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Fenomeno lunare transiente

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Cratere Aristarchus dove sono avvenuti molti avvistamenti

Un fenomeno lunare transiente (transient lunar phenomenon - TLP) è un controverso tipo di eventi osservati a volte sulla superficie lunare, che si può manifestare come un temporaneo cambiamento di colore o di luce della superficie.

Questi eventi sono stati osservati da circa un millennio, alcuni dei quali riferiti da molti testimoni o da scienziati rispettabili. Tuttavia, la maggior parte dei fenomeni non sono riproducibili e non hanno alcun controllo sperimentale che potrebbe dare una spiegazione scientifica. In alcune riviste scientifiche è stato pubblicato qualche articolo riguardante questi fenomeni ma la comunità scientifica, a torto o a ragione, ha raramente discusso queste osservazioni. Sono state fornite alcune ipotesi, come la fuoriuscita di gas sotterranei o la formazione di crateri da impatto, ma la maggior parte degli scienziati sostiene che gli eventi citati nelle ipotesi dovrebbero avvenire in tempi geologici.

Descrizione dei fenomeni

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Gli eventi che sono stati osservati variano da nebbie localizzate a cambiamenti permanenti del panorama lunare. Cameron[1] li classifica in:

  1. gassosi, incluse nebbie e foschie
  2. colorazioni rossicce
  3. colorazioni verdi, blu o violette
  4. illuminazioni
  5. oscurazioni

Esistono due vasti cataloghi di fenomeni lunari transienti[1][2], il più recente dei quali conta 2254 eventi il più antico dei quali risale al sesto secolo. Tra gli eventi maggiormente affidabili, quasi un terzo è stato localizzato nei pressi del cratere Aristarchus.

Eventi più importanti

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Rapidi cambiamenti di albedo

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Particolari della superficie lunare subiscono veloci cambiamenti di luminosità che durano da qualche minuto a qualche ora con pulsazioni di qualche secondo.

Zone della superficie vengono oscurate

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Alcune zone della Luna subiscono un oscuramento o assumono un aspetto nebbioso, mentre le zone circostanti rimangono inalterate, gradatamente la parte oscurata si espande e col passare del tempo la superficie riprende il suo aspetto normale.

Colori

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Un altro aspetto è quello della assunzione di una colorazione rossastra o bluastra. Il cratere Aristarchus è soggetto a ciò con una certa frequenza.

Lampi di luce

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È un evento alquanto raro e dura solamente qualche frazione di secondo.

Arlin Crotts è uno dei maggiori studiosi del fenomeno. Assieme ai suoi collaboratori tiene monitorato il suolo lunare con telecamere di ripresa a bassa risoluzione ed elevata velocità di acquisizione, ed un'altra con una risoluzione più elevata, presso l'osservatorio di Cerro Tololo in Cile.

Cronologia degli avvistamenti

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Cratere Alphonsus

I seguenti sono alcuni tra i più famosi avvistamenti storici:

Lo stesso argomento in dettaglio: Cratere Giordano Bruno.
  • Il 18 giugno 1178 almeno cinque monaci di Canterbury riferirono uno strano evento lunare subito dopo l'alba.

«C'era una luminosa luna nuova e come è normale in questa fase i suoi corni erano rivolti ad est; ed improvvisamente il corno superiore si divise in due. Dal centro di questa divisione si innalzò una torcia fiammeggiante che lanciò fuori, a distanza considerevole, fuoco, braci e scintille. Nel frattempo il corpo lunare sottostante si contorse e, per dirlo con le parole di coloro che me lo hanno riferito e visto con i loro occhi, la luna pulsò come un serpente ferito. Dopo riprese la sua normale forma. Questo fenomeno si ripeté una dozzina di volte o più, con le fiamme che presero varie forme contorte e casuali e successivamente la luna tornò alla normalità. Dopo queste trasformazioni della luna da corno a corno, ovvero lungo la sua totale estensione, essa assunse un colore scuro[3][4][5].»

