Così come tutti gli oggetti illuminati da una sorgente luminosa proiettano la propria ombra nello spazio, anche la Luna e la Terra illuminati dal Sole ne posseggono una che si espande per chilometri nello spazio interplanetario. Se l’orbita lunare fosse complanare con quella degli altri pianeti del Sistema Solare (piano denominato eclittica), allora avremmo il verificarsi di due eclissi ogni lunazione ossia due eclissi circa al mese.

Questo perché, ogni volta che la luna passa tra Terra e Sole o dietro il nostro pianeta, proietta o si trova proiettata nel cono d’ombra rispettivamente di Luna e Terra. Nel primo caso si parla di eclissi di Sole, nel secondo di eclissi di Luna. Purtroppo però l’orbita lunare è inclinata di poco più di 5 gradi rispetto al piano dell’eclittica. Questo fa si che le eclissi possono avvenire solo quando la Luna si trova in fase nuova o piena nei nodi orbitali lunari. Al fine di chiarire il concetto si faccia riferimento a figura 1.

Figura 1: i nodi orbitali lunari e l'ombra della Terra proiettata sul piano dell'eclittica.

Ecco quindi come le eclissi da fenomeni altamente probabili, a seguito dell’inclinazione dell’orbita lunare diventano eventi rari e nel caso delle eclissi di Sole, rarissimi in uno stesso punto della superficie terrestre.

Concentriamoci però sulle eclissi di Luna. Il nostro satellite naturale può passare dal cono d’ombra terrestre da due a cinque volte l’anno. Non sempre però la Luna riesce a passare al centro del cono ma spesso passa a lato. Solo nel primo caso si parla di eclissi centrale di Luna, mentre negli altri casi si parla di eclissi totale di Luna o eclissi parziale di Luna. Nel caso in cui la luna passa nel cono di penombra invece di quello d’ombra allora si parla di eclissi penombrale di Luna. Il numero di eclissi in un anno possono essere calcolate attraverso i cicli d’eclissi come il Saros. Le prossime eclissi di Luna visibili dall’Italia si manifesteranno:

• 28 settembre 2015 (totale)
• 16 settembre 2016 (penombrale)
• 11 febbraio 2017 (penombrale)
• 07 agosto 2017 (parziale)
• 27 luglio 2018 (totale, centrale)

L’eclissi del 28 settembre 2015 non sarà un’eclissi centrale ma totale. Questo significa che il disco lunare verrà a trovarsi nel cono d’ombra del nostro pianeta ma non nel suo centro e pertanto la superficie lunare presenterà un gradiente asimmetrico di illuminazione e la Luna risulterà abbastanza luminosa rispetto alle cupe eclissi centrali.La proiezione del cono d’ombra con gli orari di eclissi sono riportate in figura 2.

COSA VEDREMO / FOTOGRAFEREMO

Capite le motivazioni del perché avviene un’eclissi totale di Luna, vediamo ora cosa osserveremo e quindi riprenderemo con le nostre reflex. Innanzitutto, per le riprese consigliamo l’utilizzo di un telescopio con focale superiore ai 500 mm su montatura equatoriale, sufficientemente robusta da sostenere la nostra strumentazione astrofotografica. Diaframma e focale saranno quindi fissati. Il valore degli ISO è a discrezione dell’autore. Consigliamo comunque un valore prossimo a 400 ISO in modo da diminuire l’errore di micromosso dovuto al sollevamento/abbassamento dello specchietto nonché errori di inseguimento a causa di un non buono stazionamento polare.

• Penombra: l’eclissi inizia con l’avanzare della penombra sul disco lunare. Questo inizierà alle ore 02:12 del giorno 28 settembre 2015. La fase di eclissi penombrale è di solito difficile da osservare ad occhio nudo, mentre apparirà negli scatti fotografici grazie al diretto confronto con la luna piena, decisamente più luminosa.
• Ombra: entrata completamente nel cono di penombra, la Luna entrerà in quello d’ombra alle ore 03:07. Qui l’ombra diviene decisamente più visibile, distinguibile facilmente ad occhio nudo. La Luna sembrerà entrare in fase, ma la faccia non illuminata presenterà una strana colorazione rossastra. Un esempio di Luna in ombra è visibile in figura 3.
• Totalità: alle ore 4:11 la Luna entra completamente nel cono d’ombra della Terra. Questa assumerà un colore rosso dovuto alla deviazione di questa componente della luce solare da parte dell’atmosfera terrestre. Il fenomeno durerà fino alle ore 5:23, con il massimo alle 4:47. Questo è il fenomeno unico che caratterizzerà l’eclissi totale di sole del 28 settembre 2015.

