Alla scoperta del cielo

Alla scoperta del cielo. Corso base di astronomia
Copyright Enrico Bonfante / Planetario di Verona
Alla scoperta
del cielo
Corso base di Astronomia
di Enrico Bonfante – Planetario di Verona
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Alla scoperta del cielo. Corso base di astronomia
Copyright Enrico Bonfante / Planetario di Verona
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Alla scoperta del cielo. Corso base di astronomia
Copyright Enrico Bonfante / Planetario di Verona
Indice generale
In viaggio nei cieli del giorno e della notte...........................................5
Vaste distanze e fenomeni incredibili............................................5
La sfera celeste, lo Zenit, e l'orizzonte..........................................5
Una panoramica del cielo...........................................................6
I pianeti del nostro sistema solare...............................................7
Il regno delle Stelle...................................................................8
"Siamo fatti di polvere di stelle"..................................................9
Oltre nostra Galassia................................................................10
Stelle luminose, costellazioni e Zodiaco..............................................11
Crepuscolo serale e mattutino...................................................11
L' aspetto delle Stelle...............................................................11
Le costellazioni........................................................................12
Come navigare in sicurezza nel cielo stellato...............................13
Costellazioni zodiacali..............................................................13
Il cielo osservato dal luogo in cui ci troviamo...............................15
Come e quando osservare le stelle più luminose...........................16
Osservare i pianeti e i loro moti..........................................................19
Il vagabondare dei pianeti........................................................19
Osservare i pianeti interni.........................................................20
Osservare i pianeti esterni........................................................21
Il moto retrogrado...................................................................21
Una panoramica dei pianeti esterni............................................22
I transiti di Mercurio e Venere...................................................24
La Luna, le fasi, e le eclissi..................................................................26
L'oggetto celeste più vicino a noi...............................................26
Le fasi lunari...........................................................................27
La posizione della Luna............................................................28
La Luna lungo l'eclittica............................................................29
La dimensione apparente della Luna...........................................30
Eclissi di Luna.........................................................................31
Satelliti, comete e meteore.................................................................33
Satelliti
Satelliti
Satelliti
Satelliti
artificiali.....................................................................33
in orbita bassa.............................................................34
in orbita media............................................................34
in orbita alta................................................................35
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Comete..................................................................................36
Meteore e “stelle cadenti”.........................................................37
Scrutare il cielo quando la notte si fa buia..........................................39
Grandi visioni nell'oscurità........................................................39
La luce zodiacale.....................................................................39
Gegenschein o counterglow.......................................................40
La Via Lattea..........................................................................40
Oggetti di Messier....................................................................42
Osservare nebulose e stelle con un binocolo................................42
Galassie visto con il binocolo.....................................................43
Oscurità.................................................................................44
La nostra connessione al cosmo.................................................45
Glossario.............................................................................................47
Software consigliati............................................................................55
Siti consigliati.....................................................................................55
Riferimenti..........................................................................................55
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In viaggio nei cieli del giorno e della notte
Lezione 1
Questo corso base di astronomia ci permetterà di affacciarci sull'Universo che
ci circonda, sia vicino che lontano. Come vedremo nel corso, con i nostri occhi
possiamo esplorare molti interessanti oggetti nel cielo senza l'aiuto di un
binocolo o di un telescopio, e le nostre osservazioni possono essere ancora più
gratificanti nel momento in cui riusciamo a comprendere il significato e l'origine
fisica dei fenomeni scientifici a cui stiamo assistendo. In questa prima lezione,
faremo un rapido viaggio nel cielo, partendo dagli oggetti e fenomeni più vicini
a noi fino ai confini visibili dell'Universo in cui viviamo.
Vaste distanze e fenomeni incredibili
–
L'osservazione del cielo (in inglese chiamata “skywatching”) comprende
la visione di oggetti e fenomeni che si trovano in una gamma di distanze
che è impressionante da considerare.
–
In una chiara, scura, notte senza Luna, possiamo scorgere ad occhio
nudo (senza l'ausilio di strumentazione) anche la galassia di
Andromeda.
–
Imparare ad osservare il cielo e a riconoscere le caratteristiche dei
fenomeni a cui assistiamo, ci permette anche di apprezzare al meglio la
bellezza di una cometa, di una meteora, e anche l'apparente banale
fenomeno del crepuscolo.
La sfera celeste, lo Zenit, e l'orizzonte
–
Quando guardiamo il cielo notturno, le stelle sembrano essere
incastonate su una cupola, simile a quella che vediamo in un planetario.
Questa cupola è chiamato la sfera celeste, e ruota intorno a noi man
mano che la Terra compie la sua lenta rotazione attorno al proprio asse.
–
Lo zenit è definito come il punto nel cielo dritto sopra di noi, e
l'orizzonte è il “luogo” dove la sfera celeste sembra toccare il terreno.
La sfera celeste si divide naturalmente in due parti uguali: sopra e sotto
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l'orizzonte.
Una definizione più precisa direbbe che l'orizzonte è definito dalla retta
tangente alla Terra nella direzione in cui stiamo osservando.
–
La distanza a cui noi vediamo l'orizzonte dipende dall'altezza da
cui stiamo osservando. La distanza dell'orizzonte in miglia è pari a
circa 1,2 volte la radice quadrata dell'altezza in metri (esempio: da
un'altezza di 100 metri di quota, la linea d'orizzonte si trova a 12 miglia,
ovvero 19 chilometri circa).
–
A molte persone, la sfera celeste appare schiacciata. Lo zenit sembra
molto più vicino a noi rispetto l'orizzonte, anche se non è così! La cupola
leggermente schiacciata che sembra avvolgere la nostra posizione altro
non è che un'illusione. Non è vero che gli oggetti nel cielo sopra alle
nostre teste sono vicini mentre quelli verso l'orizzonte sono lontani!
Una panoramica del cielo
–
Il colore blu del cielo è causato dalla luce del Sole che viene in parte
riflessa dalle molecole presenti nell'aria. La maggior parte dell'aria è
molto vicina, entro pochi chilometri di distanza dalla superficie terrestre.
Quasi tutta l'atmosfera, infatti, si trova entro un'altezza di circa 60 km
dal suolo, e ¾ della massa (peso) dell'intera atmosfera è “condensata”
nei soli primi 6 chilometri di altitudine.
–
La troposfera è la regione dell'atmosfera che si trova entro i primi 13km
dalla superficie terrestre. La stratosfera è la regione che si trova tra i 13
e i 50 chilometri dalla superficie. Lo strato di ozono, che ci protegge
dalle radiazioni ultraviolette del Sole, si trova in prossimità della parte
superiore della stratosfera.
–
Lo strato successivo è la mesosfera, che arriva fino a circa 100
chilometri di quota, e oltre troviamo la ionosfera, che è parzialmente
ionizzata e permeata dal campo magnetico terrestre.
–
Oggetti familiari, come le nuvole, gli aerei, gli arcobaleni e gli aloni solari,
sono tutti fenomeni od oggetti che troviamo nel sottile strato della
troposfera. Il fenomeno delle “stelle cadenti” si verifica invece nella
mesosfera, mentre le luci del nord (conosciute meglio come aurore) si
verificano nella ionosfera, mentre i satelliti artificiali si trovano tra la
ionosfera superiore e la magnetosfera inferiore.
–
La Luna è un altro oggetto familiare nel cielo, e si trova a una distanza
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media dalla Terra di 384.000 chilometri. Il Sole è invece a circa 150
milioni di chilometri di distanza, pari a circa 24.000 raggi terrestri (un
raggio terrestre è circa 6200 chilometri). Questa distanza è nota anche
come unità astronomica (UA) ed equivale alla distanza media tra la
Terra e il Sole.
–
Il Sole è circa 390 volte più grande della Luna e 390 volte più lontano da
noi rispetto al nostro satellite naturale. Questo incredibile coincidenza tra
le dimensioni relative e le distanze è alla base del fenomeno incredibile
delle eclissi totale di Sole.
ATTENZIONE! È importante non guardare mai il Sole per più di una
frazione di secondo tranne quando è completamente eclissato, o al
massimo entro pochi secondi dal momento di totalità.
Per osservare il Sole in modo sicuro si può ricorrere al vetro di
schermatura presente ad esempio nelle maschere da saldatore o meglio
ancora cercare un paio di occhiali per osservare le eclissi che tagliano il
99,999% di tutte le radiazioni che provengono dal nostro Sole.
I pianeti del nostro sistema solare
–
Ad occhio nudo, i pianeti sembrano stelle. Ma i pianeti si muovono
rispetto allo sfondo stellato con il passare del tempo, e se si ha
familiarità con il cielo notturno, in particolare con le costellazioni zodiacali
attraverso le quali sembrano vagabondare i pianeti, si può essere in
grado di dire se una particolare stella sia o meno appartenente alla
costellazione, e quindi se sia una stella o un pianeta. Quando si vede in
cielo una stella molto luminosa che non appartiene alla figura della
costellazione, probabilmente stiamo osservando un pianeta.
–
Anche se i pianeti sembrano puntiformi ai nostri occhi, molti veicoli
spaziali ci hanno regalato visioni ravvicinati di questi mondi ed hanno
ripreso immagini sorprendentemente dettagliate. Un'immagine di Giove
ripresa dalla sonda Voyager ci ha mostrato come questi sia un gigantesco
pianeta con un'atmosfera tumultuosa.
–
Allo stesso modo, le immagini ravvicinate degli anelli di Saturno ci
hanno mostrato come questi siano costituiti da piccoli detriti, per lo più
rocce e ghiaccio, probabilmente originate da una collisione tra lune o da
una luna mai formatasi completamente.
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Il regno delle Stelle
–
Le stelle che noi vediamo come piccoli puntini di luce sono “Soli” molto
distanti, grandi in genere come la nostra stella. Sembrano così piccoli e
deboli perché sono incredibilmente lontano da noi.
–
La stella più vicina, Alpha Centauri, si trova a circa 270.000 UA di
distanza (25 mila miliardi di miglia o 40 mila miliardi di chilometri).
–
Sirio, che si trova in basso a sinistra rispetto alla cintura del grande
cacciatore Orione, è la stella più luminosa dell'intera volta celeste. La sua
distanza da noi è circa il doppio rispetto a quella di Alpha Centauri.
Betelgeuse, che della costellazione di Orione disegna la spalla sinistra,
si trova invece a circa 150 volte la distanza di Alpha Centauri.
–
Nonostante si possa essere portati a pensare il contrario, la maggior
parte delle stelle più luminose del cielo non si trovano vicine a noi, e la
maggior parte le stelle più vicine a noi non appaiono particolarmente
luminose. La luminosità percepita (o magnitudine apparente) di una
stella è direttamente proporzionale alla sua luminosità intrinseca (o
magnitudine assoluta) e inversamente proporzionale al quadrato della
sua distanza da noi (legge dell'inverso del quadrato).
–
Si chiama legge dell'inverso del quadrato perché una certa quantità
di luce emessa da un oggetto in ogni secondo si propaga su superfici
sempre più ampie (che aumentano secondo il quadrato della distanza,
ovvero al doppio della distanza iniziale la superficie illuminata sarà
quattro volte maggiore). La stessa quantità di luce attraversa con il
passare degli istanti una superficie sempre maggiore, e così facendo ogni
unità di superficie riceve progressivamente una frazione sempre più
piccola della luce emessa inizialmente (quindi al doppio della distanza la
quantità di luce per unità di superficie sarà un quarto, al triplo sarà un
nono, ecc...).
–
Per apparire brillante, una stella deve disporre di una elevata luminosità
o deve essere ad una piccola distanza da chi la osserva, oppure una
combinazione di queste due caratteristiche. Le stelle più vicine a noi
tendono ad avere bassa luminosità.
–
Betelgeuse è un esempio di stella estremamente potente e luminosa. Si
tratta di una stella massiccia che potrebbe effettivamente esplodere
come supernova in qualsiasi istante: oggi o entro il prossimo milione di
anni.
–
Le grandi distanze che ci separano dalle stelle non sono calcolate con i
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nostri comuni chilometri o le unità astronomiche (che sono invece utili
per misurare le distanze nel nostro Sistema Solare). Quando parliamo di
stelle, l'unità di misura utilizzata è l'Anno Luce. Un anno luce è una
unità di misura di distanza, ed equivale alla distanza percorsa da un
oggetto che viaggia alla velocità della luce nell'arco di tempo di un anno.
La velocità della luce è pari a circa 300.000 km al secondo. Per
ottenere un anno luce in km dobbiamo moltiplicare questa distanza per
60 (ottenendo i km per corsi in un minuto), per altri 60 (otteniamo quelli
percorsi in un'ora), per altri 24 (otteniamo i km percorsi in un giorno) ed
infine per 365,25 (e otteniamo i km percorsi in un anno). Da questo
calcolo otteniamo che un anno luce è circa 9.500 miliardi di km.
–
Quando guardiamo stelle che si trovano a centinaia o addirittura a
migliaia di anni luce di distanza, stiamo compiendo un viaggio di
centinaia o di migliaia di anni nel passato. Anche il nostro Sole lo
vediamo com'era in passato, ma facciamo un viaggio di soli 8.3 minuti
indietro ne tempo (tanto impiega la luce dal nostro Sole ad arrivare a noi
sulla Terra).
–
Polaris, la famosa Stella Polare, si trova a circa 430 anni luce di
distanza, mentre Betelgeuse è a circa 640 anni luce di distanza. È
compito non semplice, tuttavia, per gli astronomi determinare le distanze
delle stelle in modo preciso.
–
V762 nella costellazione di Cassiopea è la stella più distante nella
nostra galassia, la Via Lattea, che possiamo vedere ad occhio nudo in
una buia e limpida notte senza luna. Si trova a circa 16.000 anni luce di
distanza.
–
Quando le stelle esplodono, queste esplosioni sono talmente potenti da
rendere visibili ad occhio nudo queste stelle anche a distanze di oltre
100.000 anni luce.
