a cura di Renato Sansone
Analisi dettagliata delle eclissi lunari
Si ha un’eclisse di Luna quando la Terra è tra il Sole e la Luna, quindi a Luna piena, ossia con Sole e Luna in opposizione.
I nodi lunari e il loro moto
La Terra e il Sole sono sullo stesso piano, detto dell’eclittica, proprio perchè in esso si verificano le eclissi. La Luna invece descrive intorno alla Terra un’orbita, inclinata mediamente di 5.1°, che taglia il piano dell’eclittica secondo una retta, detta “linea dei nodi”; infatti sono detti “nodi” i punti in cui questa retta taglia l’orbita.
La linea non è fissa, ma si muove in senso opposto al moto della Luna, causando la cosiddetta “retrogradazione” dei nodi. Perchè ci sia un’eclisse la linea dei nodi deve trovarsi diretta verso il Sole; perciò non si ha un’eclisse ad ogni Luna nuova o piena. L’eclisse si verifica anche quando questo allineamento non è perfetto, ma si discosta di poco da una retta.
La Terra proietta verso la Luna la sua ombra e penombra. Secondo la posizione della Luna, ombra o penombra possono incontrare o no la Luna; nel primo caso si ha un’eclisse. Alla distanza della Luna il diametro dell’ombra terrestre è di circa 3 volte quello lunare; il centro della penombra ha un raggio uguale a quello dell’ombra più un diametro lunare circa.
Nel moto relativo tra Luna, l’ombra e la penombra si possono verificare vari tipi di eclisse:
– eclisse parziale di penombra: la Luna passa solo sulla Penombra
– eclisse parziale d’ombra: la Luna passa nella penombra e solo in parte nell’ombra
– eclisse totale d’ombra o eclisse totale: la Luna passa completamente nella penombra e nell’ombra.
Fascia di totalità
La larghezza della fascia di totalità dipende dalle distanze relative tra Luna/Terra e Terra/Sole e dalla posizione dell’osservatore. Normalmente la fascia varia in larghezza da 40 a 100 Km, per la maggior parte delle eclissi. Tuttavia la larghezza della fascia varia durante il percorso e (nelle eclissi anulari-totali)può essere zero in qualche punto. Se la Luna è al perigeo si dice comunemente che la fascia ha una largezza inferiore a 270 Km. In realtà questa è la larghezza massima dell’ombra su un piano parallelo al piano fondamentale.
Durata della totalità
La durata della totalità dipende dalle distanze relative Luna/Terra e Terra/Sole, dalla posizione dell’osservatore, dalla velocità dell’ombra e dall’ora considerata. Le distanze Luna/Terra e Terra/Sole determinano la larghezza della fascia nel piano fondamentale e se la velocità dell’ombra è elevata e la fascia è stretta allora la totalità è di breve durata. Il contrario accade per una durata lunga. La massima durata si ha quando l’osservatore è all’equatore, la Terra è all’afelio, la Luna al perigeo e la totalità avviene al mezzodì locale.
Relazione tra la colorazione delle eclissi di Luna e macchie solari
A.Danjon si interessò al problema della colorazione delle eclissi di Luna e stabilì una scala, assai utile in mancanza di fotometri. I valori base della scala sono:
1) Eclisse scura, grigia o bruna; dettagli lunari poco percepibili
2) Eclisse rosso scura; macchia scura al centro dell’ombra, zona esterna assai chiara.
3) Eclisse rosso mattone; il bordo dell’ombra è grigio giallo, assai chiaro.
4) Eclisse brillante ramata o arancio; bordo bluastro assai luminoso al limite dell’ombra.
Questa scala è utilizzata ancora oggi per classificare le eclissi. Il colore della Luna durante le eclissi è dovuto principalmente alla rifrazione dell’atmosfera terrestre; il colore rossastro è dovuto alle onde luminose di grande lunghezza d’onda. Danjon trovò che il colore delle eclissi lunari non è in funzione soltanto della meteorologìa terrestre, ma dall’attività solare, quindi dai cicli delle macchie solari. In un minimo di attività solare, il primo anno le eclissi sono di luminosità 1 della scala; dal secondo anno all’ottavo la luminosità cresce da 2 a 3, dall’ottva all’undicesimo le eclissi aumentano di luminosità da 3 a 4. Poi la luminosità cade bruscamente a 1 e il ciclo ricomincia.