La Luna, durante l’eclissi passerà nel campo stellare dei Pesci come mostrato in figura 4. Nella regione sarà visibile anche il pianeta Urano e l’asteroide 4-Vesta. Per gli amanti del grande campo sarà una buona occasione per riprendere il gruppo nel suo insieme. La versione in bianco e nero stampabile in formato A4 è disponibile all’indirizzo https://www.astrotrezzi.it/wp-content/uploads/2015/09/eclipse_print.pdf. Consigliamo inoltre la consultazione di software dedicati quali Stellarium, C2A o simili.

Figura 4: posizione della Luna durante le fasi di eclissi penombrale (grigio) e totale (rosso). Le posizione dei pianeti Urano e dell'asteroide 4-Vesta sono riportate.

Il fenomeno verrà ripreso dall’Osservatorio Astronomico Smeraldino che però rimarrà chiuso per l’occasione. Le immagini grezze verranno pubblicate in diretta in questa pagina: seguiteci!!!

Telescopio o obiettivo di acquisizione (Imaging telescope or lens): Newton SkyWatcher BlackDiamond 150 mm f/5

Camera di acquisizione (Imaging camera): Canon EOS 500D (Rebel T1i) modificata Baader (Baader modded) [4.7 μm]

Montatura (Mount): SkyWatcher NEQ6

Telescopio o obiettivo di guida (Guiding telescope or lens): non presente (not present)

Camera di guida (Guiding camera): non presente (not present)

Riduttore di focale (Focal reducer): non presente (not present)

Software (Software): Adobe Photoshop CS6

Accessori (Accessories): correttore di coma Baader MPCC (coma corrector)

Filtri (Filter):  Filtro in Astrosolar autocostruito (homemade Astrosolar filter)

Risoluzione (Resolution): 4752 x 3168 (originale/original)

Data (Date): 20/03/2015

Luogo (Location): Garlasco – PV, Italia (Italy)

Pose (Frames): vari scatti tra 1/250 e 1/320 secondo a 100 ISO. (different shots at 100 ISO)

Calibrazione (Calibration): non presente (not present)

Fase lunare media (Average Moon phase): 0.0%

Campionamento (Pixel scale): 1.2797 arcsec/pixel

Focale equivalente (Equivalent focal lenght): 750 mm

Note (note): riportiamo in seguito una composizione artistica dell’eclissi (formato a piena risoluzione all’indirizzo https://www.astrotrezzi.it/photography/solar_eclipse.jpg) ed i singoli scatti in HD. La sequenza completa in formato JPEG ad alta risoluzione, minuto per minuto, è disponibile come file ZIP (516 Mb). All’indirizzo http://youtu.be/l-6H1OM88KA inoltre il video completo dell’eclissi parziale di Sole mentre all’indirizzo http://youtu.be/cFWsGEltNlY l’eclissi della macchia #2303.

Eclissi parziale di Sole - 20/03/2015 . Immagine ad alta risoluzione all'indirizzo https://www.astrotrezzi.it/photography/solar_eclipse.jpg

Eclissi parziale di Sole (ore 9.33) - 20/03/2015

Eclissi parziale di Sole (ore 9.43) - 20/03/2015

Eclissi parziale di Sole (ore 10.03) - 20/03/2015

Eclissi parziale di Sole (ore 10.32) - 20/03/2015

Eclissi parziale di Sole (ore 11.03) - 20/03/2015

Eclissi parziale di Sole (ore 11.23) - 20/03/2015

Eclissi parziale di Sole (ore 11.33) - 20/03/2015

Infine abbiamo effettuato il seguente “esercizio”: per ciascuno scatto ripreso durante il periodo dell’eclissi parziale, abbiamo calcolato il valore medio (su 14 bit) dei pixel. Il valore, misurato in ADU, deve essere una funzione con un minimo al momento del massimo d’eclissi ovvero quando il Sole (pixel bianchi) viene sostituito in parte dalla Luna (pixel neri). Il risultato, riportato nella figura sottostante, dimostra come il massimo d’eclissi si sia verificato circa un’ora dopo le 9.30, ovvero intorno alle 10.30, come previsto (orario esatto 10.32, vedi approfondimento).

