IL SOLE, LA NOSTRA STELLA

di Dante Iagrossi. Ogni popolo, fin dagli albori delle civiltà, ha creato miti e leggende fantasiose e suggestive sul Sole, che ne testimoniano grande riconoscenza ed ammirazione. In particolare, per gli aborigeni australiani, il Sole era come una donna che ogni giorno si svegliava nel suo accampamento situato ad Est, accendeva un fuoco e preparava una torcia di corteccia, portata attraverso il cielo. Prima di partire, si decorava con polvere sottile di ocra rossa e gialla, dispersa sulle nuvole, per cui l’alba appariva rossastra. Quando raggiungeva l’Ovest, stanca, sudata e sporca, si lavava e rinnovava il trucco col giallo ed il rosso, che coloravano il tramonto. Infine, con un viaggio sotterraneo, che forniva calore della torcia alle piante per la crescita, ritornava al suo accampamento in Oriente.

Carta d’identità. Il Sole, la stella più vicina a noi, a circa 150 milioni di km, è una nana gialla, dal diametro equatoriale di 1,4 milioni di km, con una massa 330.000 volte quella terrestre. Contiene 750 volte la massa di tutti i pianeti del Sistema solare. È composto soprattutto da Idrogeno (96%) e in parte di Elio (4%). La temperatura di superficie è di 5.500 gradi C, quella del nucleo centrale arriva ai 15 milioni. Il periodo di rotazione, con velocità di 1993 m/s, è di 25 giorni all’equatore, di 34 ai poli, mentre quello di rivoluzione in orbita ellittica attorno al centro della nostra galassia, con velocità di 251 km/s, è di circa 250 milioni di anni. Si pensa che finora il Sole abbia completato la sua orbita solo una ventina di volte.

Struttura. Nucleo, zona radiativa, convettiva; in superficie, fotosfera, poi cromosfera e corona.

Struttura del Sole

Produzione di luce e calore. Nel nucleo, con pressioni e temperature molto elevate, avvengono le reazioni di fusione nucleare, che trasformano i nuclei dell’idrogeno in nuclei di elio, ad un tasso di 600 milioni di tonnellate al secondo. La perdita di massa è trasformata in luce e calore, indispensabili alla vita sulla Terra. Senza Sole non sarebbe possibile ai vegetali svolgere la fotosintesi clorofilliana, per cui gli erbivori, i carnivori non avrebbero nutrimento, cioè in breve si estinguerebbero praticamente tutte le forme di vita.

Attività. La superficie solare si presenta granulare, molte zone scure, le macchie solari, dotate di temperatura inferiore di circa 1500 gradi in meno rispetto alle chiare. Esse in coppia con poli magnetici opposti hanno al centro una parte scura (ombra) e attorno una più chiara (penombra). Esse seguono la rotazione terrestre ed impiegano quindi 27 giorni per ritornare in posizione iniziale. Presentano un massimo ogni 11 anni, il prossimo ci sarà nel 2024.

Presso le macchie ci sono protuberanze, più luminose, nubi archiformi di Idrogeno, che arrivano a 40mila km di altezza, e i brillamenti, brevi getti esplosivi di gas e radiazioni. Si producono anche flussi di particelle che arrivano sulla Terra, determinando le bellissime aurore colorate.

Eclissi anulare

Eclissi. A volte la Luna si trova in congiunzione, dalla stessa parte del sole rispetto alla Terra, in posizione tale che il suo cono d’ombra oscura del tutto il disco solare (eclissi di Sole), oppure in parte (eclissi anulare).

Ultime scoperte. Il 15 giugno 2020 la sonda Solar si è trovata nel punto più vicino al Sole, a circa 77 milioni di km, e mediante un coronografo, ha scoperto micro-brillamenti nella corona, mai visti prima, sparsi dovunque, che pur deboli da soli, insieme potrebbero diventare pericolosi. Essi potrebbero provocare un rilevante aumento di temperatura della corona, già molto più elevata di quella della superficie solare.

