Eclissi solari: quando è il prossimo?

Un'eclissi solare si verifica quando la luna si mette tra la Terra (si apre in una nuova scheda) e il sole e la luna proietta un'ombra sulla Terra. Un'eclissi solare può aver luogo solo nella fase di luna nuova, quando la luna passa direttamente tra il sole e la Terra e le sue ombre cadono sulla superficie terrestre. Ma se l'allineamento produce un'eclissi solare totale, un'eclissi solare parziale o un'eclissi solare anulare dipende da diversi fattori, tutti spiegati di seguito.

Il fatto che un'eclissi possa verificarsi è un colpo di fortuna della meccanica e del tempo celesti. Da quando la luna si è formata circa 4,5 miliardi di anni fa (si apre in una nuova scheda), si è gradualmente allontanata dalla Terra (di circa 1,6 pollici, o 4 centimetri all'anno). In questo momento la luna è alla distanza perfetta per apparire nel nostro cielo esattamente della stessa dimensione del sole, e quindi bloccarla. Ma questo non è sempre vero.

Quando è la prossima eclissi solare?

Una mappa della NASA del percorso che l'eclissi solare parziale del 30 aprile 2022 farà attraverso l'Oceano Pacifico, l'Antartide e il Sud America. (Credito immagine: Fred Espenak/NASA)

La prossima eclissi solare sarà un'eclissi solare parziale il 30 aprile 2022. Sarà la prima di due eclissi solari parziali nel 2022; la seconda avverrà il 25 ottobre. Non vedremo un'altra eclissi solare totale fino al 2023.

L'eclissi del 30 aprile sarà visibile solo da parti dell'Antartide e dalla punta meridionale del Sud America, nonché da parti degli oceani Pacifico e Atlantico.

Tipi di eclissi solari

Esistono quattro tipi di eclissi solari: totale, anulare, parziale e ibrida. Ecco cosa causa ogni tipo:

L'eclissi solare totale del 2 luglio 2019, vista dall'Osservatorio di La Silla in Cile. (Credito immagine: Petr Horlek/ESO)

Eclissi solari totali

Le eclissi solari totali sono un felice incidente della natura. Il diametro di 864.000 miglia del sole è completamente 400 volte maggiore di quello della nostra piccola luna, che misura solo circa 2.160 miglia. Ma la luna (si apre in una nuova scheda) sembra anche essere circa 400 volte più vicina alla Terra del sole (il rapporto varia poiché entrambe le orbite sono ellittiche) e di conseguenza, quando i piani orbitali si intersecano e le distanze si allineano favorevolmente, il può sembrare che la luna nuova cancelli completamente il disco del sole. In media un'eclissi totale si verifica da qualche parte sulla Terra circa ogni 18 mesi.

Esistono in realtà due tipi di ombre: l' ombra è quella parte dell'ombra in cui tutta la luce solare è bloccata. L'ombra assume la forma di un cono scuro e sottile. È circondato dalla penombra , un'ombra più chiara a forma di imbuto da cui la luce solare è parzialmente oscurata.

Durante un'eclissi solare totale, la luna proietta la sua ombra sulla superficie terrestre; quell'ombra può spazzare un terzo del giro del pianeta in poche ore. Coloro che sono abbastanza fortunati da essere posizionati nel percorso diretto dell'ombra vedranno il disco solare diminuire in una mezzaluna mentre l'ombra scura della luna si precipita verso di loro attraverso il paesaggio.

Durante il breve periodo della totalità, quando il sole è completamente coperto, si rivela la bella corona della tenue atmosfera esterna del sole. La totalità può durare fino a 7 minuti e 31 secondi, sebbene la maggior parte delle eclissi totali siano generalmente molto più brevi.

Joe Matus, un ingegnere del Marshall This Web Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama, ha catturato questa immagine della Great American Total Solar Eclipse da Hopkinsville, Kentucky, il 21 agosto 2017. (Credito immagine: Joseph Matus/NASA/MSFC)

Eclissi solari parziali

Un'eclissi solare parziale si verifica quando solo la penombra (l'ombra parziale) passa sopra di te. In questi casi, una parte del sole rimane sempre in vista durante l'eclissi. La quantità di sole che rimane in vista dipende dalle circostanze specifiche.