Grafico della media dei pixel (in ADU a 14 bit) in funzione del tempo.

Ogni mese la Luna compie un periodo di rivoluzione intorno al nostro pianeta dando luogo a quelle che conosciamo come fasi lunari. Durante la fase di Luna Nuova il nostro satellite naturale viene ad interporsi tra noi e la nostra stella: il Sole. Proprio per questo motivo la Luna non è visibile in quei giorni essendo immersa nel bagliore solare (giorno). Ruotando intorno alla Terra, la Luna descrive un orbita e quindi un piano orbitale come mostrato in figura 1. Questo non è allineato con il piano orbitale che la Terra descrive orbitando intorno al Sole (eclittica) ma inclinato di circa 5 gradi. Pertanto durante il moto di rivoluzione lunare, il nostro satellite naturale si troverà a passare per ben due volte attraverso l’intersezione tra il piano orbitale lunare e l’eclittica. Questo punto è detto nodo (Figura 1).

Figura 1: sistema Sole - Terra - Luna e posizione dei nodi.

Se la Luna passa dal nodo il giorno di Luna Nuova, allora il sistema Sole – Luna – Terra si troverà allineato ed avverrà un’eclisse di Sole. Dato che il diametro della Luna è 400 volte più piccolo del Sole e allo stesso tempo si trova 400 volte più vicino a noi, le dimensioni angolare dei due corpi sono praticamente identiche. Proprio per questo motivo durante le eclissi di Sole il disco della Luna copre completamente il disco Solare (si parla di eclissi totali di Sole).

A seguito della complessa orbita lunare, la distanza Terra – Luna varia di giorno in giorno e può succedere che in un giorno di eclisse di Sole, questa si trova ad una distanza così grande da non riuscire, con il suo diametro apparente, a coprire interamente il Sole. In questi casi rimane un anello di luce intorno al disco lunare occultante e l’eclisse è detta eclisse anulare di Sole.

Il 20 marzo 2015, oltre ad essere il giorno di equinozio di primavera, il nostro pianeta sarà interessato da un’eclisse totale di Sole. Dato che l’ombra della Luna non coprirà tutta la Terra, solo una limitata regione vedrà occultare completamente il Sole. Nel caso del 20 marzo 2015, la regione di totalità attraverserà le isole Faröe (Danimarca) e Svalbard (Norvegia).

Figura 2: il fantastico paesaggio delle isole Faroe

In regioni limitrofe alla fascia di totalità, la Luna occulterà parzialmente la nostra stella e pertanto si parlerà di eclisse parziale di Sole. Pertanto l’Italia, così come molti altri paesi europei, sarà interessata da un’eclisse parziale di Sole. In particolare il disco solare verrà coperto in una percentuale che va dal 67% della Valle d’Aosta al 40% della Sicilia.

COME OSSERVARE L’ECLISSE DI SOLE

Durante la fase di parzialità, il disco solare verrà occultato dalla Luna per circa la metà del suo diametro. Questo comporta una riduzione di luminosità della nostra stella che apparirà più bassa. Malgrado ciò è ASSOLUTAMENTE VIETATO fissare il disco solare, anche per soli pochi minuti, ad occhio nudo. Infatti, i danni alla vista e seguito di un’osservazione prolungata del Sole ad occhio nudo non sono remoti tanto da avere persino un nome clinico: “la maculopatia da eclisse solare”. Pertanto NON osservate il Sole ad occhio nudo, neppure se la sua luce vi sembra tenue. Inoltre NON utilizzate filtri “fatti in casa” come vetri per saldatura, vetri affumicati, filtri ottici di colore nero. Questi potrebbero infatti bloccare la luce visibile ma far passare altri tipi di radiazione (come l’ultravioletto) in grado di fare danni alla vista. Il modo migliore per osservare un’eclisse ad occhio nudo è utilizzare appositi occhialini in Astrosolar o Mylar del costo pari a pochi euro. Questi, così come i filtri in formato A4 utili per auto-costruisti schermi per fotocamere, videocamere, binocoli e telescopi sono acquistabili in negozi specializzati come, ad esempio ARTESKY. Ricordatevi di non utilizzare i filtri solari venduti in dotazione con i piccoli telescopi astronomici. Infatti, seppur garantiti come “sicuri”, in rete si trovano numerosi esempi di rotture con conseguenti danni irreparabili alla vista del malcapitato.

