Progetto eclissi

Un’eclissi di Sole è un fenomeno prospettico che coinvolge la Luna e il Sole stesso.

La Luna, il nostro satellite naturale, ruota intorno alla Terra in circa 29 giorni. Il fenomeno delle fasi ne è la prova più evidente e da questo possiamo iniziare a comprendere qualcosa in più su questa apparentemente semplice configurazione geometrica.

Un’eclissi totale di Sole si verifica infatti quando la Luna si trova esattamente tra la Terra ed il Sole, quindi sempre e solo in fase di Luna nuova. Proprio come qualsiasi ostacolo che blocca la luce solare, il nostro satellite naturale proietta un’ombra dal diametro di poche centinaia di chilometri su alcune fortunate zone della Terra.

A rendere il gioco ancora più interessante e, purtroppo, raro, ci sono due fattori:

1. Se le eclissi si verificano sempre con la luna nuova, perché non abbiamo un’eclissi di Sole ogni mese? Perché purtroppo (o per fortuna, dipende dai punti di vista), l’orbita della Luna non giace sullo stesso piano dell’orbita della Terra intorno al Sole, ma è inclinata di circa 5°. Senza entrare troppo nei dettagli, questo significa che ad ogni Luna nuova, quando effettivamente il nostro satellite dovrebbe trovarsi tra noi ed il Sole, in realtà esso si trova leggermente più in alto o più in basso rispetto all’orbita della Terra, con il risultato che l’ombra proiettata dal suo disco cade nello spazio.
2. Il diametro apparente della Luna, ovvero l’angolo che sembra sottenderci nel cielo, è circa uguale a quello che ci sottende il ben più distante Sole. Il risultato? La Luna riesce quasi sempre a coprire per intero il disco solare se ci si trova nella zona giusta, facendo calare improvvisamente la notte sull’ambiente circostante. Il termine “quasi sempre” non è casuale, perché l’orbita della Luna attorno alla Terra non è circolare ma ellittica. In conseguenza di ciò, quando il satellite si trova nel punto più lontano, il diametro apparente è inferiore a quello del Sole, con il risultato che l’eventuale eclissi non sarà totale ma anulare: la Luna sembra entrare letteralmente nel disco solare producendo un anello di fuoco che però non risulta spettacolare come un’eclissi totale perché sulla zona interessata non cala la notte.Ecco quindi spiegata la rarità delle eclissi di Sole, specialmente quelle totali: la Luna non solo non deve trovarsi alla massima distanza dalla Terra, altrimenti non coprirebbe il disco solare, ma nella fase di luna nuova la sua posizione deve essere a ridosso o molto vicina al punto in cui l’orbita interseca il piano orbitale terrestre. Se tutto questo non bastasse, il diametro apparente, al massimo di poco maggiore di quello solare, rende accessibile la fase totale di un’eclissi solamente ad una stretta regione terrestre non più ampia di 200 km e lunga qualche migliaio.

Senza dover fare complessi ed astrusi calcoli matematici, si comprende bene che l’eventualità che una zona della Terra possa venire interessata da un’eclissi totale di Sole sia estremamente ridotta.

Si, ma quanto ridotta? Basti pensare che l’ultima eclissi solare totale visibile dall’Italia si è verificata nel Febbraio 1961 e la prossima è prevista per il 2081!

L’ultima eclissi di Sole che ha interessato l’Europa si è verificata l’11 Agosto 1999, la prossima sarà nel 2026, limitata alla parte nord-orientale della Spagna.

Se diamo uno sguardo a tutto il mondo, le cose vanno meglio, ma non quanto si crede.

Spesso le eclissi totali si verificano infatti in luoghi molto lontani e difficilmente accessibili, come quella dell’11 Luglio 2010 visibile solamente dall’isola di Pasqua, o quella del 1 Agosto 2008 che ha interessato principalmente polo nord e Siberia.

A complicare la situazione possiamo aggiungere uno sguardo al futuro, che non sembra affatto promettente; stiamo infatti per entrare in un periodo nel quale le eclissi totali di Sole saranno molto rare. Ad esclusione di quella del 20 Marzo 2015 che interesserà le remote isole Svalbard, a circa 1000 km dal polo nord, sulla Terra non vi sarà più un’eclissi totale di Sole fino al 12 Agosto 2026.

