I Mari Lunari

Sono passati poco più di quattro secoli da quel 1609; anno in cui Galileo Galilei puntò per la prima volta il suo telescopio verso la Luna. Da allora tutto è cambiato. Con il telescopio abbiamo potuto studiare ed apprendere la natura del nostro satellite naturale ponendo le basi di quell’impresa fantastica che, 360 anni dopo, è stata lo sbarco dell’uomo sulla Luna. Prima dell’invenzione del telescopio, per migliaia di anni, l’uomo ha osservato la Luna unicamente a occhio nudo. Il suo moto è stato utilizzato per misurare il tempo e le regioni chiare e scure della sua superficie hanno ispirato numerosi miti e leggende. Partendo dalle congetture del filosofo greco Plutarco si diffuse in passato l’idea che la Luna dovesse essere un luogo del tutto simile alla Terra. Su di essa pertanto dovevano esserci mari, monti, laghi, fiumi, valli e pianure. Questa ipotesi, oggi inverosimile, era supportata dall’osservazione di quelle macchie chiare e scure visibili ad occhio nudo sulla superficie lunare che per gli antichi rappresentavano mari e continenti. Malgrado ciò, non era molto chiaro quali fossero realmente i mari e i continenti. Infatti, se per Leonardo da Vinci i mari erano le regioni chiare della Luna per Galileo Galiei erano invece quelle scure. La decisione “ufficiale” venne presa nel 1651, sulla basa della convenzione utilizzata nella mappa lunare redatta dall’astronomo italiano Giovanni Riccioli in collaborazione con l’allievo Francesco Grimaldi e pubblicata nell’Almagestum Novum. A partire da allora ci si riferisce alle regioni scure della Luna con il nome di “mare” (in inglese mare/maria) e quelle chiare con il nome di “terre” o altipiani (highland/highlands). In questo post andremo ad approfondire cosa sono i mari, come si sono formati e come osservarli al telescopio.

I MARI LUNARI

Come descritto nell’articolo “Nascita ed evoluzione della Luna”, circa 4.4 miliardi la Luna possedeva una superficie solida composta principalmente da anortosite. Nelle profondità del nostro satellite invece, le rocce basaltiche che costituivano il mantello lunare si trovavano allo stato fuso a seguito di processi di riscaldamento (radioattività, effetti mareali) formando vere e proprie sacche di magma sotterranee. Successivamente, tale magma ha iniziato a muoversi lentamente portandosi da una profondità di circa 150 – 400 km fino a ridosso della crosta lunare. Questo moto ebbe una durata stimata tra i 700 milioni e i 2 miliardi di anni. Sfruttando le brecce presenti nella crosta lunare primordiale, 4.3 miliardi di anni fa il magma iniziò ad emergere in superficie formando colate laviche più o meno estese.

Nel periodo successivo, tra 4.3 e 3.8 miliardi di anni fa, la Luna subì un intesto bombardamento meteorico. Questo creò imponenti bacini da impatto (detti in inglese basin/basins) con diametri anche superiori ai 300 km. La posizione ed il nome di questi bacini per il lato visibile della Luna sono riportati in figura 1.

Figura 1: bacini da impatto originatisi tra 4.3 e 3.8 miliardi di anni fa, relativi al lato visibile della Luna.

