I fenomeni lunari transitori: realtà o immaginazione?

Questo articolo è parte del programma di “Stregati dalla Luna”, iniziativa del CICAP in collaborazione con diversi gruppi astrofili italiani, giunta quest’anno alla seconda edizione. L’obiettivo è quello di raccontare e sfatare le principali fake news e leggende metropolitane riguardanti la Luna e lo spazio, con l’intento di gettare le basi per una corretta informazione scientifica. Tutte le iniziative qui.

di Maura Sandri

“Ehi, Houston, sto osservando verso nord, nella direzione di Aristarchus. Da questa distanza non posso affermare con certezza di guardare proprio Aristarchus, ma c’è un’area che risulta decisamente più illuminata rispetto alla zona circostante. Sembra avere una lieve fluorescenza. Si distingue chiaramente un cratere, e la zona che lo circonda appare particolarmente brillante”.

Era il 19 luglio 1969 quando Neil Armstrong, il comandante dell’Apollo 11, pronunciò queste parole. Potete ascoltarle voi stessi dalla pagina del progetto Apollo in Real Time della Nasa (https://apolloinrealtime.org/11/), come se foste nella sala di controllo o a pochi chilometri dalla superficie lunare. In quella pagina, cliccando sul pulsante T-Minus 1m e facendo scorrere il cursore rosso del tempo a 077:12:51 (sono le ore trascorse da un minuto prima del decollo), potete ascoltare il dialogo tra Mc Candless (il capsule communicator, CAP COMM), Aldrin e Armstrong. In realtà il topic inizia circa 15 minuti prima, al tempo 076:57:07, quando il CAP COMM dice: “Abbiamo un’osservazione che potreste fare, se lassù avete un po’ di tempo. Sono stati segnalati alcuni eventi lunari transitori nelle vicinanze di Aristarchus. Passo”.

Questa è una delle pochissime registrazioni disponibili di un presunto TLP, acronimo di Transient Lunar Phenomena – in italiano, fenomeni lunari transitori. Si tratta di variazioni temporanee di luminosità, colore o aspetto di aree della superficie della Luna, che possono durare da pochi secondi a qualche ora e coprire superfici da meno di un chilometro fino a centinaia di chilometri quadrati.

Sebbene vengano segnalati da secoli – e attualmente se ne contino oltre 2mila, con osservazioni risalenti fino al VI secolo – la natura dei fenomeni lunari transitori è ancora incerta e anche la loro stessa esistenza è controversa. Ciononostante, i dati raccolti mostrano una certa regolarità, come evidenziato in uno studio ricco e particolareggiato pubblicato da Arlin Crotts nel 2009, da cui ho tratto la maggior parte dei dati storici presenti in questo articolo. Nel suo studio, l’autore ha riportato l’analisi critica di un ampio catalogo di TLP – o presunti tali – e ha cercato, per quanto possibile, di verificare se e come fattori umani avrebbero potuto influenzare la distribuzione dei TLP stessi, di determinare se i TLP siano correlati a siti specifici sulla superficie lunare, e di capire se l’aspetto o la fisica di questi siti possano spiegare i TLP.

I numerosi dati a disposizione sono stati raggruppati in base a variabili che avrebbero dovuto mostrare pattern distinti qualora i fattori determinanti fossero stati di origine umana e non puramente riconducibili a fenomeni della superficie lunare (epoca storica dell’osservazione, localizzazione geografica dell’osservatore e altri parametri legati all’osservatore e non alla Luna). Dall’analisi, l’autore conclude che si possono escludere caratteristiche dipendenti da fattori umani. Infatti, indipendentemente da come vengono suddivisi i dati secondo queste variabili, la distribuzione delle segnalazioni dei TLP rimane sostanzialmente la stessa. Se i fattori umani fossero determinanti, ci si aspetterebbero pattern diversi in base alla variabile scelta mentre il fatto che la distribuzione rimanga stabile “al cambiare” di queste suddivisioni suggerisce che le caratteristiche principali della distribuzione dei TLP non sono attribuibili all’influenza umana, ma sono verosimilmente legate a fenomeni oggettivi avvenuti della superficie lunare.