L’appuntamento del prossimo Novembre diventa quindi ancora più importante se non vogliamo aspettare altri 14 anni!

Elenco e zone di visibilità delle prossime eclissi solari. In blu quelle totali, le uniche durante le quali scende la notte.

Al di là della rarità delle eclissi totali di Sole che contribuisce a renderle affascinanti a priori, proprio come dei rari gioielli, cosa spinge gli appassionati di tutto il mondo ad affrontare traversate di migliaia di chilometri per osservare la fase clou di un evento che nella migliore delle ipotesi ha una durata massima di 7 minuti appena?

Difficile comprendere le emozioni che si possono provare osservando la fase totale di un’eclissi di Sole se non si ha mai avuto la fortuna di assistervi; io ci provo, aiutandomi con qualche foto e video che spero vi aiutino a comprendere lo spettacolo al quale potremo assistere.

Al centro della fascia interessata da un’eclissi totale di Sole l’evento inizia come molte delle eclissi parziali che probabilmente avrete già visto con i vostri occhi.

Nulla cambia nel paesaggio, almeno in prima impressione. Anche se il Sole è coperto per oltre l’80% dalla Luna, non notiamo cambiamenti nell’illuminazione dell’ambiente circostante.

La nostra stella è ancora troppo brillante per essere osservata ad occhio nudo. Solamente con un opportuno e sicuro filtro solare si può notare che effettivamente ne manca un pezzo. Carino, curioso, ma forse non abbastanza emozionante.

Mano a mano che la Luna avanza e comincia a coprire, lentamente, più dell’80% del disco solare, i più attenti cominceranno a notare una strana luce. E’ come se di fronte al Sole ci fossero delle sottili nubi che ne riducono la luminosità, ma il cielo è sereno e questo comincia a confondere il nostro cervello che non trova una spiegazione alle informazioni che sta raccogliendo dai sensi.

Con il Sole coperto per oltre il 90%, la luce che ci arriva è simile a quella di un’uggiosa giornata d’autunno. Comincia ad alzarsi una leggera brezza provocata dal raffreddamento del suolo. Il paesaggio sembra ovattato. Suoni e movimenti sembrano rallentati. Il Sole è di nuovo troppo brillante per osservarlo ad occhio nudo e sembra quindi sempre lo stesso.

Se abbiamo la fortuna di trovarci vicino alle folte fronde di un albero, possiamo cominciare a notare qualcosa di strano in terra: la luce solare che filtra attraverso le strette trame di rami e foglie proietta decine di sottili falci solari.

Il momento migliore deve ancora arrivare però, e lo farà in modo talmente iprevedibile e rapido che vi lascerà senza fiato per diversi secondi.

Con la Luna che copre circa il 95% del Sole, la luce comincia a scarseggiare, ma è ancora giorno. Se osserviamo con un paio di occhialini solari possiamo apprezzare il movimento della Luna su quello che rimane del Sole.

Se ci troviao su una collina più alta del paesaggio circostante, potremmo osservare l’ombra della Luna che avanza verso di noi e come una spessa e velocissima nuvola comincia a far calare la notte tutt’intorno.

L’ombra della Luna ripresa dallo spazio

Le colline in lontananza diventano buie, così come l’orizzonte; qualche secondo di attesa e questa ombra scura ci investe alla velocità di 2800 km/h.

Tutto ad un tratto, in una frazione di secondo, cala il buio quasi totale.

Non è un tramonto, non è una nuvola che copre il Sole: è qualcosa di unico che trasforma un soleggiato giorno in una limpida e strana notte.

Se alziamo lo sguardo al cielo senza più aiutarci con il filtro solare, possiamo assistere ad un gioco di colori e luci meraviglioso.

Il Sole è completamente nero e circondato da un anello brillante che sfuma nel cielo. Stiamo osservando la sfuggente corona solare, l’atmosfera della nostra stella, altrimenti invisibile perché milioni di volte più debole della rovente superficie solare.

La corona solare

Allargando lo sguardo il quadro è completo. Non servono telescopi, neanche binocoli: il nostro occhio è lo strumento migliore.

Per oltre mezzo cielo attorno al Sole eclissato si osservano stelle e pianeti brillanti, come se ci trovassimo in una notte di Luna piena.

