IL MOTO DEI PIANETI

 

I pianeti non sono sempre visibili nel cielo. Ciò dipende dal punto della orbita in cui si trovano e dalla posizione della Terra. Ma i loro moti presentano anche delle particolari caratteristiche.

 

Molti si chiedono quando sia possibile vedere un pianeta nel cielo, seguirne il suo moto tra le stelle; non è difficile saperlo. Basta acquisire delle semplici cognizioni di meccanica celeste, e tenersi aggiornati sulle loro posizioni. 

Iniziamo con un concetto importante: tutti i pianeti tranne Venere e Mercurio sono detti esterni (o superiori) perché la loro orbita intorno al Sole è esterna a quella della Terra. Viceversa Venere e Mercurio sono detti interni (o inferiori) perché sono più vicini al Sole rispetto al nostro pianeta (vedi Figura 1). Vi chiederete che differenza fa tutto ciò. Fa molta differenza, perché a causa di tutto ciò i loro moti cambiano moltissimo! Qui di seguito vediamo perché. 

Fig. 1: Differenza tra un pianeta interno ed uno esterno

I pianeti interni (o inferiori)

 

I pianeti interni, trovandosi più vicino al Sole rispetto al noi, osservati da Terra, non si allontanano mai molto da esso. Di conseguenza essi, trovandosi sempre nelle sue vicinanze, non saranno quasi mai visibili in piena notte. Appare evidente che quanto più l'orbita del pianeta è vicina al Sole, tanto meno esso si allontanerà dalla nostra stella, rendendo la sua osservazione più difficoltosa. Ecco perché è più facile osservare Venere rispetto a Mercurio. L'orbita di Venere è più distante dal Sole, e può discostarsi da esso anche di 45 gradi, restando visibile anche 3 ore dopo il tramonto (o prima del sorgere) di quest'ultimo. Mercurio al contrario non supera mai i 28° di distanza.

Quando questi pianeti raggiungono la massima distanza apparente dal Sole si dice che si trovano in elongazione massima. Le massime elongazioni possono essere di tipo Est, oppure Ovest. Nelle prime il pianeta si  trova  ad  Est del  Sole, e  pertanto  tramonta  dopo  di esso, rendendosi visibile la sera.

Nelle elongazioni Ovest invece il pianeta sorge prima del Sole, rendendosi visibile all'alba.Nelle elongazioni Est, il pianeta si trova in direzione Ovest (cioè dove tramonta il Sole), mentre nelle elongazioni Ovest il pianeta si trova in direzione Est (dove sorge la nostra stella). Provate ad immaginare tutta queste cose nello spazio, e vi sarà più semplice capirla :-)   Di contro alle elongazioni, vi sono le congiunzioni inferiori e superiori. Le congiunzioni inferiori avvengono quando il pianeta (Venere o Mercurio) si trova tra la Terra ed il Sole. Nelle congiunzioni superiori invece è il Sole a trovarsi tra la Terra ed il pianeta. In entrambi i casi però i pianeti in considerazione sono completamente invisibili a noi a causa della vicinanza con la nostra stella. L'effetto è spiegato meglio nella figura 2.

Una peculiarità dei pianeti interni è che a causa della loro orbita interna a quella, visti da Terra presentano il fenomeno delle fasi, proprio come quelle della Luna. In prossimità della congiunzione inferiore i 2 pianeti hanno l'aspetto della Luna Nuova (intorno allo 0%), man mano che raggiungono la massima elongazione Est crescono fino ad arrivare al 50%. Intorno alla congiunzione superiore raggiungono il 100% (come la Luna Piena) per poi decrescere fino alla prossima congiunzione inferiore. Nel caso di mercurio è più difficile notare questa peculiarità (a causa del suo piccolo diametro e della sua vicinanza col Sole), mentre su Venere è facile da notare anche con un piccolo telescopio. Il primo ad osservare le fasi di questo pianeta fu Galileo Galilei nel 1610.Per concludere sui pianeti interni, occupiamoci dei loro transiti sul disco solare. Con un semplice ragionamento infatti sorge subito una domanda: perché durante la congiunzione inferiore il pianeta non passa davanti al Sole? La risposta è da ricercare nell'inclinazione delle loro orbite rispetto al piano dell'eclittica (per sapere cos'è l'eclittica vedi il capitolo 1). Ciò fa si che al momento della congiunzione inferiore i pianeti passino al di sopra o al di sotto del disco solare. Nel caso di Venere questi transiti sono molto rari; avvengono a coppie di 8 anni, e un

Fig. 2: Posizione dei pianeti interni al momento delle congiunzioni e delle massime elongazioni

 passaggio è distanziato dall'altro da 105-120 anni. L'ultimo si è verificato nel 1882, i prossimi si verificheranno il 7 giugno 2004 ed il 6 giugno 2012. I transiti di Mercurio invece sono più comuni (l'ultimo risale al 1999), il prossimo è previsto nel 2006. in passato tali fenomeni erano utilissimi per calcolare la distanza dal Sole del pianeta.

