Lenti rivoluzionarie

Per la costruzione del suo telescopio, Galileo usò le sue mani: levigò le lenti, le combinò in modo congeniale, assemblò i vari pezzi. Costruì un tubo in legno, con due lenti di vetro alle estremità, una concava e l’altra convessa, il tutto accorpato con vari accessori. Unì quindi la consapevolezza del legame tra i suoi strumenti e il metodo scientifico, alla sua eccezionale abilità nel progettarli e costruirli. Con il risultato di riuscire a moltiplicare il potere d’ingrandimento del suo telescopio da 3x (tre ingrandimenti), fino a 8x, raggiungendo poi i 20-30 ingrandimenti.

Le lenti olandesi si trasformarono a tutti gli effetti nel telescopio galileiano.

Tramite il suo genio, fu possibile quindi osservare per la prima volta il cosmo, con uno strumento ben più potente e “scientifico” dell’occhio nudo.

Diresse il suo strumento verso il cielo e la prima cosa che osservò fu la Luna, che non si rivelò liscia come si riteneva fosse fino ad allora, ma individuò le sue montagne e crateri.

Notò le regioni chiare e quelle scure, e ottenne le prime informazioni sui moti lunari. Osservò le fasi di Venere e le macchie solari, osservò Saturno ma senza distinguere gli anelli, che scambiò per rigonfiamenti del pianeta stesso, pensando quindi che fosse un pianeta “tricorporeo”.

Scoprì la costituzione stellare della Via Lattea, con i suoi ammassi di stelle e corpi celesti, individuò i quattro maggiori satelliti di Giove (Io, Europa, Ganimede, Callisto) che chiamò “satelliti medicei”, per rendere omaggio alla famiglia dei Medici.

La scoperta di questi elementi confutavano la tesi che tutti i pianeti girassero intorno alla Terra, confermando invece la teoria eliocentrica di Niccolò Copernico, a discapito di quella geocentrica di Aristotele, che sosteneva erroneamente l’esistenza di un universo con la Terra posta al centro.

Un cannocchiale di nome Telescopio

Galileo battezzò il suo cannocchiale “Telescopio” (dal greco tele = “lontano” e skopeo = “osservo”) e le sue scoperte furono pubblicate il 12 marzo 1610 nel Sidereus Nuncius.

Unì scienza e tecnica, mostrando la prima applicazione del telescopio rifrattore, in cui l’immagine viene focalizzata attraverso l’utilizzo di lenti magistralmente assemblate.

Grazie a Galileo, in 400 anni la visione dell’universo si è completamente rivoluzionata.

Dove sono oggi i telescopi di Galileo

I due soli telescopi di Galileo esistenti al mondo sono attualmente conservati presso il Museo Galileo – Museo di Storia delle Scienze di Firenze.

Disse Galileo:

“Io stimo più il trovar un vero, benché di cosa leggiera, che ‘l disputar lungamente delle massime questioni senza conseguir verità nissuna”.

Un altro esempio nella storia dell’umanità di un uomo alla ricerca della verità, che cerca una spiegazione a ciò che osserviamo, senza credere ciecamente alle teorie di chi, per ignoranza, nega qualsiasi verità che non sia “conforme” ad alcuni preconcetti.

Jan Vermeer (1632 – 1675) accompagnò le rilucenti sorti della pittura fiamminga verso la somma grandezza di una pittura incredibilmente naturalistica e votata alla resa compulsiva dei dettagli. Raccogliere il momento della meditazione, della ricerca nel cielo di un mistero a noi sconosciuto, rende l’incantevole tela ritraente l’astronomo una delle più interessanti e brillanti realizzate da Vermeer.

Il quadro più celebre di Vermeer è: La ragazza con l’orecchino di perla

La figura dell’astronomo si formula nella mente dell’osservatore nel profano affiancamento dialettico di questa immagine a quelle delle celebri tele ritraenti la figura dell’alchimista; è lo strumento scientifico del globo celeste posato sul tavolo a farsi vessillo di un mondo nuovo; esso è declinato al sapere scientifico e lontano dai misteri oscuri della pietra filosofale.

L’astronomo: note tecniche e descrittive

Nel XVII secolo l’indottrinamento infecondo che aveva ostacolato il progresso fino a quel momento, trovò la strada di una rivendicazione scientifica e filosofica nelle menti eccelse di filosofi e scienziati come Johannes Kepler, Francesco Bacone, Isaac Newton, Galileo Galilei e René Descartes.

Il desiderio di riconoscere e comprendere la natura, d’imparare a domarla, resero il Seicento il secolo delle grandi scoperte scientifiche, infondendo nella tetra realtà di un mondo incomprensibile, dalle leggi sacre e indiscutibili, il seme di una spiritualità nuova, non solo sommessamente religiosa ma umana, naturalmente destinata alla scoperta di sé, del proprio pensiero e della natura.

L’identificazione e la comprensione della realtà e delle sue leggi rese la pittura fiamminga tra le più risplendenti nel panorama di un realismo indiscusso, attento allo studio scientifico della luce, delle ombre e di ogni carattere che rende la materia reale, palpabile ed esistente ai nostri occhi.

L’attenzione dello scienziato è rivolta profondamente al globo celeste, dove sono visibili le costellazioni del cielo boreale ( l’Orsa Maggiore a sinistra, il Dragone e l’Ercole al centro e la Lira a destra).

Lo strumento rappresentato risulta essere quello dell’incisore, cartografo e editore fiammingo Joost de Hondt (1563 – 1612), il quale basò la costruzione delle sfere terrestri sulle ricerche dell’astronomo e astrologo danese Tyge Brahe (1546 – 1601).

Lo studio del cielo

Lo studio del cielo avviene grazie alla consultazione dell'”Opera omnia astronomica” di Adriaan Adriaanszoon (1571 – 1635), quale trattato d’inestimabile valore cognitivo, nell’ampio raggio di un’iconografia che chiama apertamente i cardini scientifici e imprescindibili dalla vita dell’uomo.