Questa relazione purtroppo non è esatta, anche se con l’aumento del numero di macchie solari il colore tende al rossastro. Essa è molto influenzata da condizioni atmosferiche, eruzioni vulcaniche, nuvolosità generale e quindi dà solo un’indicazione di massima.
Nei dati sulle eclissi, generalmente si danno questi tempi:
P1: inizio dell’eclisse di penombra
U1: inizio dell’eclisse parziale
U2: inizio dell’eclisse totale
U3: fine dell’eclisse totale
U4: fine dell’eclisse parziale
P4: fine dell’eclisse di penombra
Durante le eclissi di Luna è possibile fare un’interessante esperienza: la determninazione dei tempi di passaggio dell’ombra all’ingresso e all’uscita da crateri e formazioni lunari.
Per queste osservazioni è sufficiente un piccolo strumento. La misura và fatta per il centro del cratere. Per meglio determinare gli istanti esatti è bene prendere 3 tempi tramite questa relazione: (T1+3 T2+T3)/5, dove T1 è l’ombra che sembra essere sull’oggetto, T2 è l’ombra sull’oggetto e T3 l’ombra è certamente sull’oggetto. I crateri più significativi sono circa 70.
Occultazioni durante le eclissi di Luna
Un altro tipo di esperienza è dato dall’osservazione delle occultazioni di stelle da parte della Luna. In quelle totali è possibile osservare l’occultazione di stelle molto deboli. E’possibile quindi contribuire alla conoscenza esatta del profilo lunare e quindi di determinarlo con precisione sempre maggiore. L’occultazione può interessare anche un pianeta.
Osservazioni
L’osservazione delle eclissi deve poter utilizzare al massimo questi eventi rari, brevi e soprattutto irripetibili. Perciò, mentre si dovrà trarre vantaggio da tutto quanto è prevedibile (tempi, durate, caratteristiche) sarà necessario notare attentamente tutto quanto si svolge sotto i nostri occhi, o quelli dei nostri strumenti. Questi ultimi non devono necessariamente essere sofisticati. I piccoli strumenti amatoriali attuali, sarebbero stati il sogno di tanti astronomi del passato, anche recente.
E’necessario fare un elenco dettagliato, la cosiddetta “checklist”, in cui segnare le attività, i tempi, le osservazioni.
Scelta del luogo
Previsioni meteorologiche generali
Zone alternative di osservazione.
Strumentazione
Cronometro (tempo universale e civile)
Telescopio o binocolo
Macchine fotografiche
Batterie nuove
Filtri
Cavalletti
Blocchi per note
Matita
Pile a torcia
Registratore (audio e video)
Rilevare tempo di inizio eclisse
Foto del contatto e degli istanti successivi
Foto del campo con stelle e/o pianeti
Temperatura
Reazioni di piante e animali
Osservazioni di occultazioni, dei paesaggi dell’ombra sulle formazioni lunari
Foto sovrapposte delle varie fasi dell’eclisse ad intervalli voluti
Le prossime eclissi di Luna
3 Marzo 2007 (Totale)
21 Febbraio 2008 (Totale)
16 Agosto 2008 (Parziale)
31 Dicembre 2009 (Parziale)
15 Giugno 2011 (Totale)
28 Settembre 2015 (Totale)
7 Agosto 2017 (Parziale)
31 Gennaio 2018 (Totale)
27 Luglio 2018 (Totale)
21 Gennaio 2019 (Totale)
16 Luglio 2019 (Parziale)
28 Ottobre 2023 (Parziale)
7 Settembre 2025 (Totale)
28 Agosto 2026 (Parziale)
Bibliografia
– eclissi di Luna e di Sole visibili dall’Europa (Salvo de Meis e Jean Meeus).