Alla fine di novembre 2020, con l’inizio di un nuovo ciclo di attività, si è verificata la più grande eruzione degli ultimi tre anni, di classe M4,4, di medie dimensioni, in scala da 1 a 9. Si è diffuso materiale solare come una gigantesca nuvola di gas e campi magnetici (CME, espulsione di massa coronale). Inoltre si è notato anche uno sciame di particelle energetiche solari veloci, guidate dai campi magnetici che fluiscono dal Sole, a causa della rotazione solare, spinte indietro a spirale. Il fenomeno è stato generato da una macchia presente nella parte orientale dell’emisfero sud del Sole.

La fine. Il Sole per adesso si trova in una situazione stabile di equilibrio tra la forza compressiva gravitazionale e l’espansiva di quella nucleare. Quando però l’idrogeno si esaurirà, il nucleo avrà una contrazione, con aumento di temperatura, che a sua volta produrrà una espansione termica degli strati sovrastanti: gigante rossa, che inghiottirà Mercurio, forse anche Venere. Poi, sia pure per poco, si riaccenderà la fornace con trasformazione di elio in carbonio. Infine, dopo l’ultima contrazione, sarà una nana bianca con nebulosa planetaria, di luminosità tipo l’attuale, per poi spegnersi del tutto, divenendo una nana nera. Triste destino per una stella che ha permesso lo sviluppo della vita sul nostro pianeta, per un lunghissimo arco temporale.

Impianti solari. Abbiamo ancora da imparare tante cose sul Sole, ma per il momento ne sfruttiamo l’energia enorme e pulita, con impianti fotovoltaici e solari sempre più diffusi. I primi trasformano le radiazioni solari in energia elettrica mediante pannelli di silicio. Gli impianti solari invece sono collegati a serbatoi di accumulo che riscaldano l’acqua, al posto di comuni caldaie e scaldabagni. Quelli solari a concentrazione usano specchi per convogliare il calore in caldaie capaci di avviare impianti termoelettrici. Infine il solare passivo sfrutta in modo naturale i raggi solari con la costruzione di edifici, capaci di far passare una maggiore quantità di radiazioni.

Allora gli esseri umani potranno sopravvivere, ma soltanto altrove, molto lontano, su qualche altro pianeta, se vi avranno creato per tempo le condizioni necessarie tramite le loro acquisizioni scientifiche e tecnologiche avanzate. (crediti fotografici: informazioneambiente.it – repubblica.it). Dante Iagrossi, Caiazzo. VIDEO (SDO, dieci anni col Sole in fronte):

Parker Solar Probe e Solar Orbiter

     Sono due progetti – missioni che hanno il compito di approfondire le nostre conoscenze sul Sole e su una vasta zona dello spazio fortemente influenzata dall’attività solare.

     Parker Solar Probe è una sonda della NASA, lanciata il 12 agosto 2018, che sta già orbitando intorno al Sole ad una distanza di 24-25 milioni di km e sta inviando sulla Terra dati sulla stella e sul vento solare, oltre a immagini. Pochi mesi fa, elaborati dalla NASA, sono stati pubblicati i primi risultati della missione, che entro il 2025 dovrebbe portare la sonda a soli 6 milioni di km dal Sole, in piena influenza solare a temperature di oltre 2000 °C. Se le sue strutture protettive (uno scudo termico di 62 kg) resisteranno e riusciranno a far funzionare le strumentazioni elettroniche per inviare ancora dati e immagini è tutto da vedere.

Oltre ad immagini ad alta risoluzione delle strutture esterne del Sole, vengono misurati: il campo magnetico, le onde di plasma solare, il vento solare più veloce, l’atmosfera solare, le tempeste del Sole.

