Ma guardati luna, come funzioni…? Eclissi: 5° punto chiave e statistiche

Dalla complessità di moti e dinamiche lunari, dal concorso di dinamiche complesse e perturbazioni gravitazionali multiple, premesse e punti chiave per comprendere questo spettacolo emozionante.

Attenzione, questo post è di integrazione e completamento al precedente: se ti sei perso i primi 4 punti, che è importante tu conosca ed acquisisca, vai subito a recuperarli qui, altrimenti avrai pesanti lacune nel seguito.

Le eclissi di Luna e quelle di Sole sono legate alla geometria dell’orbita lunare e terrestre.

Associazione AstronomiAmo

Nella sottostante infografica trovi ben riassunto questo concetto geometrico:
– Eclisse di Sole Parziale e Totale, a destra come vien vista da terra la fase totale e le due fasi parziali precedente e successiva alla totale
– Eclisse di Sole anulare, la maggiore distanza della luna dalla Terra e la maggior vicinanza del Sole provoca il risultato a destra
– Eclisse di Luna, nella situazione a) penombrale, b) parziale, c) totale

Riepilogo flash…

… se tu facessi ancora fatica a distinguere eclissi di Sole da quella di luna:

Eclissi di Sole
(parziale e totale)

Credit Jessica Sorbero e Giacomo Venturin

Eclisse di Sole
= la luna tra Sole e Terra…
(il Sole viene eclissato, è la luna che lo eclissa)

… vista dalla Terra (SEMPRE con le adeguate protezioni! Leggi i preziosi suggerimenti che trovi alla fine di questo post, provenienti dalle pagine 24, 25 e 26 della esauriente dispensa a cura di Alberto Villa per l’Associazione Astrofili Alta Valdera), dicevo vista dalla Terra il suo disco si sovrappone solo parzialmente oppure parzialmente e totalmente a quello solare (come vedi nell’infografica tutto a destra)

Eclissi di Luna
(parziale e totale)

Credit Veronika Adamuccio e Lorenzo Sestini

Eclisse di Luna
= la Terra tra Sole e luna (in pratica la luna ha rivoluzionato fino ad arrivare dalla parte opposta)…
(la luna viene eclissata, è l’ombra della Terra che la eclissa)

… vista dalla Terra, la luna immergendosi nell’ombra terrestre diventa più scura e in fase totale (quando passa dalla penombra all’ombra) assume il caratteristico colore rossastro (a proposito, non c’è bisogno di alcuna protezione qui, a differenza delle eclissi di Sole!)

Considerando che la prospettiva di cui si parla nel caso di queste eclissi è sempre quella terrestre, umana, spicca una grossa fondamentale differenza:

– nel primo caso tu osservi il Sole che viene eclissato da un altro corpo astronomico, la luna (eclissi di Sole, la luna si frappone col suo disco, un corpo ne eclissa un altro che è la fonte di luce – animazioni credits Enrico Vitali)

Apri e clicca sulle frecce oppure da smartphone sposta le foto scorrendo col dito

– nel secondo caso invece tu osservi la luna che viene eclissata dall’ombra terrestre (eclissi di Luna, perché essa entra nel cono d’ombra terrestre; per un astronauta sulla luna sarebbe il disco terrestre che occulta completamente quello solare, dalla nostra prospettiva invece è la luna che si immerge nel nostro cono d’ombra – animazioni credits Enrico Vitali)

Apri e clicca sulle frecce oppure da smartphone sposta le foto scorrendo col dito

Comparazioni
eclissi parziali (di Sole e di Luna)

credit Jessica Sorbero e Veronika Adamuccio

Comparazioni
eclissi totali (di Sole e di Luna)

credit Giacomo Venturin e Lorenzo Sestini

GEOMETRIA DELLE ORBITE
– CONO D’OMBRA, il responsabile:

Sono quindi i coni d’ombra di Terra e Luna i responsabili delle eclissi, rispettivamente di Luna e di Sole, ci hai fatto caso?

Il Sole, come tutte le stelle, proietta costantemente tutt’intorno a 360° la sua accecante luce …

… e ti ricordo anche che la luce visibile, quella che mostra ai tuoi occhi tutto il mondo che conosci – compreso te – è solo una minima parte delle frequenze emesse dall’astro, poiché infatti ci sono anche i raggi radio, microonde, infrarossi, ultravioletti, X e gamma… tutto insieme in un raggio di luce …

… una luce per noi accecante, MAI da guardare senza adeguate sicure protezioni (in fondo al post, ma anche pag. 24, 25, 26 della dispensa)...

… una luce che è il risultato delle reazioni termonucleari che avvengono in ogni istante (senza mai cessare, almeno per qualche altro miliardo di anni) nel suo nucleo.

Di conseguenza tutti i corpi del Sistema Solare (pianeti, anelli dei pianeti, asteroidi, comete, sonde, satelliti…) che subiscono la sua potente influenza gravitazionale e gli orbitano intorno vengono costantemente colpiti da tale luce, proiettando un’ombra in direzione opposta, ombra la cui grandezza dipende dal diametro dei due corpi e dalla loro distanza …

Sonda Cassini su Saturno, credit NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

… allo stesso modo il materiale fisico microscopico (come le particelle di gas) viene spinto in direzione opposta dal costante “soffiare” del vento solare … nell’infografica sottostante il classico esempio della coda della cometa, in realtà coda doppia di polveri e ioni.

C’è ombra e penombra

I coni d’ombra inoltre producono geometricamente due tipi diversi di ombre:

• l’ombra centrale più buia
• e quella tutt’intorno al centro che è invece penombra

Nei due diversi casi, sia che si tratti di eclissi di Sole che di Luna, la Terra e la Luna sono investiti in modo diverso sia dalla ampiezza della zona oscurata, sia dal calo della luminosità (infografiche credit Alberto Villa e Dany Gozzi).