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Di solito la penombra dà solo un colpo di striscio al nostro pianeta sulle regioni polari; in tali casi, luoghi lontani dai poli ma sempre all'interno della zona della penombra potrebbero non vedere molto più di una piccola capesante del sole nascosta dalla luna. In uno scenario diverso, coloro che sono posizionati entro un paio di migliaia di miglia dal percorso di un'eclissi totale vedranno un'eclissi parziale.

Più sei vicino al sentiero della totalità, maggiore è l'oscuramento solare. Se, ad esempio, sei posizionato appena fuori dal percorso dell'eclissi totale, vedrai il sole calare in una stretta mezzaluna, quindi addensarsi di nuovo man mano che l'ombra passa.

Questa immagine composita di un'eclissi solare anulare è stata scattata da Koji Kudo da Kawasaki, in Giappone, il 21 maggio 2012. (Credito immagine: Koji Kudo)

Eclissi solari anulari

Un'eclissi anulare, sebbene sia uno spettacolo raro e sorprendente, è molto diversa da una totale. Il cielo si oscurerà… un po'; una sorta di strano "crepuscolo contraffatto" poiché gran parte del sole si vede ancora. L'eclissi anulare è una sottospecie di un'eclissi parziale, non totale. La durata massima di un'eclissi anulare è di 12 minuti e 30 secondi.

Tuttavia, un'eclissi solare anulare è simile a un'eclissi totale in quanto la luna sembra passare al centro del sole. La differenza è che la luna è troppo piccola per coprire completamente il disco solare. Poiché la luna circonda la Terra in un'orbita ellittica, la sua distanza dalla Terra può variare da 221.457 miglia a 252.712 miglia. Ma l'oscuro cono d'ombra dell'ombra lunare può estendersi per non più di 235.700 miglia; è inferiore alla distanza media della luna dalla Terra (si apre in una nuova scheda) .

Quindi, se la luna è a una distanza maggiore, la punta dell'ombra non raggiunge la Terra. Durante una tale eclissi, l' antumbra , una continuazione teorica dell'ombra, raggiunge il suolo e chiunque si trovi al suo interno può guardare in alto oltre entrambi i lati dell'ombra e vedere un anello, o "anello di fuoco" attorno alla luna. Una buona analogia è mettere un penny sopra un nichel, il penny è la luna, il nichel è il sole.

Eclissi solari ibridi

Queste sono anche chiamate eclissi anulari totali ("AT"). Questo tipo speciale di eclissi si verifica quando la distanza della luna è vicina al suo limite affinché l'ombra raggiunga la Terra. Nella maggior parte dei casi, un'eclissi AT inizia come un'eclissi anulare perché la punta dell'ombra cade appena prima del contatto con la Terra; poi diventa totale, perché la rotondità del pianeta si allunga e intercetta la punta d'ombra in prossimità del centro del percorso, quindi torna infine ad anulare verso la fine del percorso.

Poiché la luna sembra passare direttamente davanti al sole, le eclissi totali, anulari e ibride sono anche chiamate eclissi "centrali" per distinguerle dalle eclissi che sono solo parziali.

Di tutte le eclissi solari, circa il 28% sono totali; il 35% è parziale; 32% anulare; e solo il 5% sono ibridi.

Prevedere le eclissi solari

Le eclissi non si verificano ad ogni luna nuova, ovviamente. Questo perché l'orbita della luna è inclinata di poco più di 5 gradi rispetto all'orbita terrestre attorno al sole. Per questo motivo, l'ombra della luna di solito passa sopra o sotto la Terra, quindi non si verifica un'eclissi solare.

Ma di regola, almeno due volte all'anno (e talvolta anche cinque volte in un anno), una luna nuova si allineerà proprio in modo tale da eclissare il sole. Quel punto di allineamento è chiamato nodo. A seconda di quanto la luna nuova si avvicina a un nodo, determinerà se una particolare eclissi è centrale o parziale. E, naturalmente, la distanza delle lune dalla Terra e, in misura minore, la distanza della Terra dal sole determinerà in definitiva se un'eclissi centrale è totale, anulare o ibrida.