Nel 1976 Jack Hartung ipotizzò che i monaci videro all'epoca la formazione del cratere Giordano Bruno.

  • Durante la notte del 19 aprile 1787 il famoso astronomo inglese William Herschel notò tre macchie rosse nella parte in ombra della Luna[6]. Informò il re Giorgio III e gli altri astronomi di questo fenomeno, attribuendo la causa a vulcani in eruzione e riferì che la luminosità del più brillante era tre volte la luminosità della cometa che aveva scoperto il 10 aprile. Le sue osservazioni furono effettuate durante un'aurora boreale su Padova[7]. L'aurora a così basse latitudini è un fenomeno rarissimo e le sue osservazioni furono compiute qualche giorno prima del massimo dell'attività solare del maggio 1787.
  • Nel 1866 l'osservatore e cartografo lunare Johann Friedrich Julius Schmidt dichiarò che il cratere Linné aveva mutato il suo aspetto. In base ai suoi disegni tracciati dal 1841 al 1843 e da quelli di Johann Hieronymus Schröter affermò che "durante l'illuminazione obliqua fu completamente invisibile"[8], mentre ad angoli di illuminazione più alti era visibile come un punto luminoso. Dopo ripetute osservazioni affermò in seguito che: "Linné non può essere visto come un cratere di tipo normale sotto qualunque illuminazione" e che "era avvenuta qualche modifica locale". Al giorno d'oggi il cratere Linné può essere osservato come un normale cratere recente con un diametro di circa 2,4 km.
  • Il 2 novembre 1958 l'astronomo russo Nikolai A. Kozyrev osservò per mezz'ora una "eruzione" nei pressi del picco centrale del cratere Alphonsus utilizzando un telescopio riflettore da 48 pollici equipaggiato con uno spettrometro. Durante questo periodo lo spettro ottenuto mostrò delle linee di emissione dovute a molecole di C2 e C3[9]. Mentre stava rilevando un secondo spettrogramma notò "un notevole incremento nella luminosità della regione centrale e uno strano colore bianco". Dopo "improvvisamente la luminosità iniziò a decrescere" e lo spettro tornò normale.
  • Il 29 ottobre 1963 James A. Greenacre ed Edward Barr, due cartografi dell'Aeronautical Chart and Information Center[10] registrarono manualmente colorazioni rosso brillante, arancioni e rosa nel lato sudovest di una collina a sudest della Vallis Schröteri chiamata Testa del Cobra e nel bordo sudoccidentale interno del cratere Aristarchus[11]. Questo evento causò un notevole cambiamento nell'atteggiamento verso le osservazioni di fenomeni lunari transienti. Secondo lo scrittore Willy Ley[12] "La prima reazione nei circoli professionali fu naturalmente di sorpresa, seguita da scuse verso il grande astronomo del passato William Herschel". Una notazione di Winifred Sawtell Cameron afferma[13]: " e le altre osservazioni di novembre avviarono il moderno interesse e le osservazioni della Luna". La credibilità di queste scoperte derivò dalla fama di cartografo impeccabile di Greenacre. È interessante notare che questo enorme cambiamento di atteggiamento è stato provocato dalle reputazioni di cartografi e non dall'acquisizione di prove fotografiche.
  • Nella notte tra l'1 e il 2 novembre 1963, pochi giorni dopo l'ultimo avvistamento, nell'osservatorio del Pic du Midi situato nei Pirenei francesi, Zdenek Kopal[14] e Thomas Rackham[15] ripresero la prima fotografia di una "luminescenza su una vasta area lunare"[16]. L'articolo nella rivista Scientific American lo trasformò nell'evento transiente lunare maggiormente pubblicizzato[17] Kopal, come altri, supposero che la causa di un tale fenomeno potessero essere particelle solari ad alta energia[18].
  • Nel 1992 Audouin Dollfus dell'Observatoire de Paris riferì delle caratteristiche anomale presenti sul fondo del cratere Langrenus osservate tramite il telescopio da un metro. Mentre le osservazioni nella notte del 29 dicembre 1992 furono normali, nella notte successiva vennero registrate degli alti coefficienti di albedo e dei fenomeni di polarizzazione[19]. Dopo tre giorni ulteriori osservazioni mostrarono delle anomalie simili ma più piccole, nelle vicinanze. Le condizioni di visibilità erano quasi spettacolari, quindi le osservazioni non furono attribuire ad una riflessione speculare della luce solare. L'ipotesi principale consiste nella riflessione della luce da parte di nuvole di particelle generate da una fuoriuscita di gas dal fondo del cratere, che presenta delle fratture.