     Solar Orbiter è un satellite dell’Agenzia Spaziale Europea, lanciato lo scorso 10 febbraio 2020 da Cape Canaveral a bordo di un razzo-lanciatore della NASA: Atlas V. Anche questa missione si prefigge di ottenere misurazioni sul plasma, sul campo magnetico, sul vento solare e le sue particelle, sulle onde emesse dalla nostra Stella. Il Sole sarà raggiunto nella primavera del 2022 e, come per il Parker Solar Probe, sarà fondamentale il corretto ed efficace funzionamento dello scudo termico protettivo, fornito dalla Thales Alenia Space, che si orienta automaticamente e costantemente verso il Sole per proteggere la sonda e le sue strumentazioni dalle forti radiazioni e dalle elevate temperature.

Solar Orbiter è il risultato della collaborazione tecnica e scientifica di molti Paesi. Tra i numerosi strumenti (in situ e di telerilevamento) a bordo:

EPD (Energetic Particle Detector, rilevatore di particelle energetiche. Università di Alcalá, Spagna;

MAG (MAGnetometer) Imperial College London, Regno Unito;

RPW (Radio and Plasma Waves, onde radio e al plasma) Osservatorio di Parigi, Francia;

SWA (Solar Wind plasma Analyser, analizzatore al plasma di vento solare) Laboratorio Mullard per le Scienze Spaziali, Regno Unito;

EUI (Extreme Ultraviolet Imager, fotocamera nell’estremo ultravioletto) Centre Spatial de Liège, Belgio;

METIS, coronografo per osservazioni e misurazioni sul vento solare, INAF,  Italia;

PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager, fotocamera polarimetrica ed eliosismica) Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Germania;

Solo HI (Heliospheric Imager) United States Naval Research Laboratory, Stati Uniti;

SPICE (SPectral Imager of the Coronal Environment, fotocamera spettrale dell’ambiente coronale) Institut d’Astrophysique Spatiale, Francia;

STIX (Spectrometer/Telescope X-ray, spettrometro/telescopio a raggi X), Svizzera.

Video: Le prime scoperte del Parker Solar Probe. 

Video della NASA sul ciclo Solare

     Alcune settimane fa la NASA ha pubblicato in Rete un breve video (3 min e 20 sec) sull’attività solare degli ultimi sette anni. Il video, accelerato riprende l’attività solare con migliaia di immagini, una ogni 12 ore, scattate dal 2010 alla fine del 2016. Le riprese sono state effettuate con due strumenti: l’Helioseismic and magnetic imager (Hmi) e l’Atmospheric imaging assembly (Aia), entrambi del Solar Dynamics Observatory che si trova nello Spazio dal febbraio del 2010, posizionato in orbita geostazionaria, cioè a 36.000 km circa dalla Terra.

Video NASA sul ciclo solare.

     Il ciclo del Sole riguarda soprattutto il fenomeno delle macchie solari, al quale è connessa l’attività magnetica solare e la maggiore o minore energia irradiata in tutte le direzioni nello spazio. Il numero delle macchie sulla superficie della Stella non è costante ma varia da un minimo ad un massimo, secondo un periodo medio di undici anni. Ma può ridursi anche a dieci o aumentare fino a dodici.

     C’è stato anche un periodo, dal 1645 al 1715, in cui questo ciclo si interruppe (minimo di Maunder) con la scomparsa quasi del tutto del fenomeno delle aurore polari (un fenomeno ottico visibile in corrispondenza dei Poli o in prossimità del circolo polare artico e antartico, caratterizzato da bellissime bande luminose mobili di diversi colori) come accertato dall’astronomo Edward Walter Maunder

     Dopo alcune intuizioni, il fenomeno venne definitivamente accertato dall’astronomo tedesco Heinrich Schwabe nel 1845, confermato negli anni successivi da Rudolf Wolf.

     Secondo molti studiosi il ciclo solare influisce sui fenomeni climatici terrestri e sul flusso di raggi cosmici che arrivano nell’atmosfera della Terra.

Per approfondire, un ipertesto di un liceo di Cuneo sulle macchie solari.

Transito di Mercurio davanti al Sole

     Il transito di ieri di Mercurio davanti al Sole non era osservabile dall’Italia centro-settentrionale a causa della copertura nuvolosa e delle piogge. Dal resto d’Italia sono state fatte foto e riprese video. Il fenomeno c’era stato dieci anni fa e si ripeterà tra tre anni.

