Proprieta' Fisiche martedì 19 settembre 2017 Registrazione Login

PROPRIETA' FISICHE Riduci

Dati statistici e tabelle

Comparazione delle proprietà fisiche

Proprietà

Luna

Terra

Massa

7.3x1022 Kg

5.9x1024 Kg

Raggio (sferico)

1738 Km

6371 Km

Superficie

37.9x106 Km2

510.1x106 Km2

Ellitticità’

0.0005

0.0034

Densità

3.34 g/cm3

5.52 g/cm3

Gravità all’equatore

1.62 m/s2

9.81 m/s2

Velocità di fuga all’equatore

2.38 Km/s

11.2 Km/s

Tempo di rotazione

27.3 giorni

23.9 ore

Inclinazione dell’asse

  41’

23° 28’

Temperatura media

107° (giorno) -153° (notte)

22°

Temperatura estrema

-233° (min) 123° (max)

-89° (min) 58° (max)

Atmosfera

104 molecole per cm3

2.5x1019 molecole per cm3

Inerzia

0.395

0.3315

Flusso di calore in superficie

29mW/m2

63 mW/m2

Energia sismica

2x1010 J per anno

1017 J per anno

Campo magnetico

0

24-56 A/m

 

Atmosfera

Contrariamente a quanto si ritiene comunemente, la luna possiede un atmosfera, seppur molto tenue; la concentrazione molecolare dei gas e’ infatti 1014 volte più bassa di quella terrestre. C’e’ però da dire che la misurazione (e l’analisi) di questi gas e’ stata molto complessa a causa delle forti contaminazioni dovute ai gas di scarico dei moduli lunari, sia in fase di discesa che di decollo. Bisogna infatti tenere conto che la massa totale dei gas lunari ammonta a circa 1000 Kg, che e’ circa la stessa quantità di gas rilasciata da un modulo lunare. Quindi, sei missioni Apollo hanno scaricato sulla luna sei volte la massa totale della sua atmosfera! Il Contatore a Catodo Freddo usato nelle missioni Apollo 12, 14 e 15 mostra chiaramente come i dati registrati sulla concentrazione dei gas finissero fuori scala ma anche la loro fluttuazione fra la notte e il giorno. Un altro fenomeno che causava interferenza nella registrazione dei dati reali era dovuto al fatto che alcuni gas di scarico (acqua, anidride carbonica e altri) venivano assorbiti dal terreno durante la notte e rilasciati durante il giorno. Insomma,non era stato facile separare i gas originali da quelli immessi dagli astronauti. Durante la missione Apollo 17, si decise così di utilizzare un mini spettrometro di massa (Esperimento sulla Composizione dell’Atmosfera Lunare, LACE) che riuscisse a misurare dati non contaminati, riuscendoci perfettamente ma non senza qualche problema. Grazie a questo esperimento, adesso sappiamo che i gas che costituiscono l’atmosfera lunare sono neon, elio, idrogeno e argon. Idrogeno e neon provengono interamente dal vento solare; elio proviene al 90% dal vento solare e 10% e’ probabilmente radiogenico. Argon, infine, deriva al 90% dal decadimento radioattivo del potassio 40K e il 10% dal vento solare.

Oltre ai succitati elementi, l'atmosfera lunare tende ad essere pervasa anche da particelle di polvere lunare che, grazie a delle forze di repulsione elettrostatica, riescono a creare uno strato spesso qualche metro. Ultimamente, la sonda LADEE si sta occupando di raccogliere dati su questa polvere lunare per investigare uno strano fenomeno, riportato anche da alcuni astronauti Apollo, di raggi luminosi di penombra - tipico evento terrestre che si verifica ad ogni tramonto accompagnato da nubi sparse, ma che sulla Luna non dovrebbe esistere. Cliccate il video sotto per saperne di piu'.

Video sugli strani fenomeni dell'atmosfera lunare

 

Struttura interna

Lo studio della Luna, nel corso degli ultimi 40 anni, ha rivelato una struttura interna 'a cipolla' simile a quella della terra: uno strato esterno dello spessore di circa 50 km chiamato crosta, un mantello suddiviso in tre sottostrati che ammontano circa a 2500-3000 km e un nucleo, suddiviso in interno (solido) ed esterno (fluido), del raggio di circa 330 km. I dati che hanno consentito gli scienziati lo sviluppo di questo modello di struttura provengono per la maggiorparte dai sismometri piazzati dagli astronauti delle missioni Apollo e, in tempi recenti, dalle sonde GRAIL e Lunar Prospector. I sismogrammi hanno registrato i movimenti dovuti sia ai lunamoti interni alla Luna che a quelli provocati dagli impatti dei moduli lunari ascendenti (questi riportavano gli astronauti sulla capsula di comando e poi venivano eiettati prima del ritorno sulla terra) e di parti dello stesso razzo vettore Saturn V. I sismografi sistemati sulla Luna hanno continuato a inviare dati sulla terra per anni, fino al loro spegnimento nel 1977.