Tieni quindi bene a mente che i coni d’ombra che Terra e Luna proiettano, colpiti dalla luce solare, sono SEMPRE presenti, mentre tutto il Sistema, dinamicamente e gravitazionalmente interconnesso, si muove.

Si tratta quindi di stabilire, per le eclissi di Sole:

• QUANDO il cono lunare più piccolo e stretto (lunghezza 372.000 km) “colpirà” la Terra e DOVE (l’area dell’eclisse solare totale varia da 100 a 300 km appena, ed è visibile da meno dello 0,5% della superficie terrestre)
  CURIOSITÁ: le eclissi di Sole totali sarebbero più numerose di quelle di luna di ben 3 volte, tuttavia essendo la superficie da cui si possono vedere molto ristretta, questo le rende in realtà rare

La spettacolare foto scattata dalla sfortunata sonda Hakuto-R della compagnia giapponese Ispace, che il 20 aprile 2023 ha “catturato” l’eclissi ibrida di Sole, da cui puoi apprezzare quanto sia piccola la fascia di totalità (“ibrida” significa che è partita come anulare, poi è diventata totale e infine tornata anulare).

Si tratta quindi di stabilire, per le eclissi di luna:

• QUANDO, nell’ampio cono d’ombra terrestre assai più grande e largo (lunghezza più di 3 volte la distanza Terra-Luna, 216 raggi terrestri), verrà inghiottita la luna, tenendo conto che il segmento di tale cono che lei percorre è più piccolo di quello durante l’eclissi di Sole, quindi paradossalmente è più difficile che succeda
  CURIOSITÁ: le eclissi di luna, pur meno frequenti di quelle di Sole vista l’inclinazione sull’eclittica di cui ti ho parlato, si possono tuttavia vedere dall’intero emisfero notturno, motivo per cui le eclissi di luna, per una data località, sono più frequenti di quelle di Sole

Video dell’astrofotografo Andrew McCarthy grazie al quale vedi bene in modo velocizzato come la luna venga eclissata entrando nella penombra ed ombra terrestre.

Ricorda sempre però,
non è vicina come sembra!

Nelle due foto, a sinistra come la percepisci, a destra come approssimativamente è nella realtà…

I registi americani Alex Gorosh e Wylie Overstreet hanno girato un video in Nevada nel Black Rock Desert per riprodurre il Sistema Solare in scala in un’area di 11 km.

“Quanto” sia piccolo il segmento che la luna deve percorrere, vista anche la distanza Terra-Luna oltre alla inclinazione dell’orbita, lo puoi capire in modo approssimativo ma efficace da questa simulazione di prospettiva, dalla quale comprendi pure il motivo per cui al nostro satellite servano mesi e mesi per ritrovare l’allineamento corretto per avvicinarsi o entrare nei nodi…

… allo stesso modo in questa infografica, dove trovi da sinistra a destra Sole, Luna e Terra, hai riscontro immediato e innegabile del fatto che il segmento di cerchio indicato per le eclissi di Sole (E’-F’) è più ampio di quello per le eclissi di Luna (E-F).

Riassunto: le ombre di Terra e Luna ci sono sempre, anche se tu non le vedi! Le puoi “vedere” solo quando si verifica un’eclissi.

Combinazioni di
* Perigèo – Afèlio
* Apogèo – Perièlio
per il tipo di eclissi risultante (ovviamente allineamento del Sistema e lune piene o nuove nei nodi)

• “A” sta per “lontano”
• “Peri” sta per “vicino”
• “Gèo” è la Terra
• “Elio” è il Sole

• Luna in PERIGÈO, Terra in Afèlio (cioè Luna più vicina alla Terra e Terra più lontana dal Sole, nelle loro rispettive orbite)

Eclissi di Sole Totale

Puoi facilmente eseguire questo piccolo esperimento casalingo, hai luna nella punta del dito indice della mano destra davanti, e Sole nella punta del pollice della sinistra dietro:
immagina di allinearli alla tua linea visiva e avvicinare un poco la luna e nello stesso tempo allontanare un poco il Sole, puoi facilmente convenire che il disco lunare (punta dell’indice) sovrapponendosi a quello solare sarà uguale o anche leggermente più grande.

il cono TOCCA la superficie della Terra, il disco lunare mostra dimensioni angolari apparenti uguali o leggermente superiori al disco solare (si verifica eclissi solare totale e nella zona di penombra eclissi solare parziale)

• Luna in APOGÈO, Terra in Perièlio (cioè Luna più lontana dalla Terra e Terra più vicina al Sole, nelle loro rispettive orbite)

Eclissi di Sole anulare

Ancora lo stesso piccolo esperimento casalingo, sempre luna nella punta del dito indice della mano destra davanti, e Sole nella punta del pollice della sinistra dietro:
immagina di allinearli alla tua linea visiva e ora, viceversa, di allontanare un poco la luna e nello stesso tempo avvicinare un poco il Sole, puoi facilmente convenire che il disco lunare (punta dell’indice) sovrapponendosi a quello solare sarà leggermente più piccolo, e di quello solare (punta del pollice) potrai vedere il contorno a formare un anello.

il cono non tocca la superficie della Terra e il disco lunare mostra dimensioni angolari apparenti più piccole del disco solare (si verifica eclissi solare anulare e nelle zone di penombra sempre eclissi solare parziale)

Eclissi di Sole parziale

Se invece la luna piena non entra giusta nel nodo, bensì si avvicina soltanto, il cono d’ombra sfiorerà in modo centrale o decentrato la superficie terrestre e la Terra intercetterà solo la penombra.