Si, anche di giorno, sebbene nascosti dalla nostra brillante atmosfera, così essenziale per la vita sulla Terra, le stelle sono sempre lì pronte a ricordarci il nostro posto in questo magnifico Universo.

Fase totale di un’eclissi di Sole

L’ombra della Luna non riesce ad oscurare tutto il cielo perché troppo stretta. Durante questi pochi minuti potremmo quindi assistere ad un lento spostarsi di tinte e colori.

L’orizzonte resterà quasi completamente fuori dall’ombra della Luna, risultando quindi brillante e tendente ai colori del tramonto. L’arco scuro centrato attorno al Sole che ci permette di vedere le stelle e rende il cielo scuro quasi come di notte, lentamente si sposterà liberando parti di cielo da una parte ed oscurandone altre, come se fosse un gigantesco buco nel sottile strato di atmosfera che ci separa dallo spazio.

Meravigliati da cotanta bellezza, quasi non ci accorgiamo di cosa succede all’ambiente circostante. La temperatura è scesa bruscamente di diversi grandi, probabilmente anche 10 se siamo nel mezzo della giornata; il vento si è acuito, la natura di colpo si è addormentata e tutt’intorno tace.

Pochi secondi per gustarsi una situazione così irreale e allo stesso tempo unica, poi dal Sole comincia ad uscire il primo raggio di luce.

La Luna sta abbandonando il disco della nostra stella; le sue montagne più alte cominciano a giocare con la luce del Sole mostrandolo e nascondendolo subito dopo. Questo è l’avvertimento che la fase totale sta per finire.

Così come queste strane tenebre sono giunte lasciandoci senza parole e facendoci precipitare in una situazione completamente diversa, con la stessa velocità ora ci abbandonano. Una manciata di secondi e il giorno ritorna come se niente fosse accaduto.

Questo è il ciclo della Natura; questa è un’infinitesima parte del meraviglioso Universo che abbiamo la fortuna di poter osservare con sublime consapevolezza

Molti di voi probabilmente avranno assistito alle fasi parziali di un’eclissi di Sole, magari aiutandosi con rimedi fatti in casa e assolutamente da evitare, come lastre fotografiche, floppy disk, maschere da saldatore.

Se non avete più di 50 anni e non siete andati fuori dal nostro paese, non avete di sicuro mai assistito alla fase totale di un’eclissi di Sole, sicuramente lo spettacolo più bello della Natura.

Se siete arrivati in questo sito, saprete già che il prossimo Novembre la costa nord-orientale dell’Australia sarà interessata da questo rarissimo evento cosmico.

Se pensate che non valga la pena spostarsi così tanto per un’eclisse totale di Sole, aspettate di comprendere cosa si può effettivamente osservare, al di là dello spettacolo di un paese-continente che offre bellezze naturalistiche uniche, senza contare il fatto che se mancate l’appuntamento di Novembre, dovreste aspettare fino al 2026!

Per osservare le varie fasi dell’eclisse è necessario eliminare la sensazione di abbagliamento che si percepisce quando si guarda direttamente il disco solare. Questo è un aspetto molto importante e da non sottovalutare. L’osservazione del Sole, senza protezione, può provocare gravi danni all’apparato visivo e portare a una cecità completa e irreversibile.

Particolarmente pericolosa è la radiazione infrarossa emessa dal Sole: l’occhio non la percepisce, ma questa 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 (il risultato di una non corretta osservazione del Sole nel corso dell’eclisse è la “cecità da eclisse”, ovvero l’ustione della retina). Inoltre 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.

Iniziamo quindi dicendo quello che si deve ASSOLUTAMENTE EVITARE

•  le osservazioni dirette ad occhio nudo del Sole
•  il vetro affumicato con una candela
• gli spezzoni di pellicola fotografica (Alcune delle più recenti emulsioni sono confezionate con bagni di colore al posto dell’argento, e quindi non sono sicure. I negativi in bianco e nero con immagini (come ad esempio lastre a raggi X) sono altrettanto inaffidabili)
• gli occhiali da sole (anche molto scuri, anche più paia sovrapposte)
•  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, DVD e i floppy disk

NB:

• Anche l’osservazione dell’immagine del Sole riflessa su superfici d’acqua va evitata, perché l’intensità della radiazione riflessa è eccessiva.
• Qualsiasi strumento ottico si utilizzi deve essere dotato di un filtro appositamente realizzato per osservazioni solari, le soluzioni improvvisate sono da evitare. Per esempio nel caso si utilizzi un piccolo telescopio non si devono utilizzare filtri solari da avvitare all’oculare, perché potrebbero spezzarsi e rendere istantaneamente cieco l’osservatore.

