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Astronomia : Guida Al Cielo Stellato, Prima Parte

Rieccoci nuovamente. Dopo aver visto come sono nate le costellazioni e le leggende ad esse legate, andiamo ad affrontare la parte pratica della materia: riconoscere e interpretare il cielo notturno. Vista la moltitudine di informazioni e argomenti presenti, questa volta divideremo in due parti l’articolo. Ora vedremo la volta celeste, il moto apparente degli astri e la stella Polare. Nel prossimo articolo tratteremo le coordinate celesti, le misurazioni e la magnitudine stellare. Buona lettura.

 

La Sfera Celeste

Solo fino a qualche secolo fa il cielo era pensato come una enorme sfera concentrica alla Terra, che ruotava intorno a essa. Le stelle erano considerate come “gemme” fisse, incastonate sulla “sfera celeste”, la cui posizione era ritenuta immutabile nel tempo. I pianeti, invece, si distinguevano dalle prime per il fatto di muoversi percorrendo delle traiettorie “complesse” (pianeta infatti significa “corpo errante”). Soltanto dal secolo scorso sappiamo che l’Universo è ben diverso dal cielo perfetto e immutabile degli antichi e che le stelle sono tutt’altro che immobili, e sembrano fisse solo a causa della enorme distanza che ci separa da esse. Osservando di notte le stelle, in effetti, esse ci appaiono tutte sullo stesso piano, come se fossero vicine.

Notiamo da subito che non è possibile percepire le diverse distanze che ci separano dai corpi celesti, gli astri appaiono tutti alla stessa distanza, come se fossero proiettati su una sfera immaginaria, detta “sfera celeste”. La sfera celeste è la cupola che vediamo sulle nostre teste e contro la quale proiettiamo tutti i corpi celesti. Essa di notte è costellata di stelle che lentamente si spostano in senso orario, da est verso ovest, descrivendo dei cerchi o archi intorno alla Stella polare. In realtà la volta celeste non esiste, ma è un’invenzione umana per poter rappresentare la posizione degli oggetti nel cielo, in modo da poterli riconoscere e studiare con più facilità.

Viene rappresentata come una sfera, con al centro la Terra (cioè l’osservatore), che ruota attorno ad un asse, detto “asse del mondo”, che è l’estensione dell’asse di rotazione terrestre fino alla sfera celeste. Questa intersezione individua il Polo Nord e il Polo Sud celeste. L’equatore celeste invece rappresenta l’intersezione del piano equatoriale terrestre con la sfera celeste. Esso divide il firmamento in due emisferi, quello boreale (o Nord) e quello australe (o Sud). Poichè la Terra ruota attorno a se stessa da Ovest verso Est (in senso antioraro) e poichè noi, non percepiamo tale movimento, abbiamo l’impressione che sia la sfera celeste a ruotare in senso contrario, e cioè da Est ad Ovest, trascinando con sè tutti gli astri (stelle, Sole, pianeti, ecc.).

Adottando quale modello una sfera e ritenendo che tutti gli astri, lontani o vicini, siano fissati sulla sua superficie interna non abbiamo la necessità di dover calcolare, per ognuno di esso, la distanza dalla Terra e le rispettive distanze reciproche. Alle distanze sostituiamo quindi gli angoli, sotto i quali gli astri ci appaiono, in questo modo possiamo applicare le formule e i teoremi propri della geometria.

Moto apparente

Nonostante le stelle possano considerarsi fisse, ogni costellazione muta la sua posizione per effetto del moto apparente del cielo. Questo perchè la Terra, oltre a girare su se stessa, compie anche un moto di rivoluzione attorno al Sole, offrendoci notte dopo notte una visuale della volta celeste leggermente diversa. Per questo motivo le stelle sorgono ogni notte con circa 4 minuti di anticipo rispetto alla sera precedente ed esse impiegano un anno per ritornare nella posizione di partenza. Ognuna di esse allora, con il passare dei mesi, apparirà alla stessa ora sempre più spostata verso Ovest, sino a quando scomparirà sotto l’orizzonte occidentale per riapparire poi, dopo un certo periodo di tempo, da quello orientale. Tutti gli oggetti celesti quindi ruotano quotidianamente intorno alla Terra, effettuando in un anno un giro completo (360°). Anche il Sole compie una rotazione quotidiana intorno alla Terra, nascendo a est e scomparendo dietro l’orizzonte a ovest, ma ogni giorno si sposta di un po’ e dopo un anno (365 giorni) ritorna alla stessa posizione. Le stelle che si trovano vicino al Polo Nord celeste invece non tramontano mai e vengono così definite Circumpolari. Alle nostre latitudini le sette stelle più lucenti della costellazione dell’Orsa Maggiore, sono circumpolari; esse formano la famosa figura del Grande Carro. Il moto proprio delle stelle è misurato in secondi d’arco per anno (il secondo d’arco è un’unità molto piccola per misurare gli angoli, corrispondente a 1/3600 di grado). La stella con il moto proprio più veloce è la Stella di Barnard (nella costellazione dell’Ofiuco), invisibile ad occhio nudo: si muove a 10,3 secondi d’arco all’anno. Per dare un’idea, significa che questa stella impiega 180 anni per spostarsi in cielo di una distanza pari al diametro del disco lunare. Quasi tutte le altre stelle si spostano molto più lentamente. In effetti, per misurare la velocità trasversale di un corpo celeste se ne misura pazientemente la posizione in cielo in un tempo che può anche durare diversi anni prima che lo spostamento dell’astro diventi osservabile, ovvero che diventi sensibile agli strumenti di misurazione. In pratica, gli astronomi sono costretti a misurare angoli (lo spostamento di cui parliamo è uno di tipo angolare) in genere piccolissimi e con un margine di errore sempre molto elevato.

La stella Polare

La stella Polare è senza dubbio l’astro più importante dell’Emisfero Boreale perchè essa rappresenta il Polo Nord celeste e terrestre. La stella Polare (Polaris) è quella più luminosa della costellazione dell’Orsa Minore e fa parte con altre sette stelle del cosiddetto Piccolo Carro. Di origine latina, la Stella Polaris significa “stella del nord”. Pur essendo la stella più conosciuta, non è affatto la più luminosa: circa 50 altre stelle brillano più della Polare nel cielo. E’ considerata da sempre una stella fissa e ha guidato per secoli esploratori e naviganti, per il fatto di non mutare mai la posizione nel cielo. Volgendo lo sguardo alla Polare, avremo sulla nostra destra la direzione cardinale Est, alle nostre spalle il Sud e a sinistra l’Ovest. In realtà la Polare non è fissa ma trovandosi vicino al Polo Nord celeste essa descrive un cerchio (un movimento) molto piccolo, tale da sembrarci immobile. Di conseguenza la Stella Polare ci sembra ferma. mentre tutte le altre stelle sembrano ruotarvi attorno. Per il moto circolare dell’asse terrestre che determina la precessione degli equinozi, il Polo celeste si è spostato nel corso dei secoli e dei millenni. Una delle conseguenze di questo fenomeno è un graduale avvicendarsi di stelle polari differenti. 3000 anni fa, nell’antico Egitto, la Polare era Thuban, della costellazione del Drago, per lo stesso motivo tra circa12.000 anni, il posto della Polaris sarà occupato da Vega della costellazione della Lira.

 

Grazie dell’attenzione, settimana prossima riprenderemo l’argomento con la seconda parte dell’articolo. A presto.

 

Marco Alemanno

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