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Le eclissi di Sole e di Luna

L'eclisse è un evento celeste per il quale un corpo celeste viene a posizionarsi tra una sorgente di luce ed un altro corpo celeste, in modo tale che il secondo entri nel cono d'ombra proiettato dal primo.

I casi più normali e famosi riguardano le eclissi di Luna e Sole, anche se ne esistono anche altre minori nel Sistema Solare, come le ombre proiettate dai satelliti di Giove e Saturno sul disco del loro pianeta. Si tratta di un gioco di ombre, e già dalla animazione seguente puoi rendertene conto spostando i corpi celesti.

L'orbita lunare è inclinata rispetto all'eclittica di circa 5° 8'. Se l'orbita lunare non fosse inclinata rispetto all'eclittica, si avrebbe una eclisse di Luna ad ogni plenilunio ma dal momento che, invece, è inclinata di circa 6 gradi rispetto al moto apparente del Sole ne segue che l'eclisse di Luna non è così facile. In tutti si verificano 4-5 casi di eclisse (tra Sole e Luna) ogni anno. Teoricamente ne possono capitare da 4 a 7, come limiti minimo e massimo.

Si chiamano nodi i punti di intersezione tra il piano orbitale lunare intorno alla Luna ed il piano orbitale terrestre intorno al Sole. Quando la Luna effettua il passaggio al nodo durante il plenilunio viene a trovarsi perfettamente allineata a Sole e Terra in una posizione esterna e si verifica una eclisse di Luna. Se la Luna passa al nodo nella fase di novilunio, invece, sarà allineata perfettamente e posta tra Sole e Terra dando vita ad una eclisse di Sole.

ECLISSE DI LUNA

Eclissi di Luna. Credit Dany Gozzi

 

La Terra, come ogni corpo dotato di massa esposto ai raggi solari, genera un'ombra ed essendo un corpo sferico genera un cono d'ombra che si estende in direzione opposta alla provenienza dei raggi solari per circa 216 raggi terrestri.

Eclisse totale di LunaSi verifica una eclisse di Luna quando il nostro satellite entra in questo cono d'ombra, passando al nodo in plenilunio. Ne segue, quindi, che l'eclissi di Luna è possibile soltanto nelle fasi vicine alla Luna Piena, quando il nostro satellite è in opposizione al Sole e dietro la Terra.
Inoltre, quando capita, non è detto che tutto il disco lunare sia investito dal cono d'ombra, potendo riguardare soltanto una sua parte.

Eclisse parziale di LunaSi parla, quindi, di eclisse totale quando tutta la Luna appare coperta dal cono d'ombra terrestre, oppure di eclisse parziale quando soltanto una sua parte risulta oscurata in conseguenza del fatto che al momento del plenilunio la Luna è vicina al nodo ma non al punto preciso di intersezione tra la sua orbita e quella terrestre. L'eclisse totale non consiste comunque in una sparizione nel nulla della Luna, ma in un aspetto che tende al rossiccio, facendo parlare in tal modo di Luna Rossa.

L'atmosfera terrestre, infatti, assorbe maggiormente i raggi blu, mentre quelli rossi vengono riflessi sul disco lunare (chiaro di Terra). Il grado di visibilità si esprime con la scala di Danjon:
0 = eclisse molto scura, con Luna quasi invisibile;
1 = eclisse bruna, i dettagli della Luna sono difficili da vedere;
2 = eclisse ruggine, con zona centrale scura e disco esterno chiaro;
3 = eclisse rosso mattone, ombra racchiusa da una cornice molto chiara;
4 = eclisse rosso rame, con zona esterna tendente al blu, molto luminosa.
Fasi delle eclissi lunariLa gradazione di colore dipende dalla lontananza della Luna dalla Terra al momento dell'eclisse e dal tipo di passaggio all'interno del cono d'ombra. Se la Luna è abbastanza vicina alla Terra, il suo disco è più piccolo rispetto alla parte superiore del tronco di cono d'ombra terrestre tagliato alla distanza Terra-Luna. In tal caso, la Luna può passare proprio al centro del disco di ombra, ed allora risulterà ovviamente più scura (0 o 1 della scala di Danjon) oppure può passare nel disco di ombra rasentandone il bordo, vicino cioè al disco di penombra. E' ovvio che in questo secondo caso la Luna sarà meno scura rispetto al primo caso.
Le eclissi di Luna sono visibili ovunque la Luna si presenti alta sull'orizzonte e può durare da pochi minuti ad un massimo di un'ora e tre quarti in base al passaggio che effettua all'interno della penombra e dell'ombra. Le fasi sono le seguenti:

1° Contatto: il disco lunare tocca esternamente il disco di penombra proiettato dalla Terra. L'eclisse ha inizio;
2° Contatto: il disco lunare tocca esternamente il disco di ombra proiettato dalla Terra. La fase può portare alla totalità dell'eclisse oppure può rimanere parziale qualora non tutto il disco lunare entri nel cono d'ombra terrestre;
3° Contato: il disco lunare tocca in uscita, esternamente, il disco d'ombra terrestre uscendone del tutto;
4° Contatto: il disco lunare abbandona anche il disco di penombra.
 

ECLISSE DI SOLE

Eclissi di Sole. Credit Dany Gozzi
 

L'eclisse di Sole, invece, si verifica quando la Luna viene a trovarsi tra il Sole e la Terra, con corrispondenza totale o parziale del suo piano orbitale con il piano dell'eclittica.
In tal caso, i raggi che dovrebbero giungere sulla Terra vengono bloccati dalla Luna con la conseguenza che la luce solare non incide come dovrebbe sulla superficie terrestre.
A differenza delle eclissi di Luna, le eclissi di Sole sono visibili in modo differente nei vari punti del globo ed è per questo che riuscire ad osservare una eclisse parziale di Sole è esperienza per pochi fortunati. Come curiosità: un tempo le eclissi di Sole erano viste come eventi portatori di sfortuna, e si pregava per il ritorno alla luminosità. Non è ancora passata questa paura: nel 2009 molte persone si sono ammassate nel Gange durante l'eclisse per depurarsi dagli effetti malefici, morendo.

Eclisse totale di SoleLa Luna è molto più piccola del Sole, ma caso vuole che lo sia di circa 400 volte, mentre è circa 400 volte più vicina alla Terra rispetto al Sole. Questa casualità fa sì che a volte il disco lunare sia grande quasi esattamente quanto quello solare (dal punto di vista osservativo, ovviamente). La zona coperta dipende dalla vicinanza della Luna alla Terra nel momento dell'eclisse, che avviene sempre quando la Luna è in fase di congiunzione con il Sole, ovvero vicina al novilunio. Se la Luna è vicina alla Terra, il suo disco ci appare più grande e può riuscire a coprire tutto il Sole se la posizione sull'eclittica è favorevole, cioè se anche la Terra si trova prossima al suo punto di afelio. In tal caso l'eclisse di Sole è totale, visto che il cono d'ombra proiettato dal nostro satellite avrebbe il suo vertice oltre la superficie terrestre.


Eclisse anulare di SoleUn altro caso è dato da una Luna non troppo vicina alla Terra, o magari in perigeo, con la Terra vicina al Sole, magari prossima al perielio. In tal caso, la Luna non riesce a coprire tutto il disco solare ma ci si piazza in mezzo, lasciando i bordi del disco solare scoperti. Si parla in tal caso di eclisse anulare
 
Eclisse parziale di SoleSe la Luna non si trova precisamente in linea con l'eclittica, riesce a coprire soltanto una parte del Sole, che per il resto riesce a far giungere i suoi raggi sulla Terra. In tal caso si parla di eclisse parziale.


Il cono d'ombra ha un vertice massimo di circa 250 Km, quindi le zone in cui è possibile vedere una eclissi totale sono molto limitate. E' questo che rende rare le eclissi di Sole, che altrimenti sarebbero più numerose di quelle lunari di ben tre volte. La durata di una eclissi totale è di otto minuti all'equatore, contro i dieci-dodici minuti di una eclissi anulare.

Ovviamente l'eclisse non riguarda soltanto la Terra ma è un fenomeno che può capitare in tutte le zone del Sistema Solare: un esempio è l'eclisse parziale di Sole catturata dalla sonda Solar Dynamics Observatory (SDO) della NASA il giorno 19 ottobre 2017 quando la Luna è transitata sul disco solare, dalla prospettiva della sonda, per circa 45 minuti tra le 3041 e le 4.25 p, EDT, con una profondità del 26%. L'immagine è catturata nell'estremo ultravioletto, evidenziando il materiale più caldo, a più di 10 milioni di gradi Fahrenheit. 

