Introduzione

I domi lunari sono, sostanzialmente, l’equivalente dei vulcani a scudo terrestri. I domi non sono strutture facili da osservare, tanto è vero che furono descritti dettagliatamente per la prima volta solo nel 1932 da R. Barker.

Un domo lunare tipico è una struttura cupoliforme del diametro medio di 10-20 km e altezza di 300-400 m. Sulla cima, a volte, si può osservare un piccolo cratere del diametro di circa 1 km (la "bocca" del vulcano). Non tutti i domi presentano il cratere, perché può anche trattarsi di una semplice intrusione di materiale lavico che ha provocato un rigonfiamento della crosta lunare. Le pareti dei domi possono essere più o meno ripide, ma l'inclinazione media è compresa fra 1°-2°. Di solito i domi tendono a presentarsi in gruppi, le strutture isolate sono poco frequenti (un esempio è il Mons Gruithuisen Gamma nel Mare Imbrium). Una delle regioni lunari più note per il numero di domi sono le Marius Hills (vicino al cratere Marius di 41 km di diametro), nell'Oceanus Procellarum. Domi si trovano vicino ai crateri Hortensius e Milichius. Il più esteso complesso di domi sono i Mons Rümker, un complesso vulcanico del diametro di 70 km, sempre nell'Oceanus Procellarum. Per il basso rilievo, un domo è visibile solo quando si trova in prossimità del terminatore. Per questo motivo molti domi lunari restano ancora da scoprire.

Immagini riprese al 2.2 m dell’ESO mostravano la presenza di un possibile domo qualche km ad ovest di Doppelmayer J, un cratere semplice del diametro di 4.8 km nel Mare Humorum. Questo è il resoconto delle osservazioni visuali e CCD del domo in Humorum, compiute la sera del 24 marzo 2002, con un rifrattore acromatico del diametro di 150 mm, F/8.

L’osservazione visuale

L’osservazione visuale è iniziata verso le 20 UT del 24 marzo, durante l’esplorazione del terminatore lunare mattutino a 180X, con cielo mediamente sereno e seeing II-III nella scala d’Antoniadi. I tre crateri semplici Doppelmayer J, K e L erano ben visibili e vicinissimi alla linea del terminatore. Chiaramente osservabile la dorsale che da Doppelmayer J si dirige a nord, verso Gassendi L.

Un poco ad ovest di Dopplemayer J iniziava ad essere percepibile, illuminata dal Sole nascente, una struttura semicircolare nella posizione del presunto domo dell’ESO. Fra le 20:10 e le 20:30 UT è stata disegnata la Fig.1. Il domo è indicato con la lettera D. La struttura indicata con R (R = rilievo), è un rilievo del mare che, per basse inclinazioni dei raggi solari, può ricordare un domo; che non sia tale è mostrato nel disegno di Fig.2, tracciato fra le 21:04 e le 21:11 UT. Qui la struttura R ha perso la sua forma circolare ed ha assunto un profilo vagamente triangolare. In quest’ultimo disegno il domo ha mantenuto la sua forma ed è meglio visibile. Ad ovest del domo è percepibile il bordo semicircolare di un cratere anonimo dell’Humorum (diametro di 3.6 km), che sarà importante più avanti nella stima dell’altezza del domo. Dalla Fig.2 risulta che il diametro del domo è paragonabile a quello di Doppelmayer J.

Fig.1 – Disegno, a 180X con filtro giallo W8, della regione di Doppelmayer J fra le 20:10 e le 20:30 UT del 24 marzo 2002. Il nord è in basso e l’est a sinistra. Il domo è indicato con D, il rilievo con R. A sud-est di Doppelmayer J era visibile una struttura circolare ma non proiettava ombra, forse il rilievo di un cratere sepolto nel mare.

Fig.2 – Disegno, a 180X con filtro giallo W8, della regione di Doppelmayer J fra le 21:04 e le 21:11 UT del 24 marzo 2002. Il nord è in basso e l’est a sinistra. Il domo è indicato con D, il rilievo con R. A sud-est di Doppelmayer J era visibile una struttura circolare ma non proiettava ombra, forse il rilievo di un cratere sepolto nel mare.

L’osservazione CCD

L’osservazione CCD è stata compiuta con una telecamera B/N (mod. TC398, sensore di 640x480 pixel, 12 V cc), collegata ad una scheda TV per pc con la possibilità di acquisire sequenze d’immagini. In Fig.3 è mostrata l’immagine risultante dalla media di 40 immagini singole, riprese alle 20:46 UT, ed elaborate con Iris 3.54. Il domo, perfettamente visibile, è indicato dalla freccia. La Fig.4 è un ingrandimento (4X), della zona attorno a Doppelmayer J. Infine, la Fig.5, è una rappresentazione tramite isofote (curve d’uguale luminosità), della Fig.4. In questo tipo di visualizzazione si può apprezzare meglio la forma regolare della porzione illuminata del domo, di forma molto diversa da quella dei crateri circostanti e chiaramente di tipo cupoliforme. Questo esclude che possa trattarsi di un cratere. Subito ad est del domo, diametralmente opposta all’ombra proiettata al suolo, si nota una regione più scura, probabilmente causata da una depressione del terreno prospiciente il domo. Una serie d’immagini successive, riprese alle 20:49 UT, mostrano una caratteristica analoga.

