8 marzo, festa delle DONNE

[Pasquale]

!! Avrei bisogno di vedere un planetario per capire a fondo il tipo di movimento.
Nel frattempo aggiungo qualche domanda:
nella sua rivoluzione intorno al sole, la luna subisce accelerazioni e decelerazioni? Torna indietro?
Gli occhielli potrebbero rassomigliare a quella che io ho definito una sorta di spirale (con spire distanti)?
La concavità della sua traiettoria è rivolta sempre verso il sole: mi riesce di capirlo col piano di un occhiello perpendicolare a quello dell'eclittica.

Tutta la questione della luna che rivolge sempre la stessa faccia alla terra, a causa dell'uguaglianza dei tempi di rotazione e rivoluzione, come si inserisce in questo contesto?

[fabtor]

Allora io in generale partirei dal presupposto che per via della forza di Newton tra due corpi che è proporzionale direttamente alle masse dei corpi ed inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza i due corpi si attraggono reciprocamente con la stessa forza (uguale e contraria) e conseguentemente il corpo più leggero si trova a gravitare intorno (con moto diciamo pure ellittico) a quello più pesante ed il corpo più pesante fa da fuoco dell'orbita ellittica del più piccolo.
Questo in linea di principio dovrebbe tagliare la testa al toro sul fatto che sia la luna a compiere un moto di rivoluzione intorno alla terra e non il contrario.

Tuttavia essendoci un terzo corpo molto più pesante nel sistema (il sole) gli altri due si trovano per gli stessi motivi di cui sopra a gravitare intorno a questo.

Ora la distanza terra luna è tale comunque da fare in modo che l'orbita della luna non sia semplicemente intorno al sole ma anche intorno alla terra (come nel caso degli altri satelliti del sistema solare intorno ai loro pianeti), ma la distanza luna sole è molto minore della distanza che intercorre tra il sole ed un qualunque altro satellite di un qualunque altro pianeta con satelliti del sistema solare) e tale distanza è tale da perturbare il movimento di rivoluzione della luna intorno alla terra in modo tale che la prima abbia sempre la sua concavità rivolta verso il sole e che mostri più o meno sempre la stessa faccia alla terra (noi dalla terra vediamo di fatto il 59% circa della superficie lunare, solo il 43% è sempre quello il restante 16% invece a seconda dei periodi comprende la porzione più "orientale" o quella più "occidentale" rispetto alla parte costantemente visibile della luna).


Pasquale: tutto quello che posso dirti riguardo al fatto del cosa succederebbe se le orbite di rivoluzione luna-terra e terra-sole fossero complanari al momento è che avremmo un'eclisse di sole ad ogni novilunio e un eclissi di luna ad ogni plenilunio (cioè 24 eclissi complessive nell'anno lunare).

Infine:

"Oggettivamente non mi sembra proprio che la distanza Terra-Luna sia approssimativamente vicina a quella Terra-Sole (la prima è meno di 0,4 Gm, la seconda è circa 150 Gm).

Infatti non intendevo che le due distanze fossero assimilabili, ma solo che sono tali da implicare e giustificare ciò che accade facendo sì che la luna si trovi in una situazione di confine (tra un "comportamento satellitare puro" ed "un comportamento planetario puro" ).

[Info]

Aggiungo solo che la distanza Terra-Sole è circa 8 minuti luce mentre la distanza Terra-Luna è circa 1 secondo luce, quindi circa 480 volte più vicina

[infinito]

Nel frattempo aggiungo qualche domanda:
nella sua rivoluzione intorno al sole, la luna subisce accelerazioni e decelerazioni? Torna indietro?
Gli occhielli potrebbero rassomigliare a quella che io ho definito una sorta di spirale (con spire distanti)?
La concavità della sua traiettoria è rivolta sempre verso il sole: mi riesce di capirlo col piano di un occhiello perpendicolare a quello dell'eclittica.

Ecco, Pasquale, la cosa interessante è proprio questa:

- Se il sistema Terra-Luna ruotasse molto in fretta la Luna non farebbe in tempo a fare gli “occhielli”, e la traiettoria risulterebbe una linea non intrecciata (a parte per quello che riguarda le traiettorie di due anni diversi allo stesso tempo):
analogamente avverrebbe se la Luna ruotasse molto lentamente “intorno alla Terra”.
E questo è quello di cui ho parlato nel mio precedente post, nella “1ª versione”.