A seguito di questi imponenti impatti, nei pressi dei più grandi bacini, la crosta lunare andò ad assottigliarsi. Questo assottigliamento assunse dimensioni rilevanti nel lato visibile del nostro satellite in quanto la crosta lunare era originariamente meno spessa del lato nascosto (per maggiori informazioni si legga l’articolo “Nascita ed evoluzione della Luna”). Il magma basaltico sottostante trovò così una nuova via di accesso alla superficie del nostro satellite naturale, scorrendo tra le crepe della crosta al di sotto dei più grandi bacini da impatto. Anche in questo caso, il processo fu lento, e tra i 3.8 e 3.9 miliardi di anni fa, fiumi di lava iniziarono a riversarsi nei bacini. Le alte temperature raggiunte durante l’estrusione così come il basso contenuto di Alluminio e l’elevato contenuto di Ferro delle rocce basaltiche lunari, fecero si che la lava lunare fosse particolarmente fluida, 10 volte meno viscosa di quella terrestre. Tale fluidità ha impedito la formazione di veri e propri coni vulcanici sulla Luna. Inoltre, la gravità ridotta presente sul nostro satellite così come l’assenza di un’atmosfera ha permesso alla lava di muoversi su lunghe distanze (centinaia di chilometri) creando veri e propri mari di lava. La lava andò poi nel tempo a raffreddarsi, creando distese pianeggianti: i “mari” lunari. Essendo il basalto una roccia particolarmente scura, i mari risultano ben distinguibili dalle terre lunari costituite dalla chiara anortosite. Anortosite e basalto sono quindi la chiave di lettura delle macchie chiare e scure che osserviamo ad occhio nudo sul disco lunare (vedi Figura 2).

Figura 2: l’anortosite che compone le terre lunari è una roccia magmatica intrusiva di colore chiaro composta quasi completamente da feldspato plagioclasico (A). Il basalto di cui sono composti i mari lunari è invece una roccia effusiva di origine vulcanica di colore particolarmente scuro (B). Anortosite e basalto sono presenti anche sulla Terra.

Le eruzioni vulcaniche proseguirono in maniera sostenuta fino a circa un miliardo di anni fa. Da allora la distribuzione dei mari e delle terre rimase pressoché invariata. I mari coprirono così il 16% dell’intera superficie lunare. Malgrado ciò, a seguito dello spessore ridotto delle colate laviche, le rocce basaltiche costituiscono oggi solo l’1% della crosta lunare. Studi recenti (2012) basati sui risultati ottenuti dalle sonde Lunar Reconnaissance Orbiter e Chandrayaan-I hanno però dimostrato che, seppur di piccola entità e non in grado di formare mari lunari, le eruzioni vulcaniche lunari sono proseguite fino a 100 milioni di anni fa.

La nomenclatura lunare, approvata dall’Unione Astronomica Internazionale, prevede oltre al sostantivo “mare”, l’utilizzo dei termini “oceano” (in latino oceanus, ocean in inglese) per indicare mari particolarmente estesi o “laghi” (lacus, lake), “paludi” (palus, marsh) e “golfi” (sinus, bay) per mari di dimensioni particolarmente ridotti.

Di seguito riportiamo la lista completa di tutti i mari, laghi, paludi e golfi lunari. I nomi sono riportati in latino (in parentesi la traduzione in italiano ed inglese). Cliccando sul nome proprio del mare, lago, palude o golfo si può accedere direttamente alla pagina di approfondimento. Ad oggi il lavoro di ripresa al telescopio e scrittura degli articoli è ancora in fase di sviluppo e pertanto ci scusiamo se alcuni link non saranno disponibili (ad oggi tutti). La posizione dei mari, laghi, paludi e golfi relativi al lato visibile della Luna sono riportati in figura 3.