Invece è buona norma usare uno dei seguenti mezzi:

* Per l’osservazione diretta:

• 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.
• Esistono anche filtri in vetro o in gelatina che permettono di osservare il Sole senza alcun rischio. Assomigliano ai filtri in Mylar, ma sono di migliore qualità e trasmettono un’immagine più nitida del Sole, senza la tipica colorazione blu dei primi. Anche i filtri in gelatina si possono trovare sotto forma di occhiali da eclisse; anche se sono più costosi di quelli in Mylar, sono da preferire perché di migliore qualità. Vanno usate le stesse precauzioni indicate per i filtri in Mylar, sia per l’uso sotto forma di occhiali che per l’uso abbinato a strumenti ottici.

* In alternativa all’osservazione diretta usare uno dei seguenti metodi per l’osservazione indiretta:

• Il metodo più sicuro ed economico è il metodo della pin-hole camera <http://www.pinhole.cz/en/pinholecameras/whatis.html> (detta anche camera oscura). Si utilizza un foro per formare una immagine del Sole su uno schermo posto a distanza dietro l’apertura. Utilizzando un cartone con più fori, (o un cappello di paglia tessuto a maglie larghe oppure le stesse dita intrecciate), si ottengono gruppi di immagini del Sole sullo schermo. (Un effetto simile può essere osservato sul suolo sotto una pianta (meglio se latifoglia): la molteplicità di fori creati dal sovrapporsi delle foglie produce centinaia di immagini a forma di falce di luna, caratteristiche della fase parziale).
• Anche binocoli o piccoli telescopi montati su cavalletto possono essere usati per proiettare un’immagine ingrandita su un cartoncino bianco.
•  Metodo dello specchio: prendete un semplice specchio, tipo quelli quadrati, tascabili, e riflettete l’immagine del sole su una parete a distanza di almeno qualche metro. Questo metodo funziona bene solo su grandi distanze. (Noterete che la riflessione inverte il senso del moto dell’ombra della luna sul disco solare, e il verso del moto del sole nel ciel) Per esempio uno specchietto da dentista, posto a circa 10 metri di distanza, fornisce un’immagine del disco solare del diametro di circa 10 cm. (Si può anche usare uno specchio più grande, coprendone le parti non usate con nastro adesivo o carta)
• la tecnica del proiettore Handojo, (descritto da Andrianto Handojo in Applied Optics, 15 ottobre 1989, p. 4293 e da Roger W. Sinnott, Sky & Telescope, luglio 1991, p. 79-85.z) cfr. <http://www.pd.astro.it/eclisse/proiett.htm>

Tutti questi sistemi possono essere utilizzati per assicurare a un gruppo di osservatori una visione sicura delle fasi parziali di una eclisse, *facendo però molta attenzione affinché nessuno guardi DIRETTAMENTE attraverso uno di tali strumenti*. Il principale vantaggio del metodo della proiezione consiste proprio nel fatto che nessuno stia guardando direttamente il Sole; lo svantaggio è che lo schermo deve essere piazzato ad almeno un metro di distanza dal foro (sorgente) affinché l’immagine sia abbastanza grande da poter essere osservata facilmente.

I filtri devono sempre essere utilizzati, anche quando il Sole sarà ridotto ad una falce sottile. L’unico momento in cui il Sole può essere osservato senza pericolo ad occhio nudo è la fase della totalità, quando la Luna copre completamente il disco del Sole.

Guardare senza adeguate precauzioni un eclisse anulare o parziale, o le fasi parziali di un’eclisse totale, presenta sempre dei rischi. Anche quando risulta oscurato il 99% della superficie solare (fotosfera) durante le fasi di parzialità di una eclisse di Sole, la minima parte scoperta è sempre abbastanza luminosa da poter causare una ustione alla retina, anche quando il livello di illuminazione è comparabile a quello del crepuscolo.