Il silenzio emerge come se fosse suono, avvolgendo l’osservatore nella quiete di una meditazione imponente, dove l’astronomo è colto nel supremo momento nella contemplazione di una grandezza celeste che appare sempre meno divina, e che scientificamente si apre e si rende conoscibile nelle mani degli uomini.

Jan Vermeer si espone alla committenza come un uomo incapace di rinnegare le leggi fisiche che incardinando l’universo, rendendo comprensibile il valore che lega la grandezza dell’ingegno umano alla conoscenza, nella chiara correlazione tra la mente che contempla e la mano che scruta la superficie ricurva della sfera celeste.

Riconoscere la ricerca di una resa della realtà incredibilmente dettaglia, appare essere una costante nella produzione fiamminga e in modo assoluto in quella di Vermeer, che fece del dettaglio un’ossessione che non di rado metteva in crisi le finanze del pittore e della sua famiglia.

L’astronomo è colto di profilo e i suoi tratti sonno sfocati come se, nel ritrarlo, il pittore avesse stretto gli occhi: un effetto che, smorzando la presa sulla realtà, allontana l’immagine del soggetto dalla sua natura d’individuo mostrandolo come una figura idealizzata, trasformata quasi nel simbolo universale di ciò che rappresenta: la scienza. (DAVERIO).

La scelta dell’astronomo

La scelta dell’astronomo quale soggetto del proprio dipinto, apre istintivamente gli occhi verso una coscienza nuova, verso un interesse che si rende comprensibile nella ricerca, e più poeticamente nell’esplorazione dell’universo, a quel tempo così ignoto, quale fonte per comprendere la realtà terrestre e il futuro.

Nel secolo dell’empirismo fulgente, il desiderio, il “de sideris” del classicismo greco degli antichi aruspici indicante la mancanza delle stelle, ritrova la sua vera natura lontano dagli astri, maturando, nella terrestre osservazione delle notti stellate, l’eterna e intima mancanza dell’infinito, assenza colmata da una continua osservazione dell’universo in ogni suo sconfinamento celeste. L’umano desiderio, naturalmente crescente nello spirito, smise di attendere i messaggi della scintilla di una cometa nel cielo, per nascere maturo dalla mente dell’uomo.

Ogni strumento scientifico si fa arma nel duello contro la misteriosa realtà: appunti, libri, carte illustranti il cielo e i movimenti stellari circondano l’astronomo, pronto a servirsi di ogni congegno per comprendere e infine raggiungere l’indiscussa verità induttiva.
L’astronomo, dunque, non è altro che l’esempio di una scienza avanzante, curiosa e imperterrita.

Riconoscere l’ideale nell’opera d’arte significa comprendere l’artista e il proprio pensiero, intelletto che riecheggia di scientificità, di passione e di profondo asservimento nella messa in essere di un sentimento che spesso richiedeva molti mesi per essere esternato.

La chiave di lettura dell’opera di Vermeer risiede nella scelta di un sapere tecnico, quale mezzo attraverso cui definire con estrema precisione la realtà rappresentata: tangibilità e visione onirica s’incontrano nella luce e nel colore cui Jan Vermeer dà una densità del tutto nuova attraverso una delicata e macchinosa ripartizione delle tinte sottili in velature sovrapposte o attraverso “tocchi delicati in punta di pennello“, in quella tecnica pittorica che rende possibile far vibrare la luce sui capelli o sulla stoffa verde dai disegni dorati posta in primo piano.

Il ruolo della finestra, quale tramite per la luce, si presenta come costante della produzione artistica del pittore fiammingo, esponendo lo spettatore alla prodigiosità suggestiva del pulviscolo dorato che sembra posarsi sulla tela.

Note Bibliografiche
P. Daverio, Louvre, Scala, Milano, 2016

Etimologia

Il termine luna deriva dal latino lūna, più antico louksna, derivato a sua volta dalla radice indoeuropea leuk– con significato di “luce riflessa”.

Caratteristiche generali della Luna

La forma della Luna è quasi esattamente sferica: la differenza tra il diametro polare e quello equatoriale è di soli 2 Km. Il suo diametro medio è di 3.476 Km e la sua massa è 81,3 volte minore di quella della Terra. La forza di gravità lunare è solo 1/6 di quella terrestre: un corpo in caduta libera è attirato con minore intensità verso la superficie lunare e la caduta è circa 6 volte più lenta che sulla Terra. Praticamente sprovvista di atmosfera, la Luna presenta escursioni termiche molto elevate: si va dai 110°C delle zone illuminate ai -150°C delle zone buie.

Struttura interna della Luna

La struttura interna della Luna è composta dalla crosta, dal mantello e dall’astenosfera. La crosta, la parte più superficiale, ha uno spessore che varia dai 60 ai 100 Km circa ed è composta principalmente da ossigeno, silicio, ferro, calcio, magnesio e alluminio. Il mantello ha uno spessore di circa 1.000 Km ed è composto da materiale roccioso contenente minerali come olivina, clinopirosseno e ortopirossene. Sotto il mantello c’è l’astenosfera, dove le rocce si trovano in uno stato semifuso. Per quanto riguarda la parte più interna della Luna, il nucleo, le ipotesi vertono sulla possibilità che possa essere composto da ferro allo stato solido, circondato da un guscio esterno costituito principalmente da ferro liquido.

Il paesaggio lunare

Nel 1609 Galileo Galilei, puntando il suo telescopio sulla Luna, rivelò in modo inequivocabile che la superficie non era liscia, bensì composta di vallate, monti e crateri. Il paesaggio lunare è infatti caratterizzato dalla presenza dei cosiddetti mari, crateri e altopiani. I mari sono zone basaltiche vaste e pianeggianti ed appaiono scure. Il mare più grande è chiamato Oceanus Procellarum, ovvero “Oceano delle tempeste” ed è stato luogo di atterraggio della missione spaziale Apollo 12. I crateri lunari sono molto numerosi e hanno forme e dimensioni variabili. La loro formazione è avvenuta per impatto di meteoriti sulla superficie lunare o, con meno probabilità, a causa di fenomeni vulcanici. Gli altopiani appaiono come zone chiare e sono caratterizzati dalla presenza di rocce molto antiche. Il suolo lunare è ricoperto da uno spesso strato di regolite, uno strato di polvere a grana fine originata dai residui prodotti dagli impatti meteoritici.