Si avrà quindi eclisse di Sole parziale (infografiche di Alberto Villa).

Eclissi di luna totale, parziale, penombrale

Per quanto riguarda l’eclisse di luna, centrare il nodo garantirà alla luna nuova la eclisse lunare totale, mentre avvicinarsi soltanto provocherà eclissi lunare parziale o addirittura eclissi lunare penombrale (infografica di sinistra di Dany Gozzi, a destra Mauro Messerotti per Inaf).

L’ingresso della luna nel cono di penombra, e il conseguente calo di luminosità del disco lunare, in realtà non viene percepito dall’occhio umano mentre è molto più facile registrarlo grazie ai sensori delle macchine fotografiche. Eccone due fantastici esempi!

Apri e clicca sulle frecce oppure da smartphone sposta le foto scorrendo col dito

eclisse penombrale nella fase finale, “luna dei fiori” che sorge dietro al Faro di Sant’Elia presso il Molo di Levante, Cagliari, 05/05/2023 – credit Lorenzo Busilacchi

“Linea dei nodi“

Ricordi che alla fine del precedente post ho parlato della Linea dei nodi? È la linea che congiunge idealmente nodo ascendente con nodo discendente: quando tale linea si trova allineata con Sole-Luna-Terra possono avvenire le eclissi.

6 mesi per le eclissi

Solo ogni 2 settimane la luna attraversa uno dei nodi, ma non altrettanto fa il nodo con l’allineamento. Tra un allineamento e il successivo passano infatti decine di settimane perché come dicevo è un meccanismo molto complesso che ha bisogno di tempi umanamente medio-lunghi per far di nuovo combaciare, per alcune decine di minuti, tutti gli elementi e produrre spettacoli meravigliosi, e tutto questo mentre la linea dei nodi prosegue imperterrita nel suo lentissimo movimento retrogrado.

Dunque per avere un’eclisse solare o lunare ci vogliono condizioni particolari che avvengono NON ogni mese, bensì in media solo ogni 6 mesi, perché non tutte le volte che la luna nuova o piena si avvicina al nodo avvengono le eclissi! 6 mesi è infatti il tempo che impiega la linea dei nodi a tornare in allineamento con Sole-Luna-Terra,
e ricorda:

• l’allineamento perfetto NON è necessario (Sole-Luna-Terra + linea nodi), per avvenire l’eclissi basta infatti che il Sole si trovi
  – ENTRO 16° per le eclissi solari
  (distanza media da un nodo di 16°.5 (tra 18° 31’ e 15° 21’)
  – ENTRO 10° per le eclissi lunari
  (distanza media da un nodo non più di 9°.9 – tra 12° 15’ e 9° 30’ – e non più di 4°.6 per una totale)

• solo ogni 6 mesi perché non tutte le volte che la luna nuova o piena è nel nodo avviene l’eclissi, infatti spesso il nodo oscilla troppo a nord o troppo a sud dell’eclittica (utili infografiche di Franco Martinelli a sinistra e Claudio Arditi a destra)

• avere eclissi ogni 6 mesi equivale anche a dire che 2 volte all’anno il Sole giunge sul nodo

Due foto spettacolari, eclisse solare parziale del 25/10/2022 di Rossana Miani, elaborazione in un’unica ripresa da un unico video; fase parziale di eclisse solare totale del 15/12/2020 di Eduardo Schaberger Poupeau.

Ecco una utilissima animazione del dottor Giuseppe Galletta (che ringrazio moltissimo per la pazienza nell’assecondare le mie richieste): puoi vedere i momenti di eclissi di Sole e di Luna, quando il satellite passa al nodo con l’allineamento corretto, mentre l’orbita ellittica visibilmente oscilla, inoltre puoi apprezzare anche entrambe le eclissi che vengono indicate da utilissime frecce.

PUNTO 5 di 5

(Nel precedente post gli altri 4 punti)

Nel preciso momento in cui, contemporaneamente:

• la luna NUOVA attraversa un nodo
• se la LINEA DEI NODI (la linea che congiunge idealmente nodo ascendente con nodo discendente) è ALLINEATA con Sole-Luna-Terra
• e se la luna si trova alla distanza minima dalla Terra (perigèo) e la Terra nel punto più lontano dal Sole (afèlio)
• quando la luna nuova compare alla metà della “stagione di eclissi” (ne parlo dopo)

… con queste condizioni ha luogo l’eclisse TOTALE di Sole!

Puoi ben capire che per sincronizzare queste condizioni ci voglia tempo e quindi in media avvenga solo ogni 18 mesi, 1 anno e mezzo, mentre nella stessa zona osservativa essa torna in media ogni 360 anni!

Sì, perché le variabili in gioco sono tante e durante il tempo in cui si verifica la fase totale dell’eclissi solare (da pochi secondi fino ad un massimo di 7 minuti e 1/2 di durata), la Terra nel frattempo ruota in questo complesso sistema dinamico (tutto continua a ruotare e rivoluzionare) e così nei decenni la stretta fascia dove si verifica la totale continuerà a spostarsi. Un evento quindi più raro rispetto alle eclissi solari parziali, ma che merita di essere vissuto per l’eccezionalità dello spettacolo che sa offrire.

CONDIZIONI per la TOTALE
riassunto

1° – luna NUOVA, quindi in “congiunzione”
frapposta tra il Sole e la Terra

Ricordi che ti avevo detto che in questa fase la luna rivolge il lato non illuminato alla Terra ed è troppo vicina prospetticamente al Sole per poter essere visibile? (Qui sotto Roberto Ciri ha voluto mostrarti come si vedrebbe se non fosse così, a livello di puro gioco…)

Ricordi che ti avevo anche spiegato che in questa fase avviene il passaggio del testimone dalla falce calante alla falce crescente e che nel momento del passaggio la luna è completamente invisibile e passa di solito vicina al Sole ma senza toccarlo, tanto è vero che tu non ti accorgi di niente?