     Le piccole dimensioni del pianeta lo fanno assomigliare ad un neo sulla superficie del Sole, ma Mercurio dista dal Sole in media 59 milioni di Km circa (la Terra è a 150 milioni di Km dal Sole). Proprio per le dimensioni, il diametro di Mercurio ci appare come 1/160esimo di quello solare, per osservarlo è necessario un telescopio. Naturalmente provvisto di opportuni filtri.

     Il transito di Mercurio davanti al Sole, visto dalla Terra, non è frequente: capita 13-14 volte ogni secolo, ma una visione prolungata e favorevole come quella di ieri si ripeterà tra 50 anni.

Sulle caratteristiche di Mercurio, vedi: Mercurio fotografato da Messenger.

Video Media INAF:

Transito di Mercurio (accelerato), ripreso dall’Istituto INAF di Napoli;

Live Transito di Mercurio (I parte): https://www.youtube.com/watch?v=7iGpeoIubLQ

Live Transito di Mercurio (II parte): https://www.youtube.com/watch?v=Ld24bV8l14Q

Nell’immagine (crediti: NASA) la scarsa curvatura della superficie solare mostra l’enorme differenza tra le dimensioni del piccolo Mercurio e il Sole.

Transiti degli ultimi decenni: 14/11/1953; 6/5/1957; 7/11/1960; 9/5/1970; 10/11/1973; 13/11/1986; 6/11/1993; 15/11/1999; 7/5/2003; 8/11/2006; ieri 9/5/2016.

Transiti dei prossimi decenni: 11/11/2019; 13/11/2032; 7/11/2039; 7/5/2049; 9/11/2052; 10/5/2062; 11/11/2065; 14/11/2078.

Come si vede, i transiti davanti al Sole osservabili dalla Terra possono avvenire solo in maggio oppure in novembre.

Proxima Centauri, la vicina del Sole

     Insignificante. Così definiremmo questa stella se si trovasse in qualunque altro posto tra i 200 miliardi (circa) di stelle che formano la Via Lattea. Invece la sua posizione, a soli 4,24 anni luce di distanza da noi, la rendono speciale: è la stella più vicina al Sole, al nostro Sistema Solare. Almeno per adesso, per effetto della sua orbita intorno alle sorelle di maggiori dimensioni.

     Scoperta cento anni fa, il 12 ottobre 1915 in Sud Africa, dall’astronomo scozzese Robert Innes presso l’ Union Observatory di Johannesburg, Proxima Centauri è la più piccola delle tre stelle conosciute nel sistema di Alpha Centauri. Le sue compagne sono Alfa Centauri A e Alfa Centauri B, due delle stelle più brillanti del cielo australe.

     Proxima Centauri è una nana rossa, molto più piccola del Sole (circa un decimo) e con una temperatura superficiale più bassa: circa 3500 kelvin, inserita nella classe spettrale M. Le sue compagne invece hanno dimensioni paragonabili a quella del Sole. Nell’immagine in basso, le dimensioni di Proxima Centauri rispetto al Sole e ad Alfa Centauri A e B. Crediti: newworldslive.blogspot.com .

     Per la sua vicinanza, si conoscono molti parametri di questa stella: massa, densità , diametro, luminosità, campo magnetico, … Viene definita stella variabile a brillamento, perché è caratterizzata da saltuari e improvvisi brillamenti e perché varia la sua luminosità ogni tre giorni circa. Un’altra caratteristica di questa vicina del Sole è la sua bassa produzione di energia che le consentirà di rimanere nella sequenza principale del diagramma HR per un tempo enorme: almeno cento volte l’età attuale dell’Universo conosciuto.

     Poiché Alpha Centauri è il sistema stellare più vicino al nostro, sono in atto diverse ricerche per individuare i suoi pianeti e verificare se le loro caratteristiche sono compatibili con la vita. Per ora è stato individuato il pianeta extrasolare più vicino al nostro, orbita intorno ad Alfa Centauri B, ma è troppo vicino alla stella perciò ha una temperatura troppo elevata per poter ospitare la vita.