- Quindi, escludendo quanto presentato nella 1ª versione, resta quello che ho presentato nella 2ª versione, cioè che la traiettoria ha un andamento indicativamente sinusoidale, intorno alla traiettoria ellittica del centro di massa del sistema Terra-Luna (di cui ho parlato nella “2ª versione”).

- Ma anche questa possibilità risulta non aderente alla realtà, mentre invece vale quanto ho scritto sopra dopo la “2ª versione”:
Entrambe le visioni prevedono comunque che la concavità della traiettoria della Luna sia sempre rivolta verso la Terra, perché, essendo un suo satellite, gli gira intorno, e gli gira intorno più di quanto non faccia con il Sole.
Invece no: la concavità della traiettoria della Luna è costantemente rivolta verso il Sole, e solo a volte verso la Terra.


Spero che sia chiaro, e che ti abbia stupito/interessato.

Allora io in generale partirei dal presupposto che per via della forza di Newton tra due corpi che è proporzionale direttamente alle masse dei corpi ed inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza i due corpi si attraggono reciprocamente con la stessa forza (uguale e contraria) e conseguentemente il corpo più leggero si trova a gravitare intorno (con moto diciamo pure ellittico) a quello più pesante ed il corpo più pesante fa da fuoco dell'orbita ellittica del più piccolo.
Questo in linea di principio dovrebbe tagliare la testa al toro sul fatto che sia la luna a compiere un moto di rivoluzione intorno alla terra e non il contrario.

Mai sostenuto il contrario, io ho detto che “di fatto” (cioè “in assoluto”, in un riferimento inerziale) entrambi ruotano intorno al Sole e che per entrambe (sia la Terra, sia la Luna) l'accelerazione centripeta è SEMPRE rivolta verso il Sole, anche quando hanno l'altro “pianeta” dalla parte opposta del Sole.
Inoltre ho detto che questo “può essere preso come motivazione per affermare che la Luna non ruota in torno alla Terra, ma al Sole. Inoltre che mi pare più naturale e più facile dare questa definizione che trovare una generale e non “ad hoc” secondo la quale la Luna sia un Satellite della Terra.

Comunque mi pare chiaro che abbiamo in mente entrambi “quello che succede”, e non intendo cercare di convincerti su quale definizione si debba prendere (fra l'altro puoi facilmente verificare che non ho mai detto quale definizione io abbia scelto per me, ma ho solo presentato “il problema”.
L'unica cosa che ho fatto in questo senso è di dissentire con te quando (almeno implicitamente) affermi che «è ovvio che la Luna ruota intorno alla Terra, visto il rapporto fra le masse , ecc. ecc.».


Sperando di non generare malintesi e osservando che è quasi trascorsa una luna (periodo di tempo che nei fumetti e film western corrispondeva ad un mese lunare) dalla pubblicazione di questa discussione, saluto tutti.

[fabtor]

Nel frattempo aggiungo qualche domanda:
nella sua rivoluzione intorno al sole, la luna subisce accelerazioni e decelerazioni? Torna indietro?
Gli occhielli potrebbero rassomigliare a quella che io ho definito una sorta di spirale (con spire distanti)?
La concavità della sua traiettoria è rivolta sempre verso il sole: mi riesce di capirlo col piano di un occhiello perpendicolare a quello dell'eclittica.

Ecco, Pasquale, la cosa interessante è proprio questa:

- Se il sistema Terra-Luna ruotasse molto in fretta la Luna non farebbe in tempo a fare gli “occhielli”, e la traiettoria risulterebbe una linea non intrecciata (a parte per quello che riguarda le traiettorie di due anni diversi allo stesso tempo):
analogamente avverrebbe se la Luna ruotasse molto lentamente “intorno alla Terra”.
E questo è quello di cui ho parlato nel mio precedente post, nella “1ª versione”.

- Quindi, escludendo quanto presentato nella 1ª versione, resta quello che ho presentato nella 2ª versione, cioè che la traiettoria ha un andamento indicativamente sinusoidale, intorno alla traiettoria ellittica del centro di massa del sistema Terra-Luna (di cui ho parlato nella “2ª versione”).