I moti della Luna

La Luna compie tre movimenti principali: il moto di rivoluzione intorno alla Terra, il moto di rivoluzione intorno al proprio asse ed il moto di traslazione, insieme alla Terra, intorno al Sole.

Il moto di rotazione della Luna è il movimento che compie attorno al proprio asse, nello stesso senso della rotazione terrestre, da ovest verso est, e dura 27 giorni, 7 ore, 43 minuti 12 secondi. Il piano dell’orbita della Luna è inclinato di circa 5° rispetto a quello dell’orbita della Terra. La Luna è caratterizzata da una rotazione sincrona: il suo periodo di rotazione è uguale al suo periodo di rivoluzione intorno alla Terra. In altre parole, una rotazione completa della Luna intorno al proprio asse, corrisponde ad una rivoluzione completa della Luna intorno alla Terra. Per questo motivo, rivolge sempre la stessa faccia verso di noi. L’attrazione gravitazionale esercitata dalla Terra interferisce con il moto di rotazione lunare, determinando vibrazioni dell’asse lunare dette librazioni.

Il moto di rivoluzione della Luna intorno alla Terra avviene in senso antiorario, su un’orbita ellittica, alla velocità di circa 1 Km al secondo. La rivoluzione può durare: 27 giorni, 7 ore, 43 minuti e 12 secondi (Mese Sidereo) calcolata rispetto alle stelle fisse, oppure 29 giorni, 12 ore, 44 minuti e 3 secondi (Mese Sinodico) calcolata considerando il Sole come riferimento; è indicato anche come lunazione o mese lunare. Il punto dell’orbita lunare più vicino alla Terra è detto perigeo, il più lontano apogeo.

Il moto di traslazione della Luna si compie nello stesso senso e con la stessa velocità del moto di rivoluzione della Terra intorno al Sole. La traiettoria che la Luna descrive intorno al Sole, insieme alla Terra nel moto di traslazione, è detta epicicloide. Dalla Terra, possono essere osservate eclissi di Luna e di Sole, che si verificano quando i due astri sono allineati con il nostro pianeta.

Le fasi lunari

Le fasi lunari sono determinate dalla posizione che la Luna assume lungo la propria orbita: infatti la superficie visibile del nostro satellite naturale può essere parzialmente o completamente illuminata dalla luce solare, oppure totalmente nascosta. Questo è dovuto al diverso orientamento della Luna rispetto al Sole. Per una spiegazione più dettagliata rimandiamo alla lettura dell’articolo: “Le fasi lunari”.

Le maree

L’attrazione gravitazionale che la Luna esercita sulla Terra e la forza centrifuga dovuta alla rotazione del sistema Terra-Luna sono all’origine del moto periodico di ampie masse d’acqua, ovvero le maree. Questo fenomeno si presenta come un’oscillazione della massa liquida di oceani, mari e grandi laghi che provoca un innalzamento (alta marea) o abbassamento (bassa marea) della massa d’acqua, con frequenza giornaliera o frazione di giorno, che si riflette anche nella parte opposta della Terra. Il dislivello tra alta e bassa marea, la frequenza e l’orario delle maree sono sincronizzate con l’orbita della Luna attorno alla Terra.

Come la Luna, anche il Sole esercita sulla Terra una forza di marea, ma essa risulta essere circa la metà di quella lunare poiché, nonostante il Sole abbia una massa maggiore della Luna, la distanza Terra-Luna è minore della distanza Terra-Sole.

La Grande Bufala della Luna

La Luna è stata anche oggetto di un curioso ed incredibile evento giornalistico riguardo a fantasiose scoperte: la Luna percorsa da mandrie di bisonti, unicorni azzurri e uomini pipistrelli. Tutto questo ne “La Grande Bufala della Luna” (The Great Moon Hoax).

La Luna nella cultura e nell’arte

Il nostro satellite ha ispirato, nel corso dei secoli, artisti, filosofi, poeti e cantanti. Rappresentata spesso nella mitologia e nelle culture antiche, la Luna ha sempre suscitato negli uomini pensieri ed emozioni, che si possono trovare in numerosi componimenti, riflessioni e aforismi consultabili a questo link: “Frasi sulla Luna”.

Etimologia

Il termine Sole deriva dal latino sol, solis, derivato a sua volta dal sanscrito sûryas, in origine svaryas, la cui radice svar- significa “risplendere”. Dalla stessa radice deriva l’aggettivo greco séirios, originariamente swéirios, ovvero “splendente”.

Caratteristiche generali del Sole

Il Sole è una stella di dimensioni medio-piccole, classificata come una nana gialla e posizionata a circa 26 mila anni luce dal centro della nostra galassia, la Via Lattea. Collocata all’interno del Braccio di Orione, uno dei bracci della Via Lattea, la nostra stella madre è costituita principalmente da idrogeno ed elio e la sua temperatura superficiale raggiunge mediamente i 5.500°C. Il suo diametro all’equatore si aggira intorno al milione e 400 mila chilometri, cioè quasi 110 volte quello della Terra. La massa solare è pari a circa 332.946 volte la massa della Terra.

Fase attuale del Sole

Il Sole attualmente si trova in una fase di stabilità, durante la quale l’astro genera energia fondendo nel suo nucleo idrogeno in elio. Questo processo genera una grande quantità di energia, emessa nello spazio sotto forma di radiazioni elettromagnetiche (radiazioni solari), flusso di particelle (vento solare) e neutrini. La radiazione solare è emessa come luce visibile ed infrarossi e consente la vita sulla Terra, regolando anche il clima e i fenomeni meteorologici. Le reazioni di fusione nucleare che avvengono nel nucleo del Sole generano energia, a discapito però della sua massa, che diminuisce.