"Siamo fatti di polvere di stelle"
–
Le analisi dei resti di supernova rivelano che gli elementi più pesanti
nella chimica (vedi ad esempio la tavola periodica degli elementi di
Mendeleev), come il calcio nelle ossa e il ferro presente nei globuli rossi
del nostro sangue, sono state prodotte da esplosioni di stelle avvenute
molto, molto tempo fa e poi incorporate per formare il nostro Sistema
Solare circa 4,5 miliardi di anni fa.
–
Come hanno fatto i gas chimicamente arricchiti ottenuti dalle esplosioni
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di generazioni precedenti di supernovae ad essere incorporati in nuovi
sistemi planetari e nella vita stessa? Si sono raccolte in nubi giganti
chiamati nebulose, e queste attraverso un collasso gravitazionale, sono
andate a formare nuove stelle e pianeti. La nebulosa di Orione è un
esempio di incubatrice di stelle.
–
Il prodotto finale del collasso gravitazionale di gas in una nebulosa è un
ammasso stellare aperto. Questo è un gruppo debolmente legato di
qualche centinaio o al massimo di qualche migliaio di stelle,
generalmente di forma un po' irregolare. Un grande e conosciuto
esempio è l'Ammasso Aperto delle Pleiadi, chiamato anche “delle
Sette Sorelle”.
Oltre nostra Galassia
–
L'enorme luminosità di intere galassie di stelle permette di rendere
visibile alcune altre galassie in notti particolarmente buie e con cielo
limpido, anche ad occhio nudo senza l'aiuto di strumenti. Le Nubi di
Magellano, ad esempio, sono galassie nane, satelliti della Via Lattea.
–
Nell'emisfero settentrionale, possiamo vedere la galassia di
Andromeda, che è ancora più lontana delle Nubi di Magellano.
incredibile pensare di riuscire a vedere ad occhio nudo questa galassia
che si trova a ben 2,5 milioni di anni luce di distanza da noi.
–
Se siamo incredibilmente fortunati, potremmo riuscire ad osservare ad
occhio nudo o eventualmente con un binocolo un oggetto che si trova a
diversi miliardi di anni luce di distanza: il cosiddetto lampo di raggi
gamma (GRB, gamma ray burst). Questo evento rappresenta un
particolare tipo di morte di una stella massiccia, dove potenti getti di
materia e di radiazione ad alta energia vengono espulsi e può capitare
che siano indirizzati verso la nostra direzione.
–
Come vedremo in lezioni successive, se espandiamo la nostra visione alla
lunghezze d'onda delle onde radio, possiamo anche vedere il bagliore
residuo del Big Bang, la violenta, calda, densa nascita dell'Universo, in
quella che viene chiamata radiazione cosmica di fondo (CMBR, cosmic
microwave background radiation).
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Stelle luminose, costellazioni e Zodiaco
Lezione 2
In questa lezione, ci addentreremo nella notte, il dominio delle tenebre
punteggiato da stelle. Esploreremo alcune delle costellazioni più note,
impareremo un po' di consigli su come possiamo orientarci nel cielo notturno, e
scopriremo quando e dove si possono ammirare le stelle più luminose.
Crepuscolo serale e mattutino
–
Il crepuscolo serale (tramonto) e il crepuscolo mattutino (alba) si
verificano quando il Sole è completamente sotto l'orizzonte ma riesce a
far risplendere parti visibili dell'atmosfera.
–
Il crepuscolo civile è l'intervallo tra il tramonto e il momento in cui il
centro geometrico del Sole si trova 6 gradi sotto l'orizzonte. Il
crepuscolo nautico è il momento in cui il Sole si trova tra i 6 e 12 gradi
sotto l'orizzonte. E il crepuscolo astronomico si verifica quando il Sole
è tra i 12 e 18 gradi sotto l'orizzonte.
–
La fine del crepuscolo civile è spesso detto essere circa 30 minuti circa
dopo il tramonto, ma la durata effettiva dipende dalla latitudine
dell'osservatore e dal periodo dell'anno in cui ci troviamo.
–
Ai tropici, il Sole tramonta quasi verticalmente, e la transizione tra giorno
e notte richiede un periodo di tempo minore. Alle alte latitudini, il Sole
tramonta lungo un percorso che è molto meno verticale, si muove lungo
un angolo molto stretto rispetto all'orizzonte e così il crepuscolo dura più
a lungo.
–
La durata di tramonto e alba sono anche legati alle stagioni, e questi
effetti sono più marcati man mano che ci allontaniamo dall'equatore.
L' aspetto delle Stelle
–
Gli astronomi usano il termine magnitudine apparente per quantificare
la luminosità visuale apparente di una stella. Una stella di prima
magnitudine è 100 volte più luminosa di una stella di sesta magnitudine
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(la magnitudine segue una scala logaritmica).
–
Sirio, la stella più luminosa dell'intera volta celeste, visibile nelle notti
invernali, ha un magnitudine di -1.4. Nella costellazione di Orione, Rigel
ha una magnitudine di 0,12, mentre Betelgeuse ha una magnitudine
circa di 0,5, e le tre stelle della cintura sono attorno alla 2^ magnitudine.
–
Le stelle luminose non sono necessariamente fisicamente più grandi delle
stelle deboli, ma sembrano più grande ai nostri occhi e nelle fotografie a
causa di un effetto chiamato irradiazione. Luce che colpisce la retina
dell'occhio, l'emulsione fotografica o il sensore della macchina digitale, è
disseminata in una zona attorno al punto in cui l'immagine è stata
focalizzata, stimolando una più ampia zona di cellule retiniche (o chi per
esse) e rendendo la fonte di luce più grande.
–
La forma stellare di una stella è generata da un aspetto fisico del
nostro occhio: durante la notte, la pupilla si dilata per raccogliere più
luce, e una parte della luce entra dalla zona in prossimità dei bordi
esterni della pupilla, dove troviamo le fibre muscolari che servono proprio
alla dilatazione e che conferiscono una forma irregolare a questo bordo,
fatto che produce una forma distorta dell'immagine della stella stessa. Se
avessimo pupille con bordi perfettamente circolari nei nostri occhi, le
stelle avrebbero la forma di piccoli dischi e non appunto a “stella”.
–
Nel caso di fotografie fatte con un telescopio a riflessione (quindi dotato
di specchi), le punte dalle stelle sono date dal modello di diffrazione che
si va a formare quando la luce da una sorgente puntiforme viene
“piegata” attorno alle aste che supportano lo specchio secondario.
Le costellazioni
–
Le costellazioni sono figure o gruppi di stelle specifici. Nella maggior
parte dei casi, le stelle di una data costellazione si trovano a distanze
molto diverse rispetto a noi che le stiamo osservando, non sono quindi
fisicamente legate le une alle altre, e di fatto non formano un insieme
vero e proprio.
–
Alcune figure di stelle sono facilmente riconoscibili, ma non sono
costellazioni in senso stretto. Questi sono chiamati asterismi, figure
solitamente di forma geometrica e molto semplici da osservare nel cielo.
Il famoso Grande Carro, per esempio, è un asterismo all'interno della
costellazione dell'Orsa Maggiore.
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Anche se le stelle si muovono le une rispetto alle altre all'interno della
nostra galassia, la Via Lattea, questi movimenti sono così lenti rispetto
alle grandi distanze che ci separano da loro da far si che nell'arco della
nostra vita la forme di queste costellazioni (e asterismi) non riescano a
cambiare in modo sensibile.
Come navigare in sicurezza nel cielo stellato
–
Ci sono vari strumenti che ci permettono di “navigare” in sicurezza in un
cielo stellato: gli atlanti stellari, i planisfero, gli astrolabi, e anche
alcuni software per computer e smartphone. Ma anche le stesse
costellazioni sono utili per orientarci in una notte stellata.
–
Se viviamo a circa 45 gradi di latitudine nord, come Verona, la Polaris,
la Stella Polare, si troverà sempre a 45 gradi di altitudine sopra
l'orizzonte. La figura del Grande Carro sarà sempre sopra l'orizzonte,
anche se in alcuni casi lambirà l'orizzonte (sempre che abbiamo un
orizzonte sgombro da ostacoli in direzione nord!).
–
Un altro modo per orientarsi è quello di trovare la costellazione di
Cassiopea (figura che forma una W, una M, un 3 o una E a seconda di
come è ruotata nel cielo) che sarà più alta nel cielo a mezzanotte nei
primi giorni di ottobre e in prima serata a metà dicembre. Questa
costellazione si trova dalla parte opposta al Grande Carro rispetto alla
Stella Polare (che sarà in mezzo alle due figure).
–
A mezzanotte alla fine di giugno o nella prima parte della sera nel mese
di agosto, saranno alte nel cielo sia l'Orsa Maggiore che Cassiopea,
rispettivamente a sinistra e destra rispetto a Polaris (la Stella Polare).
Solo però con un cielo sufficientemente scuro si può trovare il Piccolo
Carro (le cui stelle sono anche la figura completa della costellazione
dell'Orsa Minore), e sarà anche possibile vedere le stelle principali della
costellazione del Dragone.
Costellazioni zodiacali
–
Come detto in precedenza, noi possiamo vedere gli altri pianeti del
Sistema Solare mentre vagabondano tra una serie di costellazioni ben
conosciute: le costellazioni zodiacali. Queste sono anche le
costellazioni attraversate dal Sole man mano che la Terra compie il suo
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moto di rivoluzione (la sua orbita, in 365,25 giorni). Il percorso preciso
che segue il Sole nel cielo è chiamato eclittica.
–
I pianeti nei loro movimenti attorno al Sole non seguono esattamente
l'eclittica (per noi che li osserviamo dalla Terra) perché i loro piani orbitali
sono leggermente inclinati rispetto alla nostra orbita, e praticamente ogni
pianeta ha una inclinazione del piano orbitale differenze. Così, i pianeti si
trovano in una fascia leggermente più ampia di cielo: questa zona di cielo
a cavallo dell'eclittica viene chiamata Zodiaco.
–
Le costellazioni zodiacali sono ufficialmente 12, nonostante il Sole e
alcuni pianeti attraversano anche la costellazione di Ofiuco, il Portatore
del Serpente.
–
Le costellazioni zodiacali sono fondamentali per l'astrologia. L'oroscopo
tradizionale è diviso in 12 segni di uguale dimensione, 30 gradi di cielo
ciascuno, ma questi sono solo simbolici rispetto alle costellazioni a cui
sono associati, dato che le dimensioni di cielo coperte dalle varie
costellazioni zodiacali sono ben diverse da segno a segno.
–
Molte delle costellazioni zodiacali non sono particolarmente
evidenti nel cielo. In realtà, solo cinque di loro hanno una stella con una
magnitudine maggiore (quindi valore inferiore) di 1,5.
–
Le costellazioni sono 88 in tutto e ricoprono l'intera volta celeste, sia
dell'emisfero nord che di quello sud. Di queste, la maggior parte (le 12
dello zodiaco e le 36, oggi 38, costellazioni elencate da Tolomeo) arriva a
noi dalla cultura e mitologia greca, anche se spesso gli stessi greci hanno
ereditato tali costellazioni da culture precedenti.
–
Non è possibile inoltre osservare tutte le costellazioni in un determinato
momento della notte o in uno specifico periodo dell'anno. Questo sia
perché non tutto il cielo è visibile da ogni punto della Terra (alcune zone
non saranno mai visibili perché sempre sotto il livello dell'orizzonte), sia
perché una parte del cielo (variabile con il passare dei giorni) sarà
invisibile perché immersa nel chiarore del cielo diurno. L'unico luogo da
cui, nell'arco di un anno, possiamo ammirare l'intero insieme di
costellazioni è l'equatore, dove tutte le stelle, prima o poi, sorgeranno e
tramonteranno, e nessuna stella sarà sempre sopra il livello dell'orizzonte
(circumpolare).
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Il cielo osservato dal luogo in cui ci troviamo
–
Come accennato nella Lezione 1, le stelle sono molto lontane e sembrano
essere "incollate" ad una cupola che ci circonda - la sfera celeste.
–
l poli nord e sud celesti sono situati dove l'estensione dell'asse di
rotazione terrestre interseca la sfera celeste. L'equatore celeste è
l'equatore della Terra proiettato verso l'esterno sulla sfera celeste.
–
Se abbiamo un orizzonte libero e senza inquinamento luminoso, in
qualsiasi momento possiamo ammirare metà della sfera celeste, dato che
le stelle sono molto più lontane in relazione alle dimensioni della Terra.
Non saremmo in grado di osservare metà della sfera celeste se questa
fosse più vicina a noi.
–
Man mano che la Terra ruota attorno al proprio asse, noi vedremo le
stelle sorgere a est, attraversare il cielo culminando a sud, e tramontare
a ovest, proprio come fa il Sole. La sfera celeste sembra ruotare attorno
alle nostre teste, ma questo è un moto apparente, dato che in realtà è la
Terra che sta ruotando.
–
L'altezza della Stella Polare sull'orizzonte è pari alla latitudine di chi la
osserva sulla Terra. Se fossimo al Polo Nord, la Stella Polare (Polaris)
sarebbe esattamente sopra alla nostra testa (allo zenit); se fossimo
invece all'equatore, la Polaris sarebbe al livello dell'orizzonte.
–
Le stelle che sono sempre visibili sopra l'orizzonte durante tutte le notti
dell'anno (e che sarebbero visibili anche di giorno se il cielo fosse buio)
sono dette circumpolari, perché si trovano sufficientemente vicine al polo
nord celeste da non sorgere e tramontare mai dalla latitudine
dell'osservatore. Se siamo al Polo Nord, tutte le stelle risultano essere
circumpolari e mantengono sempre la stessa altezza sull'orizzonte.
–
Al Polo Nord, lo zenit coincide con il polo nord celeste, e l'equatore
celeste si trova all'orizzonte. Il polo sud celeste è direttamente sotto di
noi, molto al di sotto dell'orizzonte. Dal polo nord non possiamo
osservare nessuna stella dell'emisfero sud perché sono sempre sotto
l'orizzonte.