Tuttavia, la maggior parte dei dati a disposizione è di natura aneddotica perché le informazioni di cui si parla non sono state raccolte in modo sistematico, bensì derivano da racconti, testimonianze personali, osservazioni isolate o episodi singoli (aneddoti, per l’appunto). In altre parole, sono dati basati su esperienze individuali e non su studi rigorosi. Non sono prove scientifiche.

Ma facciamo un passo indietro e vediamo di capire come si presentano e come si possono osservare.

I fenomeni lunari transitori sono osservati a lunghezze d’onda ottiche, tipicamente al telescopio. Storicamente si suddividono in quattro categorie, anche se la loro classificazione è tuttora oggetto di studio e aggiornamento: “gassosi” (manifestazioni che coinvolgono nebbie, foschie o altre forme di oscuramento attribuite a emissioni gassose), “rossastri” (eventi caratterizzati da colorazioni rosse o arancioni osservate sulla superficie lunare), “bluastri” (eventi che presentano colorazioni bluastre o violacee) e aumenti di luminosità (variazioni che comportano un aumento della brillantezza superficiale, spesso senza una colorazione particolare evidente). 

La compilazione e la catalogazione dei rapporti dei TLP sono dovute in gran parte all’impegno di due ricercatori, Winifred Cameron e Barbara Middlehurst. Tutti i rapporti di Cameron, tranne sette, furono osservati dopo l’invenzione del telescopio astronomico e praticamente tutti i rapporti successivi al 1610 furono osservati tramite telescopio (almeno 1446 dei 1456, senza contare le diverse osservazioni a occhio nudo degli astronauti dell’Apollo dall’orbita lunare).

Quasi tutti i TLP sono piuttosto localizzati, di solito con un raggio molto inferiore a 100 chilometri, spesso come punti non risolti (corrispondenti a circa 1 chilometro o meno). I risultati di Crotts indicano che circa il 50% delle segnalazioni proviene da zone in prossimità di Aristarchus, circa il 16% dal cratere Plato, circa il 6% da impatti recenti e importanti (Copernicus, Kepler, Tycho e Aristarchus), oltre a diversi casi nei pressi del cratere Grimaldi. Nonostante le numerose segnalazioni, non sono mai state osservate modifiche permanenti della superficie lunare in corrispondenza dei TLP.

La maggior parte delle osservazioni a occhio nudo (senza telescopio) descrivono macchie luminose, spesso osservate da diversi osservatori, e queste sembrano compatibili con esempi particolarmente luminosi del tipo di macchie osservate in abbondanza con l’ausilio dei telescopi. Nessuno di questi eventi è stato segnalato da osservatori in località molto distanti tra loro. Un caso eccezionale è il rapporto del 18 giugno 1178 da parte di almeno cinque osservatori a Canterbury, in Inghilterra, un evento che si ipotizza possa essere la formazione da impatto del giovane cratere Giordano Bruno.

Diversi rapporti di osservatori simultanei ma geograficamente ben separati degli stessi eventi sulla superficie lunare sono stati registrati, ad esempio, il 2 maggio 1895, per 12-14 minuti sul fondo del cratere Plato: qualcuno riportò una scia luminosa, qualcun’altro bande luminose parallele. Cameron nel 1991 descrive osservazioni del 30 ottobre 1963 di diverse macchie rossastre apparse per diversi minuti in prossimità di Aristarchus e vicino alla valle di Schröter, viste anche da altri osservatori. Eventi simili si verificarono un mese dopo nelle stesse vicinanze. Entrambi i casi coincidevano approssimativamente con l’alba locale. 