E questi allineamenti non accadono a caso, perché dopo un intervallo di tempo specifico, un'eclissi si ripeterà o ritornerà. Questo intervallo è noto come il ciclo di Saros ed era conosciuto fin dai tempi dei primi astronomi caldei circa 28 secoli fa. La parola Saros significa "ripetizione" ed è pari a 18 anni, 11 giorni (o un giorno in meno o in più a seconda del numero di anni bisestili intervenuti). Dopo questo intervallo, le posizioni relative del sole e della luna rispetto a un nodo sono quasi le stesse di prima. Quel terzo di giorno nell'intervallo fa sì che il percorso di ciascuna eclissi di una serie venga spostato in longitudine di un terzo intorno alla Terra a ovest rispetto al suo predecessore.

Ad esempio, il 29 marzo 2006, un'eclissi totale ha colpito alcune parti dell'Africa occidentale e settentrionale e poi l'Asia meridionale. Un Saros dopo, l'8 aprile 2024 (si apre in una nuova scheda), questa eclissi si ripresenterà, tranne per l'Africa e l'Asia, che seguirà attraverso il Messico settentrionale, gli Stati Uniti centrali e orientali e le province marittime del Canada.

Osservare un'eclissi solare in sicurezza

Con l'avvicinarsi di un'eclissi solare, i media mainstream spesso forniranno una serie di avvertimenti e avvertenze contro il guardare il sole a occhi scoperti, poiché potrebbe derivarne la cecità. Questo ha dato alla maggior parte delle persone l'idea che le eclissi siano pericolose.

Non così!

È il sole che è sempre pericoloso! Il sole emette costantemente raggi infrarossi invisibili che possono danneggiare i tuoi occhi. Di solito non abbiamo motivo di guardare il sole. Un'eclissi ci dà una ragione, ma non dovremmo.

Ci sono modi sicuri, tuttavia. . .

Di gran lunga, il modo più sicuro per vedere un'eclissi solare è costruire una "fotocamera stenopeica". Un foro stenopeico o una piccola apertura viene utilizzata per formare un'immagine del sole su uno schermo posizionato a circa 3 piedi (o circa 1 metro) dietro l'apertura. Un binocolo o un buon telescopio montato su un treppiede possono anche essere usati per proiettare un'immagine ingrandita del sole su un cartoncino bianco. Più la scheda è lontana, più grande sarà la messa a fuoco dell'immagine. Cerca le macchie solari. Nota che il sole appare un po' più scuro intorno al suo arto o bordo. Questo metodo di osservazione solare è sicuro fintanto che ti ricordi di non guardare attraverso il binocolo o il telescopio quando sono puntati verso il sole; in altre parole, non guardare mai direttamente il sole quando è visibile una qualsiasi parte della sua superficie accecante.

Una variazione sul tema stenopeico è lo "specchio stenopeico". Copri uno specchio tascabile con un pezzo di carta che ha un foro di un pollice. Apri una finestra rivolta verso il sole e posiziona lo specchio coperto sul davanzale illuminato dal sole in modo che rifletta un disco di luce sulla parete più interna all'interno. Il disco di luce è un'immagine del volto del sole. Più ci si allontana dal muro, meglio è; l'immagine sarà larga solo 1 pollice ogni 9 piedi (o 3 centimetri ogni 3 metri) dallo specchio. L'argilla da modellare funziona bene per mantenere lo specchio in posizione. Sperimenta con fori di dimensioni diverse sulla carta. Ancora una volta, un grande foro rende l'immagine luminosa, ma sfocata, e uno piccolo la rende fioca ma nitida. Oscura la stanza il più possibile. Assicurati di provarlo in anticipo per assicurarti che la qualità ottica dello specchio sia sufficientemente buona da proiettare un'immagine pulita e rotonda. Naturalmente, non permettere a nessuno di guardare il sole allo specchio.

Se sei intorno ad alberi frondosi, guarda l'ombra proiettata da loro durante le fasi parziali. Cosa vedi? Vale la pena una fotografia? Vedrai decine di soli parzialmente eclissati proiettati attraverso gli spazi vuoti tra le foglie. Ciò è causato dalla diffrazione, una proprietà della luce. Secondo Vince Huegele, un fisico ottico presso il Marshall This Web Flight Center della NASA, i raggi di luce non sparano direttamente dal bordo degli spazi vuoti, o da un foro stenopeico, ma si piegano attorno al bordo. Questo effetto onda crea un motivo ad anelli che ricorda un occhio di bue. Se vuoi essere pronto, abbiamo guide alle migliori fotocamere per astrofotografia e ai migliori obiettivi per astro, così puoi essere ben preparato quando sarà il momento.