–
Se ci troviamo in piedi sulla linea dell'equatore, vedremmo le stelle
alzarsi perpendicolarmente dall'orizzonte orientale, disegnare un arco nel
cielo, e tramontare perpendicolarmente rispetto all'orizzonte occidente.
–
Dall'equatore terrestre, nessuna stella risulta essere circumpolare. I poli
celesti all'equatore si trovano adagiati sull'orizzonte perfettamente a nord
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e sud. Nel corso delle 24 ore del ciclo giorno/notte, se fossimo
all'equatore, vedremmo transitare sopra alle nostre teste tutta la volta
celeste, ma solo circa la metà questa sarebbe osservabile in orario
notturno.
–
Da una latitudine intermedia sulla Terra, 45 gradi a nord, come Verona,
le stelle sorgono inclinate rispetto all'orizzonte orientale, e tramontano
inclinate in quello occidentale. La nostra visione del cielo notturno quindi
dipende notevolmente dalla nostra latitudine sulla sfera terrestre e dal
momento della notte in cui noi stiamo osservando.
–
Un altro fattore determinante per quello che possiamo osservare nel cielo
è il mese, dato che la porzione di cielo verso cui è rivolto il nostro pianeta
durante le ore notturne cambia continuamente.
–
Supponiamo di essere in prossimità dell'equatore terrestre a mezzanotte
nel mese di Dicembre: vedremo Orione sopra alle nostre teste, perché
lo zenit è nella direzione della costellazione di Orione. Ma ora di Marzo,
la Terra si sarà spostato nella sua orbita attorno al Sole, e a mezzanotte,
lo zenit è sarà nella direzione della costellazione della Vergine.
–
La combinazione del moto di rotazione e del moto di rivoluzione (la sua
orbita attorno al Sole) della Terra comporta che una data costellazione,
se osservata in prossimità dell'equatore, sorge o tramonta con circa 2
ore di anticipo man mano che passano i mesi.
Come e quando osservare le stelle più luminose
–
Dalle prime serate di Aprile fino a Settembre, se si segue la curva del
manico del Grande Carro verso l'esterno di quasi il doppio della sua
lunghezza, incontriamo la luminosa stella di colore rosso-arancione
chiamata Arcturus (Arturo). Risplende con una magnitudo di -0,04, ed è
la stella più luminosa a nord dell'equatore celeste e la quarta più brillanti
di tutto il cielo.
–
Se si continuiamo l'arco oltre Arcturus, prolungandolo di una distanza
simile, troveremo Spica, una stella di 1^ magnitudine, nella
costellazione della Vergine. La possiamo vedere da primavera fino ad
Agosto.
–
Nelle prime sere di Primavera, Spica è un buon punto di partenza per
cercare altre costellazioni zodiacali aventi almeno una stella luminosa.
Immediatamente a ovest della Vergine c'è la costellazione del Leone,
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con la brillante stella Regulus (Regolo) di magnitudine 1,35. Più a ovest,
oltre la costellazione di Orione, si trova l'occhio del Toro, ovvero la stella
di 1^ magnitudine Aldebaran, una gigante rossa ancora più grande di
Arcturus (Arturo).
–
A est della Vergine troviamo invece la Bilancia, quindi lo Scorpione,
che ha la rossastra stella di prima grandezza Antares come cuore. Una
supergigante rossa ancora più grande è la rossa stella Betelgeuse, con
un diametro pari a circa 1100 quello del Sole.
–
La stella biaco-blu Rigel, disegna il piede sinistro di Orione, è la settima
stella più luminosa del cielo, con una magnitudine di 0,12. Nel suo
complesso, la costellazione di Orione è la più luminosa del cielo, ma è più
visibile dalle prime sere di Dicembre ad Aprile.
–
La cintura di Orione punta verso l'alto all'incirca verso Aldebaran, e
continuando lungo quella stessa linea, si raggiungono le Pleiadi,
chiamate anche le Sette Sorelle.
–
In alto a sinistra rispetto ad Aldebaran e alle Sette Sorelle troviamo la
giallastra stella Capella, la sesta stella più luminosa nel cielo notturno e
il terzo astro più luminoso nell'emisfero settentrionale.
–
Estendendo la cintura di Orione verso sud-est, arriviamo invece a Sirio,
la stella più brillante di tutto il cielo, appartenente alla costellazione del
Cane Maggiore, con una magnitudine di -1.4. Nelle vicinanze si trova
Procione, nella costellazione del Cane Minore, splendente di
magnitudine 0,34, ottava stella più luminosa nel cielo. Betelgeuse,
Sirio e Procione formare quello che viene talvolta chiamato il
Triangolo d'Inverno (un asterisma).
–
Il Triangolo Estivo (asterisma) è costituito invece da Vega, Altair e
Deneb. Vega è la quinta stella più luminosa nel cielo e la seconda più
brillante dell'Emisfero Nord. Si trova nella costellazione della Lyra (l'Arpa
suonata da Orfeo).
–
Se ci troviamo vicino all'equatore o nell'emisfero meridionale tra Marzo e
Luglio, è possibile ricercare la Croce del Sud (che aiuta ad identificare la
direzione sud). Ad est di essa troviamo le luminose stelle Alpha e Beta
Centauri.
–
Molte delle stelle luminose nel cielo brillano con luce tremolante. Come
sappiamo, l'aria devia o rifrange la luce delle stelle. A causa della
turbolenza atmosferica, questa rifrazione varia nel tempo, facendo quindi
variare la quantità di luce che colpisce l'occhio: è questa continua
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variazione che origina l'effetto di scintillio che vediamo nelle stelle.
–
Le stelle vicine all'orizzonte tendono ad avere una luce più tremolante
rispetto a quelle più alte nel cielo perché la luce deve attraversare uno
strato di atmosfera superiore e la turbolenza dell'aria è maggiore più
vicino all'orizzonte. Stelle molto luminose, come Sirio, possono sembrar
anche cambiare colore man mano che tremola la loro luminosità.
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Osservare i pianeti e i loro moti
Lezione 3
Nell'ultima lezione, abbiamo parlato della sfera celeste e abbiamo esplorato le
stelle del cielo notturno, ma alcuni oggetti che a prima vista possono sembrare
delle comuni stelle sono in realtà pianeti del nostro sistema solare che
orbitano, come la Terra, attorno al Sole. In questa lezione, faremo un viaggio
tra i pianeti interni ed esterni e impareremo come i transiti dei pianeti possono
aiutarci a trovare un mondo che potrebbe sostenere la vita all'interno della
nostra Galassia.
Il vagabondare dei pianeti
–
I pianeti lentamente vagano davanti alla cosiddetta sfera delle stelle
fisse, che disegnano le costellazioni.
–
Dal momento che le posizioni dei pianeti cambiano, potrebbe non essere
cosa complicata l'identificarli nella notte. Ma i loro movimenti spesso
sono molto lenti e questo compito potrebbe invece non essere così
semplice. Inoltre, ad occhio nudo, i pianeti sono molto simili alle
altre stelle. Così una buona conoscenza delle figure delle costellazioni
può aiutare ad identificare quali siano gli “intrusi” e, spesso, questi
intrusi sono proprio i pianeti.
–
Se pensiamo di aver individuato un pianeta, è possibile verificare la
nostra ipotesi consultando una mappa stellare, un planisfero, un software
dedicato alla rappresentazione del cielo o le tabelle rintracciabili online
sulla posizione dei pianeti con il passare del tempo.
–
Il presunto pianeta dovrebbe inoltre cambiare la sua posizione tra le
stelle nel corso di pochi giorni, poche settimane o al massimo qualche
mese. Se scattiamo fotografie del cielo in serate successive, possiamo
evidenziale l'eventuale movimento dell'oggetto celeste rispetto alle altre
stelle nelle sue vicinanze.
–
Un'altra buona regola per distinguere i pianeti è la seguente: se la sua
luce è meno tremolante delle altre stelle di intensità simile che si
trovano approssimativamente alla stessa altezza sull'orizzonte, allora è
probabile che sia un pianeta. La luce riflessa dal disco del pianeta non è
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puntiforme come nel caso delle stelle (che seppur molto più grandi dei
pianeti, si trovano però a distanze “astronomicamente” superiori), e così
risulta più stabile rispetto a quella delle stelle. Ma quando l'aria è molto
turbolenta, anche i pianeti manifestano questo scintillio.
–
Un altro suggerimento per ricercare i pianeti è dato dal fatto che alcuni
di essi possono essere molto più luminosi delle stelle. In effetti, la
prima "stella" che si vede di notte è frequente Venere, che brilla a una
magnitudine di circa -4, risultando l'oggetto naturale più luminoso del
cielo notturno dopo la Luna.
–
Se vedete una stella ad una altezza inferiore ad uno o due gradi sopra
l'orizzonte, è probabile che sia un pianeta, dato che nessuna stella è così
luminosa da essere visibile ad occhio nudo vicino all'orizzonte, dove
l'atmosfera attenua la luce in modo significativo.
Osservare i pianeti interni
–
La visibilità di un pianeta di notte dipende molto dal fatto che il pianeta
sia all'interno o all'esterno dell'orbita terrestre (quindi più vicino o più
lontano dal Sole rispetto a noi). I pianeti interni appaiono sempre
relativamente vicini al Sole, mentre i pianeti esterni possono essere
molto lontani da esso.
–
Mercurio, per esempio, è piuttosto difficile da osservare dalla Terra a
causa della sua apparente vicinanza al Sole. Mercurio inoltre è troppo
debole per essere osservabile quando il Sole è alto, e cala sotto
l'orizzonte subito dopo il tramonto o sorge poco prima dell'alba. Ed anche
con un orizzonte libero e scuro, Mercurio non potrà mai essere osservato
attorno alla mezzanotte, in quanto non è assolutamente possibile che si
trovi dalla parte opposta del Sole rispetto alla Terra.
–
Mercurio solitamente si alza poco sopra all'orizzonte, e diventa visibile
solo all'interno della luce crepuscolare, fatto che attenua notevolmente la
sua luminosità e quidi la sua visibilità. Malgrado la sua magnitudine vari
tra 2.7 e -1.4, in realtà è molto difficile da osservare quando è più debole
della magnitudine 0.
–
Per aumentare le possibilità di osservare Mercurio, bisogna aspettare fino
a quando non raggiunge una grande separazione angolare dal Sole. Di
sera, intorno al periodo dell'equinozio di primavera, l'eclittica è più
inclinata rispetto l'orizzonte, e Mercurio potrà apparire più in alto nel
cielo sopra al Sole.
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–
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Come Mercurio, anche Venere è un pianeta interno, ma è molto più
facile da vedere. In realtà, con una magnitudine di -4, è l'oggetto più
luminoso nel cielo dopo il Sole e la Luna. Venere può raggiungere una
distanza dal Sole di circa 46 gradi, rendendosi quindi visibile fino ad
alcune ore dopo tramonto a ovest o prima dell'alba a est.
Osservare i pianeti esterni
–
I pianeti esterni rimangono alti più a lungo nel cielo notturno nei giorni
in cui si trovano in opposizione, ovvero quando il Sole e il pianeta sono
su lati opposti della Terra e quindi quando il pianeta si trova alla sua
minima distanza dal globo terrestre. Quando un pianeta è in opposizione,
lo vedremo sorgere ad est al tramonto del Sole, culminare alto nel cielo a
sud a mezzanotte, e tramontare ad ovest intorno al sorgere del Sole.
–
Di solito è più facile vedere i pianeti esterni da 1 a 3 mesi dopo
l'opposizione, quando la parte di cielo in cui si trovano sorge prima nella
notte perché la Terra si è spostata lungo la sua orbita attorno al Sole.
Così sono già abbastanza alti nel cielo orientale in prima serata, e calano
solo poche ore dopo la mezzanotte.
–
Più lontano un pianeta si trova dall'opposizione, minore sarà il tempo in
cui rimarrà visibile nel cielo notturno. Quando il pianeta si trova nella
stessa direzione del Sole, solo di poco spostato da esso, potrebbe essere
visibili solo per 1 o 2 ore dopo il tramonto o prima dell'alba.
–
Quando un pianeta esterno è nella stessa direzione del Sole e si trova
dietro di esso, si dice che è in congiunzione con il Sole e non risulta
visibile dalla Terra. Il più delle volte, il disco del pianeta non si troverà
nascosto dal disco solare, dato che il piano orbitale della Terra non è
esattamente uguale a quella degli altri pianeti, ma sarà comunque
invisibile perché immerso nel bagliore del Sole durante il giorno.
Il moto retrogrado
–
Il fenomeno del moto retrogrado è abbastanza ovvio per i pianeti
esterni in opposizione. Ciò si verifica quando un pianeta sembra andare
alla deriva lentamente tra le stelle da est a ovest, piuttosto che seguire il
normale moto progrado con direzione da ovest a est.
21
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–
A causa della rotazione terrestre attorno al proprio asse, tutti i pianeti
sembrano sorgere da est e tramontare ad ovest nell'arco delle 24 ore. Se
confrontiamo la posizione di un pianeta rispetto alle stelle di sfondo in un
periodo di un paio di settimane, vedremo che per la maggior parte del
tempo, il pianeta si muoverà lentamente da ovest a est.
–
Tuttavia ogni anno, per un determinato periodo di tempo, i pianeti
invertono tale movimento e si spostano da est a ovest. Questo
movimento retrogrado causato dalla differente velocità dei singoli pianeti
lungo le loro orbite, che determina un cambio di prospettiva tra di essi.
–
Prendiamo come esempio Marte. Se consideriamo un periodo in cui
Marte si muove lungo la sua orbita quasi perpendicolarmente al moto
della Terra, noi vedremo che la proiezione di Marte sullo sfondo stellato si
muove da ovest a est. Ma quando Marte è vicino all'opposizione, la Terra
lo sta raggiungendo e superando, e quindi la proiezione di Marte sullo
sfondo stellato sembra andare alla deriva e tornare indietro lungo il
percorso che aveva appena effettuato, dando origine al moto retrogrado.