Di fotografie di eventi segnalati nel campione di Crotts non ce ne sono molte: sono stati segnalati nove eventi fotografati, il primo dei quali risale al 15 novembre 1953. Molti di questi sono inediti, ma ci sono alcune eccezioni significative. Il 26 ottobre 1956, è stata scattata una sequenza di fotografie riprese dall’Osservatorio di Monte Wilson dei crateri Alphonsus e Arzachel, in luce infrarossa e blu-violetto, che hanno permesso una misurazione differenziale delle proprietà di imaging nel tempo e nella lunghezza d’onda tra i due crateri. Gli autori riscontrarono un apparente oscuramento del fondo di Alphonsus, non osservato successivamente, né in Arzachel. Oscuramento evidente nel violetto ma non nell’infrarosso, come se fosse presente una nube di diffusione. Un effetto simile fu fotografato il 14 aprile 1970 da Osawa, nel cratere Purbach. Risale al 23 gennaio 1959, una fotografia di un bagliore blu intenso sul fondo del cratere Aristarchus, che poi diventò bianco. Si sostiene che due fotografie inedite dell’evento mostrino macchie rosse rispettivamente nei crateri Aristarchus e Maskelyne, con il primo evento apparentemente confermato da osservatori visivi separati. Altre due fotografie inedite mostrano un aumento della luminosità di Aristarchus. Più recentemente, Cameron (1991) presenta fotografie piuttosto spettacolari di una macchia luminosa grigio-rossastra che si muoveva sul fondo del cratere Piticus, come peraltro osservato il 5 settembre 1981.

Ancora, durante un programma polarimetrico presso l’Osservatorio di Parigi per l’analisi della texture della superficie lunare, il 30 dicembre 1992 venne colto un chiarore al centro del cratere Langrenus, e con esso furono registrate variazioni polarimetriche in almeno due occasioni in Aristarchus, ma la scala temporale non è chiara. Infine, riallacciandomi all’inizio di questo articolo, gli astronauti dell’Apollo Evans, Schmitt, Mattingly, Aldrin, Collins e Armstrong riportarono TLP dall’orbita lunare in quattro occasioni. Tre di questi erano rapidi lampi che si ipotizzano essere dovuti a raggi cosmici penetrati nel loro sistema visivo, ma sull’Apollo 11, Aldrin e Armstrong segnalarono l’evento con cui ho aperto l’articolo, nello stesso periodo di 1-2 minuti in cui osservatori terrestri osservarono un fenomeno simile, probabilmente nella stessa posizione. 

Non è chiaro quale evento precedente il Capsule Communicator indichi all’Apollo 11, al tempo 076:57:07. Probabilmente si riferisce a un bagliore in Aristarchus segnalato dalla Nuova Zelanda circa 12 ore prima. Quella notte ci furono ben nove segnalazioni di TLP, di cui sette riguardanti Aristarchus in un intervallo di 14 ore, inclusi rapporti indipendenti (con fotografie) in cui il cratere risultava più luminoso del normale. Non ci fu alcun tentativo apparente sull’Apollo 11 di osservarlo durante la successiva rivoluzione, 2 ore e 15 minuti dopo. Ma ci sta: da lì a poco sarebbero atterrati sulla Luna: avevano altro a cui pensare.

Sono stati progettati diversi tipi di esperimenti sulle missioni Apollo, così come sul Lunar Prospector – la sonda spaziale della Nasa lanciata nel 1998 come parte del Programma Discovery, progettata per orbitare attorno alla Luna e mappare la sua superficie, analizzandone la composizione chimica, il campo magnetico e gravitazionale – per rilevare e identificare la presenza di gas nella tenue atmosfera lunare, oltre ai prodotti di decadimento degli isotopi radioattivi gassosi associati. Sebbene alcuni di questi esperimenti abbiano operato solo pochi giorni o settimane in prossimità della Luna, la maggior parte ha effettivamente riscontrato evidenze di degassamento. 

Lo stesso Crotts, insieme a Cameron Hummels, sempre nel 2009 ha pubblicato uno studio sul degassamento, facendo previsioni su come il gas che fuoriesce attraverso la superficie lunare potrebbe influenzare la distribuzione della regolite lunare, producendo perturbazioni coerenti con i TLP osservati. È stata infatti riscontrata una forte correlazione geografica di alcuni TLP con il degassamento lunare del radon-222 (222Rn), un gas radioattivo prodotto dal decadimento dell’uranio-238, presente nelle rocce lunari. In particolare, i dati raccolti dalla sonda Lunar Prospector hanno rilevato emissioni episodiche di radon-222 in corrispondenza di crateri noti per frequenti TLP, come Aristarchus e Kepler. Queste emissioni sono state interpretate come prove di degassamento attivo, potenzialmente responsabile di alcuni TLP osservati. Più in generale, studi statistici mostrano che le aree di emissione episodica di radon-222 coincidono con i siti dove sono stati riportati i TLP più robusti, una sovrapposizione che ha una probabilità molto bassa di essere casuale.

