Eclissi

Eclissi solare del 1999. L'alone luminoso intorno al disco solare eclissato è la corona solare.

Esempio di eclissi di una stella binaria

L'eclissi, o eclisse, è un evento astronomico che avviene quando un corpo celeste, come un pianeta o un satellite, si colloca tra una sorgente di luce (ad esempio il Sole) e un altro corpo: in altre parole, il secondo corpo entra nel cono d'ombra del primo.

La parola "eclissi" deriva dal greco: ἔκ (ek), preposizione che significa "da" (moto da luogo), e λείπειν, (leipein), che significa "allontanarsi" ovvero "nascondersi", "rendersi invisibile". Il termine è un sostantivo che può essere indifferentemente di genere maschile o femminile, ma attualmente predomina quello femminile.

Le eclissi possono essere divise in quattro categorie a seconda che il corpo oscurato lo sia in toto o in parte:

eclissi totale, quando il corpo è completamente oscurato;
eclissi parziale, quando il corpo è solo parzialmente oscurato;
eclissi anulare, quando il corpo è più grande dell'occultatore e quindi non viene oscurato del tutto, ma ne rimane solamente un cerchio luminoso;
eclissi ibrida, quando la grandezza del corpo è simile a quella dell'occultatore e, per un gioco di distanze, in alcune zone si osserva un'eclissi totale, in altre un'eclissi anulare.

Eclissi nel sistema Sole-Terra-Luna

Eclissi solare in Cina il 15 gennaio 2010

Un'eclissi che interessi Sole-Terra-Luna può avvenire solo quando i tre corpi sono perfettamente allineati; ciò avviene solo in determinati momenti perché il piano su cui giace l'orbita del moto di rivoluzione della Luna intorno alla Terra è inclinato di circa 5° 9' rispetto a quello dell'eclittica (piano su cui giace l'orbita di rivoluzione della Terra intorno al Sole). Se i due piani coincidessero perfettamente, in ogni mese lunare si avrebbe un'eclissi di Sole in corrispondenza del novilunio, ed una di Luna in corrispondenza del plenilunio. Poiché invece i piani non coincidono, la condizione di novilunio o di plenilunio non è sufficiente a determinare un'eclissi; questa avviene soltanto quando inoltre i tre corpi sono vicini alla linea di intersezione dei due piani di rivoluzione (linea dei nodi). Questo dunque si verifica più raramente, con una frequenza di 4 o 5 eventi ogni anno.^[1]

La Luna si trova in prossimità della linea dei nodi in tempi diversi del calendario delle fasi lunari e solo occasionalmente nodo e condizione di plenilunio o di novilunio coincidono.

Eclissi di Luna: Se la Luna si trova in opposizione (cioè nella fase di plenilunio) mentre attraversa un nodo, si ha un'eclissi di Luna perché la Luna si trova a passare nel cono d'ombra creato dalla Terra (rispetto al Sole). Poiché i due corpi si continuano a muovere rispetto al Sole, la durata dell'oscuramento dipende dal tempo impiegato dalla Luna a percorrere tutta la parte di spazio in ombra. Durante questo intervallo di tempo si avrà un'eclissi totale; essa può durare fino a 100 minuti. Quando la Luna non si trova esattamente nella posizione nodale, entra solo parzialmente nella zona d'ombra; in questo caso si avrà una eclissi parziale. Quando la Luna attraversa il cono di penombra, si avrà un'eclissi di penombra. Le eclissi di Luna si possono vedere da qualunque punto della superficie terrestre dove la Luna sia sopra l'orizzonte.
Eclissi di Sole: Se la Luna si trova a passare attraverso un nodo quando è in congiunzione (novilunio), essa proietterà un cono d'ombra sulla superficie terrestre, dando così luogo ad un'eclissi di Sole. Durante un'eclissi solare la Luna copre completamente il Sole (eclissi totale) o parzialmente (eclissi parziale). Ciò però avviene solo in particolari condizioni perché il Sole è 400 volte più lontano dalla Terra di quanto non lo sia la Luna, ed è 400 volte più grande della Luna. Perciò, nonostante il Sole abbia dimensioni molto maggiori di quelle della Luna, la sua lontananza dalla Terra fa sì che il cono d'ombra prodotto dalla Luna possa raggiungere ed oscurare il disco solare, anche se ciò accade per tempi brevi e solo in zone limitate della superficie terrestre. Inoltre l'entità del fenomeno dipende anche dalla maggiore o minore distanza fra Terra e Luna ed anche rispetto al Sole. Se la Luna si trova nella posizione di massima vicinanza alla Terra (perigeo) e contemporaneamente la Terra si trova alla massima distanza dal Sole (afelio), il cono d'ombra della Luna sarà della massima grandezza, mentre il disco solare appare nelle sue dimensioni minori (dimensioni apparenti in quanto date dalla distanza); in queste condizioni si avrà un'eclissi totale, che interessa aree ristrette della superficie terrestre. Nelle zone circostanti, dove si proietta il disco di penombra, si avrà un'eclissi parziale. Nella situazione contraria (Luna in apogeo e Terra in perielio), il cono d'ombra prodotto dalla Luna sarà minore e la misura del disco apparente del Sole maggiore; in questo caso sulla superficie terrestre si proietterà il cono di penombra, mentre il cono d'ombra non tocca la superficie terrestre; l'eclissi solare sarà anulare. La durata delle eclissi totale è al massimo di 7 minuti e mezzo, mentre quella delle eclissi anulari circa 12.

