Lega Navale Firenze – Punti salienti delle lezioni al Planetario del 16-23/3/07
Piero Ranfagni [email protected]
1. La sfera celeste
Le stelle sembrano innumerevoli e ci sono in realtà più di 100 miliardi di stelle nel
sistema in cui viviamo, la Via Lattea, ma al di la delle sensazioni sono solo 3000
le stelle visibili ad occhio nudo in una notte serena e buia
Quello che vediamo non corrisponde alla realtà dal momento che il nostro occhio
ha una risposta logaritmica alla quantità di radiazione che lo colpisce e non
lineare come un CCD
Tutti i corpi celesti sembrano alla stessa distanza e per questo motivo a noi
sembra di essere al centro di un’enorme sfera: la sfera celeste; essa esiste solo
nell’errata rappresentazione che il nostro cervello fornisce della realtà lontana
Le costellazioni esistono a causa dell’apparente sfera celeste e a causa della
nostra naturale propensione a riconoscere strutture
Non c’è niente di eterno e di immutabile: la forma delle costellazioni cambia
seppur lentamente al passare del tempo e cambia anche al cambiare della
posizione dell’osservatore nella galassia
Costellazioni e asterismi: per la grande parte di essi, con l’eccezzione dell’Orsa,
noi usiamo strutture inventate da qualche prete assiro nel XII secolo a.C. Orione,
l’Orsa Maggiore e Minore, lo Scorpione, i Gemelli, il Toro, il Perseo, il Boote,
l’Auriga, il triangolo estivo, il delfino....
In una sfera immota possiamo riconoscere un solo grande circolo, l’orizzonte, e i
suoi poli, lo zenit e il nadir
2. Il moto diurno della sfera celeste
La sfera pare ruotare da Est ad Ovest attorno a un’asse che incontra la sfera in
due punti, i Poli Celesti. Per brevi periodi di tempo, nel corso della nostra vita per
esempio, l’asse sembra fisso rispetto alle stelle
Il moto della sfera definisce due poli e un equatore, possiamo usare le stelle per
riconoscerli: la polare per il PNC, la Croce del Sud e gli zoccoli del Centauro per
il PSC, la cintura di Orione per l’equatore
La latitudine è l’elevazione del polo visibile e, approssimativamente, quella della
stella Polare
A causa del moto della sfera ogni oggetto celeste viene trascinato da Est ad
Ovest e culmina a Sud, quando cioè si trova nella direzione dell’asse
Il moto della sfera è stato per millenni la base del sistema di misura del tempo,
ma la scala temporale che ne deriva non è uniforme: la rotazione sta rallentando
e il giorno si allunga al ritmo di 2 millesimi di secondo al secolo
Il moto permette di distinguere stelle circumpolari, occidue e invisibili; la loro
definizione dipende dalla latitudine dell’osservatore, le stesse stelle divengono
circumpolari, occidue o invisibili a differenti latitudini
Alle nostre latitudini l’asse polare e l’equatore sono obliqui rispetto all’orizzonte e
obliqua è la traiettoria seguita da ciascun oggetto celeste nel suo moto diurno; al
Polo l’asse polare è verticale e l’equatore coincide con l’orizzonte; all’equatore
l’asse è orizzontale e l’quatore passa per lo zenit
3. Stelle fisse e mobili
Tutti i corpi celesti sono trascinati dal moto della sfera alla velocità angolare di 15
gradi all’ora, un grado ogni 4 minuti, un giro in 23 e 56 minuti. Questo e’ il moto
apparente delle stelle che sembrano disegnate sulla superficie della sfera. Altri
corpi, sovrapposto a questo moto, ne esibiscono uno proprio e sono detti mobili.
Le stelle mobili si muovono lungo lo stesso circolo, l’eclittica, prevalentemente da
Ovest verso Est (moto diretto); alcune di esse si muovono talvolta in senso
contrario (moto retrogrado). Vi sono inoltre corpi che si muovono al di fuori
dell’eclittica, essi non sono però stabili nel tempo, ma appaiono e scompaiono
come, per esempio, le comete
Anche il Sole sembra muoversi lungo l’eclittica, il suo moto apparente annuo tra
le stelle fu completamente descritto solo 3000 anni fa in Mesopotamia e i Greci lo
impararono dai Babilonesi. Per studiare il moto del Sole fu usata, probabilmente,
l’osservazione del sorgere e del tramontare eliaco delle stelle
I moti del Sole e della Luna lungo l’eclittica sono la base dei più comuni calendari
L’azimut dei punti in cui il Sole sorge e tramonta, la sua altezza alla culminazione
e la lunghezza del giorno dipendono dalla latitudine e dalla data del giorno
Il cammino apparente del Sole tra le stelle definisce gli equinozi e i solstizi e,
tramite essi, le quattro stagioni. La durata delle stagioni è diversa e cambia nel
tempo; la diversa durata delle stagioni era già nota ai Greci
Giorno sidereo, giorno solare vero e medio, l’equazionedel tempo
La Luna si muove attorno alla Terra e lo fa al ritmo di circa 14 gradi al giorno, per
questo motivo ogni giorno la sua culminazione ritarda di circa un’ora
Mese siderale e mese sinodico
Periodi siderali e sinodici dei pianeti
4. La precessione degli equinozi
Poichè i membri del sistema solare orbitano nello stesso piano, tendono a
spingere il rigonfiamento equatoriale della Terra verso il comune piano
contenente le loro orbite, l’equatore verso l’eclittica; gran parte di questo torchio
è causato dal Sole e dalla Luna. Poichè la Terra ruota, l’asse rimane ugualmente
inclinato sul piano orbitale, muovendosi in una direzione perpendicolare ad essa
e al momento torcente, e spazzando così la superficie di un cono in circa 26.000
anni
La Polare non rimane la stessa stella al passare del tempo, in certe epoche non
c’è alcuna stella vicino al Polo, tra 13.000 anni la stella Vega, attualmente
lontanissima, sarà la stella Polare
A causa della precessione, gli equinozi sembrano raggiungere al tramonto
l’orizzonte Ovest prima delle stelle, le anticipano, ossia le precedono.
La posizione degli equinozi e dei solstizi cambia continuamente, due volte il
diametro della Luna al secolo, e cambiano le stelle che, in differenti epoche, si
osservano nelle stesse stagioni
Anno siderale e anno tropico
5. Le coordinate celesti
In cielo ci sono le stelle, tutto il resto è stato inventato dagli astronomi, ma risulta
molto utile
Triangoli sferici e triangoli piani
Coordinate topocentriche e geocentriche
Coordinate alto-azimutali
Coordinate equatoriali e equatoriali locali
Coordinate eclittiche e coordinate galattiche
Coordinate medie e apparenti
Il triangolo nautico
6. Uso delle risorse propedeutiche del corso
Il Cd dei navigatori
Il programma Planetario
Il programma The Electric Astrolabe
L’annuario di Arcetri
.Alcuni indirizzi utili:
L’annuario di Arcetri
http://www.arcetri.astro.it/pubblicazioni/Annuario/
Le mappe del cielo
http://www.arcetri.astro.it/Italiano/EduPage/sky_maps/maps.html
Planetario
http://www.arcetri.astro.it/Italiano/EduPage/software/planetario.html
The Electric Astrolabe http://www.astrolabes.org/electric.htm
