Home page
LE ECLISSI

Meccanismo generale delle eclissi
La Luna impiega circa 27,5 giorni per effettuare una rivoluzione completa attorno alla Terra.
Poichè nel frattempo la Terra si è spostata lungo la propria orbita di un arco ampio circa 27°, per riassumere la stessa posizione rispetto al Sole la Luna deve compiere un ulteriore percorso per cui una rivoluzione apparente completa attorno al nostro pianeta dura in effetti circa 29,6 giorni.
Il primo tipo di rivoluzione viene chiamato siderale, perchè è un percorso assoluto e misurato rispetto ad un punto fisso dello spazio; il secondo prende il nome di sinodico e prende in esame le posizioni reciproche Terra-Luna-Sole, e deriva dal termine greco sinodos che significa appunto percorrere una strada assieme. La rivoluzione sinodica è quella manifestamente visibile a tutti noi in quanto è causa del cambiamento dell’aspetto del nostro satellite e dell’alternarsi delle fasi lunari ed è determinante per la genesi delle eclissi.
Durante una rivoluzione sinodica la Luna è visibile una volta in direzione opposta a quella del Sole. La vediamo completamente illuminata, di forma perfettamente circolare e chiamiamo tale istante fase di Luna Piena; dopo circa 14 giorni la Luna si trova nella posizione opposta, in direzione del Sole. Per tale motivo la Luna non è visibile, in quanto immersa nel chiarore della luce solare e mostra a noi la faccia non illuminata. Si parla in questo caso di Luna Nuova, in quanto inizia un nuovo ciclo di fasi Lunari.
Se il piano dell’orbita lunare fosse coincidente con quello dell’orbita terrestre ogni mese, in corrispondenza della fase di Luna Nuova, il disco della Luna si sovrapporrebbe esattamente a quello del Sole; poichè per una casuale e fortunata circostanza i due corpi celesti, pur avendo dimensioni notevolissimamente diverse appaiono con lo stesso diametro viste dalla Terra, la Luna sarebbe in grado di occultare completamente il Sole, causando ogni mese una eclisse di Sole.

Dopo circa 14 giorni la Luna Piena transiterebbe attraverso i coni d’ombra generati dalla Terra; poichè la sezione di questi coni alla distanza della Luna è assai maggiore del diametro del nostro satellite questo attraversandoli risulterebbe privato della luce del Sole, manifestandosi così una eclisse di Luna.

Questo, come è nella esperienza comune, non accade; anzi le eclissi sia di Sole che di Luna sono piuttosto infrequenti proprio perchè il piano dell’orbita lunare non è complanare con quello della Terra ma forma con esso un angolo di circa 5°. Valore assai modesto ma più che sufficiente a far sì che la maggior parte delle volte quando la Luna è nuova essa passi più in alto o più in basso rispetto al Sole senza minimamente oscurarlo. Altrettanto vale per la Luna Piena.

Requisito indispensabile, dunque, affinchè si determini una eclisse di Sole è che la Luna Nuova si verifichi sul piano dell’orbita terrestre o, come si dice, in corrispondenza di un nodo. I nodi sono i due punti in cui l’orbita lunare interseca il piano orbitale della Terra; si dicono rispettivamente ascendente e discendente a seconda che la Luna vi passi transitando da Sud verso Nord o viceversa.
La linea che congiunge i due nodi si chiama semplicemente linea dei nodi ed essa, come vedremo successivamente, solo ogni tanto è allineata con il Sole.