Facendo passare un altro po' di tempo, la Terra torna a muoversi con
moto approssimativamente perpendicolare rispetto a Marte, e così la
posizione apparente di Marte torna ad avanzare con moto progrado. Il
percorso complessivo è un anello o una figura a Z storta nel cielo a causa
dell'inclinazione rispettiva dei piani orbitali.
–
Il moto retrogrado si verifica anche per i pianeti interni durante il
passaggio tra la Terra e il Sole. più difficile da rilevare, tuttavia, perché i
pianeti sono vicino al Sole e le stelle di confronto non sono così
facilmente visibili nel cielo ancora illuminato dalla luce crepuscolare.
Una panoramica dei pianeti esterni
–
Marte è il primo pianeta oltre l'orbita della Terra, e si trova ad una
distanza di 1,5 UA dal Sole. Dal momento che si muove rapidamente e la
sua luminosità apparente varia enormemente in relazione alla sua
distanza dalla Terra, Marte può essere il pianeta esterno visibile ad occhio
nudo più difficile da individuare. Quando si trova in opposizione, Marte è
molto vicino alla Terra e mostra il suo disco interamente illuminato dalla
luce solare: in tali circostanze può diventare molto luminoso, con una
magnitudine che può giungere anche a -2.7. Ma a causa del moto
combinato della Terra e di Marte, l'opposizione si verifica solo ogni due
anni.
–
Mercurio, Venere e Marte sono chiamati i pianeti terrestri perché sono
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relativamente piccoli e rocciosi, con un nucleo di ferro. La loro struttura
di base è simile a quella della Terra. I pianeti Giove, Saturno, Urano, e
Nettuno sono invece chiamati pianeti gioviani. Essi sono molto più
grandi e sono costituiti prevalentemente da gas, masse liquide e, nel
caso di Urano e Nettuno, ghiaccio.
–
Giove è di gran lunga il più grande e più massiccio pianeta del Sistema
Solare. La sua distanza dalla Terra varia da circa 4 UA quando è in
opposizione a 6 UA quando invece si trova in congiunzione. È molto
luminoso nel cielo, con una magnitudine che varia da -2.5 (opposizione)
a circa -1.5. Il periodo orbitale di Giove è di 12 anni; in media, si muove
verso est attraversando una costellazione zodiacale all'anno.
–
Dopo Giove incontriamo Saturno. È famoso per i suoi anelli, costituiti da
blocchi di roccia, polveri e blocchi di ghiaccio, che sembra si siano formati
dalla collisione di due lune o forse da una luna che non si è mai
completamente formata. La magnitudine apparente di Saturno varia da
circa -0.3 a 1.3, e la sua distanza dalla Terra varia da circa 9 UA in
opposizione a 11 UA in congiunzione. Il periodo orbitale di Saturno è di
quasi 30 anni, quindi si muove verso est attraversando una costellazione
zodiacale ogni 2,5 anni circa.
–
Urano è il settimo pianeta come distanza dal Sole, e si trova a circa 20
UA dalla nostra stella. Ha una luminosità di circa 5.5-6 magnitudini,
risultando appena percettibile ad occhio nudo. Urano impiega 84 anni per
orbitare intorno al Sole, quindi, in media, rimane in una determinata
costellazione zodiacale per circa 7 anni.
–
Nettuno, l'ottavo pianeta, è a circa 30 UA di distanza dal Sole e si trova
nella zona più esterna e fredda del Sistema Solare. Nettuno si intravede
attraverso un buon binocolo, se si sa esattamente dove cercarlo. La sua
magnitudine rimane pressoché stabile a circa 7.8. Con un periodo
orbitale di circa 165 anni, Nettuno trascorre quasi 14 anni in una
determinata costellazione zodiacale.
–
Plutone non è più considerato un vero pianeta, perché si trova nella
Fascia di Kuiper, una zona ricca di corpi celesti analoghi all'ex pianeta.
La sua magnitudine è di circa 14 o 15, rendendo Plutone troppo debole
per essere visto con strumenti puramente amatoriali. necessario uno
strumento di grande diametro per riuscire a rintracciarlo.
–
Un paio di asteroidi, che sono frammenti planetari orbitanti per lo più
tra Marte e Giove, possono essere visti con un semplice binocolo. Tra
questi Vesta è l'asteroide più luminoso, e a volte può essere percepito
anche ad occhio nudo in condizione di cielo ottimali.
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I transiti di Mercurio e Venere
–
Dal momento che si trovano più vicini al Sole, Mercurio e Venere a
volte possono transitare direttamente sul disco solare, rendendosi in
tal caso visibili (utilizzando le dovute precauzioni) come piccoli dischi neri
che attraversano la faccia della nostra stella vista dalla Terra.
–
Il transito di Venere può richiedere molte ore, a seconda di quanto vicino
al centro del Sole sia il suo percorso orbitale (prospetticamente visto
dalla Terra). Il transito però non si verifica ogni volta che Venere si trova
tra la Terra e il Sole, perché il suo piano orbitale è inclinato di circa 3,4
gradi rispetto al piano della Terra, quindi solitamente si trova o un po'
sopra o un po' sotto la posizione del Sole.
–
I transiti di Venere si verificano sempre in coppia, distanziati di 8 anni
l'uno dall'altro, e le coppie poi sono distanziate di oltre 100 anni. Le date
dei transiti più recenti di Venere sono state l'8 Giugno 2004, e il 5 o 6
Giugno 2012.
–
I transiti di Mercurio sono molto più frequenti di quelli di Venere, ma
rimangono comunque eventi piuttosto rari, dato che si verificano in
genere solo una o due volte ogni decennio, sempre a causa del fatto che
il piano orbitale di Mercurio è inclinato rispetto a quello della Terra.
–
Se si vuole osservare il transito di Mercurio, è particolarmente utile
utilizzare un telescopio (con il filtro adeguato) dato che questo pianeta
appare come solo un puntino disperso sul disco solare.
–
I transiti sono anche utilizzati per individuare pianeti extrasolari,
cioè pianeti che orbitano attorno ad altre stelle. L'idea che sta alla base
di questo metodo è che una parte della luce delle stelle può essere
bloccata dal pianeta in transito, rendendo la luminosità leggermente più
debole del normale per un breve intervallo di tempo. Se questo
fenomeno accade con un periodo ben definito, si può evincere che vi sia
un pianeta in orbita attorno alla stella.
–
Un telescopio spaziale chiamato Kepler ha il compito di monitorare più
di 150.000 stelle per trovare tali transiti e ha già trovato decine di
centinaia di nuovi candidati pianeti extrasolari.
–
Ora sappiamo che molte stelle hanno pianeti in orbita attorno a loro, e in
alcuni casi si trovano alla giusta distanza per poter avere acqua allo stato
liquido in superficie. Può essere che tra i candidati pianeti extrasolari
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Kepler abbia già trovato il gemello della Terra!
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La Luna, le fasi, e le eclissi
Lezione 4
La Luna è sicuramente l'oggetto celeste più osservato nel cielo, ancora di più
del Sole dato che la sua luminosità ci permette di guardarla direttamente.
Sebbene guardare la Luna Piena sia sempre stata una delle attività preferite
nelle serate romantiche, il tracciare le sue fasi risulta essere molto più
interessante per gli astrofili. Questa lezione esamina queste fasi in dettaglio,
spiega perché la Luna sembra così grande quando è vicina all'orizzonte, e
tratta anche le eclissi lunari.
L'oggetto celeste più vicino a noi
–
La Luna è si trova a circa 384 mila chilometri di distanza dalla Terra, e
possiamo osservarla molto grande nel cielo anche ad occhio nudo o con
un binocolo. Fra le sue caratteristiche più evidenti ci sono sicuramente i
grandi crateri e le regioni oscure chiamate Mari. Queste ultime sono
colate laviche che ricoprivano i crateri da impatto e che poi si sono
solidificate circa 3-4 miliardi di anni fa.
–
Quando il Sole illumina completamente la nostra Luna, abbiamo la Luna
Piena, e vediamo una superficie piatta in cui non risaltano ombre e che
risulta povera di dettagli. Se vogliamo osservare al meglio la nostra
Luna, è meglio guardarla quando ci appare illuminata circa a metà dal
nostro punto di vista.
–
Ad una prima approssimazione possiamo dire di vedere sempre la
stessa faccia della Luna, indipendentemente dalla sua fase, perché la
Luna ruota attorno al suo asse alla stessa velocità con cui orbita attorno
alla Terra.
–
La Luna una volta ruotava molto più velocemente su se stessa di quanto
impiegava a compiere un'orbita attorno alla Terra, ma l'interazione
gravitazionale con la Terra, la cosiddetta forza di marea, l'ha rallentata
fino a farle avere una rotazione sincrona con il nostro pianeta.
–
Ma nonostante le apparenze, noi non vediamo esattamente la stessa
faccia della Luna in ogni istante. L'orbita della Luna è ellittica, quindi non
perfettamente circolare, e la sua velocità orbitale varia nel tempo (ma la
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sua rotazione intorno al proprio asse no): questo fatto si traduce in un
effetto chiamato librazione, un movimento di ondeggiamento
apparente, che ci permette di vedere poco più del 50% della superficie
lunare.
Le fasi lunari
–
Le fasi della Luna sono le seguenti: Luna Nuova, Luna Crescente,
Primo Quarto, Luna Gibbosa Crescente, Luna Piena, Luna Gibbosa
Calante, Terzo Quarto, Luna Calante, e nuovamente Luna Nuova. Il
ciclo completo richiede in tutto 29,5 giorni.
–
La chiave per comprendere le fasi lunari è sapere che la Luna brilla solo
riflettendo la luce solare. L'emisfero orientato verso il Sole è illuminato,
mentre quello opposto è buio.
–
La porzione illuminata dell'emisfero rivolto verso la Terra varia in base
alle reciproche posizioni di Sole, Luna e Terra, e questo rapporto
geometrico cambia man mano che la Luna procede lungo la sua orbita
attorno alla Terra. Se seguiamo l'orbita della Luna in rapporto al Sole,
possiamo constatare che ciò che osserviamo dalla Terra è solo l'emisfero
che ci sta di fronte, non necessariamente tutto l'emisfero illuminato.
–
Non vi è alcun lato perennemente oscuro della Luna. Tutte le parti
vengono prima o poi illuminate, ma c'è un lato della Luna che invece è
perennemente lontano dai nostri sguardi, e noi non lo vediamo anche
quando è illuminato.
–
Si può determinare il momento migliore per vedere le varie fasi della
Luna andando a stimare quando sarà sopra l'orizzonte rispetto alla nostra
posizione sulla Terra. Ad esempio, la Luna crescente non sarà visibile tra
le 9 della sera e le 9 della mattina perché semplicemente non la vediamo
in cielo, ma sarà visibile prevalentemente durante il giorno.
–
La Luna al Primo Quarto sorge intorno a mezzogiorno, è più alta nel cielo
al tramonto, e cala circa a mezzanotte. Allo stesso modo, la Luna piena
sorge al tramonto e tramonta all'alba. La Luna al Terzo Quarto sorge
intorno alla mezzanotte, culmina nel cielo all'alba, e tramonta a
mezzogiorno circa.
–
Quando osserviamo la leggera falce di Luna Crescente, pochi giorni dopo
la Luna Nuova in un cielo piuttosto scuro, possiamo vedere il lato oscuro
debolmente illuminato. Questo fenomeno è chiamato luce cinerea.
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Quando vediamo la Luna Crescente, la Terra, vista dalla Luna, sembra
gibbosa (con la gobba). La Terra riflette la luce del Sole verso la Luna, e
la Luna riesce a riflettere nuovamente una piccola quantità di luce verso
la Terra. Così, la parte oscura dell'emisfero di fronte a noi si presenta
debolmente illuminato.
–
La quantità di luminosità che incrementa man mano che la Luna cresce,
ci permette di comprendere meglio le caratteristiche superficiali. La Luna
piena è di circa 12 volte più luminosa della Luna al Primo o Terzo Quarto,
anche se la zona illuminata è solo due volte più grande. Questo perché
non ci sono ombre quando vediamo la Luna Piena, e ogni punto della
superficie riflette luce e va ad aumentare la luminosità totale. Al
contrario, la Luna ai quarti è ricca di ombre.
–
Questo effetto è aumentato maggiormente dalla ruvidità della superficie
lunare, coperta di polvere. Quando la luce penetra inclinata tra gli spazi
compresi tra i grani di polvere, rimbalza e riemerge in direzioni casuali.
Quando invece la Luna è Piena, la luce va verso il fondo dei fori tra le
particelle di polvere e viene riflessa nella stessa direzione di provenienza,
non disperdendo luce, e incrementando così la luminosità totale.
La posizione della Luna
–
La Luna sembra ruotare attorno a noi con il passare delle ore mentre si
muove attraversando il cielo di giorno o di notte. Questo effetto è
causato dal fatto che la stiamo osservando da un punto della superficie
terrestre che è in movimento.
–
Ogni giorno o notte, vista da un determinato punto sulla Terra, la Luna
sorge a est e tramonta ad ovest, seguendo un arco parallelo all'equatore
celeste. La Luna si trova sempre nel cielo in prossimità dell'eclittica,
perché i piani orbitali della Luna e della Terra sono leggermente inclinati
l'uno rispetto all'altro. A causa del suo moto orbitale attorno alla Terra, la
Luna sembra muoversi verso est tra le stelle delle costellazioni dello
Zodiaco di circa 12 gradi ogni giorno.
–
La Luna sorge e tramonta, in media, 50 minuti più tardi ogni
giorno. Come nel caso del Sole (si pensi alla posizione nel cielo della
nostra stella ai solstizi), l'altezza massima della Luna sopra l'orizzonte
varia ampiamente nel corso dell'anno. Sarà alta in estate, bassa in
inverno, e intermedia agli equinozi.
