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Se avessi le stesse vedute della Terra e della luna della nave spaziale Voyager 1 di Saturno quando volò dal pianeta inanellato nel 1980, vedresti le due sfere familiari proiettare ombre drammatiche. A un osservatore all'interno di una di queste ombre, il pianeta appare scuro. Mentre la luna orbita attorno alla Terra, la quantità che si trova nell'ombra cambia costantemente. Non c'è nulla che lo copra fisicamente; l'oscurità è il risultato del tuo punto di vista.
Giorno e notte
Ogni corpo nel sistema solare ha un lato giorno e notte. Per un osservatore opportunamente posizionato, il lato giorno brilla con la luce riflessa del sole, mentre il lato notte è in ombra e invisibile; una linea separa queste due metà del corpo. Gli osservatori sulla Terra possono vedere le ombre dei tre grandi corpi che passano tra questo pianeta e il sole: Mercurio, Venere e la luna. Tutti i pianeti e le lune oltre l'orbita terrestre, d'altra parte, appaiono sempre pieni, a meno che non vi accorgiate che uno viene eclissato da un altro.
Luna piena e Luna nuova
La linea che divide giorno e notte sulla luna è diritta e il fatto che metà della luna sia in luce mentre l'altra metà è al buio non cambia mai. Ciò che cambia è l'orientamento della luna rispetto alla Terra e al sole. Quando la luna è oltre l'orbita terrestre e in linea diretta con il sole, appare piena, proprio come fanno tutti i pianeti extraterrestri. Quando è esattamente tra la Terra e il sole, d'altra parte, vedi solo l'ombra della luna nuova.
Le fasi della luna
Man mano che la luna nuova si riempie gradualmente, è possibile osservarla gradualmente diventare più leggera, passare dalla crescente mezzaluna al primo quarto alla crescente gibbosa al pieno. La quantità di luce che osservi in una determinata notte è il risultato della relazione angolare tra il sole, la luna e la Terra. Analogamente, mentre la luna continua nella sua orbita, puoi osservare l'ombra aumentare man mano che avanza attraverso un gibboso calante, un terzo quarto e una mezzaluna calante fino a quando non è di nuovo nuova. Non c'è nulla che copra l'ombra: è semplicemente quella parte della luna su cui il sole non splende.
Le fasi di Venere
Anche i pianeti inferiori - Mercurio e Venere - presentano fasi, ma poiché questi pianeti appaiono così piccoli, nessuno conosceva queste fasi finché gli astronomi non potevano osservarli con i telescopi. Quando Venere si trova sullo stesso lato del sole della Terra, diventa gradualmente una mezzaluna, scompare e poi ricompare. Poiché Venere è vicino quando questo accade, è anche luminoso e questo fenomeno ha portato gli antichi a credere che fossero due stelle. Hanno chiamato la calante Venere Hesperos, la stella della sera perché appare quando il sole sta tramontando. La ceretta Venere, che sorge appena prima del sole, era Fosforo, la stella del mattino.