sorge vista dalla Luna |accesso=11 settembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170911204319/http://www.focus.it/scienza/spazio/la-terra-che-sorge-vista-dalla-luna |dataarchivio=11 settembre 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
=== Le fasi della Terra ===
Come quello della Luna vista dalla Terra, l'aspetto di quest'ultima vista dal satellite cambia a seconda dell'angolazione d'arrivo dei raggi del Sole.
Quando sulla faccia che la Luna rivolge al pianeta è [[notte]], il momento corrisponderà alla fase di novilunio sulla Terra e quindi questa apparirà sulla volta celeste completamente illuminata.
Quando sulla faccia che la Luna rivolge al pianeta è invece il [[giorno|dì]], il momento corrisponderà alla fase di [[plenilunio]] sulla Terra e quindi questa apparirà scura. Il plenilunio è infatti visibile dalla terra solo durante la notte (quando la Luna è completamente opposta al [[Sole]])<ref>{{Cita web |url=http://archive.oapd.inaf.it/othersites/sc/starchild/questions/question58.html |titolo=Domanda: Se ti trovi sulla Luna, vedrai la Terra muoversi? |accesso=11 settembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170911161833/http://archive.oapd.inaf.it/othersites/sc/starchild/questions/question58.html |dataarchivio=11 settembre 2017 |urlmorto=sì}}</ref>.
Infine quelle che dalla Terra appaiono come eclissi lunari, sulla Luna corrispondono a eclissi solari poiché durante tali allineamenti il disco della Terra oscura il Sole.
== Formazione della Luna ==
[[File:Planetoid crashing into primordial Earth.jpg|min|Rappresentazione artistica dell'impatto di un planetoide di circa {{M|500|ul=km}} di diametro sulla superficie della Terra da poco formatasi]]
{{vedi anche|Formazione della Luna}}
Sono state proposte diverse ipotesi per spiegare la formazione della Luna che, in base alla [[Datazione radiometrica|datazione isotopica]] dei campioni di [[roccia]] lunare portati sulla [[Terra]] dagli astronauti delle [[Programma Apollo|missioni Apollo]], risale a {{tutto attaccato|4,527 ± 0,010 miliardi di anni fa}}, cioè circa {{tutto attaccato|50 milioni di anni}} dopo la formazione del [[sistema solare]]<ref>{{Cita pubblicazione |nome1=T. |cognome1=Kleine |cognome2=Palme |nome2=H. |cognome3=Mezger |nome3=K. |cognome4=Halliday |nome4=A.N. |anno=2005 |titolo=Hf-W Chronometry of Lunar Metals and the Age and Early Differentiation of the Moon |rivista=[[Science]] |volume=310 |numero=5754 |pp=1671-1674 |lingua=en |doi=10.1126/science.1118842 |bibcode=2005Sci...310.1671K |PMID=16308422}}</ref>.
Queste ipotesi includono l'origine per fissione della [[crosta terrestre]] a causa della [[forza centrifuga]]<ref name="Binder">{{Cita pubblicazione |nome=A.B. |cognome=Binder |anno=1974 |titolo=On the origin of the Moon by rotational fission |rivista=The Moon |volume=11 |numero=2 |pp=53-76 |lingua=en |doi=10.1007/BF01877794 |bibcode=1974Moon...11...53B}}</ref>, che però richiederebbe un valore iniziale troppo elevato per la rotazione terrestre<ref name="BotM">{{Cita |Stroud |pp. 24-27}}.</ref>; la cattura gravitazionale di un satellite già formatosi<ref name="Mitler">{{Cita pubblicazione |nome=H.E. |cognome=Mitler |anno=1975 |titolo=Formation of an iron-poor moon by partial capture, or: Yet another exotic theory of lunar origin |rivista=[[Icarus (rivista)|Icarus]] |volume=24 |numero=2 |pp=256-268 |lingua=en |doi=10.1016/0019-1035(75)90102-5 |bibcode=1975Icar...24..256M}}</ref>, che però richiederebbe un'enorme estensione dell'atmosfera terrestre per dissipare l'energia cinetica del satellite in transito<ref name="BotM" />; la co-formazione di entrambi i corpi celesti nel [[disco di accrescimento]] primordiale, che però non spiega la scarsità di ferro metallico sulla Luna<ref name="BotM" />. Nessuna di queste ipotesi inoltre è in grado di spiegare l'alto valore del momento angolare del sistema Terra-Luna<ref>{{Cita pubblicazione |nome=D.J. |cognome=Stevenson |anno=1987 |titolo=Origin of the moon – The collision hypothesis |rivista=Annual Review of Earth and Planetary Sciences |volume=15 |numero=1 |pp=271-315 |lingua=en |doi=10.1146/annurev.ea.15.050187.001415 |bibcode=1987AREPS..15..271S}}</ref>.
La teoria più accreditata è quella secondo la quale essa si sia formata a seguito della collisione di un [[planetesimo]], chiamato [[Theia (pianeta ipotetico)|Theia]], delle dimensioni simili a quelle di [[Marte (astronomia)|Marte]] con la Terra quando quest'ultima era ancora calda, nella prima fase della sua formazione. Il materiale scaturito dall'impatto sarebbe rimasto in orbita intorno alla Terra e per effetto della [[Interazione gravitazionale|forza gravitazionale]] si sarebbe riaggregato formando la Luna. Detta comunemente la [[teoria dell'impatto gigante]], è supportata da modelli teorici, pubblicati nell'agosto del 2001<ref>{{Cita web |url=http://physicsworld.com/cws/article/news/2001/aug/16/mars-sized-object-probably-created-the-moon |titolo=Mars-sized object probably created the Moon |autore=Katie Pennicott |editore=physicsworld.com |data=16 agosto 2001 |lingua=en |accesso=27 ottobre 2009 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20130616074342/http://physicsworld.com/cws/article/news/2001/aug/16/mars-sized-object-probably-created-the-moon |dataarchivio=16 giugno 2013 |urlmorto=no}}</ref>. Una conferma di questa tesi deriverebbe dal fatto che la composizione della Luna è pressoché identica a quella del [[mantello terrestre]] privato degli elementi più leggeri, evaporati per la mancanza di un'[[atmosfera]] e della forza gravitazionale necessarie per trattenerli. Inoltre, l'inclinazione dell'orbita della Luna rende piuttosto improbabili le teorie secondo cui essa si sarebbe formata insieme alla Terra o sarebbe stata catturata in seguito.
Uno studio<ref name="nasa.gov">{{Cita web |url=https://www.nasa.gov/topics/moonmars/features/moon_water.html |titolo=NASA-Funded Scientists Make Watershed Lunar Discovery |autore=NASA |editore=NASA |data=25 maggio 2011 |lingua=en |accesso=9 agosto 2011|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110815234252/http://www.nasa.gov/topics/moonmars/features/moon_water.html |dataarchivio=15 agosto 2011 |urlmorto=no}}</ref> del maggio del 2011 condotto dalla NASA porta elementi che appaiono in contraddizione con l'ipotesi dell'impatto gigante. Lo studio, eseguito su campioni [[Vulcano|vulcanici]] lunari, ha permesso di misurare nel [[magma]] lunare una concentrazione d'[[acqua]] 100 volte superiore a quella precedentemente stimata. Secondo la suddetta teoria, l'acqua avrebbe dovuto essere evaporata quasi completamente durante l'impatto; invece, i dati presentati nello studio conducono a stimare un quantitativo d'acqua simile a quello presente nella crosta terrestre.
Un altro studio<ref>{{Cita web |url=https://sservi.nasa.gov/articles/forming-lunar-farside-highlands-accretion-companion-moon/ |titolo=Forming the lunar farside highlands by accretion of a companion moon |autore=NASA |editore=NASA |data=3 agosto 2011 |lingua=en |accesso=21 maggio 2015 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20150522035922/http://sservi.nasa.gov/articles/forming-lunar-farside-highlands-accretion-companion-moon/ |dataarchivio=22 maggio 2015 |urlmorto=no}}</ref> della NASA indica che la faccia nascosta potrebbe essere stata generata dalla fusione tra la Luna e una seconda luna della Terra, la quale si sarebbe distribuita uniformemente sulla faccia lontana della Luna che conosciamo. Questa teoria spiegherebbe anche perché il lato nascosto della luna si presenti più frastagliato e montuoso rispetto al lato visibile del satellite terrestre.
[[File:Terra-Luna.png|min|centro|Rappresentazione in scala della distanza Terra-Luna]]
== Parametri orbitali ==
{{Vedi anche|Orbita della Luna}}
=== Rivoluzione ===
[[File:Lunix f3.jpg|min|Luna nella sua quinta fase del moto di Rivoluzione]]
Rispetto alle stelle fisse, la Luna completa un'[[orbita]] attorno alla Terra in media ogni 27,321661 giorni, pari a 27 giorni, 7 ore, 43 minuti e 12 secondi ([[mese siderale]])<ref name="Explanatory">{{Cita |Nautical Almanac |p. 107}}.</ref>. Il suo periodo tropicale medio, calcolato da equinozio a equinozio, è invece di 27,321582 giorni, pari a 27 giorni, 7 ore, 43 minuti e 4,7 secondi<ref name="Explanatory" />.
Un osservatore sulla Terra conta circa 29,5 giorni tra una nuova luna e la successiva, per via del contemporaneo movimento di rivoluzione del pianeta. Più esattamente il periodo sinodico medio tra due congiunzioni solari è di 29,530589 giorni, cioè 29 giorni, 12 ore, 44 minuti e 2,9 secondi<ref name="Explanatory" />.
[[File:Moon phases 00.jpg|min|verticale=2.2|sinistra|Moto della luna durante un [[periodo di rivoluzione|periodo sinodico]], che è 29 d 12 h 44,0 min]]
In un'[[ora]], la Luna percorre sulla sfera celeste circa mezzo grado, distanza all'incirca pari alla sua [[diametro angolare|dimensione]] apparente<ref>{{Cita web |url=http://crf.uniroma2.it/wp-content/uploads/2010/04/La-geometria-del-cielo.pdf |titolo=La geometria del cielo |accesso=6 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170215001408/http://crf.uniroma2.it/wp-content/uploads/2010/04/La-geometria-del-cielo.pdf |dataarchivio=15 febbraio 2017 |urlmorto=no}}</ref>. Nel suo moto, rimane sempre confinata in una regione del cielo indicata come lo [[Zodiaco]], che si estende circa 8 gradi sopra e sotto l'[[eclittica]], linea che la Luna attraversa (da Nord a Sud o viceversa) ogni 2 settimane circa.