     Per le loro dimensioni e la bassa temperatura superficiale, le nane rosse hanno una debole luminosità perciò anche se molto vicina, la più vicina a noi, Proxima Centauri non è visibile a occhio nudo. “A causa della sua piccola massa, la struttura interna di Proxima è costituita interamente da una zona convettiva, che provoca un movimento di energia dall’interno all’esterno soltanto tramite un movimento fisico del plasma, anziché attraverso una zona radiativa; ciò implica che l’elio prodotto dalla fusione nucleare dell’idrogeno non si accumula nel nucleo, ma viene messo in circolo in tutta la stella.” [Wikipedia].

Telescopio spaziale Nustar

     Nustar (acronimo di Nuclear Spectroscopic Telescope Array) venne lanciato in orbita dalla NASA quasi tre anni fa, il 13 giugno del 2012, con lo scopo di osservare e studiare l’Universo ai raggi X. L’apparecchio è costituito da una struttura di 11 metri, formato da un traliccio che ad un’estremità ha un sistema di specchi e all’altra dei detector a raggi X. I raggi X sono radiazioni elettromagnetiche di lunghezza d’onda inferiore a quella dei raggi ultravioletti e compresa tra 10^-8 e 10^-10 m. In base alla legge di Moseley, i raggi X emessi sono caratteristici per ciascun elemento chimico e la loro frequenza è correlata al numero atomico dello stesso elemento. Perciò il telescopio Nustar è stato costruito dal famoso California Institute of Techology per scandagliare quella parte dell’Universo caratterizzata da fenomeni ad alta energia: buchi neri, quasar, supernovae.

     Oltre ad assolvere al suo compito, è stato anche rivolto verso il Sole ed ha permesso di ottenere immagini spettacolari ai raggi X della nostra stella, che potranno chiarire i fenomeni dei brillamenti e nanobrillamenti, ma non solo. Il fenomeno dei brillamenti è costituito, per quanto ne sappiamo, da enormi getti di gas, più o meno verticali che si sviluppano da zone della superficie del Sole molto perturbate, caratterizzate da vortici e tempeste al cui centro si trovano le macchie solari. I brillamenti producono anche protuberanze ed emettono vento solare che si irradia nello spazio fino a centinaia di milioni di kilometri, investendo anche la Terra che è a 150 milioni di km. Nustar, più di ogni altro telescopio terrestre o spaziale costruito finora, è in grado di fare chiarezza sui numerosi fenomeni della fotosfera e della cromosfera.

     Questo telescopio è il risultato della collaborazione di diversi Paesi, tra cui l’Italia con l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF).

Credit immagine di Nustar: www.media.inaf.it : immagine del Sole: io9.com

Macchie solari AR 1944

     Da alcuni giorni sono visibili sulla superficie del Sole un gruppo di macchie solari di un certo rilievo: sono state denominate con la sigla AR 1944, dove AR sta per Active Region. Ma in generale, cosa sono le macchie solari?

Sono un fenomeno che si presenta ciclicamente sulle superficie della nostra stella. Sono aree di luminosità ridotta che, per questo, si individuano nettamente rispetto al resto della fotosfera. La fotosfera è ciò che si vede del Sole, la sua parte esterna comprendente anche la cromosfera e la corona solare. Queste ultime costituiscono “l’atmosfera solare”. Le macchie si presentano in modo ciclico perché hanno un periodo di massima attività e uno di minima e l’intervallo tra due “massimi” è di circa undici anni. Ma da quando è iniziata la loro osservazione strumentale in modo sistematico (furono osservate le prime volte col cannocchiale nel 1610, da Galileo e dagli astronomi Fabricius e Frisoni che nel 1611 pubblicarono una prima descrizione del fenomeno), sono anche stati osservati periodi di assenza relativamente prolungata. Ad esempio scomparirono quasi del tutto tra il 1645 e il 1715 e questo intervallo di tempo venne chiamato “minimo di Maunder” (da Edward Walter Maunder, 1851-1928, astronomo britannico).