 

Lunamoti

Ci sono voluti molti anni prima che gli scienziati della NASA si sbilanciassero sui movimenti interni della Luna; nel 2006, il professore Clive Neal dichiaro' ufficialmente che la Luna e' sismicamente attiva. Sono stati riconosciuti quattro tipi di lunamoti: (1) lunamoti profondi, 700 km sotto la superficie, causati da fenomeni di marea; (2) vibrazioni dall'impatto con i meteoriti; (3) tremori termali, dovuto al continuo processo di contrazione-espansione della crosta causato dalla forte escursione termica fra giorno e notte; (4) lunamoti superficiali, 20-30 km sotto la superficie. I primi tre tipi non sviluppano molta energia ma il quarto ha fatto registrare molte volte un energia pari a magnitudo 5.5 della scala Richter. Inoltre, questi terremoti superficiali hanno una durata maggiore di quelli terrestri: dieci minuti contro due, mediamente. Questa differenza viene spiegata col fatto che le rocce terrestri, essendo permeate d'acqua e aria, si comportano come "spugne" e dissipano l'energia sismica piu' rapidamente rispetto alle asciutte e rigide rocce lunari. Purtroppo, non si sa ancora ne' cosa provoca i lunamoti superficiali, ne' dove questi si verificano solitamente. Infatti, le stazioni sismometriche dispiegate dagli astronauti sono troppo ravvicinate fra loro per potere permettere una triangolazione esatta dell'ipocentro. Nel programma futuro della NASA, si dovrebbero studiare le aree del polo sud vicino al cratere Shackleton, in quanto questo luogo e' stato designato come possibile sito per la costruzione di una eventuale base lunare permanente. [nella foto, Aldrin mentre prepara un sismometro]

Video sulla scoperta dell'attivita' tettonica lunare

Profilo sismico lunare

Le analisi ottenute dai sismografi prodotti dalle sonde lunari hanno rivelato che, come per terra, la velocita' delle onde aumenta con la l'aumentare della profondita'. Nella figura sotto, il profilo sismico per i primi 40 km della superficie lunare.

 

Qui sotto, una comparazione dei profili sismici delle onde S e P fra terra e Luna. Queste ultime sono state desunte dall'analisi di circa 10.000 eventi sismici registrati dagli strumenti Apollo. Il profilo lunare suggerisce (ad alcuni autori particolarmente "avventurosi") che la crosta e' ricca in plagioclasi e feldspati ed e' spessa circa 60-70 km; che il mantello  consiste di olivine e pirosseni; che il nucleo e' composto probabilmente da ferro e zolfo e ha un raggio di circa 330 km (modificato da Vita-Finzi e Fortes, 2013).

 

 

 

Magnetismo

 

Prima della missione Apollo 11 si riteneva che la Luna fosse sempre stato un corpo celeste magneticamente morto; il suo campo attuale e’ infatti molto debole, quasi nullo. Com’e’ noto, il campo magnetico terrestre e’ causato dal movimento circolare (correnti convettive) del materiale fuso presente nel nucleo esterno. Questo movimento agisce come una dinamo e genera di conseguenza un campo magnetico capace di avviluppare la Terra; ma per gli scienziati il nucleo lunare e’ effettivamente troppo piccolo per potere generare un campo magnetico di forza simile a quello terrestre - il momento di dipolo magnetico della Luna e’ 2.8x108 Tesla per m3 contro 7.7x1015 della Terra. Durante le missioni Apollo 15 e 16, furono immessi in sub-orbita lunare delle sonde atte al rilevamento magnetico. I dati raccolti mostrarono che solamente  il 5% dei mari  ha un campo magnetico significativo e comunque piu’ debole rispetto alle alture. In particolare, fu evidenziato che queste “zone” di forte magnetismo si trovano agli antipodi di grandi bacini d’impatto recenti come Crisium, Serenitatis e Imbrium. Questa corrispondenza ha fatto ritenere che la magnetizzazione crostale sia avvenuta in corrispondenza di episodi di grandi impatti meteorici: questi impatti avrebbero generato un nube di plasma intorno alla Luna, la quale avrebbe agito da amplificatore al, seppur scarso, campo magnetico lunare. Questo modello presuppone comunque che, 3.9-3.6 miliardi di anni fa, possa essere esistito comunque un campo magnetico generato da una dinamo – la nube di plasma che genera un magnetismo indotto da cause esterne non e’ in grado di magnetizzare i minerali delle rocce in quanto e’ un evento che dura circa 12-48 ore, mentre il raffreddamento medio delle rocce sotto il punto di Curie (temperatura al di sotto della quale un materiale ferroso inizia a manifestare caratteristiche magnetiche) e’ di 12 giorni. Le analisi del paleomagnetismo sui campioni di roccia provenienti dal Mare Tranquillitatis, unita alle recenti scoperte di un nucleo lunare ferroso, hanno confermato la possibilità dell’esistenza di una dinamo magnetica lunare 4 miliardi di anni fa e di un campo di forza simile a quello che abbiamo oggi sulla terra! Il mistero da risolvere e’ dunque rivolto al perche’ un campo magnetico intrinseco cosi’ forte sia gradualmente diminuito fino alle misure minime odierne.

 

 Campo magnetico totale lunare ricostruito secondo i dati raccolti dalla sonda Lunar Prospector

continua...


FASE LUNARE CORRENTE Riduci
CURRENT MOON

Contatti: e-mail Riduci
email: postmaster@geologialunare.it

Dichiarazione per la Privacy Condizioni d'Uso Home |-:-| Origine Della Luna |-:-| Esplorazioni Lunari |-:-| Geomorfologia |-:-| Proprieta' Fisiche |-:-| Strumenti e Attrezzi |-:-| Mineralogia |-:-| Petrografia |-:-| Geochimica |-:-| Mappe |-:-| Esperimenti Didattici |-:-| Complottismo |-:-| L'Autore |-:-| Links |-:-| Collaborazioni |-:-| Contatti
Copyright (c) 2014