La Terra e la Luna orbitano attorno a un [[centro di massa]] comune, che si trova a una distanza di circa {{M|4 700|ul=km}} dal centro della Terra<ref>{{Cita web |url=http://www.education.com/science-fair/article/barycenter-balancing-point/ |titolo=Barycenter |lingua=en |accesso=6 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170517121240/https://www.education.com/science-fair/article/barycenter-balancing-point/ |dataarchivio=17 maggio 2017 |urlmorto=no}}</ref>. Poiché questo centro si trova dentro alla massa terrestre il moto della Terra è meglio descritto come un'oscillazione. Viste dal [[Polo nord]] della Terra l'orbita della Luna attorno alla Terra e l'orbita di questa attorno al Sole avvengono tutte in senso antiorario.
Il sistema Terra-Luna non può essere considerato un [[pianeta doppio]] perché il centro di gravità del sistema Terra-Luna non è esterno al pianeta, ma è localizzato {{M|1 700|ul=km}} al di sotto della superficie terrestre, circa un quarto del raggio terrestre<ref>{{Cita web |url=http://www.space.com/2743-iau-proposed-planet-definition.html |titolo=Q&A: The IAU's Proposed Planet Definition |editore=International Astronomical Union |lingua=en |accesso=6 maggio 2015 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20150311184419/http://www.space.com/2743-iau-proposed-planet-definition.html |dataarchivio=11 marzo 2015 |urlmorto=no |anno=2006}}</ref>.
A differenza di quanto accade per gli altri satelliti naturali del sistema solare, la Luna è eccezionalmente grande rispetto al pianeta attorno a cui orbita. Infatti, il suo diametro e la sua massa sono pari rispettivamente a un quarto e a 1/81 di quelli terrestri<ref>{{Cita web |url=http://quest.arc.nasa.gov/eclipse99/pages/moon.html |titolo=The Moon |lingua=en |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20160308184540/http://quest.arc.nasa.gov/eclipse99/pages/moon.html |dataarchivio=8 marzo 2016}}</ref>. Nel sistema solare, solo [[Caronte (astronomia)|Caronte]] nel confronto con [[Plutone (astronomia)|Plutone]] ha dimensioni proporzionalmente maggiori, avendo una massa pari all'11,6% di quella del [[pianeta nano]]<ref>{{Cita web |url=http://www.planetary.org/explore/topics/pluto/ |titolo=Space Topics: Pluto and Charon |editore=The Planetary Society |lingua=en |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20091017165119/http://www.planetary.org/explore/topics/pluto/ |dataarchivio=17 ottobre 2009}}</ref>. Satelliti di dimensioni confrontabili con quelle della Luna orbitano attorno ai [[gigante gassoso|giganti gassosi]] ([[Giove (astronomia)|Giove]] e [[Saturno (astronomia)|Saturno]]), mentre i pianeti più affini alla Terra o non hanno satelliti ([[Venere (astronomia)|Venere]] e [[Mercurio (astronomia)|Mercurio]]) o ne hanno di minuscoli ([[Marte (astronomia)|Marte]]).
Il piano dell'orbita lunare è inclinato di 5°8' rispetto a quello dell'orbita della Terra intorno al Sole (il piano dell'[[eclittica]]). Le perturbazioni gravitazionali del Sole impongono all'orbita lunare un moto di [[precessione]], in senso orario, con periodo di 18,6 anni<ref>{{Cita web |url=http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEhelp/moonorbit.html#draconic |titolo=Draconic Month |lingua=en |accesso=6 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170122075218/https://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEhelp/moonorbit.html#draconic |dataarchivio=22 gennaio 2017 |urlmorto=sì}}</ref>; questo movimento è correlato alle [[nutazione|nutazioni]] terrestri, che possiedono infatti lo stesso periodo. I punti in cui l'orbita lunare interseca l'eclittica sono chiamati [[Asse nodale|nodi]] lunari. Le [[Eclissi solare|eclissi solari]] accadono quando un nodo coincide con una [[novilunio|luna nuova]], le [[Eclissi lunare|eclissi lunari]] quando un nodo coincide con una [[plenilunio|luna piena]].
=== Rotazione ===
[[File:Moon Phase and Libration, 2013.ogv|min|Librazioni lunari con il succedersi delle fasi nel 2013: in alto a sinistra la posizione di Luna e Terra vista dall'alto, con le zone di ombra e luce in evidenza; in basso a sinistra il meridiano e parallelo di riferimento della Luna con le sue oscillazioni durante l'anno e in giallo il punto della superficie lunare che ha il sole allo [[zenit]] e in blu il punto della superficie che ha la Terra allo zenit; sullo sfondo la distanza Terra-Luna misurata in diametri terrestri; in primo piano la visione dalla Terra.]]
Il moto di rotazione della Luna è il movimento che compie intorno all'asse lunare nello stesso senso della [[Periodo di rotazione|rotazione terrestre]], da [[Ovest]] verso [[Est]], con una velocità angolare di 13° al giorno. La durata è quindi uguale a quella del [[moto di rivoluzione]] pari a 27 giorni, 7 ore, 43 minuti e 11,6 secondi. Poiché il periodo di rotazione della Luna è esattamente uguale al suo periodo orbitale, dalla superficie della Terra è visibile sempre la stessa faccia del satellite. Questa [[Rotazione sincrona|sincronia]] è il risultato dell'attrito mareale causato dalla [[Campo gravitazionale terrestre|Terra]] che ha rallentato la rotazione della Luna nella sua storia iniziale.
=== Librazione ===
Dato che il moto di rivoluzione attorno alla Terra non è perfettamente circolare, velocità di rotazione e distanza dalla Terra variano leggermente durante un'orbita e i moti di rotazione e rivoluzione presentano degli sfasamenti tali da creare oscillazioni apparenti di lieve entità nel moto di rotazione lunare dette [[Librazione|librazioni]]<ref name="librazione">{{Cita web |url=https://svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=4236 |titolo=Moon Phase and Libration, 2015 |lingua=en |accesso=6 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170215001017/http://svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=4236 |dataarchivio=15 febbraio 2017 |urlmorto=no}}</ref>; anche la precessione del piano dell'orbita contribuisce, sebbene in misura minore, alle oscillazioni di librazione<ref name="librazione" />. Questi sfasamenti consentono ad alcune zone della superficie lunare di essere visibili per alcuni intervalli di tempo da un osservatore a Terra. Oltre a questo, si aggiunge anche una leggera oscillazione diurna apparente dovuta al moto dell'osservatore sulla superficie terrestre: il medesimo osservatore vedrà la Luna sotto un'angolazione diversa dal momento in cui essa sorge dall'orizzonte al momento in cui tramonta a causa dello spostamento del punto di osservazione dovuto alla rotazione terrestre<ref>{{Cita web |url=http://www.wwu.edu/skywise/lunar_libration.html |titolo=How much of the Moon's surface can we see from Earth? |lingua=en |accesso=6 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170219044931/http://www.wwu.edu/skywise/lunar_libration.html |dataarchivio=19 febbraio 2017 |urlmorto=sì}}</ref>. Come conseguenza di tutti questi fattori, dalla Terra è osservabile un po' più della metà della superficie lunare (circa il 59%).
=== L'allontanamento progressivo della Luna dalla Terra ===
Il successo dell'[[esperimento Lunar Laser Ranging]], a seguito delle [[Programma Apollo|missioni Apollo]] e [[Lunochod]], ha permesso di rivelare con precisione millimetrica la distanza tra la Terra e la Luna e di misurare l'effettivo allontanamento dei due corpi nel corso degli anni. La Luna si allontana infatti di 3,8 centimetri all'anno<ref>{{Cita web |url=http://www.physics.ucsd.edu/~tmurphy/apollo/doc/Bender.pdf |titolo=The Lunar Laser Ranging Experiment |lingua=en |accesso=6 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170215000752/http://www.physics.ucsd.edu/~tmurphy/apollo/doc/Bender.pdf |dataarchivio=15 febbraio 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
==== Motivazione del fenomeno ====
[[File:Tidal braking IT.svg|min|sinistra|L'attrazione gravitazionale della luna "trascina" il lobo di marea, leggermente in avanti, contro il moto di rotazione della Terra]]
L'allontanamento progressivo della Luna dalla Terra è dovuto alle [[forza di marea|forze di marea]] esercitate dal satellite sul pianeta. Le masse d'acqua oceaniche presenti sulla Terra vengono attratte dalla Luna e si protendono nella direzione Terra-Luna, con un leggero disallineamento a causa del [[periodo di rotazione]] terrestre inferiore al [[periodo di rivoluzione]] lunare. L'attrazione che la Luna esercita su questo lobo di marea ha una componente nella direzione opposta alla rotazione terrestre. Questa azione comporta un rallentamento del momento angolare terrestre, mentre la sua [[Principi della dinamica#Terzo principio detto di azione e reazione|reazione]] incrementa il momento angolare della Luna con un suo conseguente e progressivo trasferimento su un'orbita a quota più elevata<ref>{{Cita web |url=http://www.evolbiol.ru/sorohtin08.pdf |titolo=ПРОЦЕСС ВЫДЕЛЕНИЯ ЗЕМНОГО ЯДРА (il processo di formazione del nucleo terrestre) |lingua=russo |accesso=16 novembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20150924004716/http://www.evolbiol.ru/sorohtin08.pdf |dataarchivio=24 settembre 2015}}</ref>. Da notare che, sebbene la Luna venga accelerata, la velocità del suo moto diminuisce a causa dell'aumento della quota dell'orbita<ref name="marea">{{Cita web |url=http://www.astronomynotes.com/gravappl/s10.htm |titolo=Tides |lingua=en |accesso=6 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170519014143/http://www.astronomynotes.com/gravappl/s10.htm |dataarchivio=19 maggio 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
==== Evoluzione storica ====
Subito dopo la formazione, la Luna si trovava a una distanza molto più ravvicinata di adesso. La sua orbita era a circa {{M|25000|ul=km}} e il periodo di rotazione della Terra era di circa 3 ore<ref>{{Cita pubblicazione |autore=C. Denis |autore2=K.R. Rybicki |autore3=A. A. Schreider |anno=2011 |mese=gennaio |titolo=Length of the day and evolution of the Earth's core in the geological past |rivista=Astronomical Notes |editore=Wiley |volume=332 |numero=1 |pp=24-35 |lingua=en |accesso=marzo 2015 |id=10.1002/asna.200811473 |url=http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/asna.200811473/abstract |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20150402230320/http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/asna.200811473/abstract |dataarchivio=2 aprile 2015 |urlmorto=no |autore4=S. Tomecka-Suchoń |autore5=P. Varga}}</ref>. Essendo entrambi i corpi allo stato fuso e molto vicini, le forze mareali avevano un'intensità molto maggiore di quelle attuali ed erano reciproche, in quanto la Luna non era ancora in rotazione sincrona. Col passare del tempo, la Terra attraversò varie [[era geologica|ere geologiche]] con una diversa conformazione del suolo: fuso, solido, con o senza oceani, con solo ghiaccio; ognuna delle conformazioni ha reazioni differenti alle forze di marea della Luna, per questo l'evoluzione nei tempi remoti del periodo di rotazione e della distanza Terra-Luna non può essere determinata con precisione.