Ebbene, nel momento in cui invece avviene questo particolare quanto raro allineamento: Sole-Luna-Terra, luna al perièlio e in un nodo…

… lei “tocca” il Sole eccome (credits Lorenzo Sestini, Giacomo Venturin, Edoardo Milanesi, Anna Maria Catalano)…

… lo tocca e lo riempie completamente fino ad occultarlo, sovrapponendo completamente il proprio disco a quello solare, grazie ad una di quelle incredibili coincidenze che non possono che meravigliare, cioè il fatto di essere sì 400 volte più piccola ma anche 400 volte più vicina a noi rispetto alla nostra stella!

Grazie a questo incredibile evento, la Luna ti da prova reale che c’è, è lì ed ha questo incredibile potere (sequenza sottostante credit Alfred Erardi, contatto tramite professor Christof Wiedemair)…

Apri e clicca sulle frecce oppure da smartphone sposta le foto scorrendo col dito

… per una manciata di secondi e fino a diversi minuti (l’eclisse solare totale nel momento della “totalità” massimo 7,5 minuti, l’anulare 10-12 minuti, la parziale 12 minuti; l’eclisse lunare totale 1 ora e 40′, complessiva 3 ore e 40′) è capace di sfidare la potenza del Sole …

… e addirittura dominare, facendo calare, seppur in una piccolissima fascia terrestre (tra l’altro sempre in movimento), una parziale oscurità, la temperatura ambientale e il silenzio.

La sottostante bellissima infografica, su foto da satellite meteorologico della NOAA (Amministrazione Nazionale Oceanica ed Atmosferica), mostra proprio l’eclisse ibrida che è avvenuta circa un mese prima dell’uscita di questo post, il 20 aprile 2023, iniziata sull’Oceano Indiano e sulla costa occidentale australiana, per poi spostarsi ad oriente: “ibrida” significa che, dopo la fase parziale, è partita come anulare, si è trasformata in totale e poi è tornata anulare per poi finire di nuovo parziale. Questo è un evento ancora più raro perché in media avviene ogni 10 anni, contro l’anno e mezzo della solare totale.

Occultazione è “l’oscuramento di un corpo celeste da parte di un altro di maggiore diametro apparente”, ma quando ad essere occultata è la principale sorgente di illuminazione di un corpo riflettente, cioè in questo caso il Sole per causa della luna, allora si parla di eclisse.

Eclisse = evento celeste per il quale un corpo celeste (luna) viene a posizionarsi tra una sorgente di luce (Sole) ed un altro corpo celeste (noi), in modo tale che il secondo (noi) entri nel cono d’ombra proiettato dal primo (luna).

2° – NODO (ascendente o discendente)

Qui torniamo a parlare di eclittica e di piano orbitale della luna.
Non basta l’allineamento Sole-Luna-Terra per far accadere una eclissi, perché la maggior parte delle volte il nodo lunare oscilla troppo a nord o a sud dell’eclittica perché l’evento possa verificarsi. Serve che il satellite si trovi proprio nel nodo perché si abbia la totale, o vicino al nodo per la parziale.

3° Luna al PERIÈLIO + Terra all’AFÈLIO

Quando la luna è nuova, si trova in un nodo e inoltre nel punto più vicino dell’orbita intorno alla Terra mentre la Terra è in afèlio, il disco lunare risulta essere di diametro angolare apparente uguale o superiore a quello solare…

… e quando ciò succede avviene una Eclissi Solare Totale, spettacolo puro indimenticabile!

Anche l’eclissi solare anulare in ogni caso non scherza mica, come puoi vedere da questo spiritoso scoop preso dal web!

Un grosso vantaggio
della fase Totale!
Decine di secondi senza protezioni

A dispetto di tutte le precauzioni salva-vista che troverai in dettaglio alla fine del post, la fase totale (che può durare da pochi secondi fino a massimo di 7 minuti e 1/2), può e deve essere osservata senza alcun filtro. La visione ad occhio nudo della totalità non solo è completamente sicura, ma è anche realmente ed assolutamente meravigliosa!

Alberto Villa, Associazione Astrofili Alta Valdera, dispensa “Eclissi Totale di Sole“

Goditi l’autentica catartica emozione della fase di “totalità” e, se vuoi continuare ad assaporarla il più possibile, vai anche a sperimentare il primo post che ho dedicato a questa meraviglia, evento da vivere almeno una volta nella vita!

Prima di passare alla seconda parte, con curiosità e statistiche certamente interessanti, vuoi fare un ripasso generale utile di fasi lunari ed eclissi? Ti propongo un interessantissimo video di Enrico Vitali che ti espone tutto il quadro generale, così puoi verificare quanto ti è rimasto di tutte queste spiegazioni.

Intervallo

Ora, un momento di pausa prima di passare alla seconda parte, giusto il tempo di farsi una piccola risata: diciamo che se ormai hai capito la differenza tra eclissi solare ed eclissi lunare, questa comica vignetta dovrebbe farti sorridere.

Dati e Statistiche
per stimolare la tua curiosità

400 volte più piccola ma 400 volte più vicina!

Proprio grazie a questa curiosa coincidenza astronomica la Luna, pur avendo dimensioni abissalmente diverse rispetto al nostro astro, si trova ad una distanza tale dalla Terra da mostrare più o meno lo stesso diametro angolare apparente del Sole, pari a circa 0°.5 (Agatino Rifatto).

Eclissi ogni 6 mesi,
ma IN COPPIA!