Figura 3: posizione dei mari (A), laghi (B), paludi e golfi lunari (C), relativi al lato visibile della Luna
  • Mare Anguis (Mare del Serpente, Serpent Sea)
  • Mare Australe (Mare Australe, Southern Sea)
  • Mare Cognitum (Mare Conosciuto, Sea of Knowledge)
  • Mare Crisium (Mare delle Crisi, Sea of Crises)
  • Mare Fecunditatis (Mare della Fecondità, Sea of Fecundity)
  • Mare Frigoris (Mare del Freddo, Sea of Cold)
  • Mare Humboldtianum (Mare di A. von Humboldt, Sea of A. von Humboldt)
  • Mare Humorum (Mare degli Umori, Sea of Moisture)
  • Mare Imbrium (Mare delle Piogge, Sea of Showers)
  • Mare Ingenii (Mare dell’Ingegno, Sea of Cleverness) – lato nascosto della Luna
  • Mare Insularum (Mare delle Isole, Sea of Islands)
  • Mare Marginis (Mare del Margine, Sea of the Edge)
  • Mare Moscoviense (Mare Moscoviense, Sea of Muscovy) – lato nascosto della Luna
  • Mare Nectaris (Mare del Nettare, Sea of Nectar)
  • Mare Nubium (Mare delle Nubi, Sea of Clouds)
  • Mare Orientale (Mare Orientale, Eastern Sea)
  • Mare Serenitatis (Mare della Serenità, Sea of Serenity)
  • Mare Smythii (Mare di Smyth, Smyth’s Sea)
  • Mare Spumans (Mare Spumeggiante, Foaming Sea)
  • Mare Tranquillitatis (Mare della Tranquillità, Sea of Tranquillity)
  • Mare Undarum (Mare delle Onde, Sea of Waves)
  • Mare Vaporum (Mare dei Vapori, Sea of Vapors)
  • Oceanus Procellarum (Oceano delle Tempeste, Ocean of Storms)

A questi vanno ad aggiungersi i laghi lunari:

  • Lacus Aestatis (Lago dell’Estate, Lake of Summer)
  • Lacus Autumni (Lago dell’Autunno, Lake of Autumn)
  • Lacus Bonitatis (Lago della Bontà, Lake of Goodness)
  • Lacus Doloris (Lago del Dolore, Lake of Sorrow)
  • Lacus Excellentiae (Lago dell’Eccellenza, Lake of Excellence)
  • Lacus Felicitatis (Lago della Felicità, Lake of Happiness)
  • Lacus Gaudii (Lago della Gioia, Lake of Joy)
  • Lacus Hiemalis (Lago Invernale, Lake of Winter)
  • Lacus Lenitatis (Lago della Dolcezza, Lake of Softness)
  • Lacus Luxuriae (Lago della Lussuria, Lake of Luxury) – Lato nascosto della Luna
  • Lacus Mortis (Lago della Morte, Lake of Death)
  • Lacus Oblivionis (Lago dell’Oblio, Lake of Forgetfulness) – Lato nascosto della Luna
  • Lacus Odii (Lago dell’Odio, Lake of Hatred)
  • Lacus Perseverantiae (Lago della Perseveranza, Lake of Perseverance)
  • Lacus Solitudinis (Lago della Solitudine, Lake of Solitude) – Lato nascosto della Luna
  • Lacus Somniorum (Lago dei Sogni, Lake of Dreams)
  • Lacus Spei (Lago della Speranza, Lake of Hope)
  • Lacus Temporis (Lago del Tempo, Lake of Time)
  • Lacus Timoris (Lago della Paura, Lame of Fear)
  • Lacus Veris (Lago della Primavera, Lake of Spring)

le paludi ed I golfi:

  • Palus Epidemiarum (Palude delle Epidemie, Marsh of Epidemics)
  • Palus Putredinis (Palude della Decadenza, Marsh of Decay)
  • Palus Somni (Palude del Sonno, Marsh of Sleep)
  • Sinus Aestuum (Golfo dei Flutti, Seething Bay)
  • Sinus Amoris (Golfo dell’Amore, Bay of Love)
  • Sinus Asperitatis (Golfo delle Asperità, Bay of Roughness)
  • Sinus Concordiae (Golfo della Concordia, Bay of Harmony)
  • Sinus Fidei (Golfo della Fede, Bay of Trust)
  • Sinus Honoris (Golfo dell’Onore, Bay of Honor)
  • Sinus Iridum (Golfo degli Arcobaleni, Bay of Rainbows)
  • Sinus Lunicus (Golfo delle sonde LUNA, Lunik Bay)
  • Sinus Medii (Golfo di Mezzo, Bay of the Center)
  • Sinus Roris (Golfo della Rugiada, Bay of Dew)
  • Sinus Successus (Golfo del Successo, Bay of Success)

EMOZIONI LUNARI

In questo paragrafo andremo a descrivere come “vedere” con i nostri occhi alcuni dei concetti descritti in questo articolo. In particolare, affronteremo i seguenti temi: giochiamo con i mari e il primo passo sulla Luna.