Spiegazioni

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Le spiegazioni per i fenomeni lunari transienti possono essere suddivise in quattro tipi:

  • fuoriuscita di gas (outgassing)
  • impatti
  • fenomeni elettrostatici
  • condizioni di osservazioni sfavorevoli

Fuoriuscita di gas

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Alcuni fenomeni lunari transienti potrebbero essere causati da fughe di gas da cavità sotterranee. Molti eventi di questo tipo potrebbero mostrare una distinta colorazione rossastra, mentre altri sono apparsi come nubi bianche o nebbie indistinte. La maggioranza dei fenomeni transienti sono stati avvistati in crateri il cui fondo è fratturato, ai bordi dei mari lunari o in altri luoghi che sono connessi dai geologi ad attività vulcanica. Tuttavia, questi luoghi sono anche quelli che catturano maggiormente l'attenzione degli astronomi, quindi la loro connessione con i fenomeni lunari transienti potrebbe essere influenzata.

I dati dello spettrometro a particelle alfa del Lunar Prospector sono a favore di questa ipotesi, indicando una recente fuoriuscita di radon dalla superficie[20]. In particolare, questi dati confermerebbero che le fuoriuscite di radon sarebbero avvenute in prossimità dei crateri Aristarchus e Kepler. Queste osservazioni potrebbero essere spiegate con la diffusione lenta e impercettibile di gas dalla superficie oppure in eventi improvvisi. In supporto a questa ipotesi, è stato suggerito che una regione con diametro di 3 km sarebbe stata modificata dalla fuoriuscita di gas[21][22], tuttavia è stato stimato che l'evento è accaduto un milione di anni fa. Tali fenomeni sarebbero quindi rari.

Impatti

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Gli eventi da impatto avvengono in continuazione sulla superficie lunare. Gli eventi più comuni sono quelli associati con le micrometeoriti, che colpiscono la Luna durante gli sciami meteorici. I lampi connessi a questo tipo di impatto sono stati osservati simultaneamente da diverse osservazioni a Terra[23][24][25]. Inoltre, dall'impatto della sonda ESA SMART-1 sono state osservate nuvole di materiali che sono state generate dallo scontro[26]. Gli impatti possono lasciare dei segni sulla superficie, e possono essere rilevati ed analizzati attraverso fotografie a risoluzione sufficientemente elevata scattate prima e dopo l'evento. Non sono state rilevate formazioni di crateri da impatto dal periodo del programma Apollo fino alla missione Clementine (risoluzione 100 m) e la più recente SMART-1 (risoluzione 50 m).

Fenomeni elettrostatici

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È stato supposto che gli effetti relativi alla carica e la scarica elettrostatica potrebbero spiegare alcuni fenomeni lunari transienti. È possibile che gli effetti elettrodinamici generati dalla fratturazione di materiali vicini alla superficie possano caricare dei gas eventualmente presenti[27]. Se questo evento avviene nelle vicinanze della superficie, la successiva scarica dei gas potrebbe dare luogo a fenomeni visibili dalla Terra. In alternativa, anche il caricamento di particelle tramite l'effetto triboelettrico potrebbe dare luogo a scariche elettrostatiche[28]. Infine un altro effetto osservabile dalla Terra potrebbe essere la levitazione elettrostatica della polvere nelle zone vicine al terminatore[29].