Non dovresti mai guardare direttamente il sole, ma ci sono modi per osservare in sicurezza un'eclissi. Scopri come osservare in sicurezza un'eclissi solare con questa infografica di This Web.com . (Credito immagine: Karl Tate, collaboratore di questo Web.com)

I filtri accettabili per le osservazioni solari visive senza aiuto includono Mylar alluminizzato. Alcuni rivenditori di astronomia portano materiale filtrante Mylar appositamente progettato per l'osservazione solare. È anche accettabile il vetro per saldatrici ad arco tonalità 14, disponibile per pochi dollari nei negozi di forniture di saldatura. Naturalmente, è sempre una buona idea testare i filtri e/o le tecniche di osservazione prima del giorno dell'eclissi.

I filtri inaccettabili includono occhiali da sole, vecchie pellicole negative a colori, pellicole in bianco e nero che non contengono argento, filtri fotografici a densità neutra e filtri polarizzanti. Sebbene questi materiali abbiano livelli di trasmissione della luce visibile molto bassi, trasmettono un livello inaccettabilmente elevato di radiazione nel vicino infrarosso che può causare un'ustione termica della retina. Il fatto che il sole appaia fioco, o che non provi alcun disagio quando guardi il sole attraverso questi tipi di filtri, non è una garanzia che i tuoi occhi siano al sicuro.

C'è un momento in cui puoi tranquillamente guardare direttamente il sole: durante un'eclissi totale, quando il disco solare è interamente coperto. Durante quei pochi preziosi secondi o minuti, la magnifica corona risplende in tutto il suo splendore circondando il sole oscurato; una meravigliosa frangia di luce bianca perlacea. Si differenzia per dimensioni, tinte e motivi da eclissi a eclissi. È sempre tenue e delicato, con una lucentezza come un'aurora pallida. Ha un aspetto variabile. A volte ha un aspetto morbido e continuo; altre volte, lunghi raggi ne escono in tre o quattro direzioni. Potrebbe distinguersi dal disco in petali e stelle filanti. Ma quando il sole ricomincia a emergere, la corona scompare rapidamente e dovrai proteggere nuovamente i tuoi occhi.

Le eclissi nella storia antica

Per quanto possiamo determinare, la prima registrazione di un'eclissi solare si è verificata oltre quattro millenni fa. In Cina si credeva che il graduale oscuramento del sole fosse causato da un drago che stava tentando di divorare il sole, ed era dovere degli astronomi di corte scoccare frecce, battere tamburi e alzare qualsiasi cacofonia possibile per spaventare via il drago.

Nell'antico classico cinese Shujing (o Libro dei documenti) c'è il racconto di Hsi e Ho, due astronomi di corte che furono colti del tutto ignari da un'eclissi solare, essendosi ubriacati poco prima dell'inizio dell'evento. In seguito, Zhong Kang, il quarto imperatore della dinastia Xia, ordinò che Hsi e Ho fossero puniti con il taglio della testa. L'eclissi in questione era quella del 22 ottobre dell'anno 2134 aC

Nella Bibbia, nel libro di Amos 8:9, ci sono le parole: "Farò tramontare il sole a mezzogiorno e oscurerò la Terra nella giornata limpida". Gli studiosi della Bibbia ritengono che questo sia un riferimento a una celebre eclissi osservata a Ninive nell'antica Assiria il 15 giugno 763 aC Anche una tavoletta assira attesta l'evento.

Un'eclissi solare ha persino fermato una guerra.

Secondo lo storico Erodoto, ci fu una guerra di cinque anni che imperversò tra i Lidi ei Medi. Mentre la guerra stava per entrare nel suo sesto anno, un saggio greco, Talete di Mileto, predisse agli Ioni che si sarebbe presto avvicinata l'ora in cui il giorno si sarebbe trasformato in notte. Il 17 maggio 603 aC il sole svanì proprio come Talete aveva alluso. Credendo così che fosse un segno dall'alto, i combattenti chiamarono una tregua, che fu cementata da un doppio matrimonio, perché, come scrisse Erodoto: "Senza un forte legame, c'è poca sicurezza nei patti maschili".

