Fare e disfare gli oroscopi - CAMPUS MFS · situazioni (1-2). Nella situazione 1 stella e Sole sono...
60
Transcript of Fare e disfare gli oroscopi - CAMPUS MFS · situazioni (1-2). Nella situazione 1 stella e Sole sono...
INAF-OsservatorioAstrofisico di Torino
Didattica & Divulgazione
Alberto Cora(1)(2) (1) Istituto Nazionale di AstrofisicaOss. Astrofisico di Torino(2) Società Astronomica Italiana
LE COORDINATE CELESTI
Osservatorio Astronomico di torino
2
Osservatorio Astrofisico di torino
Grotte di Lascaux, nella valle del Vézère (Francia) 15-20000 ac
Iadi
PleiadiTORO
Aldebaran
Montignac (France) 4 Agosto 15240 aC
65 al155 al
360 al417 al
LE COSTELLAZIONIOsservatorio Astronomico di torino
2
11
Ottantotto costellazioni ricoprono la volta celeste
• I popoli antichi guardavano le stelle in cielo e immaginavano figure raggruppandole
• Ancora oggi ci riferiamo a molti di quei raggruppamenti.
• Gli astronomi li chiamano costellazioni (ovvero gruppi di stelle).
LE COSTELLAZIONIOsservatorio Astronomico di torino
2
1212
• Nelle moderne carte astropnomiche, il cielo è diviso in 88 regioni.
• Ciascuna di queste regioni è una costellazione.
• La maggior parte delle stelle in una costellazione non è per niente vicina a un’altra.
• Esse semplicemente appaiono vicine perchè sono quasi nella stessa direzione vista da Terra.
e … un modo più efficicae permemorizzare le posizioni stellari:LE COORDINATE CELESTI!
LE COORDINATE AZIMUTALIOsservatorio Astronomico di torino
2
LE COORDINATE AZIMUTALIOsservatorio Astronomico di torino
2
LE COORDINATE CELESTIOsservatorio Astronomico di torino
2
Ascensione retta:si misura in ore, minuti e secondi di tempo, a partire dal punto vernale in senso antiorario.
Declinazione:si misura in gradi, minuti primi, minuti secondi
• L’astronomia è la scienza più vecchia• Le coordinate celesti, sono difficili da presentare se non si introducono i moti
della terra …• Per ora assumiamo che qualsiasi oggetto nel cielo (sfera celeste) possa essere
identificato da 2 coordinate: ascensione retta e declinazione … a cui corrispondono un altezza sull’orizzonte e un azimut …
Coordinate azimutali e celesti
LE COORDINATE CELESTIOsservatorio Astronomico di torino
2
La congiungente il centro della Terra e l’Osservatore definisce lo Zenith. Il piano dell’orizzonte passa per l’osservatore ed è tangente alla sfera terrestre.
Il cerchio massimo attraverso Z(enith) e P(olo) definisce il Nord geografico. E, S, W sono definiti di conseguenza. Il piano perpendicolare all’asse del mondo che passa per O(sservatore) definisce l’equatore celeste (a).
LE COORDINATE CELESTIOsservatorio Astronomico di torino
2
Blanchard and Lartet bones, more than 30,000 years old
Per collegare le coordinate Azimutali a quelle celesti,Servono informazioni sullo spazio (ccordinate geografiche) e sul tempo!Vale anche l’inverso … e quindi osservando il cielo si ha l’informazione sulLuogo e sul tempo!!!
L’ASTRONOMIA E’ IL PRIMO OROLOGIO/CALENDARIO DELL’UMANITA’
IL TEMPOOsservatorio Astronomico di torino
2
18
Giorno siderale e giorno solare:
Il tempo tra due transiti del sole(1-3) è maggiore di 4 minuti del tempo tra due transiti di una stella, individuati dalle situazioni (1-2). Nella situazione 1 stella e Sole sono allineati al meridiano dell’oss., nella situazione 2, a causa del moto di rivoluzione della Terra, l’osservatore vede il transito in meridiano della stella prima di quello del Sole.
Il giorno siderale è il periodo impiegato dalla Terra per eseguire un'intera rotazione attorno al proprio asse: 23h 56' 4,1”Il giorno Solare medio è il periodo di tempo tra due successive culminazioni del Sole al meridiano: 24h !!!