Fig.3 – Immagine CCD del domo in Humorum. OG 150 mm, F/8, proiezione oculare Plossl 10 mm, filtro MV1, TC398. Media di 40 frames, deconvoluzione con Vancittert e leggero filtro gaussiano. Elaborazione con Iris 3.54. La chiazza più luminosa nel Mare Humorum è dovuta ad un riflesso spurio della radiazione lunare. Il grosso circo in basso a sinistra è Gassendi, quello in alto a destra è Doppelmayer. Il domo di Doppelmayer J è indicato dalla freccia.

Fig.4 – Ingrandimento della regione attorno a Doppelmayer J. Il domo è ben visibile. Elaborazione con Iris 3.54.

Fig.5 – Rappresentazione tramite isofote della Fig.4. Le isofote per bassi livelli di luminosità sono grigie, quelle per alti livelli bianche. In questo modo si riesce ad apprezzare meglio la morfologia del terreno illuminato. Ben visibili le ombre proiettate dai crateri Doppelmayer J e K. Il domo presenta una struttura regolare, molto diversa da quella dei crateri circostanti. Percepibile una depressione del terreno prospiciente il domo. Ben visibile il craterino anonimo di cui è illuminato il bordo.

Le osservazioni del domo sono terminate alle 21:20 UT, causa annuvolamento del cielo. Un vero peccato perché altre immagini avrebbero permesso di ottenere maggiori informazioni sulla struttura.

Caratteristiche del domo

Dalle immagini CCD si possono misurare i parametri principali del domo: diametro e pendenza media. Considerato che il diametro del cratere Doppelmayer (visibile in prossimità del bordo destro di Fig.3), è di 64 km, risulta che la scala dell’immagine è di 0.59 km/pixel. Il diametro del domo è di 8 pixel, pari a 4.7 ± 0.5 km, se si considera che il bordo non è netto.

Al momento della ripresa di Fig.3, la colongitudine del Sole nella zona di Doppelmayer J era di 41.65°. D’altra parte, dalle isofote di Fig.4, l’ombra proiettata dal domo (che va dalla cima della cupola alla superficie lunare in direzione del craterino anonimo), è almeno pari al suo diametro. Con questo dato risulta che l’altezza del domo sulla superficie dell’Humorum è di circa 40 metri. Di conseguenza, facendo il rapporto altezza diametro, la pendenza media è di 1°. Probabilmente questo è un limite inferiore, perché da un certo punto in poi l’ombra proiettata si confonde con quella del terminatore. Considerando che l’ombra del domo si proietta verso il cratere anonimo di 3.6 km di diametro, e che il bordo di quest’ultimo è illuminato dal Sole, il limite superiore per la lunghezza dell’ombra è tre volte il diametro del domo, equivalenti a 120 m per l’altezza. Di conseguenza, il limite superiore per l’inclinazione media è di 3°. Con questi dati il domo di Doppelmayer J risulta piccolo e basso rispetto alla media dei domi lunari, pur con l’inclinazione media che rientra in quella tipica dei domi.

Le coordinate selenografiche del domo, ricavate da un confronto con la mappa 52 del Rükl, risultano long. 41.8 W, lat. 24.5 S. Secondo la classificazione di Westfall (1964), adottata dall’ALPO, questo domo è del tipo DW/1a/5f/0 (D=isolato, W=in un mare, 1=diametro minore di 5 km, a=circolare, 5=pendenza inferiore a 2°, f=profilo emisferico, 0=nessun dettaglio sulla cima). Secondo la classificazione morfologica di Head & Gifford (1980), il domo è di classe 3: domo a profilo circolare e bassa inclinazione.

Caratteristiche del domo di Doppelmayer J
Diametro	4.7 ± 0.5 km
Altezza	40 ÷ 120 m
Inclinazione media	1° ÷ 3°
Coordinate selenografiche	41.8 W, 24.5 S
Classificazione di Westfall	DW/1a/5f/0
Classe di Head & Gifford	3

Tab.1 – Caratteristiche del domo di Doppelmayer J.

In Tab.1 sono riassunte le caratteristiche fisiche del domo e la sue classificazioni. Chiaramente, i dati si riferiscono alle sole osservazioni presentate qui e non hanno la pretesa di essere definitivi. Altre osservazioni sono necessarie per ridurre i margini di incertezza.

Bibliografia

AAVV, Basaltic Volcanism on the Terrestrial Planets, Pergamon Press, New York 1981.

Ferri F., Domi lunari: morfologia, geologia e osservazione amatoriale, Astronomia, n.3, 2001.

Longshaw N., I vulcani della Luna, Coelum, n.27, febbraio 2000.

Programma domi lunari in Humorum della sezione Luna-UAI

Rükl A., Atlas of the Moon, Kalmbach, 1996