===== Situazione attuale =====
Nel passare degli anni, il giorno della Terra si è ridotto fino ad arrivare alle 24 ore di oggi e la Luna si è allontanata fino a {{M|384000|ul=km}} e l'attrito mareale ne ha stabilizzato la rotazione fino a renderla sincrona con la rivoluzione. La Luna si allontana di {{M|38|ul=mm}}<ref>{{Cita web |url=http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEhelp/ApolloLaser.html |titolo=Measuring the moon distance |lingua=en |accesso=6 maggio 2017 |urlarchivio=http://archive.wikiwix.com/cache/20110812130533/http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEhelp/ApolloLaser.html |dataarchivio=12 agosto 2011 |urlmorto=no}}</ref> all'anno e la Terra rallenta la rotazione di 2,3 [[millisecondo|millisecondi]] ogni secolo<ref name="marea" />.
=== Confronto con altri sistemi ===
Il sistema Terra-Luna è l'unica coppia pianeta-satellite del [[sistema solare]] ad avere forze mareali sensibili sul pianeta. Questo è dovuto al rapporto delle masse di ben 1/81, il maggiore del sistema solare. Se oltre ai pianeti si considerano anche i [[pianeta nano|pianeti nani]], solo il sistema [[Plutone (astronomia)|Plutone]]-[[Caronte (astronomia)|Caronte]] supera questo valore, con un rapporto di masse di 1/9 che ha portato al raggiungimento dell'equilibrio mareale<ref>{{Cita web |url=http://www.df.unipi.it/~paolic/PDF/PLA3.pdf |titolo=Il Sistema Solare |accesso=6 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170215001520/http://www.df.unipi.it/~paolic/PDF/PLA3.pdf |dataarchivio=15 febbraio 2017 |urlmorto=no |pagina=33}}</ref>: il periodo di rotazione di Plutone, quello di Caronte e il periodo di rivoluzione di Caronte sono sincronizzati.
== Caratteristiche chimico-fisiche ==
=== Composizione chimica ===
[[File:AS16-M-0983cr.jpg|min|I crateri Halley, Hind, Hipparcus e parte del cratere Albategnius, ripresi dagli astronauti dell'[[Apollo 16]]]]
Più di 4,5 miliardi di anni fa, la superficie della Luna era un oceano di [[magma]] liquido<ref name="ref_A">{{Cita pubblicazione |nome=A. |cognome=Nemchin |nome2=N. |cognome2=Timms |nome3=R. |cognome3=Pidgeon |anno=2009 |titolo=Timing of crystallization of the lunar magma ocean constrained by the oldest zircon |rivista=Nature Geoscience |volume=2 |numero=2 |pp=133-136 |lingua=en |doi=10.1038/ngeo417 |bibcode=2009NatGe...2..133N |cognome4=Geisler |nome4=T. |cognome5=Reddy |nome5=S. |cognome6=Meyer |nome6=C.}}</ref>. Gli scienziati pensano che uno dei componenti delle rocce lunari
La crosta lunare è composta da una varietà di elementi primari: [[uranio]], [[torio]], [[potassio]], [[ossigeno]], [[silicio]], [[magnesio]], [[ferro]], [[titanio]], [[
Le ere geologiche della Luna vengono definite in base alla datazione di alcuni crateri che hanno avuto un effetto significativo sulla sua storia.
=== Struttura interna ===
[[File:Main lunar core it.jpg|min|sinistra|Struttura interna della Luna]]
{| class="wikitable" style="float: right; clear: right; margin-left: 2em; text-align: center"
|+ Composizione chimica della [[regolite]] della superficie lunare<ref>{{Cita |Taylor |p. 64}}.</ref>.
! rowspan="2" |Composto
! rowspan="2" |Formula
! colspan="2" |Composizione (peso %)
|-
! style="font-size: smaller;" |Mari
! style="font-size: smaller;" |Alture
|-
| style="text-align: left" |[[Silice|Diossido di silicio]]
|SiO<sub>2</sub>
|45,4%
|45,5%
|-
| style="text-align: left" |[[Ossido di alluminio]]
|Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
|14,9%
|24,0%
|-
| style="text-align: left" |[[Ossido di calcio]]
|CaO
|11,8%
|15,9%
|-
| style="text-align: left" |[[Ossido di ferro]]
|FeO
|14,1%
|5,9%
|-
| style="text-align: left" |[[Ossido di magnesio]]
|MgO
|9,2%
|7,5%
|-
| style="text-align: left" |[[Biossido di titanio]]
|TiO<sub>2</sub>
|3,9%
|0,6%
|-
| style="text-align: left" |[[Ossido di sodio]]
|Na<sub>2</sub>O
|0,6%
|0,6%
|-
! colspan="2" |Totale
!99,9%
!100,0%
|}
La Luna è un corpo celeste [[differenziazione planetaria|internamente differenziato]]: come la Terra ha una [[crosta (esogeologia)|crosta]] [[geochimica]]mente distinta, un [[mantello (esogeologia)|mantello]], la cui [[astenosfera]] è parzialmente fusa (di fatto le [[Onde sismiche#Onde S|onde S]] rilevate dai sismografi non sono in grado di attraversarla)<ref>{{Cita |Karttunen |p. 165}}.</ref>, e un [[nucleo (esogeologia)|nucleo]].
La parte interna del nucleo, con un raggio di 240 km, è ricca di ferro allo stato solido ed è circondata da un guscio esterno fluido costituito principalmente da ferro liquido, con un raggio di circa 300 km. Attorno al nucleo si trova una [[fase (chimica)|fase]] parzialmente fusa con un raggio di circa 500 km<ref>{{Cita web |url=https://www.nasa.gov/topics/moonmars/features/lunar_core.html |titolo=NASA Research Team Reveals Moon Has Earth-Like Core |editore=NASA |data=01.06.11 |lingua=en |urlarchivio=https://www.webcitation.org/66BdXGozx?url=http://www.nasa.gov/topics/moonmars/features/lunar_core.html |dataarchivio=15 marzo 2012 |urlmorto=no}}</ref>. La sua composizione non è stata ancora pienamente identificata, ma si dovrebbe trattare di ferro metallico in lega con piccole quantità di [[zolfo]] e [[nichel]]; sono le analisi della variabilità della rotazione lunare a indicare che esso è almeno parzialmente fuso<ref>{{Cita pubblicazione |nome=J.G. |cognome=Williams |coautori=Turyshev, S.G.; Boggs, D.H.; Ratcliff, J.T. |anno=2006 |titolo=Lunar laser ranging science: Gravitational physics and lunar interior and geodesy |rivista=Advances in Space Research |volume=37 |numero=1 |lingua=en |doi=10.1016/j.asr.2005.05.013 |bibcode=2006AdSpR..37...67W |pagina=6771 |arxiv=gr-qc/0412049}}</ref>.
Si ritiene che questa struttura si sia sviluppata attraverso una cristallizzazione frazionata dell'oceano di magma che ricopriva il satellite 4,5 miliardi di anni fa, al tempo della sua formazione<ref name="ref_A" />.
La cristallizzazione dell'oceano di magma avrebbe creato il mantello [[femico]] per precipitazione e separazione dei minerali di [[olivina]] e [[pirosseno]]; dopo che circa tre quarti del magma si erano cristallizzati, i minerali di [[plagioclasio]], a densità più bassa, poterono galleggiare e formare la crosta superficiale<ref name="S06">{{Cita pubblicazione |nome=C. |cognome=Shearer |anno=2006 |titolo=Thermal and magmatic evolution of the Moon |rivista=Reviews in Mineralogy and Geochemistry |volume=60 |numero=1 |pp=365-518 |lingua=en |doi=10.2138/rmg.2006.60.4 |etal=s}}</ref>. Gli ultimi liquidi a cristallizzare furono quelli che si trovarono compressi tra la crosta e il mantello, con un'elevata abbondanza di elementi scarsamente compatibili ed esotermici<ref name="W06">{{Cita pubblicazione |nome=M. |cognome=Wieczorek |anno=2006 |titolo=The constitution and structure of the lunar interior |rivista=Reviews in Mineralogy and Geochemistry |volume=60 |numero=1 |pp=221-364 |lingua=en |doi=10.2138/rmg.2006.60.3 |etal=s}}</ref>. A conferma di questo, la mappatura geochimica effettuata dalle sonde in orbita, mostra che la crosta è prevalentemente a base di [[anortosite]]<ref name="L06">{{Cita pubblicazione |nome=P. |cognome=Lucey |anno=2006 |titolo=Understanding the lunar surface and space-Moon interactions |rivista=Reviews in Mineralogy and Geochemistry |volume=60 |numero=1 |pp=83-219 |lingua=en |doi=10.2138/rmg.2006.60.2 |etal=s}}</ref>; anche i campioni di roccia lunare della lava eruttata sulla superficie da fusioni parziali del mantello, confermano la composizione mafica del mantello, più ricco in ferro di quello terrestre<ref name="W06" />. Attraverso i dati inviateci dalla missione [[Gravity Recovery and Interior Laboratory|GRAIL]], le ultime stime effettuate, dimostrano invece che la crosta lunare è più sottile di quanto si pensasse, in media 32–34 km contro i 45 km delle stime precedenti<ref name="W06" />.
La Luna è il secondo satellite più denso del sistema solare dopo [[Io (astronomia)|Io]]<ref name="Schubert2004">{{Cita |Schubert |pp. 281-306}}.</ref>. Tuttavia le dimensioni del nucleo interno lunare sono piuttosto piccole in confronto alla dimensione totale del satellite, solo il 20%<ref name="W06" /> rispetto al circa 50% della maggioranza degli altri satelliti di tipo terrestre.