Frequenza in un anno
La linea dei nodi non sempre è orientata verso il Sole, anzi a dir la verità non lo è quasi mai. La Terra, nel suo percorso annuale intorno al Sole si trascina dietro l'orbita della Luna; questo trascinamento fa sì che almeno due volte l'anno la linea dei nodi sia esattamente orientata in direzione del Sole. Una volta sarà il nodo ascendente a puntare verso il Sole e la volta successiva sarà il nodo discendente.
La linea dei nodi, oltre al moto di traslazione dovuto allo spostamento della Terra, è dotata di un moto proprio; essa ruota in senso orario (andando incontro pertanto alla Luna) all'incirca di 20° ogni anno solare. Per questo motivo i due allineamenti annuali della linea dei nodi non si succedono ad intervalli esatti di sei mesi bensì un poco meno e più precisamente ogni 172 giorni (il periodo di 354 giorni per riportare uno stesso nodo in direzione del Sole viene chiamato anche anno delle eclissi).
In un anno si hanno dunque ben due occasioni favorevoli per il verificarsi di una eclisse di Sole e infatti, mediamente, così accade.
Ci si chiederà se ogni volta che si verifica l'allineamente anche la Luna sia Nuova (altro requisito indispensabile per la fomazione di una eclisse). Ebbene, la risposta è no! Questo però non pregiudica totalmente la possibilità di verificarsi del fenomeno.
Date le notevoli dimensioni apparenti sia del Sole che della Luna i requisiti non devono essere rigorosamente rispettati. Esistono dei margini, abbastanza ampi, all’interno dei quali è possibile che l’eclisse si manifesti comunque; per maggiore precisione è sufficiente che la Luna sia Nuova entro una distanza angolare di circa 15° dal nodo affinché una parte di essa riesca comunque a coprire una parte del disco solare.

Lo spostamento della Linea dei Nodi lungo l'orbita terrestre
Facciamo un esempio numerico per capire meglio: supponiamo che la Linea dei nodi sia esattamente orientata sul Sole e la Luna sia all’ultimo quarto. Per passare alla fase di Luna Nuova occorrono altri 7 giorni, durante i quali, per l’effetto di trascinamento dell’orbita da parte della Terra la Linea dei nodi si sposta di poco meno di 7° rimanendo dunque ampiamenteall’interno dei 15° di margine consentito.
Possiamo affermare che qualunque sia la fase della Luna, quando un Nodo è in prossimità del Sole, il nostro satellite fa in tempo ad avvicinarvisi per causare comunque una eclisse.
Non sempre l’eclisse sarà totale ed in base alla maggiore o minore distanza dal nodo potremo aver eclissi parziali o totali.
Non solo, in situazioni favorevoli è possibile che i requisiti per una eclisse si mantengano anche per la successiva Luna nuova, addirittura un mese dopo, creandosi così le condizioni per una coppia di eclissi a distanza di un solo mese l'una dall'altra.
Le eclissi infatti, basta consultare un qualunque almanacco astronomico per sincerarsene, tendono a presentarsi non solo a coppie ma addirittura anche a gruppi di tre; occorre infatti considerare che se le condizioni sono favorevoli per le eclissi di Sole, all’incirca, lo sono altrettanto per le eclissi di Luna e se si hanno due consecutive Lune nuove che occultano il Sole, tra di loro ci sarà una Luna Piena che passa nei coni d’ombra della Terra.
Ma non basta ancora; tenendo presente che il periodo di allineamento della linea dei nodi con il Sole ha la durata di 354 giorni (tale periodo viene anche detto anno delle eclissi), ed è quindi inferiore ad un anno solare, può capitare che le occasioni per una eclisse, in un anno, non siano solo due ma addirittura tre.
Se infatti una eclisse di Sole (o una coppia di eclissi) si verificasse i primissimi giorni di Gennaio la successiva cadrebbe intorno al 20 di Giugno, e poi ancora un'altra opportunità la avremmo verso il 10 di Dicembre.
Anche quest’ultima circostanza potrebbe dare origine ad una coppia di eclissi, ma la seconda andrebbe fuori tempo massimo e slitterebbe all’anno successivo.
Concludendo, il numero minimo di eclissi di Sole che si possono verificare in un anno è due (una sola eclisse per ogni allineamento della linea dei nodi con il Sole), mentre il numero massimo è cinque (due coppie per i primi due allineamenti ed una sola per il terzo allineamento).