Condizioni di osservazione sfavorevoli

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Lo stesso argomento in dettaglio: Seeing.
Effetti dell'atmosfera terrestre (seeing) sull'osservazione del cratere lunare Clavius. Animazione di 8 fotogrammi tratti da un video

È possibile che alcuni fenomeni transienti lunari potrebbero essere connessi con condizioni di osservazioni sfavorevoli. Ad esempio, alcuni fenomeni che sono stati osservati erano relativi a oggetti di dimensioni vicine alla risoluzione dei telescopi che erano stati utilizzati. L'atmosfera terrestre inoltre può generare delle distorsioni temporanee significative. Altre spiegazioni che non sono connesse con la Luna includono l'avvistamento di satelliti artificiali in orbita e meteore[25].

Sono reali?

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La maggior parte delle osservazioni di fenomeni lunari transienti viene effettuata da un singolo osservatore e/o in un singolo luogo. La moltitudine di osservazioni riportate di questi fenomeni in punti specifici della Luna potrebbero essere considerate una prova per la loro esistenza. Tuttavia in assenza di osservazioni multiple da diverse posizioni sulla Terra di uno stesso evento, si dovrebbero considerare le osservazioni con cautela. Una possibile ipotesi per la maggior parte di questi fenomeni potrebbe essere causata dall'atmosfera terrestre. Se un evento venisse osservato da due luoghi diversi della Terra allo stesso istante, allora si potrebbe concludere la sua origine non-atmosferica.

Un tentativo in questo senso è stato compiuto durante la missione Clementine da un network di astronomi amatoriali. Furono osservati diversi eventi, tra cui quattro supportati da fotografie riprese dalla sonda. Tuttavia, analisi attente delle immagini non hanno mostrato differenze nei siti di osservazione[30]. Questo fatto non significa che le osservazioni erano errate, siccome eventi di fuoriuscita di gas sulla superficie lunare potrebbero non lasciare tracce visibili, ma non incoraggia l'autenticità degli eventi.

Attualmente l'Association of Lunar and Planetary Observers e la British Astronomical Association stanno coordinando un programma di riosservazione dei siti interessati in passato da fenomeni lunari transienti, in modo da documentare l'aspetto di queste zone mentre hanno la stessa illuminazione e nelle stesse condizioni di librazione lunare. Si potrebbero in questo modo individuare eventuali interpretazioni errate di quello che un osservatore potrebbe interpretare come un'anomalia. Inoltre, con le immagini digitali è possibile simulare la dispersione atmosferica, il seeing e la diffusione della luce in modo da determinare se questi effetti possono spiegare alcune osservazioni.