Nelle macchie solari si distingue sempre una zona centrale più scura detta ombra e una zona periferica chiamata penombra. Generalmente la temperatura della fotosfera è di circa 6000 kelvin, quella delle macchie solari è più bassa di circa 1500 kelvin quindi si aggira intorno ai 4500. Le macchie non sono una prerogativa del Sole ma sono state osservate anche in altre stelle (macchie stellari). Si ritiene che siano provocate dal flusso magnetico della zona convettiva del Sole, ma i dettagli non sono ben conosciuti. Secondo alcuni studiosi, in corrispondenza di una macchia le linee di forza del campo magnetico escono dalla fotosfera, s’incurvano e rientrano nell’area dove appare una seconda macchia della coppia o del gruppo. Infatti il loro numero è costante ma in genere si presentano in gruppi o a coppie. Altre osservazioni (il cosiddetto “effetto Wilson”) indicano che le macchie sono zone depresse rispetto al resto della fotosfera. Non sono stabili nel tempo, all’inizio del ciclo tendono a comparire a latitudini elevate (30°-40° di latitudine N e S) per poi spostarsi verso l’equatore. Procedendo con il ciclo compaiono a latitudini sempre più basse. Grazie all’osservazione delle macchie solari è stato possibile determinare la velocità di rotazione del Sole intorno al proprio asse e si è scoperto che per una rotazione completa impiega 25,4 giorni terrestri. Alle macchie sono associati altri fenomeni che coinvolgono la cromosfera: protuberanze, brillamenti, facole (notevole luminosità e magnetismo) e spicole (getti di gas a 12.000-15.000 kelvin).

Le macchie AR 1944 di questi giorni stanno meritando l’attenzione di studiosi, appassionati e media che si occupano di scienza perché sono particolarmente grandi. Mediamente le macchie hanno un diametro compreso tra 10.000 e 15.000 km, in questo caso la zona centrale ha un’estensione di 2,5 volte il diametro terreste (circa 12.700 km), quindi oltre 30.000 km. Nelle ultime ore la macchia di dimensioni maggiori è “esplosa” emettendo dalla corona del Sole una tempesta magnetica di categoria X, la più forte, che sta viaggiando nello spazio a circa 26 km/sec e investirà la Terra entro domani mattina. Quali potranno essere le conseguenze? Perturbazioni più o meno elevate del campo magnetico terrestre, spettacolari aurore polari, possibili problemi al funzionamento dei satelliti artificiali e ad altri apparecchi in orbita o in volo.

Un’ultima ma importantissima considerazione: non osservare mai direttamente il Sole con gli occhi né con strumenti (binocolo, telescopio) che non siano provvisti di appositi filtri! I danni alla retina potrebbero essere permanenti.

Crediti immagine per AR 1944: www.astronomynorth.com . Si consideri che la macchia maggiore dell’immagine è circa 2,5 volte la Terra.

Video del TG3 Leonardo sulle macchie solari del 2008. Video sul Sole: storia, struttura, funzioni.

 

Il transito di Venere

     Chi vuole e può ne approfitti, la prossima occasione gli capiterà solo nel 2117, tra 105 anni! Il transito di Venere davanti al disco solare è un evento raro ed è l’evento astronomico del 2012. Non che possa aggiungere altro sulle conoscenze che abbiamo di Venere o del Sole, ma consentirà di scattare belle immagini e susciterà emozione negli appassionati di astronomia.

Bisogna alzarsi all’alba di mercoledì 6 giugno e osservare il sorgere del Sole. Ricordarsi di utilizzare appositi filtri per binocoli o telescopi, o occhiali da Sole. In Italia il fenomeno sarà osservabile più facilmente dalle regioni adriatiche che hanno l’orizzonte libero dalle montagne (nubi permettendo).