–
In estate, quando l'emisfero settentrionale della Terra è inclinato verso il
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Sole, il Sole appare più alto nel cielo. Allo stesso modo, la Luna
Crescente sarà nella stessa direzioni del Sole, e come questo apparirà
alto nel cielo.
–
Quando la Luna è Piena, allora si troverà nella parte di cielo opposta alla
direzione del Sole rispetto alla Terra, e l'emisfero nord del nostro pianeta
sarà inclinato verso il Sole: in questo caso avremo una Luna Piena che si
ritroverà essere nel suo punto più basso sull'orizzonte, mentre la
massima altezza del nostro satellite naturale verrà raggiunta durante la
fase di Luna Nuova.
–
Allo stesso modo, in inverno nell'emisfero settentrionale il Sole appare
basso nel cielo perché l'emisfero settentrionale è inclinato lontano da
esso. Avremo quindi che la Luna Crescente sarà nella stessa direzione del
Sole, come prima, ma saranno invertite rispetto a prima le altezze della
Luna Piena (che sarà quindi molto alta nel cielo) e della Luna Nuova (che
si troverà al suo punto più basso).
–
La Luna al Primo Quarto raggiunge la sua massima altezza sopra
l'orizzonte in primavera, la sua altezza minima in autunno, mentre avrà
un'altezza media in estate e in inverno. Al contrario, al Terzo Quarto la
Luna sarà più alto in autunno, più basso in primavera, e sempre in
posizioni intermedie in estate ed in inverno.
La Luna lungo l'eclittica
–
Un'altra cosa interessante da considerare è l'angolo dell'eclittica rispetto
all'orizzonte vicino al momento in cui la Luna sorge o tramonta.
Prendiamo in considerazione la falce di Luna Crescente vicina al
tramonto.
–
Nel periodo primaverile, l'eclittica disegna con la linea d'orizzonte al
tramonto un angolo quasi verticale. In questo caso la falce di Luna
sembrerà particolarmente inclinata, quasi fosse una ciotola disposta
parallelamente rispetto alla linea dell'orizzonte.
–
In estate o in inverno, l'angolo disegnato dall'eclittica con l'orizzonte al
tramonto è più stretto e la Luna Crescente sembra più inclinata. In
autunno, l'eclittica stringe ancor di più l'angolo con l'orizzonte al
tramonto, e la Luna Crescente sembra quasi verticale.
–
La cosiddetta Luna del Raccolto (Harvest Moon) ha luogo in autunno,
quando la Luna Piena o quasi piena tende a sorgere a breve distanza di
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tempo nelle serate consecutive. La spiegazione di questo fenomeno ha a
che fare con l'angolo che l'eclittica disegna con l'orizzonte.
–
Ricordiamo che tutti gli oggetti celesti, tra cui anche la Luna, seguono
percorsi che sono paralleli all'equatore celeste. Sorgono verso l'alto nel
cielo orientale lungo questi percorsi.
–
Vicino all'equinozio d'autunno, l'eclittica disegna un angolo molto stretto
con l'orizzonte. Ciò comporta che in giorni consecutivi, quando la Luna si
muove lungo l'eclittica, sorge un po' più tardi ogni sera. Ma viaggiando
lungo un percorso quasi parallelo all'equatore celeste, la sua altezza
rispetto alla linea d'orizzonte è poco inferiore di notte in notte, dando
l'apparenza di intervalli minori del solito tra la sua levata in giorni
successivi.
–
In primavera, l'angolo tra l'eclittica e l'orizzonte è più verticale, così il
movimento giornaliero della Luna lungo l'eclittica la porta più lontano
sotto l'orizzonte ogni giorno che passa, e sorge sostanzialmente più tardi
nelle serate consecutive.
La dimensione apparente della Luna
–
Molte persone notano come la Luna sembri più grande quando è vicina
all'orizzonte. Questo effetto, chiamato illusione lunare, è più
pronunciato quando la Luna è Piena o quasi piena.
–
Al suo massimo avvicinamento alla Terra lungo la sua orbita ellittica, la
Luna è in realtà circa il 12% più grande di quanto si trova alla massima
distanza. Quando è più vicina alla Terra, anche la sua dimensione
apparente nel cielo aumenta di circa il 12% rispetto a quando è più
lontana. Ma questa non è la causa dell'illusione lunare, in la Luna che
sorge o tramonta sembra molto più grande di quando la vediamo alta nel
cielo la notte stessa.
–
Anche se la Luna può apparire più grande quando è all'orizzonte o in
prossimità di esso, la sua dimensione angolare sarebbe in realtà un po'
più piccola proprio in questa posizione. La Luna Piena si trova circa ad 1
raggio terrestre di distanza maggiore al suo sorgere o tramontare da noi
che la osserviamo, rispetto a quando culmina verso la mezzanotte.
Questa distanza maggiore dall'osservatore comporta che la sua
dimensione angolare è in realtà un po' inferiore rispetto a quando è alta
nel cielo.
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Alla scoperta del cielo. Corso base di astronomia
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–
A farci percepire una Luna più grande quando bassa sull'orizzonte
rispetto ad una Luna alta nel cielo è la presenza, all'orizzonte, di punti di
riferimento (case, alberi, montagne, ecc...) che fanno in modo che il
nostro cervello possa fare dei “paragoni” e, sapendo a priori che la Luna
è più grande di quanto possiamo osservare vicino all'orizzonte, ce la fa
vedere di dimensione maggiore.
–
Inoltre quando la Luna (o il Sole) si trova vicino all'orizzonte, sembra
appiattita. La sua dimensione verticale sembra inferiore a quella
orizzontale a causa di differenze nella rifrazione della luce tra la sua parte
superiore e inferiore.
Eclissi di Luna
–
Dal momento che il piano orbitale della Luna e quello della Terra sono
inclinati di circa 5 gradi l'uno rispetto all'altro, la Luna Piena di solito non
transita nel cono d'ombra proiettato dalla Terra. Un paio di volte ogni
anno, però, la Luna Piena si trova vicina al punto d'incrocio tra questi due
piani orbitali. Il Sole, la Terra e la Luna sono quindi quasi perfettamente
allineati, e la Luna (tutta o in parte) si immerge nell'ombra della Terra
(umbra), creando una Eclissi di Luna.
–
Il più delle volte, solo una parte della Luna è in ombra, e vediamo quindi
una eclissi lunare parziale. La fase di eclissi parziale può durare fino a
un'ora o giù di lì.
–
Durante un'eclissi, la maggior parte della luce solare viene respinta dalla
superficie della Terra, ma parte di essa attraversa l'atmosfera terrestre e
viene rifratta verso la Luna. Questa luce colpisce la Luna che poi la
riflette nuovamente verso la Terra, e ci permette di vedere la Luna.
–
Nel processo di passaggio attraverso l'atmosfera terrestre, le tonalità
viola, azzurre e verdi di questa luce tendono ad essere riflesse in
direzioni differenti alla linea diretta che porta alla Luna dalle molecole
d'aria e dalle particelle di polvere presenti, permettendo soprattutto alla
luce gialla, arancione e rossa di raggiungere il disco lunare. Per questo
motivo, in occasione delle eclissi di Luna, vediamo la Luna tingersi di
rosso-arancione.
–
Dal punto di vista della Luna, durante un'eclissi lunare si verifica una
eclissi totale di Sole, perché il Sole viene nascosto dal disco del pianeta
Terra.
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–
Da notare che durante un'eclissi le parti della Luna più vicine al bordo
sono più luminose rispetto alla zona centrale, perché la quantità di luce
che viene curvata verso il centro della Luna è inferiore rispetto a quella
che riesce a transitare più diritta verso i bordi.
–
È molto più probabile osservare un'eclissi Totale di Luna che non una
eclissi Totale di Sole, anche se si verificano con circa la stessa regolarità,
perché le eclissi lunari sono visibili da tutto il lato notturno della Terra,
mentre quelle di Sole sono visibili solo da una piccola fetta della
superficie terrestre. Infatti, se si prende in considerazione la rotazione
della Terra durante la fase di totalità che dura circa 1 ora, almeno una
parte della totalità è visibile da oltre la metà della superficie terrestre.
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Satelliti, comete e meteore
Lezione 5
Nella lezione precedente, abbiamo parlato del satellite naturale della Terra, la
Luna, che si muove verso est sullo sfondo delle stelle fisse di circa 12 gradi al
giorno. Gli esseri umani però hanno prodotto numerosi satelliti artificiali che
orbitano anch'essi attorno al nostro pianeta e si muovono attraverso il cielo, di
solito più rapidamente del Luna. In questa lezione, parleremo delle tre
principali classi di satelliti artificiale e di altri oggetti nel cielo le cui posizioni
variano nel tempo, come ad esempio le comete e le meteore.
Satelliti artificiali
–
I satelliti artificiali sono lanciati da razzi e portati in orbite che si
trovano oltre una parte o tutta l'atmosfera terrestre. Lo Sputnik 1,
lanciato dall'Unione Sovietica il 4 ottobre 1957, è stato il primo satellite
artificiale.
–
Ora ci sono migliaia di satelliti in orbita attorno alla Terra, e sono
utilizzati per molteplici scopi: ricerca scientifica, telecomunicazioni,
meteorologia e climatologia, scopi militari, e così via.
–
Un satellite può essere visto come un punto di luce in movimento lungo
una direzione costante; solitamente impiega tra i 5 e i 10 minuti per
attraversare tutto il cielo. La maggior parte di loro appaiono ben diversi
dalle meteore, che tagliano il cielo nel giro di pochi secondi o anche
meno.
–
Solo pochi satelliti sono sufficientemente grandi e vicini da essere
facilmente visibili ad occhio nudo, ma alcuni di questi sono davvero
evidenti. Ad esempio, la Stazione Spaziale Internazionale orbita a
circa 400 chilometri sopra la superficie Terra.
–
Ci sono tre classi principali di satelliti artificiali e la loro suddivisione è
data dall'altitudine della loro orbita. Quelli in orbita terrestre bassa,
come lo Space Stazione, sono a sole poche centinaia di chilometri sopra
la superficie terrestre. I satelliti in orbita terrestre media sono
tipicamente ad un'altezza di circa 3 raggi terrestri sopra la superficie,
mentre quelli in orbita terrestre alta sono ad almeno 5,5 raggi terrestri
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sopra la superficie.
Satelliti in orbita bassa
–
I satelliti in orbita terrestre bassa brillano riflettendo la luce del Sole, ma
di solito, la luminosità del cielo diurno sovrasta la loro luminosità, in
modo tale da non renderli visibili. Di notte, quando sono di solito
nell'ombra della Terra, non c'è la luce solare da riflettere, e quindi non
possono essere visti. Il miglior momento per vedere un satellite è in
prima serata o la mattina prima del sorgere del Sole, in genere entro 1-2
ore dopo il tramonto o prima dell'alba.
–
Oltre alla Stazione Spaziale, anche il famoso telescopio spaziale
Hubble può essere visto, anche se è più piccolo rispetto alla Stazione
Spaziale e più difficile da individuare. È possibile trovare online alcuni siti
web che permettono di identificare quando e dove possiamo osservare il
trasito dei satelliti dal nostro luogo di osservazione.
–
I brillamenti chiamati Iridium flares sono lampi causati dalla luce del
Sole riflessa dalle antenne e dai pannelli solari dei satelliti Iridium, un
rete di 66 satelliti di telecomunicazioni che hanno orbita polare a circa
800 chilometri sopra la Terra. I satelliti Iridium si muovono molto
velocemente e possono creare brillamenti la cui luminosità può
raggiungere magnitudini di -9 o -10.
Satelliti in orbita media
–
I satelliti in orbita media si trovano solitamente a pochi raggi terrestri al
di sopra della superficie del nostro pianeta. Come i satelliti in orbita
bassa, anche questi brillano riflettendo la luce solare. Alcuni di essi
possono essere visti a tarda notte se non sono nascosti nell'ombra della
Terra. Dal momento che sono così distanti, la luce che riflettono è debole
e il loro moto è lento nel cielo.
–
La maggior parte dei satelliti in orbita media brillano con una luminosità
abbastanza costante, sebbene alcuni di essi aumentino e diminuiscono la
loro luminosità periodicamente. Questa variazione indica che stanno
ruotando e che un lato è più riflettente dell'altro.
–
Se ci troviamo in una limpida notte senza Luna e lontani
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dall'inquinamento luminoso delle città, ed abbiamo dato tempo ai nostri
occhi di adattarsi al buio, è possibile a volte vedere molti di questi
satelliti anche ad occhio nudo anche in soli 15 minuti. Se ne seguiamo
uno con gli occhi o con un binocolo, lo possiamo veder svanire quando
entra nel cono d'ombra della Terra e diventa quindi invisibile.
–
Probabilmente i satelliti più conosciuti che si trovano in orbita terrestre
media sono quelli del sistema di posizionamento globale (GPS),
sebbene siano troppo deboli per essere visti ad occhio nudo. Il sistema
GPS è costituito da una rete di 24 satelliti, ciascuno delle quali orbita
attorno al nostro pianeta in 12 ore.
–
I satelliti GPS hanno a bordo orologi atomici e trasmettono segnali radio
ai ricevitori, come ad esempio quelli installati in alcune auto o negli
smartphone. Dagli intervalli che intercorrono tra l'emissione e la ricezinoe
dei segnali da parte di un gruppo di satelliti, possiamo determinare
univocamente la posizione in cui ci troviamo sul globo terrestre.
–
Gli orologi dei satelliti GPS avanzano leggermente più velocemente degli
orologi qui sulla Terra, perché sugli orologi dei satelliti in orbita agisce un
campo gravitazionale più debole.
Satelliti in orbita alta
–
I satelliti geostazionari sono i più conosciuti e i più importanti tra i
satelliti in orbita alta. Questi satelliti mantengono la loro posizione quasi
costante rispetto ad un determinato punto sulla superficie terrestre,
perché orbitano attorno alla Terra nello stesso tempo in cui la Terra ruota
attorno al proprio asse di rotazione.