I pianeti esterni (o superiori)

Tutto un'altro discorso dobbiamo fare per i pianeti esterni (Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno e Plutone). Essi infatti presentano un'orbita attorno al Sole più esterna a quella della Terra e pertanto possono essere osservati nel cielo con molta facilità e per periodi lunghi. Osservando la Figura 3 cerchiamo di capire quando poterli osservare. Durante le opposizioni il pianeta si trova "alle spalle" della Terra, e 

Opposizioni e congiunzioni di un pianeta esterno. Le frecce indicano il suo movimento l'ungo l'orbita

pertanto è visibile per tutta la notte (distanza angolare dal Sole di 180°). Quando invece si trova dietro al Sole si dice che raggiunge la congiunzione superiore (o più semplicemente congiunzione col Sole). Siccome che questi pianeti impiegano molto tempo per completare un giro attorno al Sole, li fenomeni avvengono più frequentemente a causa del moto della Terra. Giove per esempio, impiega 12 anni per compiere un giro di rivoluzione. Se per ipotesi la Terra fosse ferma, ogni opposizione avverrebbe ad intervalli di 12 anni; siccome che invece ogni 365 giorni noi ritorniamo nello stesso punto dell'orbita, il ritardo con cui essa si verifica è nell'ordine di 1/12 di anno, vale a dire che le opposizioni si verificano ogni anno ed un mese! 

Plutone che dista moltissimo dal Sole, impiega 248 anni per compiere un giro di rivoluzione. Pertanto il ritardo tra un'opposizione e l'altra è di 1/248 di anno (un giorno e mezzo). In pratica l'opposizione di Giove del novembre 1999, nel 2000 si è verificata a novembre (un mese di ritardo ogni anno.Il periodo che intercorre tra un'opposizione e l'altra, si chiama periodo sinodico.

Marte, che è il pianeta esterno più vicino alla Terra, è un caso piuttosto a sé. Esso infatti compie un giro di rivoluzione in poco più di 2 anni.

Partendo da una opposizione (es. giugno 2001), dopo un anno la Terra ritornerà al punto di partenza, ma Marte avrà percorso solo metà della sua orbita, quindi bisognerà attendere un'altro anno e 2 mesi perché i 2 si allineino (i 2 mesi fa si che l'opposizione non avvenga sempre nello stesso punto dell'orbita ma un po' più avanti). Ecco quindi che l'opposizione successiva avverrà il 28 agosto 2003. Marte è il pianeta con il periodo sinodico più lungo: ben 780 giorni!

Ovviamente le opposizioni non sempre sono favorevoli all'osservazione del dei pianeti superiori; esse infatti variano a seconda di alcuni importanti fattori. 

Il primo è la distanza che intercorre tra Terra e pianeta, che non è sempre uguale. Abbiamo detto in precedenza che le orbite dei pianeti non sono circolari, ma leggermente eccentriche (cioè con dei punti in cui si trova più vicino al Sole e con altri in cui dista parecchio a causa della sua forma non perfettamente circolare); per cui se un'opposizione cade quando i 2 pianeti sono molto ravvicinati essa sarà abbastanza spettacolare (con il pianeta molto brillante), e si chiamerà opposizione perielica. Viceversa quando i 2 pianeti distano più del normale sarà detta afelica. L'altro fattore è dato dall'inclinazione dell'asse terrestre. Infatti le opposizioni più favorevoli qui nell'emisfero boreale della Terra, sono quelle che si verificano in inverno, perché il Sole si trova nella parte inferiore dell'eclittica (di conseguenza i pianeti appaiono molto alti rispetto all'orizzonte). Viceversa le opposizioni estive sono sfavorevoli qui dall'Italia (vedi Fig. 4). Ovviamente nell'emisfero australe della Terra è tutto il contrario.  

Per una sfortunata coincidenza, le opposizioni perieliche di Marte, cadono sempre in estate. La prossima è prevista per il 28 agosto 2003.

Fig. 4: Le diverse altezze dei pianeti a seconda del periodo dell'opposizione (inverno e estate), nel nostro emisfero.