     Ma cosa sappiamo di Venere? È il secondo pianeta del Sistema solare, con dimensioni simili a quelle terrestri ma leggermente più piccole. La sua massa è l’81,5% di quella della Terra, il diametro è di 12.100 km mentre quello della Terra è di 12.756 km. La densità media di Venere è di 5,25 g/cm³, quella terrestre è di 5,514 g/cm³. Questo fece pensare, in passato che Venere potesse ospitare forme di vita: si parlava di “venusiani” e di “marziani” anche nel cinema. I dati successivi invece ci rappresentano la superficie di Venere come un vero e proprio inferno rispetto ai parametri terrestri. La temperatura è di almeno 470 °C, in parte a causa della vicinanza del Sole (108 milioni di km di distanza media, contro i 149,5 della Terra) ma soprattutto per l’enorme effetto serra dovuto alla composizione dell’atmosfera: ben il 96,5% di CO₂, solo il 3,5% di azoto, inoltre ci sono piccole quantità di SO₂, H₂O, H₂SO₄. Venere è il pianeta più caldo del Sistema solare. Come se non bastasse la temperatura, anche i valori della pressione atmosferica sulla superficie di Venere sono proibitivi: 90 atmosfere (all’incirca equivalente alla pressione idrostatica presente a 900 m sotto il livello del mare!), sulla Terra al livello del mare la pressione è  solo 1 atmosfera.

     La superficie di Venere, pur presentando alcuni rilievi notevoli (i monti di Maxwell) di circa 11 km, è più omogenea: è formata per il 70% da pianure e il 20% da avvallamenti. Anche Venere come la Luna presenta le fasi: crescenti e decrescenti. Quando è in fase crescente è la “stella del mattino”, quando è in fase decrescente è la “stella della sera”, in entrambi i casi ben visibili anche ad occhio nudo perché dopo il Sole e la Luna Venere è l’astro più luminoso della volta celeste.

     Anche l’orbita di Venere ha qualche caratteristica. Il periodo di rivoluzione intorno al Sole dura 224,7 giorni terrestri, ma colpisce soprattutto la rotazione lentissima intorno al proprio asse: una rotazione completa dura ben 243 giorni. Mentre l’asse terrestre è inclinato di 23,5 gradi rispetto alla verticale al piano dell’orbita, quello di Venere è inclinato solo di 2,7 gradi. Inoltre, la Terra e altri pianeti ruotano sul loro asse in senso antiorario, Venere invece ruota in senso orario (rotazione retrograda).

     Con queste premesse, vogliamo perderci l’osservazione di un evento che si ripeterà soltanto tra oltre cent’anni, quando noi (o le molecole che compongono il nostro corpo, a seconda delle convinzioni di ciascuno) saremo impegnati in tutt’altre faccende?

  Nelle foto, l’ultimo transito di Venere davanti al Sole avvenuto l’8 giugno 2004, un’immagine della superficie del pianeta.

 

Le eclissi

A Torino il 4 gennaio scorso non è stato possibile osservare l’eclissi di Sole. Il cielo è stato coperto da nuvole per l’intera giornata. Possiamo però osservare i video ripresi in altre parti d’Italia o d’Europa e messi in rete. Ad esempio quello ripreso dall’Osservatorio Astronomico di Napoli (durata 1’34”) da Enrico Cascone.

Ma cosa significa eclissi e quando avviene un’eclissi? Eclissi significa temporanea invisibilità di un astro per l’interposizione di un altro astro e deriva dal greco ecleìpein “abbandonare” e poi dal latino eclipsis. L’eclissi avviene quando Sole, Terra e Luna si trovano allineati e uno dei corpi celesti che si può trovare in mezzo (Terra o Luna che distano l’una dall’altra circa 384.000 km, certamente non il Sole che dista dalla Terra circa 150 milioni di km) intercetta i raggi solari.

