Il cielo mese dopo mese

Anche chi non conosce dettagliatamente il cielo stellato si sarà comunque reso conto che le costellazioni visibili in inverno non sono le stesse che osserviamo in estate. Si può tuttavia prevedere in anticipo quali stelle saranno osservabili e quindi predisporre delle mappe celesti che riproducano il cielo nell’arco di un anno intero. L’aspetto del cielo notturno cambia in continuazione, anche se lentamente, a causa della rotazione della volta stellata attorno al Polo Nord celeste e a causa del moto orbitale della Terra intorno al Sole. La ragione di questa variazione è semplice da comprendere una volta conosciuto l’orologio celeste sul quale è regolato il movimento delle stelle.

La sfera celeste compie un giro completo intorno alla Stella Polare in  23^h 56^m, intervallo di tempo che viene definito giorno siderale. Viceversa, il giorno solare, quello misurato dagli orologi, dura esattamente 24^h. Le stelle perciò sorgono (e tramontano) con quattro minuti di anticipo rispetto al giorno precedente. La differenza può sembrare insignificante, ma col passare dei giorni si accumula e dopo un mese diventa 120 minuti (30 x 4), cioè due ore piene. In un anno il ciclo si ripete esattamente (12 x 2 ore = 24 ore). La regola da ricordare è quindi: 1 mese dopo = 2 ore prima. Torneremo a parlare più dettagliatamente di questo argomento negli articoli che dedicheremo alla misura del tempo. 

Stelle, costellazioni e stagioni

A titolo di esempio consideriamo Sirio, la stella più luminosa dopo il Sole, nel suo ciclo di levata e tramonto nell’arco dei dodici mesi:

1° Gen   sorge alle 19    tramonta alle 3

1° Feb    sorge alle 17    tramonta alle 1

1° Mar    sorge alle 15    tramonta alle 23

1° Apr    sorge alle 13    tramonta alle 21

1° Mag   sorge alle 11    tramonta alle 19

1° Giu    sorge alle  9     tramonta alle 17

1° Lug   sorge alle  7     tramonta alle 15

1° Ago  sorge alle  5     tramonta alle 13

1° Set   sorge alle  3     tramonta alle 11

1° Ott    sorge alle  1     tramonta alle 9

1° Nov   sorge alle 23    tramonta alle 7

1° Dic    sorge alle 21    tramonta alle 5

1° Gen   sorge alle 19    tramonta alle 3

Dalla tabella notiamo perciò che il periodo migliore per osservare Sirio è quello compreso tra i mesi di novembre e febbraio. Questo non vuol dire che non sia visibile in primavera o in autunno, la differenza consiste soltanto nella scomodità dell’ora o nel breve intervallo utile. Parlando di stelle e costellazioni di una particolare stagione ci riferiamo quindi al periodo in cui è più conveniente l’osservazione, in genere nelle 3/4 ore che seguono il tramonto del Sole.

Le costellazioni circumpolari

La migliore visualizzazione della regola precedente è tuttavia nel movimento delle costellazioni circumpolari, che, proprio perché sempre visibili, possono essere seguite nell’intero ciclo annuale. Abbiamo visto che la sfera celeste ruota in senso antiorario intorno al polo celeste nord, otticamente identificato dalla Stella Polare. Le costellazioni dell’Orsa Maggiore e di Cassiopea possono essere paragonate ai piatti di una bilancia che nella Polare ha il proprio punto di equilibrio.

Le costellazioni di Cassiopea e delle due Orse

Consideriamo ora le stelle principali di queste costellazioni: nel caso di Cassiopea la tipica configurazione a M o W, per l’Orsa Maggiore le celebri sette stelle che delineano l’asterismo del Grande Carro. Annotiamo la loro posizione alle 22.00 dei primi giorni dell’anno e ripetiamo l’osservazione alla stessa ora, ma tre mesi dopo. In questo intervallo di tempo l’anticipo accumulato dalla sfera celeste rispetto alla rotazione terrestre ammonta a 6 ore (90 giorni x 4 minuti/giorno = 360 minuti). La posizione delle costellazioni sarà perciò traslata in avanti di un quarto di giro (6/24) rispetto alla posizione originaria. Ripetendo l’osservazione a distanza di tre mesi, ma sempre alla stessa ora, l’anticipo sarà di mezzo giro e dopo altre due osservazioni si completa il ciclo di dodici mesi, ritornando alla configurazione di partenza.

Fin dai tempi antichi si comprese che il cielo poteva fungere da orologio e da calendario. Osservando le costellazioni, in questo caso l’Orsa Maggiore e Cassiopea, gli antichi osservatori del cielo erano quindi in grado di misurare il trascorrere del tempo, non solo durante una singola notte ma anche per tutto l’arco dell’anno.

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