- Ma anche questa possibilità risulta non aderente alla realtà, mentre invece vale quanto ho scritto sopra dopo la “2ª versione”:
Entrambe le visioni prevedono comunque che la concavità della traiettoria della Luna sia sempre rivolta verso la Terra, perché, essendo un suo satellite, gli gira intorno, e gli gira intorno più di quanto non faccia con il Sole.
Invece no: la concavità della traiettoria della Luna è costantemente rivolta verso il Sole, e solo a volte verso la Terra.


Spero che sia chiaro, e che ti abbia stupito/interessato.

Allora io in generale partirei dal presupposto che per via della forza di Newton tra due corpi che è proporzionale direttamente alle masse dei corpi ed inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza i due corpi si attraggono reciprocamente con la stessa forza (uguale e contraria) e conseguentemente il corpo più leggero si trova a gravitare intorno (con moto diciamo pure ellittico) a quello più pesante ed il corpo più pesante fa da fuoco dell'orbita ellittica del più piccolo.
Questo in linea di principio dovrebbe tagliare la testa al toro sul fatto che sia la luna a compiere un moto di rivoluzione intorno alla terra e non il contrario.

Mai sostenuto il contrario, io ho detto che “di fatto” (cioè “in assoluto”, in un riferimento inerziale) entrambi ruotano intorno al Sole e che per entrambe (sia la Terra, sia la Luna) l'accelerazione centripeta è SEMPRE rivolta verso il Sole, anche quando hanno l'altro “pianeta” dalla parte opposta del Sole.
Inoltre ho detto che questo “può essere preso come motivazione per affermare che la Luna non ruota in torno alla Terra, ma al Sole. Inoltre che mi pare più naturale e più facile dare questa definizione che trovare una generale e non “ad hoc” secondo la quale la Luna sia un Satellite della Terra.

Comunque mi pare chiaro che abbiamo in mente entrambi “quello che succede”, e non intendo cercare di convincerti su quale definizione si debba prendere (fra l'altro puoi facilmente verificare che non ho mai detto quale definizione io abbia scelto per me, ma ho solo presentato “il problema”.
L'unica cosa che ho fatto in questo senso è di dissentire con te quando (almeno implicitamente) affermi che «è ovvio che la Luna ruota intorno alla Terra, visto il rapporto fra le masse , ecc. ecc.».


Sperando di non generare malintesi e osservando che è quasi trascorsa una luna (periodo di tempo che nei fumetti e film western corrispondeva ad un mese lunare) dalla pubblicazione di questa discussione, saluto tutti.

Per carità nessuna polemica, tuttavia sai cosa c'è? Non sarebbe male se si riuscisse a trovare un qualcosa di omni-comprensivo che ci permesse di andare oltre alle definizioni di satellite e pianeta per come vengono intesi ad oggi.

Propongo a riguardo questo esperimento mentale:

Ipotesi di partenza: la particolarità della nostra luna rispetto ai "satelliti dei pianeti gioviani" è dovuta alla sua vicinanza al sole rispetto a questi ultimi.

Se Mercurio, Venere e Marte* avessero a loro volta delle lune come sarebbe orientata la loro concavità? La distanza di mercurio e venere dal sole e le loro masse sono tali da poter permettere loro in un futuro di avere delle Lune formatesi con una qualunque teoria ipotizzata in passato per la formazione della luna terrestre?
Questa ipotesi di partenza è ragionevole o confutabile?

*Per maggior chiarezza: Per marte ipotiziamo una terza luna con un orbita maggiore di quelle delle lune esistenti.

[infinito]

Ciao fabtor, mi scuso per il ritardo nella risposta, ma il tempo … (sì, è una “scusa”, ma è vero).