Se è la Terra a interporsi tra il Sole e la Luna, l’ombra della Terra viene proiettata sul “disco” lunare e si ha l’eclissi di Luna. Questo accade quando siamo nella fase di Luna piena perché il nostro satellite è in posizione opposta rispetto al Sole. Naturalmente non basta che ci sia Luna piena per avere l’eclissi di Luna, altrimenti ne avremmo una ogni mese, ogni plenilunio (se l’orbita della Terra intorno al Sole e quella della Luna intorno alla Terra fossero complanari, ogni mese avremmo anche un’eclissi di Sole). Invece l’eclissi lunare è un fenomeno che avviene approssimativamente ogni sei mesi perché la Luna, normalmente si sposta sopra e sotto il cono d’ombra proiettato dalla Terra. Infatti l’orbita lunare è inclinata di circa 5° rispetto all’orbita di rivoluzione (eclittica) del nostro pianeta intorno al Sole. Per avere le eclissi è necessario che i tre astri siano allineati lungo la “linea dei nodi” cioè i punti di intersezione delle due orbite. I nodi però si trovano in due parti opposte dell’orbita, per questo le eclissi capitano ogni sei mesi circa. Consideriamo anche che i nodi non sono punti fissi ma percorrono l’intera eclittica in 18 anni circa, perciò gli intervalli tra un’eclissi e l’altra non sono gli stessi. Le eclissi lunari possono essere parziali (solo una parte della Luna viene oscurata) oppure totali e, a differenza di quelle solari, sono visibili da regioni geografiche terrestri molto più estese.

L’eclissi solare invece si ha quando è la Luna a interporsi tra il Sole e la Terra e ciò può avvenire solo quando siamo nella fase di Luna nuova. In questo caso il disco lunare copre il Sole che ci appare occultato. La grandezza apparente dei due astri visti dalla Terra può essere simile e il Sole può essere coperto tutto (eclissi totale, dura solo pochi minuti ed è osservabile solo da una piccola regione della Terra) o in parte (eclissi parziale). Con i moderni strumenti di osservazione astronomica, anche esterni all’atmosfera del nostro pianeta, il fenomeno delle eclissi, per gli studiosi, non ha più la stessa importanza che ha avuto nei secoli scorsi. Le eclissi solari totali sono considerate ancora interessanti, sia perché consentono altre osservazioni come la corona solare che si estende per milioni di km nello spazio interplanetario o le eruzioni di plasma, le protuberanze; sia perché, per una determinata località terrestre, avvengono in media ogni duecento anni. Ma oggi, al contrario del passato, ci si sposta da un continente all’altro con molta più facilità. 

Nell’eclissi parziale la Luna oscura il Sole solo in parte. Nell’eclissi anulare, la Luna si trova nella sua orbita ellittica vicino al punto più lontano dalla Terra, perciò il suo disco ci appare più piccolo di circa 1/10 rispetto alla dimensione massima.  In questa situazione il disco lunare è più piccolo di quello solare e resta visibile un anello di luce solare che circonda il resto del Sole occultato.

Dal punto di vista storico, le prime testimonianze sulle eclissi di Sole sono un documento cinese del 2.136 a.C. e uno babilonese del 763 a.C. che descrive dettagliatamente il fenomeno. Le eclissi si possono prevedere perché si ripetono secondo cicli ben determinati. Il primo a predisporre un catalogo completo delle eclissi, avvenute dal 1207 a.C. e previste fino al 2162 d.C., fu l’astronomo ceko Teodoro Ritter in una pubblicazione del 1887.

Le prossime eclissi solari visibili dall’Europa sono previste per le seguenti date: 20-03-2015 (eclissi totale), 12-06-2026 (eclissi totale), 02-08-2027 (eclissi totale), 01-06-2030 (eclissi anulare), 21-06-2039 (eclissi anulare), 11-06-2048 (eclissi anulare).

GEOGRAFIA E ASTRONOMIA: OSSERVARE IL SOLE DI NOTTE?

 

Transito di Venere sul Sole. Graniele torna il sabato mattina della settimana prima del transito di Venere davanti al disco solare, stravolto ma soddisfatto della sessione osservativa effettuata a Porziano durante tutta la notte.