Il Saros
Affinché due eclissi si presentino con le stesse caratteristiche è necessario che Sole, Luna e Terra tornino ad occupare le stesse reciproche posizioni.
A causa dell'ellitticità delle orbite lunare e terrestre, dei loro orientamenti e moti propri, delle diverse velocità angolari dei due corpi celesti, ad ogni allineamento della linea dei nodi con il Sole, le posizioni dei tre corpi non si ripropongono con la stessa precisione, dando origine così, ogni volta, ad un tipo di eclisse diversa.
I 354 giorni di cui abbiamo parlato poc'anzi non bastano a rimettere esattamente in linea i tre corpi; occorre molto più tempo, addirittura ben 18 anni, per la precisione 6585,3 giorni.
Questo periodo già noto sin dall’antichità prende nome di Saros e deriva dalla combinazione del periodo di rivoluzione della Luna attorno alla Terra rispetto al Sole (mese sinodico o delle fasi) pari a 29,5306 giorni e del periodo di passaggio della Luna ad uno stesso nodo (mese draconitico) pari a 27,2122 giorni.
Si nota infatti che dopo 223 rivoluzioni sinodiche la Luna ha compiuto 242 rivoluzioni draconitiche riportandosi quindi (quasi) esattamente nelle stesse condizioni di partenza.
Inoltre in un Saros ci stanno esattamente anche 239 rivoluzioni anomalistiche (quest'ultimo periodo ripropone la Luna alla stessa distanza dalla Terra). I pochi decimali di differenza tra i due primi periodi (e che abbiamo trascurato) fan si che si crei una sequenza di appuntamenti validi molto lunga ma certo non infinita. Alla fine l'accumulo delle differenze porta i corpi a ripresentarsi al di fuori dei limiti consentiti per una eclisse.
Questa sequenza finita di eclissi quasi tutte identiche e che si ripropongono ad intervalli di 18,3 anni prende il nome, ancora una volta di Saros. Anzi per essere più precisi, oggigiorno, in base alle definizioni di Van Den Bergh (grande studioso e appassionato di calcoli di eclissi) per Saros si deve intendere non il periodo di 6585,3 giorni ma il periodo molto più lungo di una sequenza. Ma su questo enteremo in dettaglio più avanti.
Intanto poichè l'uso di un unico termine genera sicuramente confusione, per fare chiarezza chiameremo periodo-Saros il periodo di 18,3 anni e stagione-Saros la sequenza.
Un periodo-Saros è costituito da un numero intero di giorni più un terzo (o poco meno). Questo comporta che due successive eclissi di una stessa sequenza, pur avendo le stesse carateristiche, siano osservabili da zone diverse della Terra. In quel terzo di giorno infatti la Terra compie un terzo di giro in più, presentando sotto la strisciata dell'eclisse longitudini spostate di 120° verso occidente.

Due eclissi a distanza di un Saros
Dopo tre saros, compensandosi (quasi ma non del tutto) il terzo di giro l’eclisse si ripresenta più o meno alle stesse longitudini ma, per la non esatta corrispondenza tra 242 mesi draconitici e 223 mesi sinodici, l’eclisse inoltre si sposta di una piccola quantità in latitudine.

Due eclissi a distanza di tre Saros
La sequenza di una stagione-Saros inizia convenzionalmente con una eclisse parziale di piccolissima magnitudine visibile ad un polo geografico; le eclissi successive scendono lentamente in latitudine e aumentando di grandezza diventando totali (o anulari); quindi superata la fascia equatoriale e avvicinandosi al polo geografico opposto tornano ad essere parziali e finalmente, dopo l’ultima osservabile, il Saros finisce.
Non tutti i Saros sono uguali: mediamente contengono circa 80 eclissi e durano dai 1200 ai 1500 anni.
Van Den bergh esaminò le eclissi e numerò i Saros a partire dall'anno –2872; attualmente sono attivi i Saros che vanno dal numero 117 al 155; il prossimo a terminare sarà il numero 117 con l’eclisse del 3 Agosto 2054 (visibile al Polo Sud con una magnitudine di 0,06), ed il prossimo a nascere sarà il numero 156 con l’eclisse del 1 Luglio 2011.
Oltre al Saros vi sono altri periodi per i quali le corrispondenze tra mese sinodico e draconitico sono quasi o maggiormente precisi. Van Den Bergh ne ha individuati diversi, quali ad ed esempio l’Inex, il Tritos, l’Egxelimos, tenendo conto anche dell'alternanza tra eclissi che si verificano al nodo ascendente e al nodo discendente. Non stiamo ad entrare nei dettagli anche se sarebbe interessante esaminare le possibili sequenze e relazioni matematiche che si possono determinare.
Tanto per citare uno di questi periodi chiariamo che L’Egxelimos è il periodo, già visto, costituito da tre interi Saros.
L’eclisse del l’8 Ottobre 2005 fa parte del saros 143, mentre quella totale dell’11 Agosto 1999 vista in Europa faceva parte del saros n. 145.

Franco Martinelli