Eclissi vista dalla ISS

Le eclissi solari sono più comuni di quelle lunari, infatti ce ne sono almeno due ogni anno e in casi eccezionali possono arrivare anche a cinque, mentre in un anno si possono verificare da zero a tre eclissi lunari (la maggior parte degli anni ne ha due). Tuttavia per un osservatore in una data posizione le eclissi lunari sono più frequenti perché ognuna è visibile dall'intero emisfero terrestre rivolto alla Luna, mentre quelle solari sono visibili solo da un'area limitata.

Queste eclissi possono essere previste con molto anticipo, conoscendo il moto orbitale dei corpi interessati; entrambe sono in qualche modo periodiche. La loro ciclicità era nota anche nell'antichità: per prevedere le eclissi si utilizza il cosiddetto ciclo di Saros, in base al quale eclissi dello stesso tipo ricorrono ad un intervallo di 18 anni, 11 giorni e 8 ore. Si ha questa periodicità perché Sole, Terra, e Luna tornano ad occupare la stessa posizione dopo ogni periodo di Saros; i cambiamenti lievi di queste posizioni fanno sì che ogni sequenza dello stesso tipo termini dopo 1300 anni e ne inizi una nuova; ogni volta ci sono comunque circa 40 sequenze che si sovrappongono.

Altre eclissi

Satelliti di Giove

Un altro tipo di eclissi visibili dalla Terra sono le eclissi dei satelliti di Giove che avvengono quando un satellite di Giove si trova dietro il suo pianeta e dunque non è visibile dalla Terra. La misura degli intervalli di tempo che intercorrono tra successive occultazioni in diversi periodi dell'anno furono sfruttate per ottenere la prima storica stima della velocità della luce.

Mercurio e Venere

C'è ancora un altro tipo di eclissi: i più noti sono i transiti anulari di Mercurio e Venere davanti al Sole, per esempio l'Italia ha avuto la possibilità di osservare l'ultimo transito di Venere sul Sole con vari filtri nel 2004; molto spesso è transitato anche Mercurio. Raramente transitano ambedue i pianeti sul Sole. Questi transiti si possono definire come "mini eclissi anulari".

Osservazione delle eclissi solari

Anche se l'eclissi solare viene spesso rappresentata nei film mostrando un disco nero (la Luna) che si avvicina al Sole finendo per coprirlo, nella realtà non si vede nessun disco nero: la parte del Sole occultata dalla Luna appare azzurra come il resto del cielo a causa della luce diffusa dall'atmosfera terrestre. Inoltre anche questo effetto è difficile da osservare ad occhio nudo, perché la luce del Sole abbaglia quasi immediatamente chi lo guarda direttamente (insistendo a guardare senza filtri si possono anche riportare danni permanenti alla vista).

