I molti colori della Luna

In queste sere d’estate molti avranno notato che il colore della Luna non è sempre uguale. Gialla e a volte rossiccia quando sorge ed è bassa sull’orizzonte, sempre più chiara man mano che si alza nel cielo fino a divenire di un bianco accecante quando è piena ed alta sulle nostre teste. Viene allora naturale chiedersi: ma qual è il vero colore della Luna? 

Qual è il vero colore della Luna?

La risposta definitiva in tal senso viene dalle foto delle missioni spaziali e in particolare da quelle scattate dagli astronauti delle varie missioni Apollo, foto da cui si vede chiaramente che la Luna è per la maggior parte di colore grigio scuro, con piccole regioni di grigio più chiaro e qualche chiazza di colore marrone chiaro. Il colore osservato della Luna, invece, è il risultato di tre fattori. Innanzitutto il colore della luce solare, dato che la Luna, come tutti sanno, non emette luce propria ma riflette la luce del Sole che, per definizione è di colore bianco: un colore che – come dimostrò per la prima volta il grande fisico inglese Isaac Newton – risulta dalla mescolanza di radiazioni di frequenza diverse (tutti i colori dell’arcobaleno) che vanno dal blu scuro al rosso cupo. Il fatto che il Sole stesso ci appaia giallo è dovuto da un lato ad un fenomeno atmosferico di cui si parlerà tra breve, e dall’altro alla sensibilità dell’occhio che ha la sua massima efficienza in corrispondenza della luce gialla. Un secondo fattore è il colore intrinseco della superficie lunare e il terzo è, per l’appunto, legato alle condizioni dell’atmosfera terrestre. 

Quali sono i fattori da cui dipende il colore della Luna?

Iniziamo da quest’ultimo. La nostra atmosfera, grazie alla presenza di polveri sospese nei suoi strati più bassi, agisce come un filtro che blocca la radiazione più blu e la diffonde in tutte le direzioni. Questo fenomeno, mentre da un lato determina il colore azzurro del cielo durante il giorno, dall’altro fa sì che, nel guardare direttamente il Sole, la radiazione che colpisce il nostro occhio abbia una componente blu molto ridotta e che il colore solare appaia diverso, non più bianco ma giallo. Quando il Sole è basso sull’orizzonte, lo spessore di atmosfera attraversato dai raggi solari è molto maggiore e quindi anche l’efficacia delle polveri nel filtrare la radiazione blu aumenta. Ciò spiega perché il Sole all’alba, ma soprattutto al tramonto, appaia molto spesso di colore arancione o addirittura rossiccio. Lo stesso fenomeno vale anche per la Luna e spiega perché al suo sorgere essa appaia spesso di colore giallo o giallo bruno. Quando invece la Luna è alta sull’orizzonte, lo spessore di atmosfera attraversato dalla radiazione è molto minore e così anche l’assorbimento della luce blu ed il colore del nostro satellite ritorna ad essere quello della radiazione solare: bianco. Si potrebbe obbiettare che se la Luna è grigia allora, quando è alta sull’orizzonte essa ci dovrebbe apparire grigia e non bianca. Basta però riflettere un attimo per convincersi che non è così. Il colore grigio è, infatti, una sorta di filtro neutro che assorbe la radiazione solare in modo pressoché uguale a tutte le frequenze e quindi non ne altera la distribuzione in colore ma produce solo un abbassamento dell’intensità luminosa.

La “Luce Cinerea”

Veniamo ora a un altro aspetto curioso legato al colore del nostro satellite. Gli osservatori più attenti si saranno certamente accorti del fatto che, nelle notti particolarmente limpide e soprattutto quando la falce illuminata copre solo piccola parte del disco lunare, una debole luminescenza rischiara la zona che, almeno in teoria, dovrebbe essere in ombra. Questa luminescenza conferisce alla superficie lunare un colore grigiastro e a volte è talmente intensa da permettere persino di scorgere i dettagli più grandi della superficie lunare. Si tratta della cosiddetta “Luce Cinerea”, nota fin dall’antichità, che è il risultato di una doppia riflessione: la luce del Sole, riflessa dal nostro pianeta verso la superficie lunare, viene a sua volta riflessa dalla Luna che ci appare quindi debolmente illuminata. A parità di altre condizioni, l’intensità della luce cinerea può variare molto da notte a notte. Ciò è dovuto al fatto che la quantità di luce riflessa dal nostro pianeta dipende oltre che dalle posizioni reciproche di Terra, Sole e Luna, anche dalla geografia e dalla meteorologia terrestri. Gli oceani, per esempio, riflettono la luce in modo diverso dalle masse continentali, così come la presenza di uno spesso manto di nuvole aumenta di molto la quantità di luce riflessa. In altre parole, la luce cinerea è un discreto indicatore delle condizioni meteorologiche globali del nostro pianeta!

La “Luna Blu”

Veniamo infine alla cosiddetta “Luna Blu”. In passato, questa terminologia indicava un fenomeno per cui, a causa di particolari condizioni nella parte più alta dell’atmosfera terrestre, la Luna appariva effettivamente di colore blu. Si tratta di un evento talmente raro che in Inglese, l’espressione “Once in a blue Moon” ha finito per equivalere al nostrano “Una volta ogni morte di papa”. Dopo forti eruzioni vulcaniche, oppure dopo grandi incendi che hanno rilasciato grandi quantità di pulviscolo nell’atmosfera, la Luna può effettivamente apparire di un colore blu intenso. Anche in questo caso il fenomeno è dovuto all’assorbimento selettivo della radiazione solare operato dalle polveri sospese nell’atmosfera della Terra. Va però sottolineato che il termine “Luna Blu” oggi ha un significato completamente diverso e, per ragioni sconosciute a chi scrive, si usa per indicare la seconda luna piena che si verifica in uno stesso mese. Un fenomeno abbastanza frequente, visto che l’ultima si è verificata il 31 luglio di quest’anno (la prima si era avuta il 2 luglio).

Foto composta da esposizioni multiple che mostra come cambia il colore della Luna man mano che essa si alza nel cielo

Fotomontaggio della NASA che mostra i colori reali della Terra e della Luna

Giuseppe Longo

Ordinario di Astrofisica dell’Università Federico II di Napoli, associato al California Institute of Technology, all’Istituto Nazionale di Astrofisica e all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, nonché membro dell’Accademia Pontaniana, più antica accademia scientifica del mondo. Ha prodotto oltre 300 pubblicazioni scientifiche (più della metà su riviste internazionali) e da oltre un ventennio si occupa di divulgazione scientifica. I suoi interessi di ricerca riguardano la cosmologia osservativa e l’analisi automatica con tecniche di intelligenza artificiale dei dati prodotti dagli strumenti astronomici.