=== Topografia lunare ===
[[File:MoonTopoLOLA it.png|min|verticale=1.6|Topografia della Luna. In rosso le elevazioni, in blu le depressioni]]
La [[topografia]] della Luna è stata misurata utilizzando tecniche come l'altimetria [[laser]] e l'analisi stereoscopica delle immagini<ref>{{Cita pubblicazione |autore=Paul D.. Spudis; A. Cook; M. Robinson; B. Bussey; B. Fessler |data=01/1998 |titolo=Topography of the South Polar Region from Clementine Stereo Imaging |rivista=Workshop on New Views of the Moon: Integrated Remotely Sensed, Geophysical, and Sample Datasets |lingua=en |bibcode=1998nvmi.conf...69S |pagina=69}}</ref>.
La caratteristica topografica più rilevante è l'enorme [[Bacino Polo Sud-Aitken]], situato sulla [[faccia nascosta della Luna]] e pertanto non direttamente visibile da noi. Si tratta di un vasto [[Cratere meteoritico|cratere da impatto]] di circa 2 500 km di diametro, il più grande del nostro satellite e uno dei più estesi dell'intero sistema solare<ref name="Spudis1994">{{Cita pubblicazione |nome=Paul D. |cognome=Spudis |coautori=Robert A. Reisse; Jeffrey J. Gillis |anno=1994 |titolo=Ancient Multiring Basins on the Moon Revealed by Clementine Laser Altimetry |rivista=Science |volume=266 |numero=5192 |pp=1848-1851 |lingua=en |doi=10.1126/science.266.5192.1848 |bibcode=1994Sci...266.1848S |PMID=17737079}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione |nome=C.M. |cognome=Pieters |nome2=S. |cognome2=Tompkins |nome3=J.W. |cognome3=Head |anno=1997 |titolo=Mineralogy of the Mafic Anomaly in the South Pole‐Aitken Basin: Implications for excavation of the lunar mantle |rivista=Geophysical Research Letters |volume=24 |numero=15 |pp=1903-1906 |lingua=en |doi=10.1029/97GL01718 |bibcode=1997GeoRL..24.1903P |url=http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/97GL01718/abstract |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20161009120312/http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/97GL01718/abstract |dataarchivio=9 ottobre 2016 |urlmorto=no |nome4=P.C. |cognome4=Hess}}</ref>. Oltre alle dimensioni, il cratere vanta anche due altri primati: con i suoi 13 km di profondità contiene il punto più basso dell'intera superficie lunare<ref name="Spudis1994" /><ref>{{Cita web |url=http://www.psrd.hawaii.edu/July98/spa.html |titolo=The Biggest Hole in the Solar System |cognome=Taylor |nome=G.J. |editore=Planetary Science Research Discoveries, Hawai'i Institute of Geophysics and Planetology |data=17 luglio 1998 |lingua=en |accesso=8 novembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20070820042129/http://www.psrd.hawaii.edu/July98/spa.html |dataarchivio=20 agosto 2007 |urlmorto=no}}</ref> mentre la massima elevazione del satellite si trova sul suo bordo nord-est. Si ritiene che quest'area sia il risultato di un impatto obliquo che ha portato alla formazione del bacino<ref>{{Cita pubblicazione |nome=P. H. |cognome=Schultz |data=03/1997 |anno=2008 |titolo=Forming the south-pole Aitken basin – The extreme games |rivista=Conference Paper, 28th Annual Lunar and Planetary Science Conference |volume=28 |lingua=en |bibcode=1997LPI....28.1259S |url=https://archive.org/details/rome0000schu_z0x9 |pagina=1259}}</ref>.
Anche altri grandi bacini da impatto come [[Mare Imbrium]], [[Mare Serenitatis]], [[Mare Crisium]], [[Mare Smythii]] e [[Mare Orientale]] posseggono vaste depressioni e bordi molto elevati<ref name="Spudis1994" />. L'emisfero nascosto della Luna ha un'elevazione media di 1,9 km più alta rispetto a quella dell'emisfero visibile<ref name="W06" />.
=== Presenza di acqua ===
{{vedi anche|Acqua sulla Luna}}
[[File:Moon South Pole no Legend.jpg|min|sinistra|Immagine del Polo Sud lunare ripresa dalla [[Clementine (veicolo spaziale)|sonda Clementine]]]]
La Luna per gran parte della sua storia antica è stata bombardata da asteroidi e comete, queste ultime ricche d'acqua. L'energia della luce solare divide la maggior parte di quest'acqua nei suoi elementi costituenti, idrogeno e ossigeno, di cui la maggior parte si disperde immediatamente nello spazio. È stato però ipotizzato che quantità significative di acqua possano rimanere sulla Luna, in superficie, in aree perpetuamente all'ombra o inglobate nella crosta<ref name="ESA_acqua" />.
A causa della modesta inclinazione dell'asse di rotazione lunare (solo 1,5°), alcuni dei crateri polari più profondi non ricevono mai luce dal Sole, rimanendo sempre in ombra. In accordo con i dati raccolti durante la missione [[Clementine (veicolo spaziale)|Clementine]], sul fondo di tali crateri potrebbero essere presenti depositi di ghiaccio d'acqua<ref name="ESA_acqua" />. Le successive missioni lunari hanno tentato di confermare questi risultati, senza tuttavia fornire dati definitivi<ref name="ESA_acqua">{{Cita web |url=http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=45057 |titolo=From SMART-1 to LRO/LCROSS: precursors for lunar exploration |autore=Bernard H. Foing |editore=ESA |data=17 giugno 2009 |lingua=en |accesso=14 novembre 2009 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110523085635/http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=45057 |dataarchivio=23 maggio 2011 |urlmorto=no}}</ref>.
Nell'ambito del suo progetto di ritorno sulla Luna, la NASA ha deciso di finanziare il ''[[Lunar Crater Observation and Sensing Satellite]]''<ref>{{Cita web |url=https://www.nasa.gov/centers/ames/news/releases/2006/06_21AR.html |titolo=New NASA Ames Spacecraft to Look for Ice at Lunar South Pole |autore=John Bluck |editore=NASA |data=10 aprile 2006 |lingua=en |accesso=15 giugno 2009 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20090603105701/http://www.nasa.gov/centers/ames/news/releases/2006/06_21AR.html |dataarchivio=3 giugno 2009 |urlmorto=no}}</ref>. La sonda è stata progettata per osservare l'impatto dello stadio superiore del razzo vettore Centaur che l'avrebbe portata in orbita, su una regione permanentemente in ombra situata in vicinanza al Polo Sud lunare. L'impatto del razzo è avvenuto il 9 ottobre 2009, seguito quattro minuti dopo da quello della sonda che in questo modo ha attraversato il pennacchio così sollevatosi e ne ha potuto analizzare la composizione<ref name="LCROSS">{{Cita web |url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=2009-031B |titolo=Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) |sito=NASA Space Science DATA Coordinated Archive (NSSDCA) |editore=NASA |lingua=en |accesso=18 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20161108032645/http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=2009-031B |dataarchivio=8 novembre 2016 |urlmorto=no}}</ref>.
Il 13 novembre 2009, la NASA ha annunciato che, in seguito a un'analisi preliminare dei dati raccolti durante la missione di LCROSS, è stata confermata la presenza di depositi di ghiaccio d'acqua nei pressi del Polo Sud lunare<ref name="Acqua">{{Cita web |url=https://www.nasa.gov/mission_pages/LCROSS/main/prelim_water_results.html |titolo=LCROSS Impact Data Indicates Water on Moon |editore=NASA |data=13 novembre 2009 |lingua=en |accesso=14 novembre 2009 |urlarchivio=https://www.webcitation.org/66Bhq5UR9?url=http://www.nasa.gov/mission_pages/LCROSS/main/prelim_water_results.html |dataarchivio=15 marzo 2012 |urlmorto=no}}</ref>. Nello specifico sono state rilevate [[Linea spettrale|linee di emissione]] dell'acqua nello [[Spettroscopia|spettro]], nel visibile e nell'[[radiazione ultravioletta|ultravioletto]], del pennacchio generato dall'impatto sulla superficie lunare dello stadio superiore del razzo che aveva portato la sonda in orbita<ref name="Acqua" />. È stata inoltre rilevata la presenza di [[Gruppo ossidrilico|idrossile]], prodotto dalla scissione dell'acqua investita dalla radiazione solare<ref name="Acqua" />.
[[File:Live from the Moon - Impact! (thumbnail).gif|min|La superficie lunare ripresa dal [[Ranger 9]] il 24 marzo 1965, poco prima di schiantarsi sul suolo del satellite]]
L'acqua lunare potrebbe essere contenuta al suo interno e derivare dalla sua formazione, come rileva uno studio recente (maggio 2011) condotto dalla NASA. Lo studio evidenzia che la percentuale di acqua presente nella Luna potrebbe essere simile a quella terrestre e quindi i depositi rilevati potrebbero essere stati generati dalle eruzioni magmatiche del passato<ref name="nasa.gov" />.
