Aspettando l'eclisse

Astronomia in rete per la divulgazione scientifica, un progetto sostenuto da Regione Piemonte e realizzato dal CSP - Innovazione nelle ICT s.c. a r.l., riparte anche quest'anno.
Il calendario che abbiamo stilato - tenendo conto di quelli già in corso e delle diverse competenze nonché inclinazioni dei partecipanti al progetto - è sostanzioso e si apre questo mese con una prima, imminente, osservazione dell'eclisse lunare di mercoledì 15. Prima di alzare lo sguardo al cielo, direttamente o attraverso l'oculare di un telescopio, riteniamo però che sia utile un primo approccio all'evento.
È stato messo in cantiere un lavoro preparatorio senza pretese di esaustività, ma speranzoso di fornire un input iniziale in attesa del servizio di streaming!
Iniziamo dunque con alcuni dati che snoccioliamo per la curiosità del nostro visitatore.

La Luna è inclinata rispetto all'equatore terrestre di 28,60° (poco più di 5° rispetto al piano dell'eclittica).

Il suo raggio medio è di 1738 km, poco più di 3 volte e mezzo quello della Terra (che è di circa 6355 km).

La Luna ha una velocità di rotazione di 465 m/s (all'equatore) e il suo periodo è sincronizzato con quello di rivoluzione che dura circa 27 giorni. Questo è il motivo per cui il nostro satellite ci rivolge sempre la medesima faccia (a onor del vero, riusciamo a vedere anche parte del lato nascosto – arrivando intorno al 59% della superficie totale – grazie al movimento detto librazione dovuto principalmente all'attrazione gravitazionale della Terra).

La sua massa è di 7.3 x 10^22 kg la massa della nostra pietra di paragone, la Terra, è sommariamente 80 volte maggiore. Questo valore fornisce un'accelerazione di gravità sulla superficie di 0.16 g e ciò spiega perché gli astronauti delle missioni Apollo potessero saltellare sul suolo lunare nonostante una tuta del peso di un'ottantina di kg!

Il nostro satellite è un corpo freddo: la sua temperatura oscilla dai 40 K (-233° C) ai 396 K (123° C), con una media dunque di 250 K (ovvero di -23° C!).

La luce impiega circa 1.28 s a percorrere la distanza Terra-Luna e tenendo conto del valore della velocità della luce c, approssimato a 3 x 10^8 m/s, possiamo calcolare che la distanza media è di 384400 km. Ma se non disponessimo di nessun omino che ci faccia un segnale con la sua torcia elettrica, oppure – parlando più seriamente – non avessimo alcun modo di inviare e/o ricevere un qualche tipo di segnale, radio o luminoso che sia, come potremmo stabilire la distanza tra noi e la Luna? Il metodo della parallasse ci viene in soccorso nel file pdf allegato in fondo all'articolo!

Ma non abbiamo ancora definito per bene che cos'è un'eclisse di Luna. Dunque, dobbiamo pensare che in ogni istante il nostro pianeta proietta un cono d'ombra nel verso opposto a quello del Sole (ovviamente!). In particolari configurazione orbitali, la Luna attraversa questo cono, totalmente o solo parzialmente e si avranno rispettivamente eclissi totali o parziali. Come abbiamo visto in precedenza, la distanza tra i due corpi è di 384400 km: l'ombra proiettata sulla sua superficie è dunque decisamente lunga! Non dobbiamo però immaginarla perfettamente netta e definita, viceversa è preceduta da un cono di penombra che permette il passaggio di una certa quantità di luce. Nuovamente, potremo avere eclissi penombrali totali o parziali, a seconda di quanto la Luna si “inoltri” nel cono.
Da notare che anche nel caso di eclisse totale, non si ha l'oscuramento completo del satellite: la luce passante attraverso l'atmosfera subisce una rifrazione (vedi sotto, nella sezione Brevi curiosità) che le conferisce una vasta gamma di colorazioni. Il risultato è decisamente spettacolare.
Nello specifico, l'eclisse del 15 giugno sarà un'eclisse totale e sarà perfettamente visibile – tempo permettendo – dall'Italia.
Questi sono gli orari dell'evento:

Ora UTC

Inizio eclisse di penombra 17:24

Inizio eclisse d'ombra 18:22

Inizio eclisse totale 19:22

Massimo dell'eclisse 20:12

Fine eclisse totale 21:02

Fine eclisse d'ombra 22:02

Fine eclisse di penombra 23:00

Come si può notare, l'ora è espressa in UTC: per avere l'Ora Locale (legale) italiana occorre dunque aggiungere due ore a quelle segnate in tabella.
Se volete avere un'idea intuitiva di ciò che accadrà, guardate questo video.

Brevi curiosità

Ora più piccola, ora più grande e a volte anche rossa!

Sicuramente è capitato a tutti di osservare la Luna durante il suo sorgere in cielo. Curiosamente, essa ci appare più grande mentre è ancora bassa, vicino all'orizzonte, mentre sembra ridurre le sue dimensioni nel suo avanzare in alto nel cielo. L'illusione ottica, perché di questo si tratta, deriva da una falsata percezione delle distanze nei pressi dell'orizzonte poiché il nostro cervello paragona in automatico il corpo celeste a ciò che vede vicino alla superficie, come palazzi, alberi e simili. E se oggetti del genere non sono presenti nel nostro orizzonte? Il fenomeno appare ugualmente, ma all'opposto, quindi con una Luna in apparenza più piccola perché entra in gioco la rifrazione atmosferica (avete presente il cucchiaino tagliato a metà in un bicchiere d'acqua? Il caso è analogo) e la distanza poco maggiore del corpo lunare.

Sempre vicino all'orizzonte è poi possibile osservare un curioso effetto che coinvolge il nostro satellite. Al suo sorgere, può capitare che esso si presenti di un colore rossastro. Il motivo di tale colorazione va ricercato nel percorso compiuto dalla luce che ci raggiunge. Quando la Luna è bassa sull'orizzonte infatti, la luce da essa emessa deve percorre un percorso maggiore attraverso l'atmosfera. Quest'ultima diffonde i raggi luminosi prevalentemente nella fascia delle alte frequenze che nel nostro campo del visibile corrispondono alla luce di colore blu. Viceversa, le basse frequenze attraversano quasi indenni questo spessore atmosferico e conferiscono quindi il colore rossastro alla Luna.