SEZIONE ECLISSI - Le notti della Luna rossa

Tra i fenomeni celesti più emozionanti e incredibili che esistono, di sicuro ci sono le eclissi. Chi ha avuto la fortuna di vedere un eclisse di Luna o a maggior ragione di Sole di sicuro la porterà per tutta la vita tra i ricordi più belli. Vedere il Sole che scompare divorato dal disco lunare e tutto attorno un tramonto a 360°, le stelle visibili in cielo, la temperatura che scende di colpo, questa ombra che striscia sul suolo e sembra penetrare ovunque... sensazioni uniche impossibili da immaginare finché non si provano sulla propria pelle. Osservare la Luna piena in cielo e vedere che piano piano viene coperta da un ombra fino a diventare rosso sangue, sapere che è la Terra a causare tutto ciò, fa cambiare veramente punto di vista. Ci immaginiamo fuori dal nostro pianeta, fuori dal Sistema Solare, a guardarci girare pazientemente intorno alla nostra stella, seguiti dal nostro fedele satellite ed è allora che ci sentiamo piccoli, quasi insignificanti, in balia di forze cosmiche che piano piano cerchiamo di indagare e conoscere. Per sfruttarle? No, per ammirarle!

Alberto Villa, presidente dell'AAAV, ci conduce in questo viaggio nel mondo delle eclissi, per spiegarci quando ammirarle, perché avvengono, come riuscire a fotografarle e perché no? Per stupirci ancora insieme come dei bambini di fronte a questi meravigliosi fenomeni! Lascio subito la parola a lui che sono sicura vi emozionerà con i suoi racconti e i suoi ricordi.

Presso i popoli primitivi la scomparsa del Sole o della Luna destava solitamente angoscia e terrore. Oggi, fra i tanti fenomeni celesti visibili ad occhio nudo, l'eclisse (di Sole o di Luna) è fra quelli più spettacolari e coinvolgenti, che più colpiscono l'immaginazione di chi li osserva.

Proprio come tutti i corpi illuminati dal Sole, anche la Terra e la Luna proiettano un cono d'ombra. Nel momento in cui la Luna (plenilunio) piena entra nel cono d'ombra della Terra avviene un'eclisse di Luna. Viceversa, quando la Luna (novilunio) proietta il proprio cono d'ombra sulla Terra si ha un'eclisse di Sole (Fig. 1). Diversamente dalla impressione che si può avere, sono più numerose le eclissi di Sole rispetto a quelle di Luna; le prime però si possono osservare solo da piccole zone della superficie terrestre, mentre le ultime sono visibili dall'intero emisfero notturno. È per questo motivo che le eclissi di Luna, per una data località, sono molto più frequenti di quelle di Sole.

Osservando la Fig. 1, potremmo supporre che ad ogni novilunio si verifichi un’eclisse di Sole, e ad ogni plenilunio un’eclisse di Luna: questo potrebbe accadere solo se l’orbita della Terra intorno al Sole (detta eclittica) e quella della Luna intorno alla Terra giacessero sullo stesso piano.  

Diversamente, l'orbita lunare è inclinata di 5° 9' rispetto all'eclittica e la linea di intersezione dei due piani orbitali prende il nome di linea dei nodi (fig. 2). In questa illustrazione risulta evidente come effettivamente non si verifichi una eclisse ad ogni Luna Nuova e ad ogni Luna Piena: come si può notare infatti, l'allineamento fra Sole, Terra e Luna è un fenomeno molto più raro: la Luna e il Sole devono trovarsi entrambi in prossimità della linea dei nodi affinché i tre corpi si trovino allineati per generare il fenomeno di una eclisse. Per quanto ovvio, la Terra è sempre attraversata dalla linea dei nodi.

 In questo articolo ci occupiamo delle eclissi di Luna: il prossimo sarà dedicato a quelle di Sole. 

Le eclissi di Luna

Come già accennato, un'eclisse di Luna si verifica quando la Terra è interposta tra il Sole e la Luna e proietta la propria ombra su quest'ultima (Fig. 3). L'ombra ha la forma di un cono (che in corrispondenza della Luna ha ancora dimensioni più grandi del nostro satellite) all’interno del quale il Sole appare completamente nascosto dalla Terra. Attorno all’ombra si genera un cono ancora più ampio che costituisce la penombra, ovvero lo spazio dal quale il Sole appare solo parzialmente coperta dal disco della Terra.

Si possono avere perciò vari tipi di eclissi di Luna (Fig. 4), a seconda che la Luna entri totalmente (eclissi totale) o parzialmente (eclissi parziale) nel cono d'ombra, totalmente o parzialmente nel cono di penombra (eclissi di penombra).

Indipendentemente dal tipo di eclisse di Luna (totale, parziale o di penombra), il fenomeno può essere osservato dal 50% del globo terrestre, e più precisamente da qualsiasi luogo della Terra nel quale sia notte, come si può facilmente comprendere osservando le Figg. 3 e 4. 