Le eclissi avvengono solo OGNI 6 MESI circa (2 volte all’anno) e tendono a presentarsi in coppia (nel senso, ad esempio, prima solare, e 2 settimane dopo lunare). Quando però accade, ha inizio la cosiddetta “Stagione di eclissi”.

STAGIONE DI ECLISSI
(da non confondere con il “Ciclo delle eclissi”)

È un periodo di circa 35 GIORNI, poco più di un mese di calendario, durante i quali è inevitabile si verifichino almeno 2 eclissi: dico “almeno” perché può infatti succedere che, se la 1^ eclissi cade a inizio stagione, si possa verificare una 3^ eclissi prima della fine della stagione.

• ogni volta che i nodi lunari puntano direttamente verso il Sole, quell’evento epocale segna la metà della stagione delle eclissi
• l’allineamento di Luna, Sole e Terra è:
  – più esatto (quindi luna “nel” nodo) quando si verifica un’eclissi a metà di una “stagione di eclissi”
  – lo è meno (quindi luna “vicina” al nodo) quando si verifica un’eclissi all’inizio o alla fine di una stagione di eclissi
• un’eclissi di luna che si presenta ad inizio o fine Stagione sarà di penombra, e allo stesso modo un’eclissi di Sole che si presenta ad inizio o fine stagione sarà parziale

Ogni 6 mesi,
ma MAI 2 eclissi uguali!
(fanno eccezione quelle della serie Sàros che vedrai)

credits Marcella Botti, Lorenzo Sestini

Ad ogni stagione,
MASSIMO 3 eclissi

• Lunare – Solare – Lunare

foto credits Marcella Botti (lunare), Alessio Ursino (solare) e Veronika Adamuccio (lunare)

oppure

• Solare – Lunare – Solare

foto credits Roberto Ciri (solare), Marcella Botti (lunare) e Alessio Ursino (solare)

Frequenza media eclissi (solare e lunare) all’anno

• 2 – 3 Eclissi in 1 stagione (ogni 6 mesi)
• 2 Stagioni di eclissi (in 1 anno)
• 3+2 = 4 – 5 eclissi all’anno (un paio di eclissi, 2 volte all’anno)

foto credits di Veronika Adamuccio (lunare), Giacomo Venturin (solare) e Lorenzo Sestini (lunare) + foto credits Dario Orizio (solare) e Cristina Cellini (lunare) – ingrandisci, enlarge

Frequenza media eclissi solari all’anno

• in media tra parziali e totali: 2-5 all’anno (minimo 2)
• eclissi solare Totale: in media ogni 18 mesi

Frequenza media eclissi lunari all’anno

• in media 2, massimo 3 eclissi di luna (vista l’inclinazione dell’orbita lunare, l’eclissi di luna non è così facile che avvenga)
• il numero massimo di eclissi lunari in un anno è 5, anche se accade raramente (l’ultima volta nel 1879, la prossima volta nel 2132)

RECORD eclissi in un anno:

Dipende da come si allineano le stagioni di eclissi e le fasi lunari

• 5 eclissi
• 6 eclissi
• o (molto rare) 7 Eclissi!
  È abbastanza raro che si verifichino 7 eclissi in un anno solare, che vorrebbe dire due stagioni da 3 eclissi e in aggiunta una stagione a cavallo della fine dell’anno… L’ultima volta è stata nel 1982, la prossima volta sarà nel 2038

fotocredits Giacomo Venturin (sole totale), Christof Wiedemair (luna), NASA (anulare) + fotocredits Lorenzo Sestini (solare), Lorenzo Sestini (lunare), Dario Orizio (solare) – ingrandisci, enlarge

… però meglio non farti troppe aspettative!

In 1 anno le eclissi solari possono essere:

• 2 totali + 2 anulari

oppure

• 1 totale + 3 anulari

oppure

• Possono essere anche tutte PARZIALI!

Combinazioni annuali possibili tra eclissi di Sole (parziali e totali, minimo 2) ed eclissi di Luna

• 5+2 (solari + lunari)
• 4+3 (solari + lunari)
• 3+4 (solari + lunari)
• 2+5 (solari + lunari)

Eclissi Solare Totale: caratteristiche

• ogni 18 mesi

• è visibile da meno dello 0,5% della superficie terrestre!

• la fascia di totalità è molto ristretta, in media 100 km, al massimo 300 km

• la fase di totalità dura da pochi secondi a complessivamente massimo 7,5 minuti (mentre la anulare 10-12 minuti e la parziale 12 minuti)

Eclissi Lunare Totale – “Luna Rossa”

• dura più di 1 ora e complessivamente massimo 3 ore (1 ora e 40′, 3 ore e 40′)
• il colore rossastro della luna eclissata dal cono d’ombra terrestre dipende dall’atmosfera terrestre:
  1- polvere
  2- cenere vulcanica
  3- vapore acqueo

• parte della luce solare viene rifratta sulla luna attraverso l’atmosfera terrestre, e poiché la nostra atmosfera diffonde maggiormente la luce blu, la restante componente rossastra inonda in quantità la superficie lunare

L’astrofotografo Andrew McCarthy ha creato questa incredibile immagine composita, mostrando la Luna in varie fasi dell’eclissi durante tutta la notte, fotografandola dal suo cortile in Arizona, ma non è stata una “passeggiata”: per questo progetto ha dovuto lavorare su 150.000 immagini, prima “riprendendo il satellite in piccoli segmenti catturando migliaia di fotogrammi per segmento, e in seguito ordinandoli, impilandoli e rendendoli più nitidi; in questo modo ricomponendo il panorama della luna si potevano apprezzare dettagli incredibili”. Ha poi ripetuto 3 volte questa lunga operazione, inoltre ottenuto con telescopio 500 immagini dell’intera luna con grande risoluzione, tutte le immagini poi combinate con una foto ad alta risoluzione scattata in precedenza e assemblato il tutto in Photoshop (per i dettagli tecnici leggere l’articolo che li riferisce).