Una volta acquistati i filtri opportuni, utili per osservare/fotografare il sole anche durante gli altri periodi dell’anno, non vi resta che inquadrare il Sole. Per quel che riguarda Milano, l’eclisse inizierà il giorno 20 marzo 2015 alle ore 9:24 e terminerà alle 11:44. Durante questo lungo periodo di tempo, la Luna occulterà pian piano il disco solare. Per chi non è interessato a seguire tutto il transito consigliamo l’osservazione del punto di massimo che sarà, sempre per Milano, alle ore 10:32. Ovviamente i tempi di inizio, massimo e fine di un’eclisse dipendono dal luogo di osservazione. Riportiamo pertanto come altro estremo Siracusa, dove l’eclisse inizierà alle 9:23 e finirà alle 11:37 con il massimo previsto per le ore 10:28. Come si vede le variazioni non sono enormi per quel che riguarda il nostro paese. Se siete pignoli e volete i tempi esatti di ogni fase dell’eclisse, consigliamo l’utilizzo del software planetario Stellarium.

Figura 3: l'eclisse totale di Sole dell'11 agosto 1999.

COME RIPRENDERE L’ECLISSE DI SOLE

L’eclisse parziale di Sole del 20 marzo può essere ripresa con strumenti ottici differenti a seconda delle caratteristiche che si vogliono evidenziare. In particolare consigliamo i seguenti differenti tipi di ripresa:

• Fasi dell’eclisse: riprendere le varie fasi dell’eclisse utilizzando un telescopio astronomico (Figura 4a) od un obiettivo a lunga focale. In questo modo sarà possibile vedere in diretta l’evoluzione fotosferica della nostra stella (macchie solari).
• Durata dell’eclisse: riprendere con un radiotelescopio come RadioASTRO80 la variazione del segnale d’antenna nel corso dell’eclisse a seguito dell’occultazione del disco solare (Figura 4b).
• Protuberanze ed eclisse: riprendere il Sole con un telescopio sensibile alla sola linea H-alfa dell’idrogeno (Figura 4c). In questo modo sarà possibile vedere in diretta l’evoluzione cromosferica della nostra stella (protuberanze).
• Time-lapse dell’eclisse: è possibile riprendere la variazione del flusso di luce sul paesaggio a seguito dell’occultazione del Sole (Figura 4d). Le immagini potranno poi essere montate in un video che documenterà “l’effetto dell’eclisse sull’ambiente”. 

Figura 4: diversi strumenti per osservare l'eclisse parziale di Sole del 20 marzo 2015

ASTROtrezzi, attraverso la pagina Facebook dedicata, vi terrà aggiornati in diretta sulle varie fasi dell’eclisse ed eventuali riprese effettuate nell’ottico ed in banda radio (microonde). In questa pagina invece verranno pubblicate le immagini preliminari dell’evento. Seguiteci!

NEWS: purtroppo le condizioni meteo a Briosco (MB) il giorno 20/03/2015 non sono state favorevoli, impedendo le riprese di time-lapse, protuberanze e segnale a microonde. In ogni caso l’eclisse è stata ripresa da Garlasco (PV) in luce visibile con telescopio Newton 150 mm f/5 con correttore di coma Baader MPCC e camera Canon EOS 500D modificata (100 ISO, tempi compresi tra 1/250 e 1/320 secondo). Riportiamo in seguito alcune immagini preliminari a bassa risoluzione. Il video dell’eclisse parziale di Sole è disponibile ora all’indirizzo http://youtu.be/l-6H1OM88KA . Immagini ad alta risoluzione, video e tutto quanto è stato ripreso il giorno 20/03/2015 è disponibile all’indirizzo https://www.astrotrezzi.it/?p=5463 . Al prossimo speciale di ASTROtrezzi.it !!!

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