Struttura del Sole

La struttura interna del Sole è costituita da involucri concentrici che però, essendo gassosi, non hanno limiti netti. Dal centro verso l’esterno troviamo: il nucleo, la zona radiativa, la tachocline, la zona convettiva, la fotosfera e l’atmosfera, suddivisa a sua volta in cromosfera, zona di transizione e corona.

Nel nucleo, dove si raggiungono temperature di circa 15 milioni di gradi centigradi, avvengono le reazioni di fusione nucleare dell’idrogeno in elio, fonte dell’energia solare che viene assorbita dalla zona radiativa e trasmessa per irraggiamento agli strati superiori.

La tachocline è la zona di transizione tra la zona radiativa e la zona convettiva e segna il passaggio tra la parte più interna del Sole e quella esterna. Nella zona convettiva, l’energia termica viene portata agli strati più esterni del Sole, attraverso i moti convettivi.

La fotosfera è lo strato superficiale del Sole, dove avvengono fenomeni come le macchie solari e i flares e dove la temperatura si aggira intorno ai 5.500 °C. Al di sopra della fotosfera vi sono gli strati che costituiscono l’atmosfera solare: la cromosfera, che è un sottile strato caratterizzato da brillamenti visibili durante una eclissi totale di Sole con particolari apparecchiature; la zona di transizione, che appare come una sorta di alone attorno alla cromosfera; la corona, che è la parte esterna dell’atmosfera solare, si estende nello spazio per decine di milioni di chilometri, in modo tenue, ed è anch’essa visibile durante le eclissi solari totali con particolari apparecchiature.

Il campo magnetico solare

Il campo magnetico solare è all’origine di vari fenomeni, comunemente chiamati “attività solare”; tra essi troviamo il vento solare, le macchie solari e i brillamenti. Il campo magnetico solare si inverte ogni 11 anni circa, portando al cambio di polarità. Un ciclo solare è appunto un periodo di tempo della durata di 11 anni circa, durante il quale si verifica un aumento e poi una diminuzione del numero di macchie solari.

Macchie solari

Le macchie solari sono delle regioni della superficie del Sole caratterizzate da una temperatura inferiore rispetto alle aree circostanti e da una intensa attività magnetica. Osservate con particolari filtri, appaiono più scure rispetto al resto della fotosfera e la loro forma è molto variabile, come anche la dimensione. Le macchie solari seguono un ciclo regolare di circa 11 anni, con periodi di maggiore e minore attività.

Il vento solare

Il vento solare è un flusso di particelle generato dall’espansione della corona solare ed è emesso continuamente dal Sole. La magnetosfera, ovvero la regione di spazio circostante la Terra nel quale si manifesta l’azione del campo magnetico terrestre, è un prezioso scudo che ci protegge dai raggi cosmici e dal vento solare. L’interazione tra il vento solare e il campo geomagnetico della Terra produce il fenomeno dell’aurora polare.

Brillamenti solari

Il brillamento solare, in inglese solar flare, è un evento durante il quale viene rilasciata, in un tempo brevissimo, un’enorme quantità di energia da una regione localizzata sulla fotosfera del Sole; i brillamenti solari possono causare notevoli disturbi elettromagnetici sia sulla Terra che durante le missioni spaziali.

Nel video che segue, il Solar Dynamics Observatory (SDO) della Nasa ha ripreso uno spettacolare brillamento solare avvenuto il 24 agosto 2014.

Protuberanze solari

Una protuberanza solare è un getto di plasma solare che dalla cromosfera si estende fino alla zona della corona solare, raggiungendo altezze di centinaia di migliaia di chilometri.

Rotazione solare

Il Sole è una sfera di plasma, cioè gas altamente ionizzato ad elevata temperatura; non possedendo le caratteristiche di un corpo rigido, la nostra stella ruota attorno al suo asse in modo diverso a seconda della latitudine: all’equatore ruota più velocemente che non ai poli ed il suo periodo di rotazione, ovvero il tempo impiegato per compiere una rotazione completa sul proprio asse, varia tra i 25 giorni dell’equatore e i 35 dei poli. Il Sole, e con lui l’intero Sistema Solare, orbita attorno al centro della Via Lattea ad una velocità approssimativa di 230 Km al secondo.

Età del Sole

L’attuale età del Sole è stimata a 4,57 miliardi di anni e, considerando la vita media delle stelle simili, il Sole si trova a metà della sua evoluzione stellare. Tra circa 5 miliardi di anni, sarà destinato a spegnersi lentamente, quando esaurirà completamente l’idrogeno nel suo nucleo.

Osservazione del Sole

Osservare il Sole senza le dovute precauzioni è molto pericoloso e può portare alla cecità. Anche durante le eclissi, il Sole va osservato con filtri specifici destinati a questo scopo, che rendono sicura l’osservazione. L’osservazione diretta del Sole ad occhio nudo, anche per brevi periodi, può causare danni irreversibili agli occhi.

Il Sole nella cultura

Il Sole, che scandisce la nostra esistenza con le sue albe e i suoi tramonti, ha ispirato nel tempo artisti, letterati e poeti. Il profondo rapporto che lega da sempre gli esseri umani al Sole è espresso in numerosi pensieri, componimenti, riflessioni e aforismi che potete trovare a questo link: “Frasi sul Sole“.

Eclissi di Luna

L’eclissi lunare si verifica quando la Terra si interpone fra la Luna ed il Sole: l’ombra della Terra oscura, totalmente o parzialmente, la Luna. Questo fenomeno avviene durante il plenilunio. Le reciproche distanze fra il Sole, la Luna e la Terra fanno in modo che l’ombra prodotta sia di forma conica e quindi il cono d’ombra proiettato dalla Terra è sempre più ampio della Luna ed accompagnato anche da un cono di penombra. Si possono quindi verificare vari tipi di eclissi di Luna: eclissi totale, quando la Luna entra totalmente nel cono d’ombra; eclissi parziale, quando la Luna entra parzialmente nel cono d’ombra; eclissi penombrale, quando la Luna entra, totalmente o parzialmente, nel cono di penombra.