Anche l’eclisse lunare Totale
ha il suo fascino!

Paragonandola alla meraviglia dell’eclissi solare Totale potresti pensare che quella lunare sia molto meno affascinante, eppure anch’essa ha qualche punto di forza: mano a mano che la luna entra in eclissi e si oscura, anche il cielo diventa più scuro. Normalmente la luna piena illumina il cielo intorno a se con una foschia blu, dalla quale puoi riuscire a vedere solo le stelle più luminose…

… al contrario, durante un eclissi lunare totale, la luna più scura consente alle stelle più deboli di uscire allo scoperto e quindi lo spettacolo presenta una luna rossa circondata da stelle scintillanti, e questo è indubbiamente di gran fascino!

eclissi di luna, credit Lorenzo Di Cola, Parco Nazionale Gran Sasso – ingrandisci, enlarge

Dimensioni apparenti luna

Essendo l’orbita della luna non un cerchio perfetto bensì un elissoide, la dimensione apparente cambia nel corso di ogni mese del 14%, e questo di conseguenza è uno dei fattori che determina la differenza tra le eclissi solari totali e quelle anulari.

Attraverso questi due ottimi aiuti visivi, le due infografiche sopra e sotto, hai un’idea precisa della differenza di grandezza che dovresti percepire tra la luna nel suo punto più vicino e quella nel punto più lontano. In realtà il nostro occhio non riesce a distinguere un margine così piccolo di differenza nel cielo, ma tale differenza è quanto basta per produrre due tipi di eclissi solari molto ben distinte.

Totale e anulare:
diametro angolare apparente

• Quando il diametro angolare apparente del disco lunare è uguale o superiore a quello solare si ha Eclissi solare totale

• quando il diametro angolare apparente del disco lunare è inferiore a quello solare si ha Eclissi solare anulare (animazioni credits Enrico Vitali)

Eclissi totali e anulari:
da sempre occasioni uniche per studiare la Corona solare

• nel 1851 durante la totalità di eclissi solare, la prima dagherrotipìa (fotografia) alla Corona solare provò che le Corona era parte del Sole piuttosto che della Luna, mentre prima si credeva il contrario

• 18/07/1860 Padre Angelo Secchi riuscì a fotografare la Corona solare e diede la prova che le protuberanze solari non sono un’illusione ottica, ma un vero fenomeno fisico

• durante l’eclisse del 18/08/1868 venne usata la spettroscopia come nuovo metodo di indagine, e così venne scoperto un elemento ancora sconosciuto, chiamato Elio (dal greco Helios = Sole), in realtà il secondo elemento più abbondante nell’Universo… 27 anni dopo scoperto anche sulla Terra

• l’eclisse di Sole del 29 maggio 1919 è diventata famosa perché fornì una prova della teoria della Relatività Generale di Einstein: fu la prima occasione in cui venne dimostrato che un corpo massiccio esercita la sua attrazione gravitazionale non solo sui corpi materiali, ma anche sulla radiazione elettromagnetica come la luce visibile. In pratica un raggio luminoso, passando vicino al Sole, si incurva e devia dal proprio percorso rettilineo a causa della gravità di una massa enorme come quella solare

Retrocessione della “linea dei nodi“

• la “linea dei nodi” effettua una rivoluzione attorno alla Terra in senso contrario al moto lunare in 18,6 anni (Ciclo di Sàros)
• i Nodi non sono sempre uguali, visto che non è sempre uguale l’orbita lunare (che subisce il moto di precessione), e quindi i nodi retrocedono, si spostano in direzione opposta rispetto al moto apparente del Sole: la luna si muove in senso antiorario, i nodi in senso orario, come le lancette dell’orologio, ma ovviamente è un movimento che non puoi percepire, lo si deduce da calcoli matematici

• la “regressione” della linea dei nodi (il cui spostamento dipende dall’attrazione esercitata dal Sole), è una delle conseguenze dei moti secondari, quei movimenti in cui la luna è indirettamente coinvolta, come ad esempio i moti dei corpi appartenenti al Sistema Solare, l’espansione dell’Universo, etc.

Ciclo di Sàros – “Ciclo delle eclissi”

Solo un accenno, senza entrare nei dettagli, perché l’argomento è affascinante ma assai complesso e richiederebbe da solo un altro post (e sicuramente per me un altro mese per comprendere in tutti i suoi dettagli dinamiche e calcoli complessi).

• un Ciclo di Sàros (Ciclo delle eclissi, NON è la “stagione di eclissi”) corrisponde al tempo impiegato perché la “linea dei nodi” compia un giro completo in senso orario (al contrario del moto della luna): 18 anni 10 giorni 8 ore (oppure 11 giorni 8 ore, dipende da quanti anni bisestili cadono nell’intervallo) = 223 mesi sinòdici

• durante un ciclo avvengono 28 eclissi lunari + 43 solari (o 29 + 41, dipende da quanti anni bisestili cadono nell’intervallo), tra cui parziali e totali

1 Sàros = 6.585 giorni = 18 anni 10 giorni 8 ore

A questo punto tu dirai: “è già abbastanza complicato fino a qui: cosa mi interessa adesso conoscere sto Ciclo di Sàros!?”
Risposta: “Farò finta di non aver sentito…”

A parte gli scherzi, in realtà ti può interessare parecchio, perché ti consente di prevedere quando avverrà la prossima volta l’eclisse che hai visto oggi.