Un' eclisse totale di Luna (Fig. 5) si verifica quando il nostro satellite transita completamente attraverso l'ombra della Terra. La Luna attraversa prima la penombra, poi l'ombra e infine, dopo esserne uscita, trova di nuovo il cono di penombra. 

Un' eclisse parziale si verifica quando la Luna non è abbastanza vicina all'eclittica da poter transitare interamente nel cono d’ombra terrestre, quindi viene occultata solo in parte mostrando una porzione più o meno grande sempre illuminata direttamente dai raggi solari. È sicuramente di minore interesse rispetto alle eclissi totali.        

Un' eclisse lunare di penombra si verifica quando la Luna transita solo ed esclusivamente all’interno del cono di penombra generato della Terra, senza riuscire ad intercettare il cono d’ombra: il fenomeno si mostra poco appariscente e spesso difficilmente percettibile ad occhio nudo.

Potrebbe essere visibile una piccolissima parte dell'ombra, ma solo se la Luna transita completamente all'interno della penombra: in questo caso, l'eclissi penombrale è totale; se invece ne viene oscurata solo una parte, l'eclissi penombrale è parziale. Lo spettacolo di maggiore suggestione è sicuramente offerto da una eclisse totale di Luna nel corso della quale, in considerazione del fatto che il nostro satellite entra completamente nel cono d’ombra della Terra, potremmo aspettarci di assistere alla completa sparizione della Luna. Cosa che invece non accade in quanto durante la fase di totalità la Luna assume una caratteristica colorazione rossa: il fenomeno (Fig. 6) è causato dall’atmosfera terrestre e dalla rifrazione indotta sui raggi solari che assorbe e trattiene le lunghezze d’onda più corte dello spettro (luce tendente al blu) lasciando invece passare quelle più lunghe (luce tendente al rosso).

È sempre per effetto della rifrazione da parte dell’atmosfera terrestre che molto spesso osserviamo il tramonto con la sua caratteristica colorazione rossa. Proprio per il fatto che i raggi solari che raggiungono parzialmente la Luna attraversano l’atmosfera e ne subiscono la rifrazione, il colore tendente al rosso del nostro satellite durante una eclisse totale può essere più o meno intenso e cupo anche in relazione alla presenza di polveri in sospensione immesse nell’atmosfera stessa da eruzioni vulcaniche recenti.

La tonalità rossa e la luminosità della Luna durante la totalità dipendono anche da un parametro importante per definire che tipo eclisse andremo ad osservare: la "grandezza", detta pure "magnitudine". Con magnitudine 0,7 si indica una eclisse parziale nella quale il 70% del disco lunare è immerso nell'ombra terrestre; grandezza uguale a 1 significa che il bordo lunare sfiora un bordo dell'ombra: in questo caso si avrà una breve durata della fase di totalità. Una magnitudine o grandezza superiore a 1 (es. 1,2) indica un'immersione cospicua nel cono d'ombra della Terra con una conseguente durata maggiore della fase di totalità dell'eclisse. Il valore della magnitudine è direttamente proporzionale alla durata della totalità, che è tanto maggiore quanto più la Luna si avvicina al centro del cono d’ombra generato dalla Terra (Fig. 7).

Osservando la Fig. 7 possiamo notare che nei diagrammi “b” e “c” relativi a due eclissi totali di Luna, compaiono alcune sigle che sono riferite ai contatti, ovvero i tempi di inizio / fine delle varie fasi, tempi che bisogna conoscere in anticipo nel caso si voglia osservare o riprendere il fenomeno.

Si riporta di seguito la tabella relativa all’eclisse totale del 15 Giugno 2011 (espressa in ora locale), utile anche per rendersi conto dei tempi che possono regolare questo evento astronomico

Per quanto ovvio, nell’eclisse parziale presa in considerazione alla lettera “a” in Fig. 7 non compaiono le sigle “U2” e “U3” utilizzate per indicare i tempi di inizio / fine totalità.

L’arrossamento e l’attenuazione della luminosità del disco lunare durante la totalità saranno pertanto direttamente proporzionali a due principali fattori:

1. la quantità di polveri in sospensione nell’atmosfera terrestre (di norma collegata a eruzioni vulcaniche recenti rispetto alla data dell’eclisse);
2. la magnitudine dell’eclisse, in quanto al crescere di questo valore avremo un passaggio sempre più vicino al centro del cono d’ombra della Terra che è ovviamente la zona più buia.

Per classificare la luminosità della Luna durante la fase di totalità si utilizza la scala di Danjon (dal nome del suo ideatore) qui di seguito riportata in tabella, con valori che vanno dallo “zero” per le eclissi più scure e arrivano al “sei” per quelle più luminose.

La spettacolarità di questo fenomeno celeste consiste principalmente nel fatto che la Luna diventa di colore rossastro (a volte molto cupo, fino quasi a scomparire come nel caso dell’eclisse totale di Luna del 15 giugno 2011) e tornano ad essere visibili anche le stelle meno brillanti che, in assenza di eclisse, sono sopraffatte dalla luminosità della Luna piena. Solo in queste occasioni è perciò possibile vedere la Luna piena di colore rosso / arancio immersa in un cielo punteggiato di stelle.

Alberto Villa