Perché la Luna diventa rossa durante l’eclissi lunare e quando accade: è il fenomeno ottico di Rayleigh

La Luna può assumere una colorazione rossastra sotto determinate condizioni, come durante un’eclissi lunare, quando si trova bassa sull’orizzonte oppure quando la sua luce attraversa un’atmosfera particolarmente ricca di polvere, fumo o altri aerosol. In tutti questi casi il nostro satellite non cambia realmente colore, ma il fenomeno è prodotto dall’interazione della luce lunare con l'atmosfera terrestre.

Il meccanismo fisico alla base è simile a quello che rende rossi i tramonti o blu il cielo diurno, ovvero lo scattering o diffusione di Rayleigh. Questo avviene ogni qualvolta la luce visibile interagisce con particelle (atomi o molecole) più piccole della sua lunghezza d'onda e si verificherà anche per la prossima eclissi parziale di luna, che inizierà alle 04:34 del 28 agosto 2026, con picco massimo della copertura (94% circa) alle ore 06:13.

L'azoto e l'ossigeno dell'aria che respiriamo o gli aerosol atmosferici hanno tutti lunghezza d'onda inferiore alla luce visibile per cui sono soggetti a questo effetto di diffusione che è tanto più accentuato quanto più è piccola la lunghezza d'onda della luce incidente: per questo motivo la luce blu e violetta viene diffusa molto più efficacemente di quella rossa. Maggiore sarà lo strato di atmosfera da attraversare, maggiore sarà la diffusione delle luce blu che viene quindi "rimossa" dalla luce lunare incidente. La componente rossa, invece, percorre distanze maggiori nell’atmosfera e può diventare la componente dominante della luce che arriva fino ai nostri occhi, donando quindi la caratteristica colorazione rossastra al nostro satellite naturale.

Come mai la Luna è rossa durante un’eclissi lunare come quella del 28 agosto 2026

Durante un’eclissi lunare la Terra si trova tra il Sole e la Luna e proietta nello spazio due regioni d’ombra: una più esterna e tenue, chiamata penombra, e una più interna e scura, chiamata umbra. La caratteristica colorazione rossastra compare quando una parte della Luna entra proprio nell’umbra terrestre. A prima vista ci si potrebbe aspettare che la porzione di Luna immersa nell’ombra diventi completamente nera, ma non è così. Una piccola parte della luce solare attraversa gli strati più esterni dell’atmosfera terrestre, viene rifratta, cioè deviata, e riesce a raggiungere anche la regione di spazio occupata dalla Luna.

Nel suo passaggio attraverso l’atmosfera, la componente blu della luce solare viene diffusa molto più efficacemente di quella rossa per effetto dello scattering di Rayleigh (lo stesso responsabile del colore blu del cielo).  Le lunghezze d’onda rosse e arancioni riescono quindi a proseguire quasi indisturbate e a essere deviate all’interno del cono d’ombra terrestre. Quando questa luce raggiunge la superficie lunare e viene riflessa verso di noi, la parte della Luna immersa nell’umbra assume una colorazione ramata, arancione o rossa.

L’effetto cambia a seconda del tipo di eclissi. Durante una eclissi totale, l’intero disco lunare entra nell’umbra e può quindi apparire rossastro. Durante una eclissi parziale, invece, soltanto la porzione di Luna che si trova nell’ombra più scura assume questa tonalità, mentre il resto del disco continua a essere illuminato direttamente dal Sole. Nelle eclissi di penombra, invece, la Luna non entra mai nell’umbra e continua a ricevere parte della luce solare diretta, di conseguenza essa tende soprattutto a scurirsi leggermente, senza assumere in genere il caratteristico colore rosso delle fasi umbrali.

Il nostro satellite si tinge di arancione anche quando è vicino all’orizzonte

Non serve però aspettare un’eclissi per poter osservare una Luna rossa, difatti è molto comune vedere la Luna assumere tonalità arancioni o rossastre quando essa si trova vicino all’orizzonte, soprattutto poco dopo che è sorta o sta per tramontare. In questo caso la Luna continua a riflettere normalmente la luce del Sole, ma quello che cambia è invece il percorso che la sua luce deve compiere prima di raggiungere i nostri occhi. Quando la Luna si trova alta nel cielo la sua luce attraversa uno spessore relativamente ridotto di atmosfera, mentre quando è vicina all’orizzonte, la osserviamo attraverso una quantità di aria molto maggiore perché la luce percorre l’atmosfera in direzione quasi tangente alla superficie terrestre nel luogo di osservazione.

Più lungo è il percorso che la luce lunare compie attraverso l'atmosfera, maggiore sarà l'effetto dello scattering di Rayleigh e quindi maggiore sarà la quantità di luce blu che viene dispersa dalle molecole dell’atmosfera. La componente rossa viene invece diffusa meno e continua più facilmente nella direzione dell’osservatore. Per questo la Luna può passare dal caratteristico colore bianco-grigiastro che presenta quando è alta nel cielo a tonalità gialle, arancioni e, nelle condizioni più favorevoli, decisamente rosse. È lo stesso principio che rende il Sole rosso o arancione quando si trova vicino all’orizzonte e che è responsabile dell'effetto di "arrossamento" della luce di stelle e galassie quando viste attraverso l'atmosfera terrestre.

La colorazione può essere particolarmente evidente durante il sorgere di una Luna piena. Questo perché la Luna piena si trova dalla parte opposta del cielo rispetto al Sole e sorge approssimativamente quando la nostra stella tramonta, creando uno degli scenari in cui è più facile osservare contemporaneamente la Luna molto bassa e un lungo percorso della sua luce attraverso l’atmosfera.

Polvere, fumo e inquinamento possono rendere il colore ancora più acceso

La composizione dell’atmosfera può accentuare notevolmente l’effetto. Polvere trasportata dal vento, fumo prodotto dagli incendi, cenere vulcanica e particolato atmosferico costituiscono degli aerosol, cioè minuscole particelle solide o liquide sospese nell’aria la cui alta concentrazione modifica ulteriormente il modo in cui la luce lunare attraversa l’atmosfera. Le componenti a lunghezza d’onda più corta possono essere diffuse o assorbite più efficacemente, facendo prevalere quelle arancioni e rosse. È per questo che una Luna già bassa sull’orizzonte può apparire particolarmente rossa durante un episodio di trasporto di polvere sahariana oppure quando nell’atmosfera è presente molto fumo proveniente da incendi boschivi. In condizioni estreme il fenomeno può verificarsi anche quando la Luna non è vicinissima all’orizzonte, perché una quantità molto elevata di aerosol lungo la linea di vista può alterarne sensibilmente il colore.

Può essere osservata anche di giorno?

Non è del tutto corretto affermare che una Luna rossa possa essere osservata solamente di notte. La Luna è visibile anche durante il giorno nella fase crescente o calante e quando è sufficientemente bassa sull’orizzonte, la sua luce attraversa comunque uno spesso strato atmosferico e può quindi assumere tonalità più calde. Di giorno, tuttavia, l’effetto è generalmente molto meno evidente perché la luce solare diffusa dall’atmosfera rende il cielo luminoso e riduce fortemente il contrasto della Luna rispetto allo sfondo. È quindi molto più facile accorgersi della colorazione arancione o rossa durante il crepuscolo o di notte.

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