18 anni: stessa eclissi, luogo diverso
54 anni: stessa eclissi, stesso luogo
1.300 anni: nuova sequenza

• Stessa eclisse, località diversa
  se vuoi rivedere la stessa eclisse e non hai problemi a spostarti di qualche migliaio di km, fidati che tra 18 anni e 10 giorni circa (1 Sàros), la vedrai uguale o molto simile (non sarà nello stesso luogo della prima volta, perché ci sono piccole variazioni nelle posizioni delle orbite, che comportano uno scarto di 8 ore e in quel lasso di tempo la Terra ha ruotato di 120° in direzione ovest)
• Stessa eclisse, stesso luogo
  se invece sei proprio una “zucca dura” e non vuoi spostarti da dove sei ora, sappi che la tua testardaggine insensata ha un prezzo: ti toccherà aspettare 3 cicli Sàros, quindi la bellezza di 54 anni e 34 giorni, quindi fai i tuoi conti in base all’età che hai in questo momento… (questo periodo di tempo è chiamato exèligmos, dal greco ἐξέλιγμος, “un giro della ruota”)

Sei della grande Famiglia Sàros o no?

• non tutte le eclissi sono della “famiglia Sàros”: vi appartengono solo le serie di eclissi separate tra loro da quell’intervallo di 6.585 giorni, pari a 18 anni, 10 giorni e 8 ore

• tutte le eclissi che appartengono alla famiglia Saros sono molto simili tra loro:
  – la Luna si trova circa nella stessa posizione rispetto al proprio nodo – e quasi alla stessa distanza dalla Terra
  – inoltre le eclissi Sàros avvengono sempre più o meno nello stesso periodo dell’anno

1 Sàros = nuova sequenza ogni 1.300 anni (in media)

• visti i leggeri cambiamenti che subiscono le posizioni nelle orbite ellittiche (ogni volta la posizione della stessa eclissi si sposta di 120°), succede che ciascuna sequenza dello stesso tipo termina in realtà dopo 1.300 anni per dar vita ad una nuova sequenza

• a causa della delle orbite ellittiche della Terra e della Luna, l’esatta durata e il numero delle eclissi in un Sàros completo non è costante: una serie può durare in realtà da 1226 al 1550 anni ed è composto da 69 a 87 eclissi, di cui circa 40 a 60 sono centrali (vale a dire, totale, ibrida o anulare)

40 serie di cicli Sàros attive
contemporaneamente

• in ogni momento sono in corso contemporaneamente circa 40 serie di eclissi di tipo Saros, identificate con un numero progressivo

• i cicli ora attivi vanno dal numero 117 al 156:
  – il primo della serie in corso è il 117 e terminerà con l’eclisse di agosto 2054
  – l’ultimo della serie è il 156 ed è partito con l’eclisse di luglio 2011

• l’eclissi ibrida del 20/04/2023 appartiene alla serie Saros 129 ed è la numero 52 su 80 eclissi della serie: pensa che quella serie è iniziata il 03/10/1103. Tutte le eclissi di questa serie si verificano al nodo ascendente della Luna. Questa eclisse fornirà dati preziosi per la ricerca futura sulla Luna, il Sole e il sistema solare in generale

500 milioni di anni:
la fine delle eclissi solari Totali!

• la luna si allontana di 3,8 cm all’anno, per cui tra 500 milioni di anni purtroppo non si verificheranno più eclissi solari Totali!

Come puoi immaginare, tuttavia, questa scadenza non è proprio “dietro l’angolo”, quindi anche tu, Spongebob, rasserenati che ne avrai ancora da vedere…

• “DUO” è quando 2 successive eclissi solari distano tra loro solo 1 lunazione

Consigli preziosi
per non diventare ciechi!

Ti invito a leggere la esauriente dispensa che su tale argomento fornisce ricchezza di particolari, ma intanto, se proprio in questo momento non ne hai voglia, ho il piacere di presentarti una simpatica scheda anche un po’ ironica che sintetizza ciò che è da fare e ciò che invece non s’ha da fare!

Per te che non conosci l’italiano e visto che il traduttore non legge le foto, riporto di seguito il testo inserito:

Visto che la gente ormai non legge i testi scritti e guarda solo le foto lo scrivo qui, disturbando apposta la foto, magari qualcuno legge…:
1 – domani ci sarà un’eclisse parziale di Sole, solo il 18% del disco coperto per cui minima e ben poco da vedere…
2 – per vederla a OCCHIO NUDO può bastare un vetro da saldatore con densità > 14, da tenere in mano davanti agli occhi, oppure appositi occhiali oscuranti, gli occhiali da sole non bastano! Evitare lastre da raggi X o pellicole fotografiche, tanto ormai non si sa neanche più come procurarsi tali materiali
3 – NON GUARDATELA con un cannocchiale, un binocolo o un telescopio anche giocattolo, se non con un apposito filtro solare che va messo davanti l’obiettivo e NON davanti l’oculare da cui si guarda: il Sole lo spacca e restate ciechi
4 – si può fotografare montando in qualche modo STABILE il vetro da saldatore DAVANTI il teleobiettivo di una reflex, queste foto le ho fatte così nel 2015, ma se non sapete come fare lasciate perdere!
5 – e ripeto: NON GUARDATE MAI il Sole con un qualsiasi strumento, men che meno con un telescopio e NON VI FIDATE del filtro solare per oculare che danno in dotazione con qualsiasi telescopietto per ragazzini (per altro non comprateli che buttate via i soldi)…
6 – se volete vederla fatevi seguire da un astrofilo esperto che sa come fare

PERICOLI
per la salute del Sistema visivo
nelle osservazioni ad occhio nudo

• l’osservazione senza protezione del Sole
  può provocare gravi danni all’apparato visivo e portare ad una cecità completa e irreversibile!