Note

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  1. ^ a b W. Cameron, Analyses of Lunar Transient Phenomena (LTP) Observations from 557–1994 A.D. (PDF), su cs.nott.ac.uk (archiviato dall'url originale il 26 settembre 2007).
  2. ^ Barbara Middlehurst, Jaylee Burley, Patrick Moore, and Barbara Welther, Chronological Catalog of Reported Lunar Events, in NASA TR, R-277, 1968.
  3. ^ Originale: "There was a bright new moon, and as usual in that phase its horns were tilted toward the east; and suddenly the upper horn split in two. From the midpoint of this division a flaming torch sprang up, spewing out, over a considerable distance, fire, hot coals, and sparks. Meanwhile the body of the moon which was below writhed, as it were, in anxiety, and, to put it in the words of those who reported it to me and saw it with their own eyes, the moon throbbed like a wounded snake. Afterwards it resumed its proper state. This phenomenon was repeated a dozen times or more, the flame assuming various twisting shapes at random and then returning to normal. Then after these transformations the moon from horn to horn, that is along its whole length, took on a blackish appearance."
  4. ^ Jack B. Hartung, Was the Formation of a 20-km Diameter Impact Crater on the Moon Observed on June 18, 1178?, in Meteoritics, vol. 11, 1976, pp. 187-194.
  5. ^ The Giordano Bruno Crater, su bbc.co.uk, BBC.
  6. ^ Herschel, W. (1956, May). Herschel's ‘Lunar volcanos.’ Sky and Telescope, pp. 302-304. (Reprint of An Account of Three Volcanos in the Moon, William Herschel's report to the Royal Society on April 26, 1787, reprinted from his Collected Works (1912))
  7. ^ Kopal, Z. (1966, December). Lunar flares. Astronomical Society of the Pacific Leaflets, 9, 401-408
  8. ^ J. F. Julius Schmidt, The Lunar Crater Linne, in Astronomical register, vol. 5, 1867, pp. 109-110.
  9. ^ Dinsmore Alter, The Kozyrev Observations of Alphonsus, in Publications of the Astronomical Society of the Pacific, vol. 71, 1959, pp. 46-47.
  10. ^ Greenacre, J. A. (1963, December). A recent observation of lunar color phenomena. Sky & Telescope, 26(6), 316-317
  11. ^ Zahner, D. D. (1963-64, December-January). Air force reports lunar changes. Review of Popular Astronomy, 57(525), 29, 36.
  12. ^ Ley, W. (1965). Ranger to the moon (p. 71). New York: The New American Library of World Literature, Inc.
  13. ^ Cameron, W. S. (1978, July). Lunar transient phenomena catalog (NSSDC/WDC-A-R&S 78-03). Greenbelt, MD: NASA Goddard Space Flight Center
  14. ^ Meaburn, J. (1994, June). Z. Kopal. Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, 35, 229-230
  15. ^ Moore, P. (2001). Thomas Rackham, 1919-2001. Journal of the British Astronomical Association, 111(5), 291.
  16. ^ Kopal, Z. & Rackham, T. W. (1963). Excitation of lunar luminescence by solar activity. Icarus, 2, 481-500
  17. ^ Kopal, Z. (1965, May). The luminescence of the moon. Scientific American, 212(5), 28
  18. ^ Kopal, Z. & Rackham, T. W. (1964, March). Lunar luminescence and solar flares. Sky & Telescope, 27(3), 140-141
  19. ^ Audouin Dollfus, Langrenus: Transient Illuminations on the Moon, in Icarus, vol. 146, 2000, pp. 430-443.
  20. ^ S. Lawson, W. Feldman, D. Lawrence, K. Moore, R. Elphic, and R. Belian, Recent outgassing from the lunar surface: the Lunar Prospector alpha particle spectrometer, in J. Geophys. Res., vol. 110, 2005, pp. doi:10.1029/2005JE002433.
  21. ^ G. Jeffrey Taylor, Recent Gas Escape from the Moon, su psrd.hawaii.edu, 2006.
  22. ^ P. H. Schultz, M. I. Staid, and C. M. Pieters, Lunar activity from recent gas release, in Nature, vol. 444, 2006, pp. 184-186.
  23. ^ Tony Phillips, Explosions on the Moon, su science.nasa.gov, 30 novembre 2001 (archiviato dall'url originale il 5 dicembre 2006).
  24. ^ Brian Cudnik, David W. Palmer, David M. Palmer, Anthony Cook, Roger Venable, and Peter Gural, The Observation and Characterization of Lunar Meteoroid Impact Phenomena, in Earth, Moon and Planets, vol. 93, 2003, pp. 97-106.
  25. ^ a b Lunar impact monitoring, su nasa.gov, NASA. URL consultato il 1º maggio 2019 (archiviato dall'url originale il 4 settembre 2019).
  26. ^ SMART-1 impact flash and dust cloud seen by the Canada-France-Hawaii Telescope, su esa.int, 2006.
  27. ^ Richard Zito, A new mechanism for lunar transient phenomena, in Icarus, vol. 82, 1989, pp. 419-422.
  28. ^ David Hughes, Transient lunar phenomena, in Nature, vol. 285, 1980, p. 438.
  29. ^ Trudy Bell and Tony Phillips, New Research into Mysterious Moon Storms, su space.com, 7 dicembre 2005.
  30. ^ B. Buratti, W. McConnochie, S. Calkins, and J. Hillier, Lunar transient phenomena: What do the Clementine images reveal?, in Icarus, vol. 146, 2000, pp. 98-117.

Voci correlate

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Collegamenti esterni

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