Dei quattro episodi in cui sono state rilevate emissioni di gas radon-222 grazie alla rilevazione di particelle alfa (dai rivelatori dell’Apollo 15 e del Lunar Prospector), ciascuno di essi si colloca nella piccola minoranza della superficie lunare responsabile delle robuste segnalazioni di TLP (Grimaldi, Kepler e Aristarchus – due volte). Inoltre, esiste una correlazione significativa tra i luoghi in cui sono stati rilevati TLP e i bordi dei mari, che è simile nella descrizione alla significativa correlazione tra i bordi dei mari e i terremoti lunari (moonquakes). Alcune teorie collegano infatti i TLP ai moonquakes e alla presenza di “mascons” (anomalie di massa nel sottosuolo lunare). La correlazione con i bordi dei mari è osservata per la densità di particelle alfa derivanti dal decadimento del Po-210, che è un tracciante del degassamento lunare come prodotto del decadimento del gas Rn-222. 

Diversi programmi, principalmente condotti da gruppi di astronomi amatoriali e professionisti, hanno effettuato – e stanno tuttora effettuando –  osservazioni della Luna con l’obiettivo di costruire set di dati scientificamente utili per affrontare il problema dei TLP in modo sistematico. Attualmente, per monitorare e comprendere i TLP, esistono programmi di ricerca coordinati da associazioni astronomiche come la Sezione Luna dell’UAI in collaborazione con la British Astronomical Association (BAA) e l’Association of Lunar & Planetary Observers (ALPO), che prevedono osservazioni mensili mirate di aree lunari specifiche sotto condizioni di illuminazione identiche a quelle in cui i TLP sono stati precedentemente segnalati, al fine di verificare la reale presenza di questi fenomeni transienti e studiarne la natura. Nel 2025, diverse missioni spaziali come Prime-1 della Nasa, l’indiana Chandrayaan-3 e Blue Ghost M1 di Firefly Aerospace stanno esplorando la Luna con strumenti avanzati, fornendo dati che possono indirettamente aiutare a comprendere meglio le condizioni che potrebbero essere correlate ai TLP. Certo, non sono vicine ad Aristarchus.

Le principali ipotesi sulle cause dei TLP, oltre alla fuoriuscita di gas sotterranei già descritta, coinvolgono l’impatto di meteoriti, fenomeni elettrostatici (scariche o bagliori dovuti a polveri cariche) e – ovviamente – condizioni osservative sfavorevoli (effetti atmosferici, strumentali o anche psicologici). 

Nonostante i progressi compiuti da Cameron, Middlehurst, Moore, Darling e secoli di ricercatori e osservatori, lo stato attuale dei dati resiste all’applicazione del metodo scientifico al problema dei fenomeni lunari transitori. Esistono esempi lampanti di diversi casi ben documentati in cui i TLP sono confermati e suggeriscono una connessione con meccanismi fisici, ma le prove più convincenti non presentano registrazioni permanenti che consentano la verifica e l’elaborazione di ipotesi. È in corso lo sviluppo di reti di telescopi robotici e programmi di monitoraggio automatico, nonché il contributo di missioni spaziali recenti e future che utilizzano strumenti avanzati per studiare la Luna e supportare la comprensione dei TLP. Per ora, penso sia meglio rimanere scettici riguardo a qualsiasi conclusione basata esclusivamente sull’attuale database ottico di rapporti TLP, e continuare a fare il possibile per acquisire nuovi dati, scientificamente attendibili.

Per saperne di più:

• Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “Transient Lunar Phenomena: regularity and reality” di Arlin P.S. Crotts