Relazioni Terra - Luna

Il sistema costituito dalla Terra e dalla Luna può apparire, a un osservatore posto nello spazio, simile più a un pianeta doppio che a un pianeta con un solo satellite. Infatti, anche se altri pianeti del Sistema Solare sono dotati di satelliti, questi ultimi hanno solitamente dimensioni estremamente ridotte se confrontate con quelle del loro pianeta. Questo però non avviene nel caso della Luna: intatti, con un volume pari a 1/50 di quello terrestre e una massa pari a 1/81 della Terra, essa presenta valori relativi superiori a quelli degli altri satelliti del Sistema Solare quando vengono confrontati coi rispettivi pianeti, e a questi dati si aggiunga il fatto che il diametro della Terra è solo circa quattro volte superiore a quello lunare.

Malgrado queste caratteristiche e la relativa vicinanza dei due corpi celesti (384 000 km), il carattere dinamico della Terra e della sua storia geologica contrasta fortemente con il quadro del suo satellite quale risulta sia all'analisi telescopica che all'esplorazione spaziale condotta direttamente sul posto.

Quasi tutte le profonde differenze osservabili attualmente debbono la loro origine a due cause fondamentali, e cioè la mancanza assoluta di acqua nelle distese lunari e un livello energetico inferiore manifestato dalla Luna nel corso di quasi tutta la sua storia passata. Questo concorso di eventi ha fattosi che sulla superficie del satellite non sia possibile riscontrare traccia di bacini sedimentari di tipo geosinclinalico nè delle conseguenti catene montuose di tipo terrestre. Mancano inoltre tutti quegli elementi associati a una tettonica a zolle che invece sono una caratteristica essenziale e facilmente percettibile sulla Terra. Malgrado poi il vulcanesimo abbia svolto un ruolo notevole nella formazione della superficie lunare, lo stato attuale della superficie stessa rappresenta la risultante di un intenso bombardamento di tipo meteoritico e quindi di un fenomeno di origine esterna alla Luna in contrasto con il modellamento continuo della superficie terrestre dovuto all'esistenza di forze endogene ed esogene.

I dati dei più recenti studi starebbero a dimostrare che la Luna si sta allontanando dalla Terra di circa tre centimetri all'anno. Procedendo a ritroso nel tempo si è portati a ritenere che questo satellite possa una volta essere stato molto più prossimo alla Terra.. La minima distanza possibile raggiunta, mantenendo per la Terra e la Luna le masse attuali, non ha potuto essere inferiore a circa 18.000 km, ovvero a 2,9 raggi terrestri. Questo valore rappresenta per la Luna una distanza critica detta "limite di Poche". Infatti, ogni sistema composto da un pianeta e dal relativo satellite ha una distanza critica, governata dalle relative masse, che è in rapporto ai valori delle forze di attrazione gravitazionale che si instaurano mutualmente tra due corpi. Per distanze reciproche inferiori a questo valore l'attrazione gravitazionale esercitata dal pianeta avrebbe prodotto la disintegrazione del suo satellite. Dal punto di vista geologico e geofisico la Luna ha perso da tempi lontanissimi la possibilità di essere considerata un membro "in attività" all'interno del Sistema Solare. Questa drastica conclusione trae fondamento dai bassi valori della sua attività sismica e dal fatto di non avere potuto reperire rocce in superficie che avessero un'età inferiore ai 3 miliardi di anni. Nondimeno, questo corpo esercita a sua volta un'attrazione gravitazionale sulla Terra che dà origine a forze di marea che interessano sia gli oceani che la crosta solida e l'atmosfera. Le maree che interessano le masse d'acqua sono fenomeni appariscenti conosciuti da tutti. Ad una osservazione attenta si riscontrano due massimi di marea uguali durante ogni rotazione del pianeta, dovuti alla forza centrifuga risultante da questa rotazione unitamente alla differenza di forza gravitazionale esercitata dal satellite sul pianeta stesso. Tutte le forze di marea danno luogo sulla Terra a una notevole dissipazione di energia dovuta all'insorgere di forze di attrito che provocano un rallentamento nel pianeta primario. Come conseguenza di ciò, secondo le leggi della meccanica celeste, il satellite accelera il suo moto e si allontana sempre più dalla Terra. Anche se il valore di questo allontanamento, che come si è detto in precedenza è di circa 3 cm all'anno, non sembra molto rilevante, il suo accumulo nel corso dei secoli ha condotto a percepire notevoli discrepanze nell'ubicazione delle località previste come sedi di una eclisse totale rispetto a quelle dove realmente si sono verificate.

Esistono poi ulteriori prove a sostegno di un differente periodo di rotazione della Terra nel corso delle ere geologiche, fornite per esempio dalla velocità annuale di accrescimento dei coralli, i quali mostrano un numero di anelli di accrescimento annuale attualmente inferiore a quello che possedevano milioni di anni fa. L'estrapolazione di questi dati porterebbe però a valori tali per cui all'incirca un miliardo di anni fa la Luna e la Terra dovevano essere quasi a contatto tra di loro. Essendo questo fatto materialmente impossibile bisogna ipotizzare che un qualche evento plausibile abbia potuto contribuire a ridurre le forze di attrito sviluppate in conseguenza dei moti di marea. Una ragionevole spiegazione della diminuzione dei valori di attrito connessi, ad esempio, con le maree oceaniche può essere ritrovata nell'ipotesi della deriva dei continenti.

In questo quadro infatti, postulando che le masse continentali si trovassero una volta in una posizione diversa da quella odierna e praticamente a contatto, l'estensione delle piattaforme continentali connesse col perimetro dei continenti stessi doveva essere inferiore a quella attuale. Dato che l'intensità massima dell'attrito si esplica in zone relativamente poco profonde, e cioè appunto ne fondali sottomarini posti in prossimità delle terre emerse, la forza di attrito risultante doveva presentare valori inferiori a quelli che vengono stimati esistere al giorno d'oggi.