Di conseguenza un osservatore ignaro, che sta avvenendo un eclissi in genere non se ne avvede fino a quando essa entra nella fase della totalità, quando il cielo nel giro di pochi istanti diventa scuro come di notte, perché la luce solare non raggiunge più l'atmosfera. Solo in quel momento anche il disco della Luna diventa nero e può essere osservato.

L'eclissi totale di Sole è anche l'unico momento nel quale è possibile dalla superficie terrestre osservare la corona solare senza fare uso del coronografo, corona solare che appare come un alone luminoso che contorna il disco nero della Luna. Ordinariamente infatti la luminosità della corona è coperta da quella, molto più intensa, del disco solare. Soltanto nello spazio, in assenza di atmosfera, è possibile schermare completamente quest'ultima e osservare la corona senza dover aspettare un'eclissi.

Calendario delle eclissi

Ultime eclissi solari

29 marzo 2006 – Totale – Africa ed Europa
22 settembre 2006 – Anulare – Sud America, Antartide ed Africa
11 settembre 2007 – Parziale – Sud America ed Antartide
1º agosto 2008 – Totale – Polo nord e Russia
26 gennaio 2009 – Anulare – Oceano Indiano-Oceano Pacifico ed Indonesia
22 luglio 2009 – Totale – India, Cina, Giappone e oceano Pacifico
15 gennaio 2010 – Anulare – Africa, India, Cina
11 luglio 2010 – Totale – oceano Pacifico, Cile (in parte)
4 gennaio 2011 – Parziale – Visibile in Italia – Il Sole sorge eclissato per varie località nord-occidentali e avviene tra le 6.40 alle 10.30 circa.
1º giugno 2011 – Parziale - Inizia dal nord del Giappone, da parte della Siberia e attraversa la Zemlya, l'Islanda e parte del Canada.
1º luglio 2011 – Parziale -
25 novembre 2011 – Parziale -
2o maggio 2012 – Anulare Stati Uniti Messico Oceano Pacifico e Asia Orientale

Eclissi solari future

14 novembre 2012 – Totale – Australia

Ultime eclissi lunari

14 marzo 2006 – totale di penombra, visibile dall'Italia
7 settembre 2006 – parziale, visibile dall'Italia
3 marzo 2007 – totale, visibile dall'Italia
21 febbraio 2008 – totale, visibile dall'Italia
16 agosto 2008 – parziale, visibile dall'Italia
9 febbraio 2009 – parziale di penombra, non visibile dall'Italia
7 luglio 2009 – parziale di penombra, non visibile dall'Italia
6 agosto 2009 – parziale di penombra, visibile dall'Italia
31 dicembre 2009 – parziale, visibile dall'Italia
26 giugno 2010 – totale, non visibile dall'Italia
21 dicembre 2010 – totale, e visibile dall'Italia
15 giugno 2011 – totale, e visibile dall'Italia
10 dicembre 2011 – totale

Eclissi lunari future

4 giugno 2012 – parziale, non visibile dall'Italia

Eclissi storiche

Un'eclissi solare particolarmente famosa fu quella che si verificò il 29 maggio 1919 in Africa, osservata da una spedizione di due gruppi di astronomi britannici. Un gruppo, guidato dall'astrofisico inglese Arthur Eddington, documentò l'evento scattando fotografie su 16 lastre, di cui, in seguito allo sviluppo, soltanto due si rivelarono utilizzabili. Misurando attentamente la posizione delle stelle vicine al disco solare eclissato (del gruppo delle Iadi) fu possibile rilevare uno spostamento medio di 1,6 secondi d'arco rispetto alla loro posizione normale, valore molto simile a quello previsto di 1,75 secondi d'arco. Il fenomeno che giustificava tale spostamento era la deflessione della luce che attraversa un campo gravitazionale. Queste misure costituirono la prima conferma sperimentale (entro gli errori di misurazione) di uno degli effetti previsti dalla teoria della relatività generale pubblicata tre anni prima da Albert Einstein.