Cos’è un’eclissi?

L’eclissi, o eclisse, è un evento ottico-astronomico che avviene quando un qualsiasi corpo celeste, come un pianeta o un satellite, si interpone tra una sorgente di luce, ad esempio una stella o un corpo che brilla di luce riflessa, e uno dei due corpi celesti sopracitati. Il secondo corpo quindi, entra nel cono d’ombra o di penombra del primo.

In astronomia viene genericamente usato anche il termine “occultazione“, sebbene quest’ultimo termine venga utilizzato perlopiù quando si tratta di stelle o pianeti più lontani dalla Terra. In assenza di altre specificazioni infatti sono, di solito, riferite al sistema Sole-Terra-Luna.

Eclissi nel sistema Sole-Terra-Luna

Le eclissi più tipiche sono quelle riferite al sistema Sole-Terra-Luna. Esse avvengono soltanto in quei determinati momenti in cui i tre corpi celesti sono perfettamente allineati. Tuttavia, il piano su cui giace l’orbita del moto di rivoluzione della Luna intorno alla Terra è inclinato di circa 5° 9′ rispetto a quello dell’eclittica (piano su cui giace l’orbita di rivoluzione della Terra intorno al Sole). Se i due piani coincidessero perfettamente in ogni mese lunare, si avrebbe un’eclissi di Sole in corrispondenza del novilunio e una di Luna in corrispondenza del plenilunio. Questa avviene soltanto quando i tre corpi sono vicini alla linea di intersezione dei due piani di rivoluzione (linea dei nodi). Questo dunque si verifica più raramente, con una frequenza di 4 o 5 eventi ogni anno.

Si distinguono in:

Eclissi lunare

Se la Luna si trova in opposizione, cioè nella fase di plenilunio, mentre attraversa un nodo si ha un’eclissi di Luna perché la Luna si trova a passare nel cono d’ombra creato dalla Terra. Poiché i due corpi continuano a muoversi rispetto al Sole, la durata dell’oscuramento dipende dal tempo impiegato dalla Luna a percorrere tutta la parte di spazio in ombra. Durante questo intervallo di tempo si ha un’eclissi totale che può durare fino a 100 minuti. Quando la Luna non si trova esattamente nella posizione nodale, entra solo parzialmente nella zona d’ombra; in questo caso si avrà una eclissi parziale. Quando la Luna attraversa il cono di penombra, si avrà un’eclissi di penombra. Si possono vedere da qualunque punto della superficie terrestre dove la Luna sia sopra l’orizzonte.

Eclissi solare

Quando la Luna si trova a passare attraverso un nodo quando è in congiunzione (novilunio), proietta un cono d’ombra sulla superficie terrestre dando così luogo ad un’eclissi di Sole. Durante questo fenomeno la Luna copre completamente il Sole (eclissi totale) o parzialmente (eclissi parziale). Dal momento che il Sole è circa 400 volte più grande della Luna, ma è anche circa 400 volte più lontano dalla Terra, il cono d’ombra prodotto dalla Luna può raggiungere la superficie terrestre e oscurare la vista del disco solare, anche se ciò accade per tempi brevi e solo in zone limitate.

L’entità del fenomeno dipende dalle maggiori o minori distanze Terra-Sole e Terra-Luna. Se la Luna si trova nella posizione di massima vicinanza alla Terra (perigeo) e contemporaneamente la Terra si trova alla massima distanza dal Sole (afelio), il cono d’ombra della Luna è della massima grandezza e il disco solare appare nelle sue dimensioni minori (dimensioni apparenti in quanto dipendenti dalla distanza): in queste condizioni si ha un’eclissi totale che interessa aree ristrette della superficie terrestre.

Nelle zone circostanti, dove si proietta il disco di penombra, si ha un’eclissi parziale. Nella situazione contraria, Luna in apogeo e Terra in perielio, il cono d’ombra prodotto dalla Luna è minore e la misura del disco apparente del Sole maggiore; in questo caso sulla superficie terrestre si proietterà il cono di penombra, mentre il cono d’ombra non toccherà la superficie terrestre: si parla quindi di eclissi solare anulare. La durata delle eclissi totali è al massimo di 7 minuti e mezzo, mentre quelle anulari durano circa 12. Esiste poi un ultimo tipo di eclissi solari, contenenti l’effetto combinato di eclissi totale in alcuni luoghi della Terra e anulare in altri, parlando, in questo caso, di eclissi ibrida.