GIOCHIAMO CON I MARI

Fin dall’antichità l’uomo ha rivolto il suo sguardo alla Luna, incuriosito da quelle macchie scure ivi presenti che in questo post abbiamo imparato a conoscere come “mari lunari”. Non avendo mezzi a disposizione, l’uomo del passato ha cercato di giustificare quelle macchie ricamandoci storie, miti e leggende. In particolare, vedere delle immagini di animali o persone sul disco lunare è un aspetto comune a tutte le culture. In Europa sono particolarmente diffusi i miti su “l’uomo della Luna” disegnato dai mari lunari sulla superficie del nostro satellite naturale. Generalmente questo uomo si trovava sulla Luna a seguito di alcune colpe commesse. Indipendentemente dai miti e dalle leggende, disegnare immagini sulla superficie lunare è un gioco tanto antico quanto divertente. Vi invitiamo pertanto a identificare, osservando la Luna ad occhio nudo, le figure più note come riportato in figura 4.

Figura 4: alcune delle immagini che è possibile disegnare utilizzando la distribuzione di mari e terre sulla superficie del nostro satellite naturale.

Curiosità: Dante Alighieri nella Divina Commedia si pone la questione di cosa sono i mari lunari (definiti segni bui) e rivolgendosi a Beatrice chiede:

“Ma ditemi: che son li segni bui

di questo corpo, che là giuso in terra

fan di Cain favoleggiare altrui?”

 

(Par. II, 49-51)

Anche in questo caso, Dante riprende il mito dell’uomo della Luna identificandolo con Caino. Ovviamente Beatrice non aveva letto questo post e quindi non riuscirà a rispondere a Dante in modo esaustivo.

IL PRIMO PASSO SULLA LUNA

Il 20 luglio del 1969 gli statunitensi Neil Armstrong e Buzz Aldrin sbarcarono per la prima volta sul nostro satellite naturale nell’ambito della missione NASA APOLLO XI. Alcuni lettori avranno vissuto direttamente quell’evento tanto grandioso quanto emozionante. Altri invece, come il sottoscritto, l’hanno vissuto guardando i documentari o leggendo libri. Ambedue i tipi di lettore però sono accomunati dal voler vedere, con i propri occhi, il luogo dello sbarco. Questo è situato a sud del Mare della Tranquillità (Mare Tranquillitatis) vicino al cratere Sabine D in quanto particolarmente pianeggiante come evidenziato dalle sonde automatiche Ranger 8 e Surveyor 5. Di seguito mostriamo una serie di immagini della Luna con zoom via via maggiori al fine di indentificare il luogo dello sbarco (figura 5).

Figura 5: serie di immagini per identificare il punto di sbarco della missione APOLLO XI

Curiosità: le missioni APOLLO porteranno a Terra 382 kg di rocce lunari raccolte in vari punti della superficie. La missione APOLLO XI in particolare riportò rocce provenienti dal Mare della Tranquillità. Tra questi vi era un minerale mai osservato (a quel tempo) sulla Terra. Oggi questo prende il nome di Armalcolite in onore ai tre astronauti Armstrong, Aldrin e Collins. L’Armacolite è un minerale presente in piccole parti nei basalti ricchi di titanio come quelli raccolti nel Mare della Tranquillità.

One thought on “I Mari Lunari

  1. interessantissmo e molto ben esplicato,molto graditi gli approfondimenti sulla storia geologica del nostro satellite,hai chiarito e fugato dubbi sulla sua storia mettendo bene in risalto l’aspetto scientifico dell’argomento…ottimo lavoro Davide!!!!

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