=== Campo magnetico ===
Per più di un miliardo di anni dalla sua formazione, la Luna ebbe un [[campo geomagnetico|campo magnetico paragonabile a quello terrestre]]. Gran parte del calore indispensabile a mantenere fluido il nucleo esterno e il mantello era dato, in parte dal decadimento degli isotopi radioattivi, ma soprattutto dalle forze mareali esercitate dalla [[Terra]], come accade ancor oggi per la luna gioviana [[Io (astronomia)|Io]]. Le forze mareali creavano un notevole attrito - e, quindi, riscaldamento interno - negli strati interni della Luna in quanto, all'inizio della sua storia, il satellite, che continua anche oggi ad allontanarsi progressivamente dalla Terra, orbitava intorno al pianeta a una distanza molto inferiore a quella odierna, cosicché la forza gravitazionale esercitata dalla Terra era in grado anche di fondere e far rimanere allo stato fuso le rocce del mantello lunare e quelle del nucleo esterno (che sono tuttora fuse). A distanza ravvicinata, le interazioni di marea tra la Terra e la Luna avrebbero, oltretutto, fatto sì che il mantello del nostro satellite ruotasse in modo leggermente diverso da quello del suo nucleo, creando celle convettive che si mantennero fino a circa 3 miliardi d'anni or sono. Proprio questo movimento differenziale avrebbe indotto nel nucleo un rimescolamento in grado, almeno stando alle previsioni teoriche, di dar luogo a una dinamo magnetica<ref>{{Cita web |url=http://www.lescienze.it/news/2011/11/10/news/lenigma_dellantico_campo_magnetico_della_luna-650132/ |titolo=L'enigma dell'antico campo magnetico della Luna - Le Scienze |accesso=9 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170215000342/http://www.lescienze.it/news/2011/11/10/news/lenigma_dellantico_campo_magnetico_della_luna-650132/ |dataarchivio=15 febbraio 2017 |urlmorto=no}}</ref>. Il [[campo magnetico]] esterno attuale della Luna è molto debole, compreso tra uno e cento [[Tesla (unità di misura)|nanotesla]], circa un centesimo di quello terrestre. Non si tratta di un campo magnetico [[dipolo magnetico|dipolare]] globale, che richiederebbe un nucleo interno liquido, ma solo una magnetizzazione crostale, probabilmente acquisita nelle prime fasi della sua storia quando la geodinamo era ancora operativa<ref name="GB2009">{{Cita pubblicazione |nome=Ian |cognome=Garrick-Bethell |nome2=iBenjamin P. |cognome2=Weiss |nome3=David L. |cognome3=Shuster |anno=2009 |titolo=Early Lunar Magnetism |rivista=Science |volume=323 |numero=5912 |pp=356-359 |lingua=en |doi=10.1126/science.1166804 |bibcode=2009Sci...323..356G |PMID=19150839 |nome4=Jennifer |cognome4=Buz}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione |nome=Hideo |cognome=Tsunakawa |nome2=Futoshi |cognome2=Takahashi |nome3=Hisayoshi |cognome3=Shimizu |anno=2015 |titolo=Surface vector mapping of magnetic anomalies over the Moon using Kaguya and Lunar Prospector observations |editore=Journal of geophysical research |lingua=en |accesso=21 maggio 2015 |doi=10.1002/2014JE004785 |url=http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014JE004785/full |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20150907184240/http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014JE004785/full |dataarchivio=7 settembre 2015 |urlmorto=no |nome4=Hidetoshi |cognome4=Shibuya |nome5=Masaki |cognome5=Matsushima}}</ref>. Parte di questo residuo di magnetizzazione potrebbe anche derivare da campi magnetici transitori generatisi durante grandi [[Impatto astronomico|eventi di impatto]] attraverso l'espansione della nube plasmatica associata all'impatto in presenza di un preesistente campo magnetico ambientale. Questa ricostruzione è supportata dalla localizzazione delle grandi magnetizzazioni crostali disposte agli antipodi dei grandi [[cratere meteoritico|bacini da impatto]]<ref>{{Cita pubblicazione |nome=L.L. |cognome=Hood |coautori=Huang, Z. |anno=1991 |titolo=Formation of magnetic anomalies antipodal to lunar impact basins: Two-dimensional model calculations |rivista=J. Geophys. Res. |volume=96 |numero=B6 |pp=9837-9846 |lingua=en |doi=10.1029/91JB00308 |bibcode=1991JGR....96.9837H}}</ref>.
[[File:Moon ER magnetic field it.jpg|min|sinistra|verticale=1.6|Ricostruzione dell'intensità del campo magnetico a partire dai dati rilevati dalla sonda [[Lunar Prospector]], 2006]]
Le misurazioni del campo magnetico possono dare inoltre informazioni su dimensione e conduttività elettrica del nucleo lunare, fornendo quindi dati per una migliore teoria dell'origine della Luna. Per esempio, se il nucleo contenesse una proporzione maggiore di elementi magnetici (come il [[ferro]]) rispetto a quella terrestre, la teoria della nascita per impatto perderebbe credito (anche se potrebbero esistere spiegazioni alternative per questo fatto).
Sopra tutta la crosta lunare si stende uno strato esterno di roccia polverosa, chiamata [[regolite]]. Sia la crosta sia la regolite sono distribuite in modo irregolare, l'una con uno spessore da 60 a 100 chilometri, l'altra passando da 3-5 metri nei ''mari'' fino a 10-20 metri sulle alture. Gli scienziati pensano che queste asimmetrie siano sufficienti per spiegare lo spostamento del centro di massa della Luna. L'asimmetria della crosta potrebbe anche spiegare la differenza nei terreni lunari che sono formati principalmente da mari sulla faccia vicina e rocce sulla parte lontana.
=== Atmosfera ===
La Luna non possiede quella che si può definire un'atmosfera nel senso comune del termine; si può solo parlare di un velo estremamente tenue, tanto che può essere quasi assimilato al vuoto, con una massa totale di meno di 10 tonnellate<ref>{{Cita |Globus |capitolo 5, Appendice J: ''Impact Upon Lunar Atmosphere''}}.</ref>. La pressione superficiale risultante è attorno a 10<sup>−15</sup> atmosfere ({{M|0,3|ul=nPa}}), variabile in funzione del giorno lunare. La sua origine è imputabile al degassamento e allo [[polverizzazione catodica|sputtering]], cioè il rilascio di atomi di gas da parte delle rocce che compongono la Luna, in seguito all'impatto degli ioni portati dal [[vento solare]]<ref name="L06" /><ref>{{Cita pubblicazione |nome=Arlin P.S. |cognome=Crotts |anno=2008 |titolo=Lunar Outgassing, Transient Phenomena and The Return to The Moon, I: Existing Data. |editore=Department of Astronomy, Columbia University |lingua=en |accesso=29 settembre 2009 |url=http://www.astro.columbia.edu/~arlin/TLP/paper1.pdf |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20090220081142/http://www.astro.columbia.edu/~arlin/TLP/paper1.pdf |dataarchivio=20 febbraio 2009 |urlmorto=sì |formato=PDF}}</ref>.
Tra gli elementi che sono stati identificati ci sono [[sodio]], [[potassio]] (presenti anche nelle atmosfere di [[Mercurio (astronomia)|Mercurio]] e del satellite [[Io (astronomia)|Io]]) generati da sputtering; elio-4, da vento solare; argon-40, radon-222 e polonio-210 da degassamento per effetto del [[Radioattività|decadimento radioattivo]] all'interno di crosta e mantello<ref name="Stern1999" /><ref>{{Cita pubblicazione |nome=S. |cognome=Lawson |coautori=Feldman, W.; Lawrence, D.; Moore, K.; Elphic, R.; Belian, R. |anno=2005 |titolo=Recent outgassing from the lunar surface: the Lunar Prospector alpha particle spectrometer |rivista=J. Geophys. Res. |volume=110 |numero=E9 |lingua=en |doi=10.1029/2005JE002433 |bibcode=2005JGRE..11009009L |pagina=1029}}</ref>. Non è ben chiara l'assenza di elementi allo stato neutro (atomi o molecole) come [[ossigeno]], [[azoto]], [[carbonio]] e [[magnesio]], normalmente presenti nella [[regolite]]<ref name="Stern1999">{{Cita pubblicazione |nome=S.A. |cognome=Stern |anno=1999 |titolo=The Lunar atmosphere: History, status, current problems, and context |rivista=Rev. Geophys. |volume=37 |numero=4 |pp=453-491 |lingua=en |doi=10.1029/1999RG900005 |bibcode=1999RvGeo..37..453S |url=https://archive.org/details/arxiv-astro-ph9810322}}</ref>.
La presenza di vapore acqueo è stata rilevata dalla sonda indiana [[Chandrayaan-1]] a varie latitudini, con un massimo a ~60–70 gradi; si ritiene che possa essere generato dalla sublimazione del ghiaccio d'acqua della regolite<ref name="Sridharan2010">{{Cita pubblicazione |nome=R. |cognome=Sridharan |coautori=S.M. Ahmed, Tirtha Pratim Dasa, P. Sreelathaa, P. Pradeepkumara, Neha Naika, and Gogulapati Supriya |anno=2010 |titolo=‘Direct’ evidence for water (H2O) in the sunlit lunar ambience from CHACE on MIP of Chandrayaan I |rivista=Planetary and Space Science |volume=58 |numero=6 |lingua=en |doi=10.1016/j.pss.2010.02.013 |bibcode=2010P&SS...58..947S |pagina=947}}</ref>. Dopo la sublimazione, questo gas può ritornare nella regolite, sotto l'effetto della debole attrazione gravitazionale della Luna, o essere disperso nello spazio a causa sia della radiazione solare sia del campo magnetico generato dal vento solare sulle particelle ionizzate<ref name="Stern1999" />.
=== Terremoti sulla Luna ===
[[File:Apollo-PSE.jpg|min|Sismografo installato sulla Luna dagli astronauti dell'[[Apollo 11]] nella loro prima missione. Dispositivi simili vennero trasportati in tutte le altre missioni del programma Apollo]]
Le [[Programma Apollo|missioni Apollo]] che hanno portato astronauti sulla Luna hanno sbarcato anche alcuni [[sismografo|sismografi]]. Questi sismografi hanno funzionato per molti anni ottenendo risultati ben diversi da quelli posti sulla superficie terrestre<ref>{{Cita pubblicazione |autore=Gary Latham; Maurice Ewing; James Dorman; David Lammlein; Frank Press; Naft Toksőz; George Sutton; Fred Duennebier; Yosio Nakamura |anno=1972 |mese=settembre |titolo=Moonquakes and Lunar Tectonism |rivista=The Moon |editore=SPRINGER |volume=4 |numero=3-4 |pp=373-382 |lingua=en |accesso=maggio 2015 |id=10.1007/BF00562004 |url=http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1972Moon....4..373L&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20210816211525/http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1972Moon....4..373L&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf |dataarchivio=16 agosto 2021 |urlmorto=no}}</ref>. Pur avendo registrato qualche migliaio di terremoti l'anno, si è visto che in media l'energia liberata da essi è molto bassa e non ha quasi mai superato il secondo grado della [[scala Richter]]. L'assenza di moti crostali impedisce lo sviluppo di terremoti di alta intensità.
== Superficie ==
{{vedi anche|Superficie della Luna}}
La superficie della Luna è fatta di due categorie principali: i [[Mare (esogeologia)|mari]] e i crateri. I mari sono quel che resta della passata attività vulcanica e sono di origine basaltica; l'origine risale a più di un miliardo di anni fa<ref>{{Cita web |url=https://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Moon&Display=OverviewLong |titolo=Earth's Moon: Read More |lingua=en |accesso=9 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20151208045240/https://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Moon&Display=OverviewLong |dataarchivio=8 dicembre 2015 |urlmorto=no}}</ref>. I crateri, invece, sono generati esclusivamente da impatti con asteroidi e non sono frutto di attività geologiche interne.
