I tanti colori della Luna

di Andrea Ferrero

Capita spesso di leggere notizie più o meno sensazionalistiche relative alla “superluna”, alla “luna rossa” e alla “luna blu”: ma che cosa c’è di vero?

Come tutte le orbite del Sistema Solare, anche quella della Luna intorno alla Terra è ellittica e quindi il nostro satellite non è sempre alla stessa distanza dal pianeta. La Luna piena è particolarmente luminosa quando si verifica intorno al momento del perigeo, cioè quando la Luna è più vicina alla Terra: si parla in questo caso di “superluna”. Una “microluna” è invece una Luna piena che si verifica nel momento di massima distanza dal nostro pianeta, cioè all’apogeo.

La differenza tra “superluna” e “microluna” è al massimo del 14% in diametro e del 30% in luminosità. È come vedere un pallone da calcio a 72 metri di distanza anziché 80. Ma la maggior parte delle Lune piene, comprese quelle che vengono chiamate “superlune”, si verifica a distanze dalla Terra intermedie tra perigeo e apogeo, perciò se non venissimo informati dai media probabilmente non faremmo caso alla differenza.

Superluna e microluna sono eventi piuttosto comuni (3-4 volte l’anno ciascuno) e senza alcuna conseguenza pratica per il nostro pianeta, al contrario di quanto sostengono giornalisti poco scrupolosi.

Una “blue moon” (luna blu), nell’uso anglosassone a cui noi ci accodiamo pedestremente, è la luna piena “in più” che si verifica negli anni con 13 Lune piene anziché 12. In un anno con 13 Lune piene ci sono tre stagioni con tre Lune piene e una con quattro Lune piene. Tradizionalmente la Luna piena che viene chiamata “blue moon” è la terza della stagione con quattro Lune piene, ma oggi capita sempre più spesso di sentire chiamata “blue moon” la seconda Luna piena che si verifica nello stesso mese. In ogni caso la “blue moon” non ha nulla a che vedere con il colore apparente del satellite. È un evento abbastanza raro, che avviene ogni due o tre anni, e infatti gli americani dicono “once in a blue moon” (“una volta ogni luna blu”) per indicare qualcosa che succede di rado, come nell’italiano “una volta ogni morte di papa”. Anche in questo caso non ci sono effetti concreti.

A volte la Luna ci può apparire di colori diversi dal solito. Questo dipende dalla diffusione, cioè dal fatto che la luce viene deviata da molecole di gas e particelle solide presenti in atmosfera. Ci sono diversi tipi di diffusione, che producono colori diversi.

Partiamo dal fatto che la Luna ci appare luminosa perché riflette verso di noi parte della luce proveniente dal Sole e che la luce bianca del Sole è composta in realtà da diversi colori: tra questi la componente blu ha una lunghezza d’onda inferiore a quella rossa.

La diffusione di Rayleigh avviene quando vengono colpite particelle, come per esempio le molecole di azoto e ossigeno dell’aria, molto più piccole della lunghezza d’onda della luce visibile. Questo tipo di diffusione interessa soprattutto la luce blu e la disperde in tutte le direzioni. È per questo che il cielo ci appare azzurro: è “colorato” dalla luce azzurra diffusa in tutte le direzioni dalle particelle presenti in atmosfera. Questa illustrazione potrà chiarire meglio il concetto.

Quando la Luna è molto bassa sull’orizzonte i raggi di luce solare che riflette devono attraversare più a lungo l’atmosfera prima di arrivare fino a noi. La diffusione di Rayleigh elimina dalla luce solare la componente blu e quella che rimane ci appare rossastra. Si parla in questo caso di “Luna rossa”. È esattamente la stessa cosa che succede quando il Sole ci appare rosso all’alba e al tramonto. Avete mai sentito parlare di “Luna di sangue”? Questa macabra espressione si riferisce all’eclisse lunare totale, quando la Luna è nel cono d’ombra della Terra ed appare rossastra perché la poca luce solare che la investe è passata attraverso l’atmosfera terrestre e quindi ha perso la componente blu a causa della diffusione di Rayleigh.

Quando le particelle colpite dalla luce, come nel caso del fumo e del vapore acqueo, sono grandi più o meno quanto la lunghezza d’onda della luce visibile (cioè intorno al mezzo millesimo di millimetro) l’approssimazione di Rayleigh non è più valida perché la dimensione dell’ostacolo non è più trascurabile rispetto alla lunghezza d’onda. La diffusione di Mie, che è valida per ostacoli di qualunque dimensione, ci dice che in queste condizioni è soprattutto la lunghezza d’onda della luce blu ad arrivare fino a noi. In queste particolari condizioni può capitare che la Luna ci appaia davvero più blu, e non soltanto per modo di dire. Questo fenomeno è più raro ma può avvenire dopo incendi o eruzioni di vulcani ed è stato osservato per esempio dopo la colossale eruzione del vulcano indonesiano Krakatoa nel 1883, che diffuse in atmosfera 15 kilometri cubi di rocce, polvere e cenere.

Quando la luce colpisce corpi molto più grandi della propria lunghezza d’onda, come goccioline d’acqua o grosse particelle di polvere, si verifica il terzo tipo di diffusione, la diffusione non selettiva. Questo fenomeno disperde la luce in tutte le direzioni indipendentemente dalla lunghezza d’onda ed è il motivo per cui le nuvole ci appaiono bianche, dato che la luce bianca è formata proprio dalla somma di tutte le componenti della luce visibile.

E la “luna nera”? È un concetto astrologico che non ha niente a che vedere con il colore apparente del nostro satellite (e come tutto il resto dell’astrologia, non ha alcun effetto sulle nostre vite).

Infine, quando la Luna è vicina all’orizzonte ci appare decisamente più grande: un’illusione, citata già da Tolomeo, molto convincente ma difficile da spiegare, tanto che gli psicologi della percezione discutono ancora sulle sue cause.

Quello che è certo è che, indipendentemente dalle spiegazioni scientifiche, la Luna piena continua a essere uno spettacolo a cui è difficile rimanere indifferenti. Godiamocelo ogni volta che ne abbiamo l’occasione.

Immagine di copertina: “48 sfumature di Luna”, composizione di 48 astrofotografie raccolte durante 10 anni di ricerca, di Marcella Giulia Pace, per gentile concessione. Potete vederla completa qui