Quello che forse io non comprendo abbastanza bene è la tua affermazione che la Luna ruota intorno al sole (concavità …) perché Terra e Luna sono abbastanza vicine al Sole, cioè che “praticamente” tale proprietà dipende solo dalla distanza Terra Luna, mentre penso che basterebbe che la Luna fosse abbastanza vicina alla Terra per risentire di una forza gravitazionale da parte questa maggiore di quella da parte del Sole (non mi ricordo bene i valori, ma forse basterebbe che la distanza Terra-Luna fosse la metà di quella attuale perché, quadruplicando la forza attrattiva con la Terra, la traiettoria della luna non fosse convessa). Analogamente per le “lune” gioviane (e in genere dei pianeti gassosi del sistema solare): basterebbe che la loro distanza da Giove (dai vari pianeti) fosse abbastanza grande, perché la forza attrattiva con il pianeta fosse minore di quella con il Sole, e quindi che la loro traiettoria (escludendo le interazioni con gli altri corpi celesti) fosse convessa.

Il problema potrebbe sorgere se la troppa vicinanza desse o attriti con l'atmosfera (o addirittura con la parte “solida”) o “attriti” in senso lato (per esempio le interazioni Terra-Luna dovute alle maree) che rendono il sistema non stabile (o portandolo a collidere, oppure allontanando i due corpi).
I problemi, quindi, non mi paiono reali, in particolare se è vero che basterebbe una distanza Terra-Luna metà di quella attuale.
È vero che le forze di marea tendono a uniformare la velocità di rotazione della Terra e quella di Rivoluzione (rispetto alla Terra) della Luna, e quindi, di fatto, ad allontanare la Luna, però questo avviene in un tempo abbastanza lungo da poter parlare di “satelliti” anche secondo la definizione che ho proposto nei post precedenti.

Ancor meno significative mi paiono gli impedimenti alle ipotesi che renderebbero i satelliti gioviani (e anche gli altri) “pianeti” (o comunque “non satelliti”), in particolare se hanno una massa “adeguata”.

Non sarebbe male se si riuscisse a trovare un qualcosa di omni-comprensivo che ci permesse di andare oltre alle definizioni di satellite e pianeta per come vengono intesi ad oggi.

Quanto sopra mi pare che risponda, se non alla tua domanda, almeno alla “problematica” sottesa; ma la risposta consiste semplicemente nell'accettare quello che ho proposto io dall'inizio, e che, pur non accettandolo del tutto, mi trova abbastanza favorevole, soprattutto per quello che dicevi tu:
si ha una definizione chiara e logica di “satellite” e “pianeta”, a parte per le dimensioni richieste, che, queste sì, sono decisamente soggettive e/o calibrate in relazione alle reali dimensioni dei corpi celesti del nostro Sistema Solare (ancorché non ben conosciuto “fino in fondo”).

[fabtor]

Ciao fabtor, mi scuso per il ritardo nella risposta, ma il tempo … (sì, è una “scusa”, ma è vero).

Quello che forse io non comprendo abbastanza bene è la tua affermazione che la Luna ruota intorno al sole (concavità …) perché Terra e Luna sono abbastanza vicine al Sole, cioè che “praticamente” tale proprietà dipende solo dalla distanza Terra Luna, mentre penso che basterebbe che la Luna fosse abbastanza vicina alla Terra per risentire di una forza gravitazionale da parte questa maggiore di quella da parte del Sole (non mi ricordo bene i valori, ma forse basterebbe che la distanza Terra-Luna fosse la metà di quella attuale perché, quadruplicando la forza attrattiva con la Terra, la traiettoria della luna non fosse convessa). Analogamente per le “lune” gioviane (e in genere dei pianeti gassosi del sistema solare): basterebbe che la loro distanza da Giove (dai vari pianeti) fosse abbastanza grande, perché la forza attrattiva con il pianeta fosse minore di quella con il Sole, e quindi che la loro traiettoria (escludendo le interazioni con gli altri corpi celesti) fosse convessa.

Il problema potrebbe sorgere se la troppa vicinanza desse o attriti con l'atmosfera (o addirittura con la parte “solida”) o “attriti” in senso lato (per esempio le interazioni Terra-Luna dovute alle maree) che rendono il sistema non stabile (o portandolo a collidere, oppure allontanando i due corpi).
I problemi, quindi, non mi paiono reali, in particolare se è vero che basterebbe una distanza Terra-Luna metà di quella attuale.
È vero che le forze di marea tendono a uniformare la velocità di rotazione della Terra e quella di Rivoluzione (rispetto alla Terra) della Luna, e quindi, di fatto, ad allontanare la Luna, però questo avviene in un tempo abbastanza lungo da poter parlare di “satelliti” anche secondo la definizione che ho proposto nei post precedenti.