=== Mari ===
{{vedi anche|Mare (esogeologia)}}
[[File:MareSmithiiTG.jpg|min|sinistra|[[Interazione gravitazionale|Gravità]] nel [[Mare Smythii]], confronto tra mappa topografica (in alto) e mappa gravitazionale (in basso). In rosso le elevazioni, in blu le depressioni]]
Le macchie scure pianeggianti sul lato visibile della Luna sono ben visibili anche a occhio nudo e ai tempi delle prime osservazioni astronomiche non si conosceva affatto la composizione della superficie e per questo si ipotizzò che fossero dei veri e propri mari. Si tratta in verità di pianure basaltiche, originatesi da antiche eruzioni di materiale incandescente seguite all'impatto con asteroidi particolarmente massicci. La maggiore [[albedo]] delle montagne lunari (formate da rocce più antiche) è dovuta alla presenza di [[regolite]], che riflette più luce rispetto al basalto, formatasi dall'impatto di innumerevoli micrometeoriti nel corso di centinaia di milioni di anni di storia lunare.
Queste pianure basaltiche occupano il 17% della superficie<ref>{{Cita web |url=https://solarsystem.nasa.gov/multimedia/display.cfm?IM_ID=800 |titolo=Lunar Maria |lingua=en |accesso=8 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20150421130250/http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/display.cfm?IM_ID=800 |dataarchivio=21 aprile 2015 |urlmorto=sì}}</ref> e sono quasi assenti sulla faccia nascosta: l'unico degno di nota è il [[Mare Moscoviense]] che è anche il più profondo dell'intera superficie.
Alcuni di questi presentano una tale [[concentrazione di massa]] da provocare anomalie gravitazionali: l'intensità del campo gravitazionale dovrebbe diminuire in prossimità di tali depressioni, invece se ne misura un aumento<ref>{{Cita pubblicazione |nome=Paul |cognome=Muller |nome2=William |cognome2=Sjogren |anno=1968 |titolo=Mascons: lunar mass concentrations |rivista=Science |volume=161 |numero=3842 |pp=680-684 |lingua=en |doi=10.1126/science.161.3842.680 |id=1968Sci...161..680M |PMID=17801458}}</ref>.
Il mare più grande è l'[[Oceanus Procellarum]], chiamato anche Mare Eoum<ref>{{Cita |Whitaker |p. 33}}.</ref>, mare orientale, e si estende per una superficie di oltre un milione di chilometri quadrati. È stato il luogo di atterraggio di molte sonde robotiche del [[programma Luna]]<ref>{{Cita web |url=http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=1966-006A |titolo=Luna 9 |lingua=en |accesso=8 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170215000905/http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=1966-006A |dataarchivio=15 febbraio 2017 |urlmorto=no}}</ref> e [[Programma Surveyor|Surveyor]]<ref>{{Cita web |url=https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19690027073.pdf |titolo=Surveyor Program Results |lingua=en |accesso=8 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170504004120/https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19690027073.pdf |dataarchivio=4 maggio 2017 |urlmorto=no}}</ref> ed è stato anche scelto per l'atterraggio della missione umana [[Apollo 12]].
=== Crateri ===
I [[crateri lunari]] occupano la maggior parte della superficie della luna e sono di diversi tipi. I crateri più antichi hanno permesso la datazione dell'[[intenso bombardamento tardivo]] che ha coinvolto la Terra 4 miliardi di anni fa. Il più visibile di essi è il [[Cratere Tycho]], ben visibile anche a occhio nudo, che prese il nome dall'astronomo [[Tycho Brahe]]; pur non essendo molto grande è datato solo 100 milioni di anni<ref>{{Cita web |url=https://www.nasa.gov/mission_pages/LRO/multimedia/lroimages/lroc-20100114-tycho.html |titolo=The Floor of Tycho Crater |lingua=en |accesso=8 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170330203111/https://www.nasa.gov/mission_pages/LRO/multimedia/lroimages/lroc-20100114-tycho.html |dataarchivio=30 marzo 2017 |urlmorto=no}}</ref> e i detriti successivi all'impatto hanno lasciato segni a raggiera con un'albedo molto elevata, che non sono stati erosi da impatti successivi come per i crateri più antichi.
[[File:Crateri Lunari.jpg|min|[[Cratere Plato]] e [[Sinus Iridum]]]]
Altri crateri degni di nota sono i crateri [[cratere Peary|Peary]] e [[Cratere Malapert|Malapert]], situati rispettivamente in prossimità del polo nord e sud lunare. La peculiarità di questi crateri è di avere i bordi quasi sempre illuminati dal sole e i centri al buio totale, grazie alla loro posizione esterna e alla scarsa inclinazione dell'asse lunare. Sebbene l'illuminazione media annua raggiunga un massimo di 89% ai bordi<ref>{{Cita web |url=https://sservi.nasa.gov/articles/selene-data-suggests-no-perpetual-sunlight-on-lunar-poles/ |titolo=SELENE data suggests no perpetual sunlight on lunar poles |lingua=en |accesso=8 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170215001320/https://sservi.nasa.gov/articles/selene-data-suggests-no-perpetual-sunlight-on-lunar-poles/ |dataarchivio=15 febbraio 2017 |urlmorto=no}}</ref>, i centri sono al 100% al buio per tutti i giorni dell'anno e non sono soggetti agli effetti del vento solare: potrebbero quindi contenere elementi volatili cristallizzati, come l'acqua, ed essere di interesse per una futura missione spaziale.
=== Mappa della superficie ===
{{vedi anche|Selenografia}}
[[File:1961 U.S.G.S. Photogeologic Map of the Moon (wall map) - landmark Lunar map^ - Geographicus - PhotogeologicMoon-usgs-1961.jpg|min|Mappa preparata dalla NASA per la preparazione dell'atterraggio dell'[[Apollo 11]]]]
La prima mappa della Luna risale al 3000 a.C., un'illustrazione più che una mappa vera e propria, disegnata col carbone su una tomba di [[Brú na Bóinne|Knowth]] in [[Irlanda]]<ref>{{Cita pubblicazione |nome=Philip J. |cognome=Stooke |anno=1994 |mese=febbraio |titolo=Neolithic Lunar Maps at Knowth and Baltinglass, Ireland |rivista=Journal for the History of Astronomy |p=39 |lingua=en |accesso=aprile 2015 |id=1994JHA....25...39S |url=http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1994JHA....25...39S&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170215000514/http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1994JHA....25...39S&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf |dataarchivio=15 febbraio 2017 |urlmorto=no}}</ref>. È dal [[XVII secolo]] che gli astronomi iniziarono a mappare la faccia visibile della superficie e assegnare nomi agli elementi principali, con [[Leonardo da Vinci|Leonardo]], [[Galileo Galilei|Galileo]] e [[Thomas Harriot|Harriot]], soprattutto dopo l'invenzione del [[telescopio]].
Molti dei mari e dei crateri hanno ricevuto una denominazione. Dal 1919, l'[[Unione Astronomica Internazionale|Unione astronomica internazionale]] si occupa di catalogare gli elementi della superficie lunare e assegnare loro un nome ufficiale<ref>{{Cita web |url=http://planetarynames.wr.usgs.gov/Page/Introduction |titolo=Planetary Names: Introduction |lingua=en |accesso=9 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170709103123/https://planetarynames.wr.usgs.gov/Page/Introduction |dataarchivio=9 luglio 2017 |urlmorto=no}}</ref>. Oltre agli elementi sopra citati, anche altri elementi meno comuni hanno ricevuto una denominazione, come monti, catene, fossi, valli e altro ancora<ref>{{Cita web |url=http://planetarynames.wr.usgs.gov/Page/MOON/target |titolo=Target: The Moon |lingua=en |accesso=9 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170709071139/https://planetarynames.wr.usgs.gov/Page/MOON/target |dataarchivio=9 luglio 2017 |urlmorto=no}}</ref>. Dagli [[anni 1970]], anche agli elementi della faccia nascosta, fino ad allora sconosciuti, è stata assegnata una nomenclatura.
== La Luna nel mito e nella cultura di massa ==
[[File:Caspar David Friedrich 045 light.jpg|min|sinistra|La luna protagonista in un quadro di [[Caspar David Friedrich|Friedrich]]]]
{{vedi anche|Luna (astrologia)|Divinità lunare}}
La Luna è spesso protagonista in molte mitologie e credenze popolari. Le numerose [[Divinità lunare|divinità lunari]] sono spesso femminili, come le dee greche [[Selene]]<ref>{{Cita web |url=https://demgol.units.it/lemma.do?id=43 |titolo=Dizionario Etimologico della Mitologia Greca |accesso=8 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170427010831/https://demgol.units.it/lemma.do?id=43 |dataarchivio=27 aprile 2017 |urlmorto=no}}</ref> e [[Artemide]], e le loro equivalenti romane [[Luna (divinità)|Luna]] e [[Diana]]. Si possono trovare anche divinità maschili, come [[Sin (divinità)|Nanna]] o [[Sin (divinità)|Sin]]<ref>{{Cita web |url=http://repository.upenn.edu/dissertations/AAI8603645/ |titolo=A study of the Sumerian moon-god, nanna/suen (Mesopotamia, religion, ancient) |lingua=en |accesso=7 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170427100949/http://repository.upenn.edu/dissertations/AAI8603645/ |dataarchivio=27 aprile 2017 |urlmorto=no}}</ref> dei Mesopotamici, [[Thot]]<ref>{{Cita |Budge |pp. 412-413}}.</ref> degli Egiziani, [[Men (divinità)|Men]]<ref>{{Cita web |url=http://www.paleolithicartmagazine.org/pagina5.html |titolo=La più antica rappresentazione conosciuta della luna (paleolitico superiore, Vara, Savona, Liguria, Italia) |accesso=7 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120615172620/http://www.paleolithicartmagazine.org/pagina5.html |dataarchivio=15 giugno 2012 |urlmorto=no}}</ref> dei Frigi e il dio giapponese [[Tsukuyomi]]<ref>{{Cita web |url=http://www.enryo.ro/carti/Japanese%20mythology%20A%20to%20Z.pdf |titolo=Japanese Mythology A to Z |lingua=en |accesso=7 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171119221829/http://www.enryo.ro/carti/Japanese%20mythology%20A%20to%20Z.pdf |dataarchivio=19 novembre 2017 |urlmorto=sì}}</ref> e anche [[Luna (Terra di Mezzo)|Isil]], che fa parte della mitologia di [[Arda (Terra di Mezzo)|Arda]], mondo immaginario creato da [[J. R. R. Tolkien]].