• radiazione Infrarossa del Sole
  particolarmente pericolosa: l’occhio non la percepisce (e quindi non c’è la sensazione di abbagliamento) ma è comunque in grado di danneggiare la superficie della retina. Poiché la retina non è dotata di recettori del dolore, se il danno non è molto grave, l’effetto sulla vista può essere avvertito anche molte ore dopo l’osservazione

• amplificazione danni
  Gli effetti nocivi della radiazione solare sono amplificati di centinaia di volte se nell’osservazione si usano macchine fotografiche, binocoli e piccoli telescopi senza adeguata protezione.
  Si consiglia quindi la massima attenzione!

• esposizione ambientale ai raggi UV
  contribuisce ad accelerare l’invecchiamento degli strati più esterni dell’occhio e a sviluppare la cataratta

• “cecità da eclisse”
  ustione della retina, risultato di una non corretta osservazione del Sole

• La radiazione solare che raggiunge la superficie della Terra va dalla radiazione ultravioletta (UV) con una lunghezza d’onda più lunga dei 290 nm (nanometri), alle onde radio dall’ampiezza dell’ordine del metro. I tessuti dell’occhio trasmettono alla retina nella parte posteriore dell’occhio (sensibile alla luce) gran parte della radiazione compresa tra 380 e 1400 nm

• perdita della funzione visiva che può essere sia temporanea che permanente (in funzione della gravità del danno subito)
  L’esposizione della retina a una luce intensa nella banda del visibile, danneggia i suoi sensori visivi (le cellule dei coni e dei bastoncelli). La luce scatena una serie di complesse reazioni chimiche tra le cellule, reazioni che inibiscono la loro possibilità di rispondere agli stimoli visuali, e in casi estremi, le possono distruggere

• lesione termica
  può accompagnare il danno foto-chimico alla retina, quando una persona guarda il Sole ripetutamente o per molto tempo senza una adeguata protezione per gli occhi: l’elevata intensità della radiazione nel visibile e nel vicino infrarosso causa un tale riscaldamento che cuoce letteralmente i tessuti esposti. Questo danno termico (o foto-coagulazione) distrugge i coni e i bastoncelli, creando una piccola area di cecità. Il pericolo per la vista è rilevante perché:
  – il danno apportato dalle radiazioni alla retina si verifica senza alcuna sensazione di dolore (non ci sono ricettori del dolore nella retina)
  – le conseguenze nella percezione delle immagini vengono rilevate anche diverse ore dopo l’inconveniente (Pitts, 1993)

Per le osservazioni “ad occhio nudo” del Sole
sono DA EVITARE:

• il vetro affumicato con una candela
• gli spezzoni di pellicola fotografica
• gli occhiali da sole (anche molto scuri)
• i materiali a foglio metallizzato che non siano specifici per l’osservazione del Sole
• i filtri fotografici tipo ND
• i filtri polarizzatori
• i CD ROM
• i floppy disk
• anche l’osservazione dell’immagine del Sole riflessa su superfici d’acqua va evitata, perché l’intensità della radiazione riflessa è eccessiva

Sono invece valide protezioni:

• il mezzo più economico e sicuro è costituito dal vetro per saldatura di gradazione 14, venduto in diversi negozi di ferramenta
• nei negozi di foto-cine-ottica si possono trovare degli occhiali speciali, con montature di cartone o plastica, dotati di filtri in mylar, appositamente progettati per l’osservazione del Sole. I filtri devono sempre essere utilizzati, anche quando il Sole sarà ridotto ad una falce sottile

Post didattici precedenti:

• Ma guardati luna, come funzioni…? Rivoluzione e fasi
• Ma guardati luna, come funzioni…? Distanza e “rotazione sincrona”
• Ma guardati luna, come funzioni…? Eclissi: 4 di 5 punti chiave

Primissimo post della serie:

• Ma guardati luna, ma quanto sei bella! Da falce a falce

Credits e link utili:

• Letian Wang, Eyes at Night, Paper Moon Solar Eclipse, Hydrogen Alpha Solar Eclipse, APOD 25/06/2021
• oscillazione eclittica, regressione “linea dei nodi” ed esperimenti, Claudio Arditi
• video eclissi Enrico Vitali
• animazione eclissi e nodi Giuseppe Galletta
• dispensa eclissi solare totale Franco Martinelli
• Alberto Villa, presidente Associazione Astrofili Alta Valdera
• Agatino Rifatto, Inaf Napoli, Campionati d’Astronomia
• Circolo Astrofili Talmassons, “Parliamo di eclissi“
• Katiuscia Pederneschi
• Lorenzo Busilacchi
• Raffaella Cecchi
• Anna Maria Catalano
• Marcella Botti
• Rossana Miani
• Alessandro Bianconi
• Eduardo Schaberger Poupeau
• David Kornreich
• Dominik Moser studente del prof. Christof Wiedemair
• Alfred Erardi, tramite professor Christof Wiedemair
• Dario Orizio
• Mauro Messerotti per Inaf
• Lorenzo Sestini
• Giacomo Venturin
• Jessica Sorbera
• Veronika Adamuccio
• Circolo Astrofili Talmassons
• Roberto Ciri, Emozione Natura GAE
• Cristina Cellini
• Edoardo Milanesi
• Íargo Spatium
• Rossano Del Vigna
• Alfred Erardi
• Antonis Farmakoupoulos
• Andrew McCarthy
• Blog di matematica e scienze, Scuola Secondaria di 1° grado di Bolgare
• Astrogruppe Cusanusgymnasium Bruneck, astrocusanus.blogspot.com
• Lorenzo Di Cola
• Alessio Ursino
• Hazarry HAA (Astronomical Society of Brunei Darussalam) e Njunx, Timor Est
• “Periodicità delle eclissi: ciclo di Saros“
• Associazione AstronomiAmo
• Dany Gozzi
• Tiziana “Tirtha” Giammetta

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