IL TEMPOOsservatorio Astronomico di torino
2
19Culminare del sole
Il tempo civile o tempo legale o tempo medio del fuso è il tempo solare medio del meridiano centrale di un fuso. Questo tempo, deciso per legge, è valido per tutte le località poste entro uno stesso fuso orari Il planisfero è suddiviso in 24 spicchi di 15°.
Un acuto osservatore (in italia) si accorge che il mezzogiorno, segnato da una Meridiana anticipa, nel periodo invernale, di 30’ il mezzogiorno civile. Sapete determinare la sua longitudine?
IL MOTO APPARENTE DEL SOLEOsservatorio Astronomico di torino
2
20
• Si muove ad una velocità simile alle stelle fisse restando “indietro” – cioè più a E – di circa un grado al giorno
• L’intervallo tra due culminazioni (transito attraverso il meridiano) del Sole definisce il “giorno solare”, più lungo di quello siderale di ~4 minuti
• La distanza angolare del sole dall’equatore varia nel corso dell’anno da -23.5° (21 Dicembre) a +23.5° (21 Giugno) (solstizio: il sole “sta” = inverte il suo moto rispetto all’equatore)
• Il sole attraversa l’equatore celeste il 21 Marzo (punto γ o punto d’Ariete) e il 23 Settembre: equinozi (= la notte e il giorno sono di uguale durata)
• La traiettoria del sole rispetto alle stelle fisse ha nome “eclittica”
IL MOTO APPARENTE DEL SOLEOsservatorio Astronomico di torino
2
21
Il punto vernale, è il punto di origineDell’ascensione retta… ma cambia in Continuazione a causa della precessione!!!
IL MOTO PROPRIO DELLE STELLEOsservatorio Astronomico di torino
2
22
2006
La stella di Barnard
Osservatorio Astronomico di torino
2
23
IL MOTO PROPRIO DELLE STELLE
RIEPILOGOOsservatorio Astronomico di torino
2
24
Cosa abbiamo imparato:
1.Le costellazioni sono un sistema per memorizzare la posizionedelle stelle
2. Le Coordinate celesti costituiscono un metodo più efficace per memorizzare le posiszioni stellari
3. Le coordinate Azimutali e le coordinate Celesti sono collegate da informazioni sulla località e I ltempo
4. A causa della precessione (e in minima parte dal moto proprio delle stelle) le coordinate coordinate celesti si modificano in continuazione e in continuazione devono essere aggiornate (moto proprio)
ESERCIZIOsservatorio Astronomico di torino
2
25
ESERCIZIOsservatorio Astronomico di torino
2
26
LA SFERA CELESTEOsservatorio Astronomico di torino
2
2727
• La sfera celeste è un oggetto immaginario che non ha basi nella realtà fisica.
• Tuttavia, è ancora un modello che rimane uno strumento utile per l’astronomia di posizione.
• I punti di riferimento sulla sfera celeste sono proiezioni di quelli sulla Terra.
E’ conveniente immaginare che le stelle siano posizionate su una sfera, la sfera celeste
LA SFERA CELESTEOsservatorio Astronomico di torino
2
28
28
Poli celesti (δ=±90°) sono dove l’asse di rotazione della Terra intersecherebbe la sfera celeste.
La Stella Polare si trova a meno di 1° dal polo celeste nord, da cui il nome.
Il punto nel cielo direttamente sopra la testa di un osservatore in un punto qualsiasi sulla Terra è chiamato Zenith.
Equatore celeste: divide il cielo in un emisfero nord (90°> δ>0°) e in un emisfero sud (0°> δ>-90°)
LA SFERA CELESTEOsservatorio Astronomico di torino
2
29
Stelle Circumpolari
L’altezza del polo nord all’orizzonte è pari alla latitudine!
La zona circomboreale in declinazione è collegata alla latitudine, così la zona del cielo dove le stelle sorgono è tramontano è identificabile con una fascia δ = ±(90°-Lat)
ESERCIZIOsservatorio Astronomico di torino
2
30
ESERCIZIOsservatorio Astronomico di torino
2
31
Ardeche (France) Cave La-Tete-du-Lion 20.000 aC
Il punto Υ dell’ariete segna l’inizio della primavera ed è determinato dall’intersecarsi del piano dell’eclittica con l’equatore celeste…
PROBLEMA: sapendo che il giorno terrestre si sta allungando di circa 1.7 millisecondo all’anno , secondo voi l’anno solare diviene più lungo?