Eclisse solare ripresa da SDO

Eclisse solare ripresa da SDO il 19 ottobre 2017

La prima eclisse di Sole documentata potrebbe trovarsi addirittura nella Bibbia, secondo alcuni ricercatori della Cambridge University (Ottobre 2017), e precisamente nel passo del libro di Giusué (10:12-14) in cui si dice "Sole, férmati in Gabaon e tu, luna, sulla valle di Aialon". Ovviamente una frase del genere potrebbe voler dire tutto e niente, soprattutto in un contesto tutto interpretabile come la Sacra Bibbia. Il passo si trova nel punto in cui Giosuè, preso il posto del defunto Mosè, prende la guida del popolo ebraico verso la Terra promessa. A favore dell'eclisse gioca il fatto che la parola ebraica con la quale si traduce il verbo "fermarsi" ha la stessa radice della parola babilonese utilizzata per le eclissi. Saremmo quindi al 1207 a.C.

SAROS: I CICLI DELLE ECLISSI

Un saros è un periodo di 18,03 anni (223 mesi sinodici, o ancora 18 anni 10 giorni ed 8 ore) al termine del quale si ripetono le stesse eclissi lunari e solari.
 

Durante un saros avvengono 29 eclissi di luna e 41 eclissi di sole. Il calcolo riesce ad essere preciso proprio perché Terra, Sole e Luna vengono a trovarsi negli stessi punti proprio ogni ciclo di Saros. I lievi cambiamenti che subiscono le posizioni fanno in modo che ciascuna sequenza dello stesso tipo termini dopo 1300 anni per dar vita ad una nuova sequenza.
Le medie parlano di eclissi solari in numero compreso tra due e cinque all'anno (solitamente due), e di eclissi lunari in numero compreso tra zero e tre (solitamente sempre due). Una eclisse totale di Sole è visibile dallo stesso punto in media ogni 360 anni.
Il Saros è un periodo di tempo, misurato in 18 anni 10 giorni e 8 ore, così nominato da Edmund Halley, lo scopritore della omonima cometa. Le eclissi si verificano soltanto quando Sole, Terra e Luna sono allineati, il che capita esclusivamente quando la Luna ed il Sole si trovano in prossimità dei nodi, ovvero dei punti nei quali l'orbita lunare intorno alla Terra attraversa l'eclittica. Questi nodi non sono sempre uguali, visto che non sempre uguale è l'orbita Lunare (che subisce un moto di precessione), quindi i nodi retrocedono, si spostano in direzione opposta rispetto al moto apparente del Sole.
L'anno delle eclissi si basa su due stagioni periodiche durante le quali si verificano sempre almeno una eclisse di Sole ed una di Luna. I calcoli quindi vengono effettuati sul mese sinodico, cioè sul tempo che intercorre tra due Lune Piene o due Lune Nuove, e sul mese draconitico, cioè sul tempo che intercorre tra due ritorni consecutivi della Luna allo stesso nodo. 223 mesi sinodici corrispondono quasi precisamente a 243 mesi draconitici, quindi ogni 223 lunazioni (18 anni 11 giorni e 8 ore) Sole e Luna si ritrovano quasi allo stesso punto rispetto ai nodi producendo un evento quasi identico al precedente.
Due eventi separati da un Saros, quindi, sono più o meno identici per caratteristiche, mentre la regione dalla quale l'evento è visibile si sposta di circa 120°  in longitudine, che corrisponde ad una rotazione di otto ore della Terra. Infatti, 223 lunazioni corrispondono a 18 anni, 11 giorni e 8 ore, o meglio a 6585 giorni e 8 ore.
Oggi stiamo vivendo il Saros 136, la prima eclisse del quale si è avuta il 14 giugno del 1360 (eclisse parziale) e l'ultima del quale si avrà il 30 luglio del 2622. Sarà la settantunesima eclisse. L'ultimo evento totale del Saros 136 avverrà invece il 13 maggio del 2496. Soltanto le eclissi del 2027 (marginalmente) e del 2081 interesseranno l'Italia.

 


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