Ancor meno significative mi paiono gli impedimenti alle ipotesi che renderebbero i satelliti gioviani (e anche gli altri) “pianeti” (o comunque “non satelliti”), in particolare se hanno una massa “adeguata”.

Non sarebbe male se si riuscisse a trovare un qualcosa di omni-comprensivo che ci permesse di andare oltre alle definizioni di satellite e pianeta per come vengono intesi ad oggi.

Quanto sopra mi pare che risponda, se non alla tua domanda, almeno alla “problematica” sottesa; ma la risposta consiste semplicemente nell'accettare quello che ho proposto io dall'inizio, e che, pur non accettandolo del tutto, mi trova abbastanza favorevole, soprattutto per quello che dicevi tu:
si ha una definizione chiara e logica di “satellite” e “pianeta”, a parte per le dimensioni richieste, che, queste sì, sono decisamente soggettive e/o calibrate in relazione alle reali dimensioni dei corpi celesti del nostro Sistema Solare (ancorché non ben conosciuto “fino in fondo”).

Forse mi sono spiegato male io.
Quello che intedevo dire è che la concavità della luna è rivolta verso il sole poichè la sua posizione e la sua massa sono tali da fare in modo che l'attrazione del sole su di essa è sufficientemente "potente" da "dirottare" quello che sarebbe il suo normale comportamento satellitare o se si preferisce possiamo dire che la distanza terra-luna tenendo conto delle loro masse è tale da far "dirottare" la luna da quello che sarebbe il suo normale comportamento "planetoidale".

Si insomma l'idea di fondo è che se facciamo una divisione dicotomica tra pianeti e satelliti considerando questi due "classi contigue" mi pare abbastanza evidente che la condizione della nostra luna sia tale da porla il un intorno della linea di confine presente tra le due classi ed il problema diviene se essa si trova "nell'intorno destro o in quello sinistro", tuttavia sempre a mio avviso la questione è puramente accademica poichè la nostra è una classificazione artificiale che ci serve per semplificare le analisi generali dell'osservazione reale e come tale ha problemi intrinseci quando si vanno ad analizzare le situazioni di confine tra le classi artificiali che abbiamo definito.

[Pasquale]

Su tutto quanto detto e discusso non mi dispiacerebbe di vedere qualche disegnino esplicativo.

[peppe]

...non mi dispiacerebbe di vedere qualche disegnino esplicativo

Avverto in questa richiesta un certo disorientamento....
Purtroppo l'orto non è "concluso", (anzi tutt'altro!) percui, non solo non ho tempo, ma non sono neppure bravo con i disegni!
Ci vorrebbe l'intervento dell'artista Bruno...

[infinito]

Forse mi sono spiegato male io....

Penso di aver capito, e anche di aver risposto.
Ma forse mi sbaglio, visto quello che tu mi rispondi.

Su tutto quanto detto e discusso non mi dispiacerebbe di vedere qualche disegnino esplicativo.

Ho cercato un capellino in rete, e, se non ho sbagliato link, qui dovrebbe esserci addirittura un'animazione e una pagina con un minimo di spiegazioni:
http://www.mogi-vice.com/Scaricamento/L ... ntrica.zip" target="_blank
Se non va bene me lo dici (è capace che entro quindici giorni ti risponda ....).

[Pasquale]

Bello, molto interessante.
Mi pare di capire che la simulazione si riferisca ad orbite complanari, tanto che ad un certo momento si vede uno scontro fra terra e luna (con orbite inclinate, forse bisognerebbe ragionare su una proiezione su quel piano...non so se riesco a spiegarmi bene).
Nella visione terra-luna come sistema doppio, nella rivoluzione intorno al sole, arrivo a comprendere il rallentamento della luna quando si trova arretrata rispetto alla terra (giustificandolo con la reciproca gravità), ma mi riesce più difficile capire l'accelerazione che la porta a sorpassare la terra, a meno che non si tratti di velocità relative, per cui è anche la terra che rallenta quando si trova arretrata rispetto alla luna: in sostanza, affinché la luna possa subire l'accelerazione che le consente il sorpasso, occorrerebbe che esistesse un centro di gravità permanente e mobile, posizionato avanti nel verso di marcia e/o una sorta di antigravità nel verso opposto, così come avviene facendo roteare una fionda dall'alto verso il basso (andando verso il basso sarebbe accelerata, mentre verso l'alto sarebbe rallentata).
Però c'è anche il concetto dell'oscillazione della luna, che simula una rivoluzione intorno alla terra, o che si traduce in essa, che dovrei meglio assorbire, ma che mi fa pensare alla necessità che la luna dovrebbe essere più veloce della terra nella rivoluzione intorno al sole.
C'è qualcosa che mi sfugge.
Comunque grazie per il tempo speso nel tentativo di farmi capire. Questo studio è vecchio o recente?