La Luna rossa

La Luna rossa, in astronomia, è un fenomeno ottico di rifrazione che avviene durante le eclissi di Luna. Quando quest’ultima è completamente nell’ombra della Terra, parte dei raggi solari sfiorano la superficie terrestre, attraversano l’atmosfera e vengono deviati, rifratti, fino a raggiungere la Luna, che appare di un colore rossastro. Questo colore è dovuto al fenomeno della rifrazione: i raggi solari, prima di giungere alla Luna, attraversano l’atmosfera terrestre che “assorbe” alcune frequenze di luce solare: riescono a passare soltanto le frequenze più basse, corrispondenti a quelle della colorazione rossa; la Luna, quindi, è raggiunta da questa luce rifratta dall’atmosfera terrestre, che è in prevalenza rossa.

In pratica, pur non essendo direttamente illuminata dai raggi del Sole, la Luna riceve comunque una minima quantità di luce filtrata dall’atmosfera terrestre, assumendo la suggestiva colorazione rossa; è come se il nostro satellite venisse illuminato da una luce con un filtro rosso. È lo stesso principio secondo il quale noi vediamo il cielo di colore blu.

Eclissi di Sole

L’eclissi solare si verifica quando la Luna si interpone fra la Terra ed il Sole: una parte della superficie terrestre rimane oscurata poiché attraversa il cono d’ombra generato dalla Luna, che ci appare transitare davanti al Sole, occultandolo. Questo fenomeno avviene durante il novilunio. Possono verificarsi i seguenti tipi di eclissi di Sole: eclissi totale, quando la Luna oscura totalmente il Sole; eclissi parziale, quando la Luna oscura parzialmente il Sole; eclissi anulare, quando il disco lunare appare più piccolo rispetto a quello solare: in questo caso, nella fase massima dell’eclissi, del Sole resta visibile solo un anello luminoso.

Per l’osservazione di un’eclissi di Sole, sia ad occhio nudo che con strumenti ottici, occorrono adeguate protezioni e filtri per evitare l’insorgere di gravi danni agli occhi.

Il ciclo di Saros

Le eclissi hanno la caratteristica della periodicità, ovvero si ripetono ad intervalli di tempo regolari, secondo un ciclo detto “ciclo di Saros“, noto già agli antichi astronomi Caldei più di 2.500 anni fa, che dura circa 18 anni, 10 o 11 giorni (a seconda degli anni bisestili inclusi) e 8 ore. All’interno di un ciclo di Saros si verificano 70 eclissi, 41 di Sole e 29 di Luna.

A guidare la missione spaziale Rosetta un team composto da 90 scienziati ed ingegneri, anche italiani. L’obiettivo della missione è quello di riuscire ad analizzare la composizione della cometa periodica 67P/Churyumov-Gerasimenko scoperta nel 1969, per poter studiare i processi di formazione ed evoluzione della coda e della chioma, oltre che acquisire nuove conoscenze sulle origini e l’evoluzione del nostro Sistema Solare.

Il nome della cometa è quello dei suoi scopritori: gli scienziati Klim Ivanovič Čurjumov e Svetlana Ivanovna Gerasimenko. Il nome della sonda fu dato per ricordare la Stele di Rosetta, la tavoletta che permise la decifrazione dei geroglifici degli antichi Egizi, mentre il nome del lander è quello dell’isola di Philae, sul Nilo, luogo in cui fu ritrovato un obelisco che servì anch’esso per l’interpretazione della stele.

La missione spaziale Rosetta

Partita il 2 marzo 2004, la sonda Rosetta ha percorso 511 milioni di Km in un viaggio durato 10 anni; è poi entrata nell’orbita della cometa e ha progressivamente rallentato per permettere il distacco e quindi la discesa del lander Philae sulla superficie della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, lunga circa 4 Km nel punto di massima estensione. Il luogo migliore per l’atterraggio del lander, battezzato Agilkia come un’altra isola del Nilo, è stato individuato grazie alla mappatura della cometa da parte della sonda. Philae, dopo una discesa di circa 7 ore dallo sgancio dalla sonda, è atterrato sulla cometa ad una velocità di 1 m/s, ovvero 3,6 Km/h.

Raggiunta la superficie, avrebbe dovuto ancorarsi con un sistema di arpioni, che però non sono stati azionati; anche il piccolo motore a gas compresso posizionato sulla sonda, a causa di un malfunzionamento, non ha potuto spingere nel modo adeguato il lander verso il suolo. Inoltre, essendo atterrato dopo essere rimbalzato per ben due volte, non si è posizionato nel sito scelto, Agilkia, ma in una depressione della superficie cometaria.

Le immagini

Nonostante questo, il lander è riuscito ad inviare alla Terra le prime immagini del suolo della cometa. La strumentazione di Philae è rimasta comunque funzionante per poter acquisire i dati, come anche funzionanti sono rimasti i suoi pannelli solari, anche se poco illuminati a causa della posizione del lander.

La sonda Rosetta sta continuando il suo viaggio nell’orbita della cometa 67P per proseguire la sua missione di mappatura ed analisi. Sono numerose le immagini della cometa che la sonda ha inviato alla Terra. Il lander Philae, che ha permesso di ottenere le prime immagini nella storia dell’uomo della superficie di una cometa ottenute direttamente sulla superficie, ha utilizzato il trapano, di fabbricazione italiana, per sondare il nucleo cometario per la prima volta nella storia e tutti i dati scientifici sono stati raccolti ed inviati con successo, per poter essere analizzati.

Il 15 novembre, alle ore 1.46 italiane, i segnali si sono interrotti ed il lander è entrato in stato di “ibernazione”, in attesa che l’avvicinamento della cometa al Sole gli permetta di ricevere più ore di luce e quindi di essere riattivato.

La missione è compiuta, il mondo applaude questa incredibile impresa che ci permetterà di aggiungere un importante tassello alla conoscenza umana: uno straordinario capitolo nella storia dell’esplorazione del Cosmo.