Presso la [[Induismo|religione induista]], un aneddoto mitologico avente come protagonista [[Ganesha]] (la divinità dalla testa d'elefante) spiega l'origine delle [[fasi lunari]] (v. ''[[Ganesha#Ganesha e la Luna|Ganesha e la Luna]]''). A [[Maometto]] viene attribuito il miracolo della [[divisione della luna]]<ref>{{Cita web |url=http://www.cyberistan.org/islamic/farmas.html |titolo=Chakrawati Farmas King of Malabar, India |lingua=en |accesso=7 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170430104539/http://www.cyberistan.org/islamic/farmas.html |dataarchivio=30 aprile 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
Parole come "lunatico" sono derivate dalla Luna, a causa della credenza popolare che essa sia una causa di [[Follia|pazzia]] periodica<ref>{{Cita web |url=http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=lunacy-and-the-full-moon |titolo=Lunacy and the Full Moon |lingua=en |accesso=7 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20091016163312/http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=lunacy-and-the-full-moon |dataarchivio=16 ottobre 2009 |urlmorto=no}}</ref>.
La Luna ([[Luna crescente|crescente]]) con una stella è stato il simbolo, adottato per la prima volta da [[Mustafa III]] (1757–1774) e poi definitivamente scelto da [[Abdul Hamid I]] (1774–1789) e [[Selim III]] (1789–1807), dell'[[Impero ottomano]] ed è tuttora presente in alcune bandiere degli Stati musulmani<ref name="islamencyclopedia">{{Cita libro |titolo=İslâm Ansiklopedisi |url=http://www.islamansiklopedisi.info/dia/ayrmetin.php?idno=040298 |accesso=26 maggio 2018 |data=1991 |editore=Türkiye Diyanet Vakfı |città=Istanbul |lingua=turco |p=298 |volume=4 |dataarchivio=10 dicembre 2015 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20151210230234/http://www.islamansiklopedisi.info/dia/ayrmetin.php?idno=040298 |urlmorto=no}}</ref>.
[[File:Luna - De Sphaera - Biblioteca Estense lat209.png|min|Personificazione della Luna (miniatura dal codice astrologico ''[[De Sphaera]]'', [[Biblioteca Estense universitaria di Modena]])]]
Ampio rilievo occupa la Luna nelle credenze popolari: per i pescatori bisogna pescare sempre nelle notti di Luna piena perché la Luna attira i pesci in superficie, mentre i contadini sostengono che il [[mosto]] vada messo nelle botti durante il [[novilunio]], per farlo diventare [[vino]]. Negli orti, poi, la Luna occupa un ruolo importantissimo: bisogna sempre seminare in Luna calante. Ad esempio la lattuga non farebbe il maschio (il fiore)<ref>{{Cita |Robert}}.</ref>. È tuttora diffusa anche la credenza dell'aumento delle nascite in fase di Luna crescente.
Anche gli antichi proverbi popolari si occupano estesamente dell'influenza della Luna su tutti gli aspetti della vita contadina, basti pensare al proverbio: «[[Luna di grappoli a gennaio luna di racimoli a febbraio]]»<ref>{{Cita |Lapucci |pp. 36-37}}.</ref>
Nella [[mitologia]] medioevale, la Luna piena occupa una posizione importante: si credeva che i [[licantropo|lupi mannari]] si trasformassero alla luce della Luna, credenza con origini risalenti all'[[antichità classica]]<ref>{{Cita libro |autore=Petronio |wkautore=Petronio Arbitro |titolo=[[Satyricon]] |p=62}}</ref>; inoltre, sin dall'[[età romana]], [[stregoneria|stregoni]] e [[strega|streghe]] si riuniscono per i loro [[Esbat]]<ref>{{Cita web |url=https://www.thoughtco.com/esbat-rite-celebrate-the-full-moon-2562864 |titolo=Hold an Esbat Rite - Celebrate the Full Moon |lingua=en |accesso=8 maggio 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170427095723/https://www.thoughtco.com/esbat-rite-celebrate-the-full-moon-2562864 |dataarchivio=27 aprile 2017 |urlmorto=no}}</ref>, rituale che, attraverso la [[Tarda antichità]], il [[Medioevo]], il [[Rinascimento]], la [[Storia moderna]] e [[Storia contemporanea|contemporanea]] si è tramandato fino ad oggi ed è tuttora praticato<ref>{{Cita web |url=https://www.templumdianae.com/calendario-lune-piene-esbat-2018/ |titolo=Templum Dianæ - calendario lune piene - esbat 2018 |accesso=12 giugno 2018 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20190322141415/https://www.templumdianae.com/calendario-lune-piene-esbat-2018/ |dataarchivio=22 marzo 2019 |urlmorto=no}}</ref>.
Altre credenze riguardano il [[sonnambulismo]], che secondo le credenze popolari avviene in presenza di luna piena<ref>{{Cita web |url=http://www.donnaclick.it/salute-donna/11683/il-condizionamento-lunare-in-che-modo-la-luna-influenza-il-nostro-benessere/ |titolo=IL CONDIZIONAMENTO LUNARE: IN CHE MODO LA LUNA INFLUENZA IL NOSTRO BENESSERE? |accesso=27 dicembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171227235601/http://www.donnaclick.it/salute-donna/11683/il-condizionamento-lunare-in-che-modo-la-luna-influenza-il-nostro-benessere/ |dataarchivio=27 dicembre 2017 |urlmorto=no}}</ref>, così come si crede che la Luna possa attirare i [[terremoti]]<ref>{{Cita web |url=https://www.focus.it/ambiente/natura/luna-nuova-luna-piena-e-grandi-terremoti |titolo=Grandi terremoti: c'è relazione con la Luna? |accesso=27 dicembre 2017 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20171227235424/https://www.focus.it/ambiente/natura/luna-nuova-luna-piena-e-grandi-terremoti |dataarchivio=27 dicembre 2017 |urlmorto=no}}</ref>.
=== Letteratura e fantascienza ===
{{Vedi anche|Luna nella fantascienza}}
[[File:From the Earth to the Moon Jules Verne.jpg|min|sinistra|La copertina dell'edizione inglese di "Dalla Terra alla Luna", di [[Jules Verne]]]]
La Luna è stata per lungo tempo un popolare soggetto della [[fantascienza]] e delle storie [[Fantastico|fantastiche]] di [[Viaggio immaginario|viaggi immaginari]], soprattutto fino al primo [[allunaggio]] di esseri umani nella missione [[Apollo 11]] nel 1969.
Tra le primissime incursioni fantastiche nel mondo della Luna vi sono l{{'}}''[[Icaromenippo]]'' e ''[[La storia vera]]'', di [[Luciano di Samosata]], scritte nel [[II secolo a.C.]]; [[Dante Alighieri]], nei canti del ''[[Paradiso (Divina Commedia)|Paradiso]]'' della ''[[Divina Commedia]]'' (primi del XIV secolo) descrive l'ascesa attraverso le [[cieli del Paradiso|sfere celesti]] della Luna<ref>{{cita web|url=https://divinacommedia.dante.global/paradiso/naviga/cielo01.htm|titolo=Cielo I della Luna|editore=Società Dante Alighieri}}</ref>, dei pianeti da [[Mercurio (astronomia)|Mercurio]] a [[Saturno (astronomia)|Saturno]], e di lì alla sfera delle [[stelle fisse]] fino al cielo [[empireo]]<ref>{{cita web|url=https://www.treccani.it/enciclopedia/luna_%28Enciclopedia-Dantesca%29/|titolo=Luna|autore=Emmanuel Poulle, Marcello Aurigemma|opera=Enciclopedia Dantesca|editore=Treccani|anno=1970}}</ref>.
Nel [[Letteratura cavalleresca|poema cavalleresco]] ''[[Orlando furioso]]'' di [[Ludovico Ariosto]] (1516, 1532), il cavaliere [[Astolfo (personaggio)|Astolfo]], in sella all'[[Ippogrifo]], vola fin sulla Luna per recuperare il senno perduto da [[Orlando (paladino)|Orlando]].
Il tema comunque non divenne popolare prima del [[XVII secolo|Seicento]], quando l'invenzione del [[telescopio]] favorì l'accettazione popolare del concetto di "un mondo nella Luna", cioè che la Luna era un corpo fisico abitabile, che avrebbe potuto essere raggiunto con un qualche tipo di [[trasporto aereo]] e spaziale. Il concetto dell'esistenza di un altro mondo, vicino al nostro e capace di guardare giù verso di noi da tale distanza, fornì ampio materiale per commenti [[satira|satirici]] sulle abitudini dei terrestri; il tema si prestava anche a intenti di divulgazione scientifica. Tra le prime storie notevoli che trattano questo concetto vi sono il ''[[Somnium]]'' (Sogno) (1634) di [[Giovanni Keplero]] (scritto prima del 1610 ma pubblicato postumo), ''[[The Man in the Moone]]'' (1638) del vescovo anglicano [[Francis Godwin]], ''The Discovery of a World in the Moone'' di [[John Wilkins]] (1638), ''[[Savinien Cyrano de Bergerac#L.27altro mondo o Gli stati e gli imperi della luna|L'altro mondo o Gli stati e gli imperi della luna]]'' (''L'autre monde ou Les ètats et empires de la lune'', pubblicato postumo nel 1657) di [[Savinien Cyrano de Bergerac|Cyrano de Bergerac]].
[[File:Le Voyage dans la lune.jpg|min|Un celebre fotogramma del film ''[[Viaggio nella Luna]]'' (''Le voyage dans la Lune'', 1902) di [[Georges Méliès]]]]
Il primo viaggio verso la Luna è stato un tema popolare della fantascienza: tra le opere che lo narrano vi sono "''Relazione del primo viaggio alla Luna fatto da una donna nell'anno di grazia 2057"'' (Napoli, 1857) dell'astronomo [[Ernesto Capocci di Belmonte|Ernesto Capocci]], ''[[Dalla Terra alla Luna]]'' (1865) e il seguito ''[[Intorno alla Luna]]'' (1870) di [[Jules Verne]], ''На Луне'' ("Sulla Luna", 1893) di [[Konstantin Ėduardovič Ciolkovskij]], ''[[I primi uomini sulla Luna]]'' (1901) di [[H. G. Wells]], ''[[Il popolo della Luna]]'' (''The Moon Maid'', 1926) di [[Edgar Rice Burroughs]].