[peppe]

Grazie Gaspero per il bellissimo catalogo. Davvero interessante.

[fabtor]

Giusto per aggiungere ancora carne sul fuoco...

Il centro del sistema terra luna su cui i due corpi ruotano si trova all'interno del raggio terrestre facendo sì che questa sia una sorta di sistema oscillante poichè quando ruota su se stessa di fatto rispetto ad un sistema di riferimento con origine proprio su questo centro la terra compie una "piccola rivoluzione" intorno a tale centro complicando ulteriormente un pochino le cose.

[Pasquale]

Fab, per complicare ancora le cose, spiegaci come e perché avvengono le nutazioni.
Inoltre, cosa dovrebbe cambiare rispetto all'assetto attuale, affinché la luna caschi sulla terra (o ambedue si caschino reciprocamente addosso), e cosa affinché la luna scappi via?
Il sole rivoluziona intorno a qualcosa della galassia o è indipendente?
La nostra galassia fa parte di un ammasso? nel suo ambito, ruota intorno ad un'altra galassia, o si dirige da qualche parte?
L'espansione dell'universo è accertata?
Se l'universo si espande, come mai al suo interno ci sono sistemi rigidi che non si espandono (sistemi solari e planetari)?
Lo spazio che contiene l'universo che si espande, è limitato o infinito?
Se è limitato, c'è qualcosa che lo contiene? limitato o illimitato? un superspazio?
Potrebbero esistere ammassi di universi?

[infinito]

Bello, molto interessante.

Sì, anche a me, e mi fa piacere che interessi anche te (è per questo che ho postato la domanda).

Mi pare di capire che la simulazione si riferisca ad orbite complanari, tanto che ad un certo momento si vede uno scontro fra terra e luna (con orbite inclinate, forse bisognerebbe ragionare su una proiezione su quel piano...non so se riesco a spiegarmi bene).

Sì, ti spieghi bene, e anche a me pare che “ovviamente” non possa che trattarsi della proiezione dell'orbita della Luna sul piano dell'eclittica (il piano dove orbita la Terra).

Nella visione terra-luna come sistema doppio, nella rivoluzione intorno al sole, arrivo a comprendere il rallentamento della luna quando si trova arretrata rispetto alla terra (giustificandolo con la reciproca gravità), ma mi riesce più difficile capire l'accelerazione che la porta a sorpassare la terra, a meno che non si tratti di velocità relative, per cui è anche la terra che rallenta quando si trova arretrata rispetto alla luna: in sostanza, affinché la luna possa subire l'accelerazione che le consente il sorpasso, occorrerebbe che esistesse un centro di gravità permanente e mobile, posizionato avanti nel verso di marcia e/o una sorta di antigravità nel verso opposto, così come avviene facendo roteare una fionda dall'alto verso il basso (andando verso il basso sarebbe accelerata, mentre verso l'alto sarebbe rallentata).
Però c'è anche il concetto dell'oscillazione della luna, che simula una rivoluzione intorno alla terra, o che si traduce in essa, che dovrei meglio assorbire, ma che mi fa pensare alla necessità che la luna dovrebbe essere più veloce della terra nella rivoluzione intorno al sole.
C'è qualcosa che mi sfugge.

Non capisco che cosa non ti torni: come ha scritto anche fabtor, il centro di massa C del sistema Terra-luna si trova dentro la sfera terrestre, e percorre un'orbita (approssimativamente) ellittica, mentre sia la Terra, sia la Luna, percorrono un'orbita (approssimativamente) circolare rispetto a C (cioè in un sistema di riferimento non inerziale, che trasla con C e non ruota), in realtà la Terra è, come ha scritto fabtor «una sorta di sistema oscillante».