–
Anche se ogni satellite rimane sopra ad una posizione costante, si trova
ad una quota talmente elevata da riuscire a vedere una grande parte
dell'emisfero su cui si affaccia. Questi satelliti sono quindi utili per le
comunicazioni e il monitoraggio delle condizioni meteo. Le loro orbite si
trovano solitamente vicine all'equatore celeste, e in genere possono
essere visti nel mezzo della notte perché non sono nel cono d'ombra
della Terra e quindi sono in grado di riflettere la luce solare verso la
superficie terrestre.
–
Anche se i satelliti geostazionari sono generalmente troppo deboli per
essere osservati ad occhio nudo, alcuni di essi possono essere visibili
attraverso un piccolo telescopio, se si sa esattamente dove cercare.
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Comete
–
Le comete appaiono come macchie luminose diffuse nel cielo,
spesso con lunghe code. Si muovono tra le stelle di notte in notte e sono
di solito visibili solo su per un paio di settimane o mesi al massimo.
–
Una cometa è fondamentalmente una palla di neve sporca o una palla
di ghiaccio sporco palla: una palla di roccia, polvere e ghiaccio che arriva
dalle zone esterne più remote del nostro Sistema Solare. Il ghiaccio è
costituito di acqua gelata, ammoniaca, metano, anidride carbonica e altre
molecole che evaporano man mano che la cometa si avvicina al Sole e la
cometa si riscalda.
–
Il calore del Sole fa rilasciare alla cometa anche la polvere e piccole rocce
perché il ghiaccio che funge da "colla" e li tiene insieme, evapora. La
polvere e i gas vengono spinti dalla pressione della luce solare e dal
vento solare, che consiste di particelle cariche che si muovono ad alta
velocità. Le particelle di polvere che si staccano dalla superficie della
cometa riflettono la luce del Sole, causando una luminosa coda che si
incurva. I gas ionizzati diventano incandescenti o fluorescenti quando
interagiscono con la radiazione ultravioletta del Sole, formando una coda
di ioni o di gas dritta e solitamente bluastra.
–
Non c'è nulla in realtà che brucia nella coda di una cometa. La polvere e i
gas sono semplicemente dispersi dalla radiazione solare che li illumina o
li rende fluorescenti e, quindi, sembrano bruciare. Inoltre, osservando
una cometa possiamo notare come la coda punti generalmente nella
direzione opposta al Sole. Questa infatti viene spinta dal pressione della
luce solare e delle particelle cariche, ma non sempre nella direzione in
cui si muove la cometa stessa.
–
Il nucleo di una cometa può avere una dimensione che varia da pochi
chilometri a 35 o 40 chilometri di diametro. I nuclei cometari sono difficili
da vedere dalla Terra anche quando sono grandi, perché riflettono meno
del 5 % della luce solare che li colpisce. Sono tra i corpi più neri che si
conoscano. Attorno al nucleo si forma la chioma: una nube sfocata di
polveri e gas evaporati, facilmente visibile in una cometa luminosa.
–
Le comete hanno due tipi principali di coda, la coda di ioni diritta in
direzione opposta al Sole e la coda di polveri che solitamente è un po'
incurvata. La curva della coda di polveri è causata dai gas espulsi che si
allontanano dal nucleo e si spostano sempre più distanti da esso su
orbite più lente perché più lontane dal Sole.
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–
La coda di ioni punta invece sempre in direzione opposta al Sole perché i
gas ionizzati seguono le linee del campo magnetico del vento solare, che
sono abbastanza lineari quando si trovano distanti dal Sole.
–
Ogni anno, di solito, diventano visibili con un binocolo o un piccolo
telescopio alcune comete. I loro nuclei sono solitamente di poche
centinaia di metri di diametro, ma la chioma cresce e diventa molto più
grande. Anche in questo caso si può consultare Internet per scoprire
dove e quando poter osservare qualche cometa.
–
Alcune comete possono improvvisamente diventare molto luminose
(overburst) quando il nucleo si surriscalda ed espelle una grande
quantità di gas e polveri, che poi riflettono la luce solare.
–
Le comete periodiche in genere hanno periodi orbitali che variano dai
pochi anni a qualche centinaio di anni. Hanno orbite ellittiche molto
eccentriche e trascorrono la maggior parte della loro vita lontane dal
Sole. Quando entrano nella parte interna del Sistema Solare, accelerano
per la forza di attrazione gravitazionale del Sole e si muovono molto
rapidamente.
–
La maggior parte delle comete non sono periodiche. Queste si
avvicinano al Sole solo una volta nella loro vita oppure hanno periodi
orbitali di molte migliaia di anni, e quindi non siamo in grado di
prevedere il loro ritorno.
–
Alcune comete transitano così vicine al Sole che vengono chiamate
comete radenti (sungrazing comets). In alcuni casi al loro perielio
(punto dell'orbita più vicino al Sole) si vanno ad immergere negli strati
esterni della nostra stella non riuscendo più a riemergere (come nel caso
della recente cometa C/2012 S1 ISON).
–
In altri casi, alcune comete quando passano vicine al Sole si frantumano,
permettendo agli scienziati di studiare meglio e più facilmente la loro
composizione e dando spesso spettacoli magnifici nel cielo.
Meteore e “stelle cadenti”
–
Le meteore appaiono come veloci bagliori di luce che tagliano il cielo.
Sono piccoli sassolini o pezzi di ghiaccio che provengono dalla cintura di
asteroidi o dai detriti di una cometa. Quando vagano attraverso il
Sistema Solare, vengono chiamati meteoroidi.
37
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–
Quando i meteoroidi entrano nell'atmosfera terrestre ad una altezza di
circa 100 chilometri, si comprimono e riscaldano l'aria circostante,
provocando il bagliore luminoso. Nella maggior parte dei casi, il
meteoroide brucia prima di raggiunge la superficie terrestre.
–
La maggior parte delle meteore sono deboli, ma alcune possono
diventare molto luminose. Quelle che diventano più luminose di Venere
(magnitudine -4) vengono chiamate palle di fuoco (fireballs). Palle di
fuoco eccezionalmente luminose vengono poi chiamate bolidi,
specialmente se si frantumano o esplodono mentre ardono
nell'atmosfera.
–
Le meteore sporadiche, che arrivano da direzioni casuali, senza un
chiaro modello, sono solitamente meglio visibili dopo la mezzanotte,
quando l'emisfero in cui ci troviamo è nella stessa direzione del moto di
rivoluzione della Terra attorno al Sole.
–
Gli sciami meteorici si verificano invece quando la Terra attraversa
l'orbita di una vecchia cometa disintegrata o una cometa più giovane che
ha lasciato lungo il suo percorso una grande quantità di detriti. In
occasione di tali eventi, si possono vedere qualche decina di meteore
all'ora.
–
Ogni anno, ci sono una serie di sciami meteorici legati a specifiche
comete, generate dal fatto che il piano orbitale di queste abbia
intersecato o meno quello terrestre durante il loro passaggio vicino al
Sole. Gli sciami meteorici vengono chiamati in relazione alla costellazione
in cui si trova il loro radiante (l'apparente origine di provenienza delle
meteore).
–
Il modo migliore per vedere una pioggia di meteore è quello di trovare un
luogo buio nelle notti di picco dello sciame. Il radiante deve essere al di
sopra della orizzonte, e più alto è tale radiante, maggiore sarà la quantità
di meteore che possiamo vedere. Se si guarda lontano dal radiante, tra i
50 e i 90 gradi di distanza, potremo vedere un minor numero di meteore,
ma le loro traiettorie saranno più lunghe nel cielo.
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Scrutare il cielo quando la notte si fa buia
Lezione 6
In questo corso, abbiamo trattato ed analizzato alcuni oggetti e fenomeni
visibili nel cielo. In questa lezione finale, andremo a scrutare il cielo in
condizioni di ottima visibilità. Con la crescita delle città ed il relativo
inquinamento luminoso, trovare un cielo molto buoi sta diventando una
impresa abbastanza ardua. Ma se ci troviamo ad esempio in campeggio in una
notte senza Luna, lontano dalle luci della città, possiamo vedere anche stelle
molto deboli, la luce zodiacale, il gegenshein (o bagliore riflesso), e addirittura
anche altre galassie.
Grandi visioni nell'oscurità
–
Il più grande singolo oggetto visibile in un cielo scuro è la Via Lattea, la
nostra galassia. Per osservarla la meglio, dobbiamo prima di tutto
abituare i nostri occhi al buio ed è necessario essere lontani dalle luci
delle città. E inoltre non deve essere presente nel cielo la Luna che
risplende o essere in presenza di attività aurorale.
–
In qualsiasi momento da una zona buia, possiamo vedere, al
massimo, 3000 stelle nell'emisfero celeste visibile, che salgono a circa
6000 nell'arco di una notte intera. Nelle aree suburbane più luminose,
il numero di stelle visibili scende ad un massimo di poche centinaia.
–
Se stiamo osservando un cielo estremamente buio, potremmo riuscire ad
osservare stelle fino ad una magnitudine di 7 o anche un po' più deboli.
Altri oggetti deboli, come gli asteroidi più luminosi o satelliti in orbita
media, possono essere visibili in condizioni di cielo ottimale.
La luce zodiacale
–
La luce zodiacale appare come un debole bagliore sopra l'orizzonte
occidentale subito dopo il crepuscolo serale o nel cielo orientale subito
prima dell'alba. A volte viene chiamata anche falsa alba.
–
La luce zodiacale è in realtà la luce solare riflessa dalle polveri
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interplanetarie disperse ad esempio dalle code delle comete, da comete
che si disintegrano, o da collisioni di asteroidi. Si tratta di un fascio di
luce lungo lo Zodiaco (la zona a cavallo dell'eclittica), che è più luminosa
vicino al Sole e si dissolve man mano che ci si allontana da esso.
–
Nei mesi di febbraio, marzo e aprile, la luce zodiacale è maggiormente
visibile dalle latitudini medie fino ai poli dopo il tramonto. Questo perché
in primavera, l'eclittica è maggiormente inclinata rispetto all'orizzonte al
tramonto, risultando quindi ben visibile sopra l'orizzonte a livello del
punto in cui è tramontato il Sole.
–
Intorno a settembre od ottobre, conviene ricercare questo fenomeno
prima dell'alba, perché l'inclinazione dell'eclittica in autunno è maggiore
all'alba rispetto che al tramonto. Vicino all'equatore, invece non è
importante il periodo dell'anno, dato che l'eclittica rimane piuttosto
inclinata rispetto all'orizzonte per la maggior parte dell'anno.
Gegenschein o counterglow
–
Il fenomeno chiamato Gegenschein (o "counterglow", tradotto in
italiano con bagliore riflesso) è correlato alla luce zodiacale, ma è molto
più difficile da osservare. È una macchia di luce molto debole che si
staglia nel cielo scuro di fronte al Sole, più alta sull'orizzonte attorno alla
mezzanotte.
–
Questo bagliore è dato dalla luce del sole diffusa oltre l'orbita terrestre
dalle polveri presenti tra i pianeti. In generale, la diffusione frontale della
luce da particelle è solitamente più efficiente, ma dispersione posteriore
può essere ritenuta come seconda come efficacia. In questo caso, vi è un
eccesso di luce nella direzione opposta al Sole, il punto antisolare.
–
Ottobre è il mese più favorevole per la visualizzazione del Gegenschein
perché il punto antisolare cade nella costellazione dei Pesci, che è in
una zona particolarmente scura del cielo.
La Via Lattea
–
La Via Lattea è una galassia a spirale barrata. Se la potessimo
osservare da sopra e da una distanza sufficiente, apparirebbe come un
disco con bracci a spirale. Nella regione centrale di una galassia spirale,
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solitamente abbiamo un rigonfiamento dato dalla presenza di molte
vecchie stelle e al centro troviamo un piccolo nucleo che di solito ospita
un buco nero gigante.
–
L'intero disco della Via Lattea ha una estensione di circa 100.000 anni
luce ma solo poche migliaia di anni luce di spessore. Il nostro Sole si
trova a circa 26.000 anni luce dal centro del disco.
–
Quando guardiamo lontano dal disco centrale, vediamo un numero di
stelle relativamente basso nel cielo notturno, ma se guardiamo verso la
zona centrale del disco, secondo il piano della nostra galassia, troviamo
molte più stelle. Noi vediamo la luminosità complessiva generata da
centinaia di migliaia di stelle lungo il piano della nostra galassia e
progressivamente la luminosità (come la quantità di stelle) diminuisce
man mano che guardiamo in direzioni differenti dal piano galattico. Le
stelle formano una fascia luminosa che avvolge l'intero cielo attorno a
noi, che spesso viene chiamato grande cerchio.
–
Da notare che la Via Lattea non coincide con l'eclittica. Il piano della
nostra Galassia e il piano orbitale della Terra, che definisce il eclittica,
sono inclinati di circa 60 gradi. Si intersecano nella costellazione del
Sagittario e dei Gemelli, così a volte possiamo osservare i pianeti
transitare con sfondo la Via Lattea.
–
La Via Lattea ha un aspetto “maculato”. Ci sono alcune zone più luminose
caratterizzate da nubi di gas ionizzati e ammassi stellari, ma ci sono
anche zone dove sono presenti nubi più scure. Queste sono prodotti da
nubi di gas e polveri interstellari particolarmente dense, e proprio la
polvere tende ad attenuare e arrossare la luce delle stelle sullo sfondo.
–
In alcune fotografie astronomiche a lunga posa della zona centrale della
nostra galassia, è possibile vedere una parte del rigonfiamento che
costituisce la zona più spessa della Via Lattea. Questo rigonfiamento si
trova all'interno della costellazione del Sagittario, e quando
guardiamo in questa direzione stiamo osservando il centro della nostra
galassia.
