Quale percorso traccia la Luna intorno alla Terra mentre orbita e in quale direzione?

L'asse della Terra è inclinato di 23,44 gradi rispetto all'eclittica (la direzione del sole). Questa inclinazione causa il cambiamento delle nostre stagioni con il passare dei mesi. Sulla Terra, la stella del nord è Polaris, e cambia in un ciclo di ~25.700 anni mentre l'orbita della Terra precessa intorno al sole in direzione opposta al nostro moto orbitale intorno al sole. L'inclinazione assiale della Terra oscilla tra 22,1 e 24,5 gradi su un ciclo di ~41.000 anni.

L'asse di rotazione lunare è inclinato di 6,68 gradi rispetto al piano dell'orbita lunare. Il percorso orbitale ellittico della Luna intorno alla Terra è inclinato di 5,145 gradi rispetto all'eclittica.

Il piano orbitale della Luna intorno alla Terra e il piano equatoriale della Terra si intersecano su una linea che chiamiamo la linea dei nodi. La linea dei nodi orbita intorno alla Terra in un ciclo ripetuto di 18,61 anni (6.798 giorni) che chiamiamo precessione dei nodi lunari. Questa precessione dei nodi (precessione lunare) si muove nella direzione opposta a quella della Luna nella sua orbita intorno alla Terra. L'orbita lunare ellittica stessa precessa su un ciclo di 8,85 anni. Questo ciclo si combina con il periodo orbitale della Terra intorno al Sole e produce le finestre durante le quali possono verificarsi le eclissi lunari e solari, che sono separate nel tempo da 173,3 giorni (in media). L'ellisse diventa più o meno eccentrica in un altro ciclo periodico.

Per immaginare questo movimento, immaginate un frisbee (o una moneta rotonda) che rotola fino a fermarsi su una superficie piana, eccetto che il disco dell'orbita lunare non smette mai di rotolare (cioè - il frisbee non si ferma mai).

Inoltre, tutti questi angoli cambiano tra i limiti in cicli distinti. Tutti i cicli separati sono indipendenti l'uno dall'altro e continuano a ripetersi secondo orari prevedibili.

Se ci mettiamo indietro e vediamo tutti questi movimenti dall'alto del polo nord, il sole ruota sul suo asse con un angolo di 11 gradi rispetto all'eclittica, la Terra orbita intorno al sole, la Luna orbita intorno alla Terra e tutti e tre i corpi girano e ruotano più o meno in senso antiorario (da ovest a est).

Sulla Luna, la stella nord è una stella diversa da quella che si trova sulla Terra, e cambia anch'essa in un ciclo che si ripete (non ho ancora trovato questa risposta).

Alcuni di questi strani movimenti ciclici (quelli che si ripetono mese per mese) producono ciò che chiamiamo collettivamente librazione lunare. Questo produce superlune (quando la Luna è più vicina a noi durante una Luna Piena), eclissi anulari e totali, e ci permette di vedere circa il 59% della superficie lunare sul lungo periodo.

• Orbita lunare - su Wiki (non è il riferimento che mi aspettavo, ma lo lascio comunque qui)
• Orbita - su Wiki
• Cicli di Milankovitch - Wiki
• Precessione lunare - su Wiki
• Nutazione - su Wiki
• Angoli di Eulero - su Wiki
• Equazione del tempo - su Wiki

Foto della NASA di Terra e Luna etichettate con alcuni dati su orbite e inclinazioni. Data 17 luglio 2008 Fonte NASA http://visibleearth.nasa.gov/ Earth-image from NASA; arrangement by brews_ohare Public domain File:Earth-Moon.PNG - Wikimedia Commons

Una lunazione da Luna Nuova a Luna Nuova dura circa 29,53 giorni, quindi ci sono talvolta 12 e talvolta 13 Lune Piene in un anno solare (365 giorni).

Simulazione dell'orbita lunare