Frequenza

Le eclissi solari sono più comuni di quelle lunari. Ce ne sono almeno due ogni anno e in casi eccezionali possono arrivare anche a cinque. Invece in un anno si possono verificare da zero a tre eclissi lunari e, la maggior parte degli anni, ne ha due. Tuttavia, per un osservatore in una data posizione le eclissi lunari sono più frequenti, perché ognuna è visibile da quasi tutto l’emisfero terrestre notturno rivolto verso la Luna, mentre quelle solari sono visibili solo da un’area molto limitata. Le eclissi possono essere previste con molto anticipo, conoscendo il moto orbitale dei corpi interessati; entrambe sono in qualche modo periodiche. La loro ciclicità era nota anche nell’antichità, dove, per prevedere le eclissi, si utilizzava il cosiddetto ciclo di Saros, in base al quale tra due eclissi dello stesso tipo trascorreva un intervallo di 18 anni, 11 giorni e 8 ore.

Satelliti di Giove

Altri tipi di eclissi visibili dalla Terra, con un telescopio, sono quelle dei satelliti di Giove, che avvengono quando un satellite di Giove entra nell’ombra del pianeta stesso e quindi il satellite non riceve più la luce dalla sua maggiore fonte di illuminazione, il Sole. Il satellite diventa invisibile dalla Terra perché non è più illuminato. La sparizione di un satellite dietro al suo pianeta viene detta invece occultazione.

Differenza fra eclissi e occultazioni

L’occultazione di un corpo celeste avviene quando il pianeta principale si frappone lungo la visuale di un osservatore posto sulla Terra e il satellite.

Nel caso di un’eclissi di Luna non si può parlare di un’occultazione. Questo perché viene temporaneamente a cessare la maggiore sorgente di illuminazione della Luna e cioè il Sole. La luce solare che arriva alla Luna viene a poco a poco intercettata dalla Terra facendo rimanere la Luna in ombra nascondendola. In realtà una piccola parte di luce solare continua ad arrivare sulla Luna donandole un caratteristico colore bruno scuro, talvolta rossastro.

Mercurio e Venere

C’è ancora un altro tipo di eclissi: i più noti sono i transiti anulari di Mercurio e Venere davanti al Sole. Per esempio l’Italia ha avuto la possibilità di osservare i due ultimi transiti di Venere sul Sole con vari filtri nel 2004 e 2012; i prossimi avranno luogo fra circa cent’anni. Molto spesso è possibile notare il transito di Mercurio dalla Terra. È molto raro il fatto che entrambi i pianeti possano transitare contemporaneamente sul Sole. Questi transiti si possono definire come “mini eclissi anulari”.

Osservazione

Anche se l’eclissi solare viene spesso rappresentata nei film mostrando un disco nero (la Luna) che si avvicina al Sole finendo per coprirlo, nella realtà non si vede nessun disco nero: la parte del Sole occultata dalla Luna appare azzurra come il resto del cielo a causa della luce diffusa dall’atmosfera terrestre. Inoltre anche questo effetto è difficile da osservare ad occhio nudo, perché la luce del Sole abbaglia quasi immediatamente chi lo guarda direttamente e insistendo a guardare senza filtri si possono anche riportare danni permanenti alla vista.

Strumenti utili

Per osservare l’eclissi solare è necessario indossare speciali occhiali creati appositamente per le eclissi o binocoli coperti con un apposito filtro solare (ad esempio: un foglio di Mylar o AstroSolar o un vetro metallizzato) o utilizzare un telescopio solare; una maschera da saldatura può essere utilizzata, ma la qualità dell’immagine non è buona, a causa dello spessore del vetro (doppia riflessione). Guardare un’eclissi solare senza una protezione adeguata può causare cecità: gli occhiali da sole sono del tutto inadatti a proteggere gli occhi in caso di eclissi solare.

Di conseguenza una persona ignara dell’arrivo del fenomeno astronomico non si avvede che sta verificandosi un’eclissi totale di Sole fino a quando essa entra nella fase della totalità. Il cielo nel giro di pochi secondi diventa scuro come di notte, perché la luce solare non raggiunge più l’atmosfera. Solo in quel momento anche il disco della Luna diventa nero e può essere osservato.

L’eclissi totale di Sole è anche l’unico momento in cui è possibile osservare la corona solare dalla superficie terrestre senza fare uso del coronografo: la corona solare appare all’osservatore come un alone luminoso che contorna il disco nero della Luna. Invece in condizioni ordinarie la luminosità della corona è coperta da quella molto più intensa del disco solare. Soltanto nello spazio, in assenza di atmosfera, è possibile schermare completamente quest’ultima e osservare la corona senza dover aspettare un’eclissi.