–
Le parti più luminose della Via Lattea sono visibili per gran parte del
notte durante l'estate nell'emisfero settentrionale o in inverno
nell'emisfero australe. A causa della rotazione terrestre, per ammirare al
meglio la Via Lattea possiamo osservare il cielo anche nelle ore prima
dell'alba in primavera e in prima serata in autunno (dall'emisfero nord).
–
Gli osservatori nell'emisfero australe della Terra hanno un vantaggio
rispetto agli osservatori nell'emisfero nord nell'ammirare la Via Lattea
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Alla scoperta del cielo. Corso base di astronomia
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perché il centro galattico si innalza maggiormente sopra l'orizzonte, e
risulta quindi non essere oscurato dall'inquinamento dell'aria o
dall'inquinamento luminoso.
–
Se passiamo un po' di tempo ad ammirare il cielo, specialmente
all'interno o nelle vicinanze della Via Lattea, possiamo trovare molte zone
interessanti e più luminose. Vale la pena utilizzare un planisfero, o
applicazioni su computer o smartphone, o Internet per identificare questi
oggetti.
Oggetti di Messier
–
Charles Messier, astronomo francese della metà del 18° secolo, ha
catalogato 110 oggetti stazionari che aveva osservato nel cielo e che
avrebbero potuto essere scambiati per comete. Alcuni degli oggetti del
catalogo di Messier, come l'ammasso aperto delle Pleiadi, sono molto
luminosi.
–
La maggior parte degli oggetti di Messier sono molto più deboli delle
Pleiadi. Anche se alcune decine di essi possono essere identificati ad
occhio nudo in una notte buia, la visione migliore la si otterrà utilizzando
un normale binocolo 10×25 (dove il primo numero indica il diametro
della lente frontale in mm e il secondo l'ingrandimento).
–
Se utilizziamo dei telescopi, possiamo avere una visione migliore di molti
di questi oggetti, soprattutto se si utilizza quella che viene chiamata
visione distolta che consiste nel guardare non direttamente l'oggetto in
centro, ma spostare lo sguardo verso il bordo del campo di vista
dell'oculare, e guardare quindi con la cosiddetta coda dell'occhio. Questo
trucco permette di osservare l'oggetto con la parte sensibile della retina.
Osservare nebulose e stelle con un binocolo
–
La spada di Orione contiene una famosa nebulosa M42, la Grande
Nebulosa di Orione. Questa nube di gas e polvere, situata a circa 1500
anni luce di distanza da noi, è una incubatrice di stelle. Nella zona
centrale della nebulosa sono visibili quattro stelle luminose che sono
conosciute anche con il nome di Trapezio.
–
La Grande Nebulosa di Orione (M42) è una nebulosa a emissione, così
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chiamata perché la sua luminosità è data dagli atomi di gas che la
compongono che vengono eccitati dalla luce ultravioletta emessa dalle
calde e massicce stelle da poco formatesi. Nel cielo sono presenti anche
nebulose a riflessione, che solitamente hanno colorazioni verso il blu
per lo stesso motivo per cui è blu il nostro cielo diurno: la polvere
interstellare illuminata da stelle vicine diffonde maggiormente le
gradazioni di luce blu rispetto a quelle rosse, conferendo una colorazione
blu a queste nebulose.
–
In alcuni zone sono invece visibili nebulose molto scure: sono le
nebulose oscure. Queste nubi sono formate da gas molto denso e
polvere interstellare. In molti di loro si stanno attualmente formando
delle nuove stelle.
–
Se ci si sposta verso l'equatore o a sud di esso, possiamo osservare una
interessante zona della Via Lattea compresa tra le costellazioni del
Centauro, della Croce del Sud e della Carena, che sono visibili la sera
da Febbraio a Luglio. Qui sono visibili Alfa e Beta Centauri, la
nebulosa della Carena (chiamata anche Keyhole), e una delle stelle più
massicce conosciute: Eta Carinae.
–
Nella costellazione dello Scorpione invece ci sono almeno due
ammassi di stelle visibili a occhio nudo: M6 (Ammasso Farfalla) e M7
(Ammasso di Tolomeo). I gruppi di stelle come questi sono chiamati
ammassi stellari aperti perché hanno una forma piuttosto irregolare e
non hanno stretti legami gravitazionali.
–
In Ercole, costellazione alta nel cielo dell'emisfero settentrionale nelle
notti estive, si può vedere M13, un ammasso globulare. Gli ammassi
globulari sono fondamentalmente i primi oggetti formatisi nella nostra
Galassia, quindi sono composti dalle stelle più vecchie della Via Lattea.
Galassie visto con il binocolo
–
La galassia più brillante che si può vedere con un binocolo è M31, la
famosa Galassia di Andromeda. Questa galassia, che si trova a 2,5
milioni di anni luce di distanza da noi, presenta anche due galassie nane
satelliti che orbitano attorno ad essa molto lentamente.
–
La Galassia di Andromeda e i suoi satelliti fanno parte del nostro Gruppo
Locale, un insieme di circa 60 galassie legate gravitazionalmente. Un
altro membro del Gruppo Locale è la Galassia del Triangolo, M33, che
si trova a circa 3 milioni di anni luce di distanza.
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Alla scoperta del cielo. Corso base di astronomia
–
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Nell'emisfero australe, possiamo ammirare anche la Grande e la
Piccola Nube di Magellano. Sembrano zone separate della Via Lattea,
ma sono in realtà galassie nane, satelliti della nostra, che quindi
appartengono al nostro Gruppo Locale.
Oscurità
–
L'oscurità del cielo notturno ha profonde implicazioni legate alle origini
dell'universo stesso.
–
Se pensiamo che l'Universo sia statico, infinitamente vecchio e
infinitamente grande, uniformemente costellato da stelle come il Sole, è
logico pensare che il cielo dovrebbe essere luminoso almeno come la
superficie del Sole in ogni istante.
–
Il fatto che questo non accade è noto con il nome di Paradosso di
Olbers, dal nome di Wilhelm Olbers. Quindi almeno una delle ipotesi
iniziali sulla natura dell'Universo deve essere errata.
–
La principale spiegazione del paradosso di Olbers è che l'Universo non sia
infinitamente vecchio. In realtà, ha un'età di soli 14 miliardi di anni circa.
La luce di stelle e galassie che si trovano ad una distanza superiore ai 14
miliardi anni luce circa, non ha ancora avuto il tempo di raggiungerci, e
nelle nostre vicinanze semplicemente non ci sono abbastanza di queste
stelle e galassie per illuminare tutti il cielo.
–
Se l'Universo avesse un'età finita, dovrebbe aver avuto un istante
iniziale. E secondo le teorie più accreditate in effetti è proprio così, e
questo istante iniziale viene chiamato Big Bang. Si ritiene che l'Universo
abbia avuto origine da un punto estremamente denso ed estremamente
caldo, che si è poi andato via via raffreddando ed espandendo.
–
Allora se guardiamo abbastanza indietro nel passato, non dovremmo
vedere un Universo molto caldo e ionizzato e, quindi, molto luminoso?
No, perché l'onda della radiazione di luce visibile originata al momento
del Big Bang si è andata via dilatando man mano che si espandeva
l'Universo stesso, risultando rintracciabile ora solo nello spettro delle
onde radio. Questa radiazione cosmica di fondo (CMBR, cosmic
microwave background radiation) è essenzialmente il bagliore residuo del
Big Bang.
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Alla scoperta del cielo. Corso base di astronomia
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La nostra connessione al cosmo
–
La nebulosa Tarantola nella Grande Nube di Magellano è la più
grande incubatrice di stelle nel nostro Gruppo Locale di galassie. Il 23
febbraio 1987, la luce emanata dalla morte di una stella massiccia in
questa nebulosa, Supernova 1987A, ha raggiunto la Terra dopo aver
viaggiato per circa 170.000 anni. È stata l'esplosione stellare più
luminosa negli ultimi 4 secoli.
–
Le supernovae che esplodono sono incredibilmente importanti per noi.
Infatti, la nostra stessa esistenza la dobbiamo a loro. Prima e durante le
fasi iniziali dell'esplosione, gli elementi più pesanti sono generati dalle
reazioni di fusione nucleare che avvengono nei nuclei di queste stelle, e
poi vengono espulsi nell'Universo come risultato dell'esplosione stessa.
–
Nel corso di decine di migliaia di anni, questi gas si espandono e si
diradano. Poi, si fondono assieme per formare nuove nebulose grazie a
sopraggiunti legami gravitazionali che si vanno a creare con il tempo.
Quando questa nebulosa collassa, si formano nuove stelle, alcune delle
quali presentano dei dischi di gas e polveri che le circonda. Da questi
dischi di polveri si possono formare pianeti rocciosi, pianeti simili alla
Terra, proprio come è avvenuto al nostro pianeta circa 4,6 miliardi anni
fa.
–
Nel caso della Terra, organismi primitivi auto-replicanti si sono sparsi su
tutta la superficie del pianeta, e dopo miliardi di anni di evoluzione,
hanno visto la luce anche i primi esseri umani.
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Alla scoperta del cielo. Corso base di astronomia
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Il compianto Carl Sagan ha detto:
"Siamo fatti di materia stellare".
Con questa frase intendeva dire che
la maggior parte degli elementi che compongono il nostro corpo
sono stati forgiati nelle stelle.
E questo è assolutamente vero.
E proprio grazie all'osservazione del cielo stellato
e agli studi svolti sulla vita delle stelle nel nostro Universo,
siamo in grado di scoprire le origini della vita umana.
CIELI SERENI!
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Glossario
•
Ammasso aperto: Un insieme di stelle legato gravitazionalmente in
modo debole, di solito composto da giovani stelle che alla fine si
allontanano dal gruppo iniziale.
•
Asterismo: Un raggruppamento facilmente riconoscibile di stelle che
non compone una costellazione completa, ma è parte di una o più
costellazioni. Ad esempio il Grande Carro è un asterisma, parte della
costellazione dell'Orsa Maggiore.
•
Asteroide: Un piccolo corpo celeste (più piccolo di un pianeta), nella
maggior parte dei casi costituito da roccia o ferro, che orbita attorno al
Sole, in genere nella zona compresa tra l'orbita di Marte e l'orbita di
Giove.
•
Astrologia: La credenza non fondata su basi scientifiche secondo la
quale le posizioni del Sole e di vari pianeti al momento della nascita
influenzano in modo significativo la propria vita e la personalità. Non ci
sono prove significative che l'astrologia sia corretta e non ci sono
spiegazioni fisiche che diano ragione ai presunti effetti.
•
Atmosfera: Lo strato di aria che circonda la superficie della Terra,
confinato per lo più ad un'altezza di 100 km o meno, di solito divisa in
troposfera, stratosfera, mesosfera, e (sopra i 60 km) ionosfera. Anche
altri pianeti hanno atmosfere. L'atmosfera del Sole è costituita dalla
cromosfera e dalla corona.
•
Big Bang: La nascita dell'Universo in un ambiente molto caldo, datata
circa 13,7 miliardi anni fa, seguita dall'espansione dello spazio.
•
Binocolo: Due piccoli telescopi rifrattori uniti tra di loro, che producono
una immagine ingrandita e più luminosa di oggetti distanti.
•
Bolide: Una meteora particolarmente luminosa. Una palla di fuoco molto
luminosa è spesso chiamato un bolide, soprattutto se si rompe in tanti
pezzi, mentre attraversa l'atmosfera.
•
Buco nero: Una regione dello spazio in cui il campo gravitazionale è così
forte che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire. stato previsto dalla
teoria generale della relatività di Einstein.
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•
Calante: Diventare sempre più piccolo;in particolare , la Luna è calante
quando si trova tra la fase di Luna Piena e la fase di Luna Nuova.
•
Cintura di Kuiper: Un serbatoio di forse milioni di oggetti del sistema
solare in orbita attorno al Sole, in genere al di fuori dell'orbita di Nettuno.
Eris e Plutone sono i due oggetti più conosciuti della Cintura di Kuiper,
anche se alcuni astronomi li considerano pianeti.
•
Cometa radente: Una cometa che si avvicina molto al Sole e, in alcuni
casi, si immerge negli strati esterni della nostra stella.
•
Cometa: Un pezzo di ghiaccio e roccia interplanetario (a volte chiamato
"palla di neve sporca" o "palla di ghiaccio polverosa"), con un'orbita di
solito molto eccentrica (allungata). Le comete possono evaporare
parzialmente (sublimazione) quando si avvicinano al Sole, formando una
macchia diffusa di luce nel cielo, costituita da una "chioma" e spesso da
una lunga "coda", che consiste di gas ionizzato incandescente e/o da luce
solare riflessa.
•
Congiunzione: Un pianeta è detto essere in congiunzione quando
appare nella stessa (o quasi) direzione del Sole nel cielo. Due pianeti
sono in congiunzione quando sono vicini l'uno all'altro nel cielo
(formalmente, hanno la stessa longitudine celeste).
•
Cratere: Una regione generalmente circolare su una luna o un pianeta
prodotta dall'impatto di un asteroide o meteorite. Ci sono anche crateri
vulcanici generati da eventi eruttivi.
•
Crepuscolo: Il periodo di tempo dopo il tramonto (o prima dell'alba),
quando il cielo non è completamente buio. Durante il crepuscolo civile,
nautico e astronomico, il Sole è (rispettivamente) tra 0-6 gradi, tra 6-12
gradi, e tra 12 e 18 gradi sotto l'orizzonte.
•
Crescente: Diventare progressivamente più grandi; in particolare, la
Luna è in fase crescente quando da Luna Nuova sta diventanto Luna
Piena.
•
Eclisse: Il passaggio di un corpo celeste nell'ombra di un altro o
l'oscuramento di un corpo celeste ad opera di un altro corpo che passa di
fronte ad esso. Dalla Terra, vediamo le eclissi solari quando la Luna
passa davanti al Sole e le eclissi lunari quando la Luna entra nel cono
d'ombra della Terra.