Le costellazioni zodiacali sono quelle che intersecano l’eclittica, ovvero il percorso apparente del Sole nel suo moto annuo; sono quelle cioè che vengono percorse dal Sole durante il suo “tragitto” annuale nel cielo. Durante questo percorso lungo la volta celeste, il Sole attraversa la costellazione di Ofiuco dal 30 novembre al 17 dicembre, dopo aver percorso un piccolo tratto all’interno della costellazione dello Scorpione. Quindi, lo zodiaco astronomico comprende anche una tredicesima costellazione: Ofiuco, o Serpentario, poiché l’eclittica “attraversa” 13 costellazioni, e non 12.

Durante il suo moto annuo, il Sole permane per più tempo nella tredicesima costellazione, l’Ofiuco, rispetto alla costellazione dello Scorpione. Gli astrologi ignorarono la costellazione di Ofiuco, senza inserirla nello Zodiaco, probabilmente perché, considerando soltanto 12 costellazioni zodiacali, si poteva abbinare comodamente ognuna di queste ad uno dei 12 mesi dell’anno. Quindi nel corso dell’anno, il Sole attraversa i 12 segni astrologici convenzionali, ma percorre 13 costellazioni.

Ofiuco nella mitologia

Il termine Ofiuco deriva dal latino Ophiūchus, ovvero “colui che porta il serpente, serpentario”. La costellazione di Ofiuco rappresenta un uomo con un serpente avvolto attorno al corpo; in una mano tiene la testa del serpente, nell’altra la coda. Conosciuta fin dall’antichità, è una delle 48 costellazioni descritte da Tolomeo.

Ofiuco rappresenta il dio della medicina Asclepio (Esculapio per i Latini), figlio di Apollo. Secondo la mitologia greca, dopo aver scoperto un’erba portata da un serpente, Esculapio acquistò sorprendenti doti di guaritore, diventando così il più grande medico dell’antichità. Per questo motivo viene ricordato dalla leggenda come il primo medico della storia.

Caratteristiche della costellazione di Ofiuco

La posizione nel cielo della costellazione di Ofiuco è tra lo Scorpione ed il Sagittario; il periodo di migliore visibilità nel cielo dell’emisfero boreale è da maggio, basso sull’orizzonte ad est, ad ottobre, basso sull’orizzonte ad ovest. Raggiunge il suo culmine, ad un’altezza di oltre 40° sull’orizzonte a sud, i primi giorni di agosto.

Le stelle principali della costellazione sono: α Ophiuchi, o Ras Alhague, stella bianca distante da noi 47 anni luce; η Ophiuchi, o Sabik, stella bianca distante 84 anni luce; ζ Ophiuchi, o Han, stella blu distante 458 anni luce; δ Ophiuchi, o Yed Prior, gigante rossa distante 170 anni luce; β Ophiuchi, o Cebalrai, stella arancione distante 82 anni luce.

La parte meridionale della costellazione di Ofiuco ricade sulla Via Lattea, in direzione del centro galattico. Per questo motivo la costellazione presenta numerosi ammassi stellari e diverse nebulose: gli ammassi aperti IC 4665 e NGC 6633, gli ammassi globulari M9, M10, M12, M14, M19, M62 ed M107, le nebulose planetarie NGC 6572, NGC 6309, NGC 6369 e la Nebulosa Pipa. Visibile anche la galassia doppia NGC 6240. La costellazione di Ofiuco contiene inoltre diversi sistemi planetari, ovvero diversi oggetti di natura non stellare che orbitano intorno ad una stella.

L’astronomia

L’astronomia è la scienza che studia i corpi celesti, le loro origini, i loro movimenti, le loro caratteristiche, le loro posizioni, le leggi che li governano e tutti i fenomeni fisici ad essi collegati. L’astronomia, il cui termine deriva dal greco astron, astro, stella, e nomos, legge, con significato “legge delle stelle”, si basa sul metodo scientifico fin dai tempi di Galileo Galilei, che ebbe un ruolo fondamentale nel progresso di questa scienza, ed è quindi lo studio della materia e degli oggetti al di fuori dell’atmosfera terrestre e delle loro proprietà fisiche e chimiche.

L’astronomia è la più antica delle scienze naturali, antica quanto l’origine dell’uomo che, attraverso la propria vista, ha sempre osservato la volta celeste comprendendo sempre di più i meccanismi del Cosmo. Il legame dell’uomo con il cielo è molto antico: l’uomo preistorico, osservando il cielo, aveva imparato a prevedere i moti degli oggetti celesti visibili, stelle e pianeti. Le conoscenze astronomiche di Babilonesi ed Egizi erano molto avanzate: descrivevano i fenomeni celesti con elevata precisione. Questo si può riscontrare anche nella costruzione delle piramidi, allineate secondo la posizione delle stelle: la disposizione delle tre piramidi nella piana di Giza è l’esatta raffigurazione al suolo delle tre stelle corrispondenti alla cosiddetta Cintura di Orione, nell’omonima costellazione.

I Greci contribuirono in modo notevole ad accrescere le conoscenze astronomiche, con Ipparco e Tolomeo. Dante, nella sua Divina Commedia, dimostra di avere notevoli conoscenze astronomiche. L’invenzione del telescopio ha permesso poi un grande passo in avanti nell’apprendimento delle dinamiche dell’Universo e l’esistenza della nostra galassia, la Via Lattea, e delle altre galassie, fu provata nel XX secolo. Nomi illustri di astronomi che nel corso della storia diedero un prezioso contributo con le loro scoperte sono Niccolò Copernico, Giovanni Keplero, il già citato Galileo Galilei, Christiaan Huygens, Isaac Newton, William Herschel, Edwin Hubble.

L’astrologia

L’astrologia, il cui termine deriva dal greco astron, astro, stella, e logos, discorso, è invece un insieme di credenze che affermano l’esistenza di un’influenza esercitata dai corpi celesti sugli esseri umani e, in base ad essa, presume di poter prevedere avvenimenti futuri; si basa sulla convinzione che il movimento dei corpi celesti sullo sfondo creato dalle costellazioni zodiacali nella volta celeste, possa determinare il futuro degli uomini. L’astrologia, quindi, non è una scienza e si limita a considerare soltanto gli eventi astronomici all’interno del nostro Sistema Solare e l’influsso che essi esercitano sugli uomini. Per molti secoli astrologia e astronomia procedettero di pari passo finché le scoperte astronomiche, come il sistema eliocentrico, l’invenzione del cannocchiale, calcoli astronomici più precisi, permisero di capire che l’astrologia era basata su superstizioni e credenze infondate, come quella che la Terra fosse al centro dell’Universo.