Questo studio è vecchio o recente?

Per quello che ne so (visto che si dimostra banalmente che l Sole esercita sulla Luna una forza gravitazionale maggiore di quella della Terra) che l'orbita della Luna è “convessa” si dovrebbe sapere dai tempi di Newton …

Fab, per complicare ancora le cose, spiegaci come e perché avvengono le nutazioni.

Non sono “Fab”, e credo di sapere molte meno cose di lui, ma provo a spiegare qualcosa. Prima però cerco di spiegare il fenomeno chiamato “precessione degli equinozi”.

Hai mai guardato il moto di una trottola? In genere si dice che «gira», ma in realtà il moto è molto più complesso: oltre a ruotare su sé stessa, ha il suo asse di rotazione che non trasla, ma si muove descrivendo approssimativamente un cono. Questo è dovuto al momento della coppia forza_peso_della_trottola-reazione_vincolare_del_piano_di
_appoggio.
La Terra ha un moto simile: oltre a ruotare su sé stessa (e a rivoluzionare intorno al Sole, cosa che qui “non ci interessa”, ed a vari altri moti) ha un asse che si muove “descrivendo” un cono a due falde. Questo è dovuto al momento … che provo sinteticamente a spiegare subito qui sotto.
Sappiamo che la forza gravitazionale (G·m·M/d²) è definita per corpi puntiformi, ma si dimostra (lo fece già Newton) che la stessa formula vale per corpi omogenei a simmetria sferica (come dire: «per corpi sferici»). Però la Terra non ha una forma sferica, ma, a causa della sua rotazione, quando era ancora allo stato fluido ha assunto una forma “schiacciata ai poli”. Quindi possiamo considerare la Terra formata da due parti: una sferica centrale, che chiamo S ed una formata da una specie di toro, una “fascia” equatoriale, che chiamo E. La forza gravitazionale su S “non dà problemi”, ma E subisce un momento (simile a quello della trottola di cui parlavo sopra), infatti la forza gravitazionale del Sole è maggiore sulla parte più vicina a lui, e quindi anche l'accelerazione indotta, mentre è minore sulla parte più lontana. Questo porterebbe l'asse della Terra a orientarsi perpendicolarmente al piano dell'eclittica. Solo che la Terra ruota su sé stessa, ed ecco che compare il fenomeno.
Se prendi una ruota di bicicletta (prendila e segui le “istruzioni” seguenti: se non lo hai mai fatto sappi che è un'esperienza incredibile) e falla ruotare tenendo fermo fra le dita delle due mani il suo asse, oppure legandolo con due corde, una per lato, in prossimità della filettatura dei dadi (per le ruote non a “sgancio rapido”). Facendo così sembra tutto normale, ma se la fai ruotare velocemente, poi allenti la presa delle dita, tenendo semplicemente appoggiato l'asse su solo due dita (diciamo “i due indici delle due mani”), aperti a formare un “gancetto”, e poi (con “coraggio”) abbassi e levi una delle due mani, ti accorgerai che, invece di cascare, la ruota rimane quasi ferma, solo che il suo asse ruota stando su un piano orizzontale (se tenevi la ruota con due fili, basta staccare DI COLPO uno dei due fili).
Ecco che ora puoi osservare le nutazioni: se accompagni con la mano l'asse ne suo ruotare sul piano, ti accorgerai che ruota “regolarmente”, ma se non lo accompagni, e lasci che “cada”, potrai osservare (facendo molta attenzione) che l'asse inizialmente tende a cadere, ma poi “si riprende” e torna su (al livello iniziale), per poi ricadere e ripetere continuamente questo movimento, che si chiama “nutazione”.
Nel caso di corpi rotanti è dovuto ad una “brusca” variazione nel moto, nel caso della Terra credo che le variazioni non siano “brusche”, e che quindi le nutazioni siano “poca cosa”, però ne so davvero poco: fabtor …?