E a dare nuovo significato al termine "spaventato a morte" è il timido imperatore Ludovico di Baviera, figlio di Carlo Magno, che il 5 maggio dell'840 d.C. assistette a un'eclissi totale di sole insolitamente lunga, durata oltre cinque minuti. Ma non appena il sole iniziò a riemergere alla vista, Louis fu così sopraffatto da ciò che aveva appena visto che morì di paura.

Studio moderno delle eclissi

Gli astronomi hanno imparato molto studiando le eclissi e nel 18° secolo le osservazioni delle eclissi solari erano riconosciute come veri e propri tesori di informazioni astronomiche, anche se a volte ottenere tali informazioni non era facile.

Samuel Williams, un professore ad Harvard, guidò una spedizione a Penobscot Bay, nel Maine, per osservare l'eclissi solare totale del 27 ottobre 1780. Come si è scoperto, questa eclissi ebbe luogo durante la guerra rivoluzionaria e Penobscot Bay si trovava dietro il nemico linee. Fortunatamente, gli inglesi concessero alla spedizione un passaggio sicuro, adducendo l'interesse della scienza al di sopra delle differenze politiche.

Eppure, alla fine, è stato tutto inutile.

Apparentemente Williams ha commesso un errore cruciale nei suoi calcoli e ha posizionato inavvertitamente i suoi uomini a Islesboro appena fuori dal percorso della totalità probabilmente scoprendolo con il cuore pesante quando la crescente falce di luce solare è scivolata completamente attorno al bordo oscuro della luna e poi ha iniziato ad addensarsi !

Durante un'eclissi solare totale, alcune macchie rosso rubino possono sembrare aleggiarsi attorno al disco lunare nero come il jet. Quelle sono protuberanze solari, lingue di gas idrogeno incandescente che si innalzano sopra la superficie del sole. Durante l'eclissi totale del 18 agosto 1868, l'astronomo francese Pierre Janssen ha addestrato il suo spettroscopio sulle protuberanze e ha scoperto un nuovo elemento chimico. Due astronomi inglesi, J. Norman Lockyer ed Edward Frankland, lo chiamarono in seguito "elio", dal greco helios (il sole). Il gas non è stato identificato sulla Terra fino al 1895.

E poiché la luce solare è bloccata durante un'eclissi totale, alcune delle stelle e dei pianeti più luminosi possono essere osservati nel cielo oscurato. In tali condizioni gli astronomi furono in grado di testare parte dell'ormai celebre teoria della relatività generale di Einstein. Quella teoria prevedeva che la luce delle stelle al di là del sole si sarebbe piegata da un percorso rettilineo in un certo modo mentre passava il sole. Le posizioni delle stelle fotografate vicino al bordo del sole durante un'eclissi totale del 29 maggio 1919 furono confrontate con fotografie della stessa regione del cielo scattate di notte; i risultati sostenevano fortemente la teoria di Einstein.

La nostra moderna tecnologia ora consente agli astronomi di effettuare la maggior parte delle osservazioni che un tempo dovevano attendere un'eclissi. Ma un'eclissi totale di sole rimarrà sempre tra i più impressionanti spettacoli naturali ed è uno spettacolo che sarà sempre ricordato. Assicurati di inserirlo nella tua lista dei desideri; Non rimarrete delusi.

Questa foto dell'eclissi solare parziale del 13 settembre 2015 è stata scattata dall'astrofotografo KJ Mulder dalla sua casa in Sud Africa. (Credito immagine: KJ Mulder/ Mondi in inchiostro)

Lettura aggiuntiva

Rintraccia molte informazioni dagli Eclipse Chasers, prendi risorse per la fotografia di eclipse su Mr. Eclipse.com e sul sito web Eclipse della NASA, trova calendari, mappe e informazioni sulle eclissi solari e lunari passate e future.

Bibliografia

  • Percorsi dell'eclissi solare totale e annuale della NASA: 2021-2040
  • Sean M. Carroll, Istituto Enrico Fermi, dispense sulla relatività generale
  • Stanford Solar Center, Osservare il sole da soli

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