•
Eclissi lunare: Si verifica quando la Luna entra parzialmente o
completamente nel cono d'ombra proiettato dalla Terra. Durante la fase
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di penombra, un osservatore sulla Luna vedrebbe una parte del Sole non
nascosto dietro alla Terra, ma durante la fase di ombra, tutta la fotosfera
è bloccato (anche se alcuni raggi di luce emessi dal Sole possono ancora
attraverso l'atmosfera terrestre e debolmente illuminare la Luna).
•
Eclissi solare: Una copertura totale o parziale della fotosfera del Sole
(superficie visibile), che avviene quando la Luna si trova tra la Terra e il
Sole. Le fasi parziali devono essere osservate attraverso un filtro
protettivo o mediante tecniche di proiezione, come per esempio un foro
stenopeico.
•
Forza di marea: La differenza tra la forza gravitazionale esercitata da
un corpo sui lati vicini e lontani di un altro corpo.
•
Galassia a spirale: Una delle due grandi classi di galassie definite da
Edwin Hubble, costituita da un rigonfiamento centrale a grosso modo
sferico che contiene le stelle più vecchie, circondata da un disco sottile in
cui sono presenti i bracci della spirale.
•
Galassia di Andromeda: La grande galassia più vicina alla nostra Via
Lattea, a circa 2,5 milioni di anni luce di distanza (1.5×10^8km).
•
Gamma-ray Burst (GRB): Una breve esplosione di raggi gamma nel
cielo, generata da esplosioni estremamente potenti di oggetti distanti.
•
Gegenschein: Una debole macchia di luce nel cielo notturno in direzione
opposta al Sole, prodotta quando la luce solare è dispersa dalla polvere
interplanetaria.
•
Gibbosa: La fase della Luna quando appare tra l'essere illuminata a
metà ("quarto di Luna") e completamente illuminata ("Luna Piena"), sia
crescente che calante. Si può anche associare all'apparenza di un
pianeta.
•
Gigante rossa: La fase evolutiva di una stella relativamente piccola
massa (ad esempio come il Sole) che segue la sequenza principale: la
stella cresce in dimensioni e luminosità ma ha una superficie più fredda.
•
Grande Nube di Magellano: Una galassia nana compagna della nostra
Via Lattea, a circa 170.000 anni luce di distanza, visibile al meglio
dall'emisfero sud della Terra.
•
Harvest Moon, Luna del Raccolto: La Luna Piena a ridosso
dell'equinozio d'autunno, quando sembra sorge a poca distanza di tempo
in notti consecutive.
49
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•
Illusione lunare: L'apparente maggiore dimensione della Luna
(generalmente in fase calante o di Luna Piena) quando si trova vicino
all'orizzonte rispetto a quando invece è alta nel cielo. L'effetto non è
ancora pienamente spiegato, ma può essere in parte dovuta ad una
illusione di Ponzo o legata all'apparente appiattimento della sfera celeste.
•
Ionosfera: Il quarto strato principale dell'atmosfera terrestre, che in
genere partire da un'altitudine di circa 100 chilometri. Le aurore hanno
solitamente luogo nella ionosfera.
•
Irradiazione: Un effetto in cui l'immagine di una stella o altra sorgente
puntiforme di luce appare più grande del previsto se osservata dall'occhio
umano o in una fotografia, la luce ben focalizzato viene diffusa andando
ad interessare regioni limitrofe.
•
Legge dell'inverso del quadrato: Decrescente del quadrato della
distanza crescente. Ad esempio, la luminosità di una stella è
proporzionale all'inverso del quadrato della distanza, come anche la forza
gravitazionale tra due oggetti.
•
Librazione: La leggera oscillazione apparente della Luna, nonostante la
rotazione sincrona, tale che ci permette di osservare più della metà della
sua superficie totale.
•
Luce cinerea: La luce del Sole che illumina la Luna dopo essere stata
riflessa dalla Terra.
•
Luce zodiacale: Un debole bagliore nel cielo notturno lungo l'eclittica,
che si estende dall'orizzonte occidentale poco dopo il tramonto e da
quello orientale poco prima dell'alba, ed è prodotto dalla luce solare
riflessa dalla polvere interplanetaria. Se la luce si vede lontano dalla
direzione del Sole, è talvolta chiamato fascia zodiacale.
•
Luminosità apparente: La quantità di energia ricevuta da un oggetto al
secondo per centimetro quadrato di superficie di raccolta. È legata alla
luminosità intrinseca e alla distanza dall'osservatore mediante
l'equazione b=L/(4 π d 2) , conosciuta anche come legge dell'inverso del
quadrato.
•
Luminosità: Potenza; l'energia totale emessa da un oggetto per unità di
tempo; spesso riferita anche alla luminosità intrinseca.
•
Luna: Satellite naturale della Terra, che si trova a circa 384.000
chilometri (60 raggi terrestri) di distanza. Il termine più generico "luna"
(con lettera iniziale minuscola) si riferisce ai satelliti naturali orbitanti
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attorno ad altri pianeti. Come i pianeti, queste lune brillano riflettendo la
luce solare.
•
Magnitudine: Una misura logaritmica della luminosità apparente di un
oggetto celeste, secondo cui la differenza di 5 magnitudini corrisponde ad
un rapporto di luminosità di 100. Stelle molto luminose hanno
magnitudini tipiche inferiori a 1; le stelle più deboli visibili a occhio nudo
(in cieli scuri) hanno magnitudine attorno a 6.
•
Mappa stellare: Una mappa del cielo che mostra le posizioni delle stelle
e di altri oggetti, come gli ammassi stellari, le nebulose e le galassie.
Sono spesso evidenziati anche i confini delle costellazioni. A volte viene
anche chiamato atlante stellare, soprattutto se vengono visualizzati
ulteriori dettagli.
•
Mesosfera: Il terzo grande strato dell'atmosfera terrestre, sopra la
stratosfera, generalmente ad altitudini tra circa 50 e 100 chilometri.
•
Meteora sporadica: Una meteora che non è associata ad alcuna pioggia
di meteoriti conosciuto.
•
Meteora: Una striscia di luce nel cielo (chiamata anche "stella cadente")
prodotta quando una piccola roccia interplanetaria entra nell'atmosfera
terrestre e brucia come risultato della compressione dell'aria attorno a
lei. Se la roccia raggiunge la superficie terrestre, si parla di meteorite.
•
Meteoroide: Un corpo interplanetario più piccolo di un asteroide, grande
anche fino ad alcune decine di metri di diametro ma generalmente più
grande di 0,1 mm.
•
Moto progrado: Il moto apparente dei pianeti quando sembrano
muoversi gradualmente tra le stelle da ovest a est; il moto retrogrado
avviene quando il movimento è in direzione opposta.
•
Moto retrogrado: Il movimento apparente all'indietro (con direzione
est-ovest) che i pianeti compiono tra le stelle per un breve periodo di
tempo ogni anno.
•
Nebulosa: Una regione che contiene una densità di gas e polveri
interstellari oltre la media, spesso associata ad una zona in cui stanno
nascendo nuove stelle o al gas espulso da una stella morente.
•
Ombra: La parte più scura dell'ombra di un oggetto, dal dietro la quale
sembra che la luce del Sole sia completamente bloccata.
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•
Opposizione: Un pianeta esterno (cioè un pianeta oltre l'orbita
terrestre) si dice che sia in opposizione quando è nella direzione del cielo
opposta a quella del Sole. In quel momento si trova più vicino alla Terra
rispetto a qualsiasi altro punto della sua orbita, ed è più alto nel cielo
intorno alla mezzanotte.
•
Palla di fuoco: Una meteora molto luminosa, anche conosciuto come
bolide, se eccezionalmente brillante.
•
Paradosso di Olbers: Il cielo di notte è buio; argomentazioni semplici
suggeriscono che dovrebbe essere molto luminoso.
•
Pianeta extrasolare: Un pianeta che orbita attorno a una stella diversa
dal Sole, noto anche come esopianeta.
•
Pianeta: Un corpo celeste che orbita attorno principalmente ad una
stella (le lune ruotano principalmente attorno ai pianeti),
sufficientemente grande per essere con buona approssimazione sferico
(in genere, più grande di circa 600 km di diametro), e che domina
gravitazionalmente la sua regione di spazio (cioè, ha in gran parte
spazzato via altri detriti), e non ha mai innescato al suo interno processi
di fusione nucleare.
•
Pianeti gioviani: Nel nostro sistema solare sono Giove, Saturno, Urano
e Nettuno. Pianeti che sono grandi rispetto alla Terra e sono costituiti in
gran parte di gas e liquidi, con nuclei solidi. Chiamati anche pianeti
giganti.
•
Pioggia meteorica: Un tasso di meteore più grande del normale
provenienti da una particolare direzione nel cielo, in genere diverse
decine ogni ora. Si verifica quando la Terra attraversa l'orbita di una
cometa morta o polverizzata.
•
Planisfero: Un semplice dispositivo che mostra le stelle e le costellazioni
che sono visibili da una data latitudine o gamma di latitudini in funzione
del mese e dell'orario.
•
Polo Celeste: La proiezione dei Poli Nord e Sud della Terra sulla sfera
celeste. Il cielo ruota attorno ai poli celesti da est a ovest.
•
Radiazione Cosmica di Fondo: Radiazione elettromagnetica radio che
è stata prodotta dal calore del Big Bang. Ora corrisponde la sua
temperatura corrisponde a circa 3 gradi Kelvin a causa dell'espansione e
relativo raffreddamento dell'Universo.
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•
Satellite geostazionario: un satellite artificiale che orbita attorno sopra
all'equatore terrestre alla stessa velocità a cui ruota la Terra; il satellite
rimane sempre sopra la stessa posizione rispetto al suolo.
•
Satellite GPS: Un satellite artificiale in orbita terrestre media, usato per
il sistema di posizionamento globale (GPS, Global Positioning System).
•
Satellite: Un oggetto in orbita un altro oggetto. Ad esempio, la Luna è il
satellite naturale della Terra. I satelliti artificiali sono generalmente in tre
classi principali: con orbita terrestre bassa (entro poche centinaia di
chilometri), con orbita terrestre media (un paio di raggi terrestri) e orbita
terrestre alta (spesso geostazionaria, a 5,5 raggi terrestri dalla superficie
della Terra).
•
Sfera Celeste: La sfera enorme, centrata sulla Terra, sulla quale
sembrano fissate le stelle.
•
Sole: La stella intorno alla quale orbita della Terra.
•
Stelle Circumpolari: Insieme di stelle che, viste da una determinata
posizione del globo terrestre, non sembrano mai sorgere e tramontare,
ma rimangono sempre sopra il livello dell'orizzonte.
•
Strato di Ozono: Zona dell'atmosfera a livello della stratosfera, in
genere tra i 20 e i 40 chilometri sopra la superficie terrestre, che
contiene notevoli quantità di ozono (molecola O3), e protegge la
superficie terrestre dalla maggior parte (ma non tutta) della radiazione
ultravioletta proveniente dal Sole. Inoltre, a lunghezze d'onda visibili,
l'ozono assorbe più luce rossa che blu, lasciando il blu come la luce
diffusa dominante e causando la colorazione blu scura che si può
osservare alta nel cielo al crepuscolo.
•
Stratosfera: Il secondo grande livello dell'atmosfera terrestre, al di
sopra della troposfera, che si trova in genere tra i 12 e i 50 chilometri
sopra il livello del mare.
•
Supergigante: La fase evolutiva successiva alla sequenza principale di
una stella massiccia; la stella diventa più luminosa e più grande. Se la
sua dimensione aumenta di un fattore molto grande, si raffredda
divenendo rossa.
•
Supernova: La violenta esplosione di una stella massiccia al termine
della sua vita.
•
Telescopio riflettore: Telescopio che utilizza uno specchio invece di una
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lente per raccogliere la luce e che , a differenza del telescopio rifrattore,
porta tutti i colori a fuoco nello stesso punto.
•
Transito: Un transito si verifica quando un pianeta passa direttamente
tra la Terra e il Sole o un'altra stella. Inoltre, una stella si dice "transita",
quando raggiunge il suo punto più alto nel cielo, osservata dalla
superficie terrestre.
•
Tremolio delle stelle: Rapidi cambiamenti nella luminosità apparente di
una stella, causati dalla luce che passa attraverso gli strati turbolenti
dell'atmosfera terrestre aventi diverse densità e temperature.
•
Troposfera: Il livello più basso dell'atmosfera terrestre, dove si trovano
quasi tutte le nubi e avvengono i fenomeni legati alle condizioni
atmosferiche. Il suo spessore varia con la latitudine, ma in genere è di
circa 8 chilometri. La temperatura generalmente diminuisce con
l'aumento dell'altitudine nella troposfera.
•
Ultravioletto: Luce che ha lunghezze d'onda più corte di quelle della
luce visibile, ma più lunghe di quelle dei raggi gamma e raggi X, in
genere tra circa 10 e 400 nanometri.
•
Unità Astronomica (UA): La distanza media tra il Sole e la Terra (150
milioni di chilometri).
•
Vento solare: Un flusso continuo di particelle cariche direzionate verso
l'esterno dalla corona solare; può variare nel tempo a causa di
protuberanze, brillamenti solari e espulsioni di massa coronale.
•
Via Lattea: La debole striscia di luce nel cielo proveniente dalle stelle e
dai gas ionizzati nel piano della nostra galassia (appunto la Via Lattea).
•
Zodiaco: La fascia di cielo in cui si trovano le costellazioni attraverso cui
apparentemente si muove il Sole durante il corso di un anno. Ci sono 12
costellazioni zodiacali classiche, tuttavia, tenendo conto dei limiti formali
delle costellazioni, Ofiuco potrebbe essere considerata la 13 costellazione
zodiacale.
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Planetario di Verona: www.planetariodiverona.it
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www.empiricamente.info
Heavens Above (previsione passaggi ISS e satelliti principali, comete, altre
informazioni astronomiche): www.heavens-above.com
Riferimenti
Planetario di Verona di Enrico Bonfante
www.planetariodiverona.it
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