Conclusioni

L’astronomia è una scienza, mentre l’astrologia è una credenza, una pseudoscienza; l’astronomia si basa su osservazioni, studi, calcoli, mentre l’astrologia afferma di poter determinare le influenze dei corpi celesti sugli esseri umani e prevedere avvenimenti futuri; l’astronomia studia tutti i fenomeni collegati ai corpi celesti, come anche eclissi, passaggi di comete e meteoriti, mentre l’astrologia indica i presunti effetti dei corpi celesti sugli esseri umani attraverso gli oroscopi, ovvero l’interpretazione astrologica della posizione dei corpi celesti rispetto ai segni dello zodiaco e la relativa influenza che eserciterebbe quella determinata configurazione dei cieli su un evento relativo ad una persona in una determinata data.

Scoperta degli anelli di Saturno

Il primo astronomo ad aver osservato delle insolite protuberanze ai lati di Saturno fu Galileo Galilei con il suo telescopio che però, non essendo abbastanza potente, non gli permise di identificarne con chiarezza la forma. Ipotizzò così che Saturno fosse tricorporeo, ovvero formato da un grande corpo centrale con due protuberanze ai lati. Nel 1655, l’astronomo olandese Christiaan Huygens fu il primo ad intuire la forma anulare delle sporgenze avvistate da Galileo. Nel 1675, l’astronomo italiano Giovanni Domenico Cassini comprese che non si trattava di una struttura continua intorno al pianeta, ma bensì presentava uno spazio vuoto che separava gli anelli: individuò così la prima suddivisione che ancora oggi porta il suo nome, divisione di Cassini. Successivamente, nel 1859, fu dimostrata per via teorica la natura “granulare” degli anelli dal fisico scozzese James Clerk Maxwell, che suggerì che fossero costituiti di tante piccole parti che ruotavano intorno al pianeta, sembrando dei corpi unici nel complesso.

Composizione degli anelli di Saturno

Gli anelli sono formati da una miriade di frammenti di ghiaccio, roccia e polveri. Queste particelle hanno dimensioni variabili, da quella di un granello di sabbia ad un diametro di alcune centinaia di metri. Il loro spessore può variare da poche decine di metri (alcuni stimano addirittura soltanto 10 metri in media) nelle regioni più interne, sino a circa 1 km in quelle più esterne. Si estendono a partire da un’altezza di circa 6.600 km dalla superficie di Saturno e fino a 120.000 km, poco meno di un terzo della distanza Terra-Luna. Gli anelli formano un disco il cui diametro arriva fino a circa 300.000 Km.

Gli anelli sono divisi in sette fasce, separate da “divisioni” che sono quasi vuote. In alcune zone le particelle di cui sono formati sono addensate in strutture che si estendono da 3 a 5 km sopra e sotto il piano degli anelli. La velocità degli anelli non è uniforme: l’analisi degli spettri di Saturno e dei suoi anelli ha evidenziato come le parti esterne si muovano con una velocità inferiore a quella delle parti più interne. Attualmente il sistema degli anelli di Saturno è suddiviso in sette zone denominate D, C, B, A, F, G ed E, dall’interno verso l’esterno, nell’ordine in cui sono stati scoperti.

Origine degli anelli di Saturno

Dell’origine degli anelli ancora non si ha certezza. A riguardo, esistono due ipotesi principali: la prima ipotizza che siano il risultato della disintegrazione di un satellite di Saturno, a seguito di una collisione con una cometa o con un altro satellite; la seconda, che siano una parte del materiale da cui si formò Saturno che non è riuscito ad aggregarsi in un corpo unico.

L’anellone di Saturno

Nell’ottobre 2009 il telescopio spaziale della Nasa, Spitzer, ha scoperto il più grande anello di Saturno mai osservato prima d’ora: inizia da circa 6 milioni di Km dal pianeta e si estende verso l’esterno di altri 12 milioni di Km; il suo spessore è di 2,4 milioni di Km e il suo volume totale è pari alla massa di un miliardo di pianeti come la Terra. L’anellone di Saturno è composto da piccolissime particelle di ghiaccio e polvere così distanti tra loro che se ci trovassimo all’interno dell’anello, non ce ne accorgeremmo nemmeno.

Nel video seguente possiamo assistere allo storico avvicinamento della sonda Cassini a Saturno, avvenuto il 30 giugno 2004.

Anche gli altri tre pianeti gassosi esterni del Sistema Solare, Giove, Urano e Nettuno, hanno un proprio sistema di anelli, ma i più spettacolari e noti sono quelli di Saturno che spesso, e a ragione, viene definito “il Signore degli Anelli“, immortalato in immagini astronomiche eccezionali.

Caratteristiche generali della Terra

La Terra è formata da strati costituiti da diversi materiali. La sua struttura interna, a partire dall’esterno verso la parte centrale, è così composta:

• Crosta: costituisce la parte più superficiale della Terra e si estende sia al di sotto delle masse continentali che al di sotto degli oceani; ha uno spessore che arriva generalmente fino a 35 Km di profondità, ma che può raggiungere anche i 70 Km in corrispondenza di catene montuose. La crosta terrestre è composta principalmente da ossidi: silicati, ossidi di alluminio, di ferro, di calcio, magnesio, potassio e di sodio.
• Mantello: costituito per la maggior parte da rocce magmatiche, qui si trovano ossidi e silicati; suddiviso in mantello superiore ed inferiore, ha uno spessore di circa 2.900 Km e le temperature al suo interno variano da 500 °C a 900 °C al confine superiore con la crosta, fino ad oltre 4.000 °C al confine con il nucleo.
• Nucleo: è lo strato più interno e denso, viene suddiviso in nucleo esterno ed interno; ha uno spessore di circa 3.500 Km e la sua temperatura varia da 3.000 a 5.000 °C; è ricco di nichel e ferro.