Se hai la pazienza di valutare il moto di una ruota che inizialmente sta ruotando con l'asse fissato ai suoi estremi, e poi, al tempo t0 “di colpo” se ne lascia libero uno (e l'altro si vincola in un punto, ma libero di ruotare), ti accorgerai che, chiamato A il punto più in alto della ruota al momento t0, vedrai che A accelera “da una parte” finché non ha percorso 1/4 di giro, poi rallenta fino a che non si ferma nella posizione più bassa, che chiamo B. Se consideri tutti i punti compresi fra A e B ti accorgerai che l'effetto è di aver fatto ruotare l'asse , perché i punti da A a B si sono spostati da una parte, mentre quelli da B ad A si sono spostati dall'altra, e questo riguarda la precessione degli equinozi, però se il moto è “liscio”.
Se invece il moto è tal quale quello descritto qui, allora tutta la ruota segue il moto di A: iniziamente “cade” e poi “si ritira su”, e questa è la nutazione, che dura il tempo di “caduta” di A, cioè il tempo di A di compiere mezzo giro.

Dai, Pasquale, prova. Vedrai che ti piacerà.

Inoltre, cosa dovrebbe cambiare rispetto all'assetto attuale, affinché la luna caschi sulla terra (o ambedue si caschino reciprocamente addosso), e cosa affinché la luna scappi via?

Per quanto sembri strano la Luna fa una specie di attrito con la Terra, nel senso che la Luna contribuisce a generare le maree (dovute alle “forze di marea” di cui parlavo sopra, che sono quelle sulla fascia E, dovute alla differenza di accelerazione gravitazionale del Sole e delle Luna), e questo lo fa a scapito della sua energia.
Un'altra cosa “strana” è che poiché la luna fa attrito, ma la velocità di rotazione della Terra è maggiore di quella di rivoluzione della Luna (attorno alla Terra), la Terra diminuisce la sua di rotazione e la Luna aumenta la sua velocità di rivoluzione, il che la porta ad allontanarsi dalla Terra.

Il sole rivoluziona intorno a qualcosa della galassia o è indipendente?

Da quel che ne so io il sole si trova su uno dei bracci della Via Lattea, e, come tutta la galassia, ruota intorno al suo centro, ma “lentissimamente”.

La nostra galassia fa parte di un ammasso? nel suo ambito, ruota intorno ad un'altra galassia, o si dirige da qualche parte?

Non ne so nulla …

L'espansione dell'universo è accertata?

Per quel che ne so io sì, anche se non se ne hanno misure “decenti”.

Se l'universo si espande, come mai al suo interno ci sono sistemi rigidi che non si espandono (sistemi solari e planetari)?

Mi sembra normale, e per più motivi:
se abbiamo una regolarità a livello macroscopico (l'universo, o anche la galassia, si sta espandendo) non significa che tale regolarità valga in tutti i suoi punti (due pianeti soggetti alla sola forza possono attrarsi e avvicinarsi);
se io osservo un redshift in una galassia lontana D, dovuta ad una velocità relativa vD (rispetto a noi) perché l'universo si sta espandendo con una certa “velocità”, ad una distanza d (minore) la velocità relativa sarà vd=vD·d/D, che per i nostri dati è trascurabile, sicuramente più piccola delle variazioni divute alle perturbazioni dei vari astri.

Lo spazio che contiene l'universo che si espande, è limitato o infinito?

(nota bene i “se”) Se l'universo ha meno di 15 miliardi di anni, se la velocità della luce è la massima possibile, se l'universo è come ce lo immaginiamo noi, allora è chiaro che esso si trova all'interno della sfera di centro dove siamo noi (o in qualunque altro punto) e di raggio 15 miliardi di anni-luce. Da questo seguirebbe che lo spazio è limitato

Se è limitato, c'è qualcosa che lo contiene? limitato o illimitato? un superspazio?

Certo: il portauniverso, l'adatto contenitore che serve all'uopo.
A parte gli scherzi: non lo so, ma per ora mi convince poco anche quello sento dire dai “fisici”. L'interpolazione è consentita in fisica, ma l'estrapolazione lo è molto meno, e qui si vuole estrapolare davvero tanto.

Potrebbero esistere ammassi di universi?

Potrebbero …, ma il problema è: DOVE li mettiamo? (ovviamente continuo a “scherzare” … ma non troppo.
… fabtor ...aiuto!