Il tema del viaggio dalla Terra alla Luna attrasse da subito l'attenzione del mondo del [[cinema]]. Già nel 1902 [[Georges Méliès]] sceneggiò e diresse ''[[Viaggio nella Luna]]'' (''Le voyage dans la Lune'', 1902). A esso fece seguito, tra gli altri, ''[[Una donna nella luna|Una donna nella Luna]]'' (''Frau im Mond'', 1929), per la regia di [[Fritz Lang]]. [[Robert A. Heinlein]], che si è occupato in modo esteso di narrare i primi viaggi e la colonizzazione della Luna, riorganizzando i suoi racconti all'interno di una ''[[Storia futura (Heinlein)|Storia futura]]'' coerente, contribuì alla sceneggiatura dei film ''[[Uomini sulla Luna]]'' (1950), alla cui realizzazione collaborò l'illustratore astronomico [[Chesley Bonestell]], e ''[[Project Moonbase]]'' (1953). Insediamenti umani sulla Luna si ritrovano in molti altri racconti e romanzi, anche se non tutti sono incentrati sulla vicende della colonia stessa, che spesso svolge solo un ruolo di ambientazione. [[Arthur C. Clarke]] vi dedicò uno dei suoi primi racconti, ''[[La sentinella (racconto)|La sentinella]]'' (1948), che costituì l'embrione del soggetto per ''[[2001: Odissea nello spazio]]'' di [[Stanley Kubrick]]. Nell'ambito cinematografico si può citare anche ''[[Base Luna chiama Terra]]'' (''First Men in the Moon'', 1964), di [[Nathan H. Juran|Nathan Juran]], parzialmente basato sul romanzo ''I primi uomini sulla Luna'' di H. G. Wells.
Anche in campo televisivo la Luna è stata lo scenario di diverse opere; [[Gerry Anderson]] nel 1969 ideò e produsse ''[[UFO (serie televisiva)|UFO]]'', una serie televisiva nella quale la Luna è il sito delle prime difese terrestri che fronteggiano le attività ostili degli [[Extraterrestre|extraterrestri]], grazie alla presenza di una base permanente di un'organizzazione militare internazionale segreta (la ''SHADO'') dalla quale partono gli intercettori. Dello stesso Anderson è un'altra serie di grande successo, la co-produzione italo-britannica [[Spazio 1999]] (1975-1977) nella quale la Luna, sfuggita all'attrazione terrestre a causa di una enorme esplosione nucleare, vagabonda nel cosmo con la base scientifica ''Alfa'' e i suoi occupanti.
La Luna viene menzionata più volte anche nella saga di ''[[Star Trek]]'': nel film ''[[Primo contatto (film)|Primo contatto]]'' viene spiegato che nel [[XXIV secolo]] la Luna è abitata da 50 milioni di persone, e dalla Terra nelle nottate limpide sono visibili almeno due città e il lago Armstrong. In quella pellicola l'astronave [[Nave stellare Enterprise|Enterprise]] torna sulla Terra del passato per inseguire una sfera [[Borg (Star Trek)|Borg]], e il comandante [[William Riker|Riker]] si meraviglierà nel vedere una Luna ancora "incontaminata" nell'anno 2063. Nella serie televisiva con lo stesso equipaggio del film (''[[Star Trek: The Next Generation]]''), il dottor [[Beverly Crusher]], uno dei personaggi principali della serie, è nata a Copernicus City, città lunare.
Alla luna è dedicata l'iniziativa ''International Observe the Moon Night''<ref>{{Cita web|url=https://moon.nasa.gov/observe-the-moon-night/about/overview/|titolo=International Observe the Moon Night|curatore=nasa.gov|lingua=en|accesso=ottobre 2022}}</ref>, una manifestazione divulgativa di approfondimento a cadenza annuale effettuata da tutti i centri astronomici mondiali. L'evento si svolge ogni anno tra settembre e ottobre, quando la Luna è intorno al primo quarto, un'ottima fase per l'osservazione serale.
== Note ==
<references/>
== Bibliografia ==
* {{Cita libro |autore=Asger Aaboe |titolo=Saros Cycle Dates and Related Babylonian Astronomical Texts |url=https://archive.org/details/saroscycledatesr0000unse |anno=1991 |editore=American Philosophical Society |lingua=en |cid=Aaboe |ISBN=0-87169-816-1}}
* {{Cita libro |nome=Vincenzo |cognome=Bonicelli |titolo=Principi di astronomia |url=https://books.google.it/books?id=rlFYAAAAYAAJ&pg=PA77 |anno=1834 |editore=Luigi Sonzogni |città=Bergamo |cid=Bonicelli}}
* {{Cita libro |nome=E. A. Wallis |cognome=Budge |titolo=The Gods of the Egyptians |url=https://archive.org/details/godsofegyptianso00budg_0 |anno=1969 |lingua=en |volume=1 |cid=Budge |ISBN=0-486-22055-9}}
* {{Cita libro |nome=Walter Eugene |cognome=Clark |titolo=The Aryabhatiya Of Aryabhata: An Ancient Indian Work On Mathematics And Astronomy |anno=2010 |lingua=en |cid=Clark |ISBN=1-162-91951-5}}
* {{Cita libro |nome=Ruth |cognome=Globus |curatore=Richard D. Johnson & Charles Holbrow |titolo=Space Settlements: A Design Study |url=http://settlement.arc.nasa.gov/75SummerStudy/5appendJ.html |accesso=17 marzo 2010 |anno=1977 |editore=NASA |lingua=en |cid=Globus |dataarchivio=31 maggio 2010 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20100531205037/http://settlement.arc.nasa.gov/75SummerStudy/5appendJ.html |urlmorto=sì}}
* Walter Ferreri, ''La Luna'', Milano, Gruppo B Editore, 2009, ISBN 978-88-95650-29-6
* {{Cita libro |nome=Alfonso |cognome=Fresa |titolo=La luna: movimenti, configurazioni, influenze e culto |anno=1953 |editore=Hoepli |città=Milano |cid=Fresa}}
* {{Cita libro |autore=Fulvio Fusco |titolo=Pianeti e Esopianeti. Nuove scoperte |anno=2014 |editore=Youcanprint |cid=Fusco |ISBN=88-911-5450-4}}
* {{Cita libro |autore=[[Fratelli Grimm|Grimm]] |titolo=Deutsches Wörterbuch |url=http://woerterbuchnetz.de/DWB/ |edizione=versione digitale |anno=1854 |lingua=tedesco |capitolo=MOND |url_capitolo=http://woerterbuchnetz.de/DWB/?sigle=DWB&lemid=GM06838&hitlist=&patternlist=&mode=Gliederung |cid=Grimm}}
* {{Cita libro |nome=Robin |cognome=Hard |titolo=The Routledge Handbook of Greek Mythology |url=http://books.google.ch/books?id=rX5oCVSuimUC&pg=PA46&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false |anno=2004 |editore=Psychology Press |lingua=en |cid=Hard |ISBN=0-415-18636-6}}
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* {{Cita libro |autore=Bill Kaysing |titolo=We Never Went to the Moon: America's Thirty Billion Dollar Swindle |url=http://books.google.com/books?id=N1Gcfdj81T4C |anno=1976 |editore=Paperback |lingua=en |cid=Kaysing |ISBN=978-0-7873-0487-4 |coautori=Randy Reid |mese=giugno}}
* {{Cita libro |nome=Carlo |cognome=Lapucci |nome2=Anna Maria |cognome2=Antoni |titolo=Proverbi del mese |anno=1985 |editore=Garzanti |cid=Lapucci |ISBN=88-11-92572-X}}
* {{Cita libro |autore=Nautical Almanac Offices of the United Kingdom and the United States of America |titolo=Explanatory Supplement to the Astronomical Ephemeris and the American Ephemeris and Nautical Almanac |anno=1961 |lingua=en |cid=Nautical Almanac}}
* {{Cita libro |nome=Joseph |cognome=Needham |titolo=Science and Civilisation in China: Volume 3, Mathematics and the Sciences of the Heavens and the Earth |url=https://books.google.sk/books?id=jfQ9E0u4pLAC&redir_esc=y&hl=it |anno=1959 |editore=Cambridge University Press |lingua=en |cid=Needham |ISBN=978-0-521-05801-8}}
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* {{Cita libro |autore=Emilio Sassone Corsi |titolo=Il sole nero |anno=2005 |editore=Gremese Editore |cid=Corsi |ISBN=88-8440-384-7}}
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* {{Cita libro |nome=Rick |cognome=Stroud |titolo=The Book of the Moon |url=https://archive.org/details/bookofmoon0000stro |anno=2009 |editore=Walken and Company |lingua=en |cid=Stroud |ISBN=0-8027-1734-9}}
* {{Cita libro |nome=Stuart Ross |cognome=Taylor |titolo=Lunar science: A post-Apollo view |url=http://articles.adsabs.harvard.edu//full/1975lspa.book.....T/0000064.000.html |anno=1975 |editore=New York, Pergamon Press, Inc. |lingua=en |cid=Taylor}}
* {{Cita libro |nome=Ewen A. |cognome=Whitaker |titolo=Mapping and Naming the Moon |url=http://books.google.ch/books?hl=it&id=aV1i27jDYL8C&q=eoum#v=snippet&q=eoum&f=false |anno=2003 |editore=Cambridge University Press |lingua=en |cid=Whitaker}}
== Voci correlate ==
{{div col}}
* [[Accelerazione secolare della Luna]]
* [[
* [[
* [[Campioni lunari]]
* [[
* [[Eclissi]]
* [[
* [[Faccia visibile della Luna]]
* [[Intenso bombardamento tardivo]]
* [[Irregolarità del moto lunare]]
* [[Lista degli oggetti artificiali sulla Luna]]
* [[Luna blu]] (simbologia magica)
* [[Marea]]
* [[Mese sinodico|Mese lunare]]
* [[Novilunio]]
* [[Occultazione]]
* [[Perilunio]]
* [[Punti di Lagrange]]
* [[Scala dei tempi geologici lunari]]
* [[Struttura interna della Luna]]
* [[Teoria del complotto lunare]]
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== Altri progetti ==
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=== Scienza ===
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