La crosta terrestre, insieme al mantello superiore sottostante ad essa, formano la litosfera, che è suddivisa in zolle o placche tettoniche, paragonabili a zattere che galleggiano sullo strato sottostante, l’astenosfera. In prossimità dei confini tra le placche tettoniche si concentra il maggior numero di terremoti.

Avendo una forma leggermente schiacciata, la Terra ha un raggio polare di 6.356 Km ed un raggio equatoriale di 6.378 Km; il suo diametro equatoriale è di 12.756 Km.

La superficie totale della Terra è di oltre 500 milioni di Kmq: il 30% è massa continentale e il 70% massa liquida. Le masse liquide sono distribuite negli oceani Pacifico, Atlantico e Indiano e nei mari ad essi connessi. Le terre emerse sono ripartite in continenti: Europa, Asia, Africa, America, Oceania e Antartide. Si divide in due emisferi, separati dall’equatore terrestre: l’emisfero settentrionale, o boreale, detto anche continentale perché composto per la maggior parte dalla terraferma, e l’emisfero meridionale o australe, detto anche oceanico poiché composto per la maggior parte da oceani.

Coordinate geografiche

Ognuno dei due emisferi può essere suddiviso in porzioni tramite i meridiani, o linee di longitudine, e i paralleli, o linee di latitudine, che consentono di individuare con precisione un qualsiasi punto sulla superficie terrestre conoscendo solo questi due valori, che costituiscono le coordinate geografiche.

I meridiani sono archi immaginari che congiungono il Polo Nord con il Polo Sud e dividono la superficie terrestre in spicchi; sono in totale 360, numerati a partire dal Meridiano fondamentale di Greenwich, che viene identificato con il numero zero. A partire da esso, si contano 180 meridiani verso Est e 180 meridiani verso Ovest. Ciascun meridiano indica la longitudine, cioè la distanza di un luogo dal meridiano fondamentale.

I paralleli sono linee che formano circonferenze immaginarie perpendicolari all’asse terrestre; devono il loro nome al fatto che le linee sono parallele all’equatore terrestre. I paralleli sono 180, equidistanti tra loro, e la loro lunghezza diminuisce con l’avvicinarsi ai poli; a partire dall’equatore, che rappresenta la circonferenza massima del globo terrestre, si contano 90 paralleli a Nord e 90 a Sud. Ciascun parallelo indica la latitudine, cioè la distanza di un luogo dall’equatore.

Clima della Terra

Ai fini climatici, quattro paralleli sono di fondamentale importanza poiché delimitano le fasce climatiche della Terra:

• Zona Torrida: compresa fra il Tropico del Cancro a Nord ed il Tropico del Capricorno a Sud; si suddivide in regioni umide, aride e desertiche.
• Zona Temperata: compresa fra i Tropici ed i rispettivi Circoli Polari; viene suddivisa in clima mediterraneo, oceanico, montano, continentale fresco e continentale freddo.
• Zona Glaciale: compresa tra i Poli ed i rispettivi Circoli Polari; caratterizzata dalla presenza di ghiacci perenni, in questa zona il Sole non tramonta mai per 6 mesi consecutivi (il cosiddetto Sole di mezzanotte), mentre nei successivi 6 non sorge mai (notte polare).

Biosfera e magnetosfera

La biosfera è l’insieme delle zone della Terra in cui le condizioni ambientali permettono lo sviluppo della vita. Queste zone sono: la litosfera, ovvero la parte solida, e quindi i continenti; l’idrosfera, ovvero la massa liquida, le acque marine, lacustri e fluviali; l’atmosfera, ovvero l’involucro gassoso che avvolge il nostro pianeta, fino ad una altitudine di circa 10 km, composta per il 78% da azoto, per il 21% da ossigeno e per il restante 1% da argon, anidride carbonica ed altri gas. La magnetosfera è la regione di spazio circostante la Terra nel quale si manifesta l’azione del campo magnetico terrestre, un prezioso scudo che ci protegge dai raggi cosmici e dal vento solare, un flusso di particelle generato dall’espansione della corona solare ed emesso continuamente dal Sole. Il fenomeno dell’aurora polare è dovuto all’interazione tra il vento solare e il campo geomagnetico della Terra.

I moti della Terra

La Terra ruota intorno al Sole con il cosiddetto movimento di rivoluzione, descrivendo un’orbita ellittica. Ruota anche intorno a se stessa con il suo movimento di rotazione attorno ad un asse inclinato sul piano dell’orbita di 23° 26’ 32” (obliquità dell’eclittica). La variazione lenta ma continua dell’orientamento dell’asse terrestre è detta precessione degli equinozi. La durata del moto di rivoluzione attorno al Sole è detta anno ed è di 365,256360 giorni (anno siderale); la durata del moto di rotazione è detta giorno ed è di 23h 56m 4s (giorno siderale). I due moti della Terra avvengono in senso antiorario, ponendo il punto di osservazione al di sopra del polo nord solare. L’asse di rotazione inclinato della Terra e il suo moto di rivoluzione intorno al Sole determinano l’alternarsi delle stagioni.

L’età della Terra

Secondo le ultime stime, la formazione della Terra è datata a circa 4,5 miliardi di anni fa. Tale ipotesi viene confermata analizzando le più antiche rocce rinvenute.

La Terra: il luogo più alto e quello più profondo

La vetta più alta della Terra è il monte Everest, situato nella catena montuosa dell’Himalaya, al confine tra la Cina ed il Nepal: si trova a 8.848 metri s.l.m.; il punto più profondo del nostro pianeta sotto il livello del mare, il Challenger Deep, è localizzato in una zona nell’Oceano Pacifico, a sud del Giappone, ad est delle Filippine e a nord della Nuova Guinea e fa parte della depressione oceanica chiamata Fossa delle Marianne, che tocca la profondità di 10.898 metri.

La Giornata della Terra

Il 22 aprile di ogni anno ricorre la celebrazione mondiale dell’ambiente e della salvaguardia del nostro pianeta: la Giornata della Terra, o Earth Day.