34
Calendario• L’anno è definito come l’intervallo tra due transiti del sole al punto
d’Ariete (anno siderale) o tra due solstizi (anno tropico)• … differiscono? …di poco:
- anno siderale: 365.2636 d- anno tropico : 365.2422
• Un calendario basato su un anno di 365 vede lentamente spostarsi la data degli equinozi e dei solstizi (circa un giorno in quattro anni)
• E’ necessaria una correzione per tener conto della frazione di giorno: motivi civili e religiosi (evitare che le stagioni “scorrano”)
• L’adozione dell’anno bisestile (calendario Giuliano, Sosigene, 46 aC) approssima 0.2422 con 0.25 --> un giorno in più ogni quattro anni. Il calendario resta comunque “indietro” di 8 giorni ogni 1000 anni
• Nel 1582 papa Gregorio XIII riforma il calendario, cancellando il giorno bisestile nell’anno del secolo, esclusi il 1600, il 2000, il 2400 e elidendo i giorni 5-14 ottobre 1582 ( 4 ottobre = S.Petronio! Fu salvato dai “bolognesi”?(Ignazio Danti)?
• La riforma del calendario fu introdotta due secoli dopo nei paesi protestanti; in Russia (chiesa Ortodossa) dopo la Rivoluzione d’Ottobre (7 Novembre (si noti!) 1917)
• Ora siamo “a posto” fino all’anno 4000.
35
Posizioni del sole rispetto Posizioni del sole rispetto all’equatore celeste ai solstizi all’equatore celeste ai solstizi
(S(SII,S,SEE) e equinozi) e equinozi (E(EQQ))
Nell’emisfero N d’estate il sole (SE) sorge presto, tramonta tardi e culmina alto nel cielo. D’inverno SI sorge tardi, tramonta presto e resta basso rispetto all’orizzonte.
analemma
36
Il sole a diverse latitudiniIl sole a diverse latitudiniil 21 di Giugnoil 21 di Giugno
Tropico del Cancro Circolo Polare N Il sole passa allo Zenith Il sole non tramonta
37
Sorgere e tramontareSorgere e tramontarePer un osservatore ad una latitudine simile a quella dell’Italia (da 39° a 48°), le stelle più vicine al Polo Nord celeste (linea tratteggiata azzurra) non tramontano mai. Per noi l’Orsa Maggiore è tra queste.
Gli astri più vicini al Polo Sud celeste non sorgono mai (p.e. αCentauri)
Gli astri in posizioni intermedie sorgono e tramontano: tra questi ovviamente Sole, Luna e Pianeti.
38
39
Le stagioni
40
41
42
June 21
March 31
Dec 21
Sept 21
43
44
Eclissi Solare 2008 (Cina)
1)Sapreste indicare l’eclittica
2)Quali oggetti che mostrano moto apparente lungo l’eclittica non sono stati citati, ma si vedono nell’immagine???
Elongazione MASSIMA!dei pianetiinterni
Moto retrogrado dei pianeti esterni
47
Pianeti = VagantiAlcune (5) delle stelle più brillanti del cielo non sono fisse, si muovono in modo evidente, percorrendol’eclittica in tempi più o meno lunghi.
Due esempi del moto di Marterispetto alle stelle fisse
48
Pianetinoti dall’antichità, cioé visibili ad occhio nudo
• Due, Mercurio e Venere, precedono il Sole all’alba o lo seguono al tramonto; non oltrepassano mai una “elongazione” massima rispetto al sole
• Marte, Giove e Saturno si muovono verso E rispetto alle stelle “ritardando” similmente al sole
• Quando sono in opposizione al sole hanno una fase di moto “retrogrado” (verso W), molto ampia nel caso di Marte (immagine precedente)
• Tutti si trovano in una fascia di ~5° attorno all’eclittica (le orbite sono “circa” sullo stesso piano)Nota•Nuovi corpi solidi orbitanti attorno al sole sono stati scoperti tramite il telescopio.•Di questi, Urano (1781), Nettuno (1846 ), Plutone(1930 ) sono stati classificati come pianeti•Altri, per lo più orbitanti tra Marte e Giove, sono di piccole dimensioni e sono stati definiti “pianetini” (p.e. Cerere, 1800)•La scoperta recente di corpi in orbite transuraniche, di massa maggiore di Plutone, ha portato nel 2005 ad una più precisa definizione del termine “pianeta”, col “declassamento” di Plutone a “pianeta nano”, insieme a Cerere e altri.
Il punto Υ dell’ariete segna l’inizio della primavera ed è determinato dall’intersecarsi del piano dell’eclittica con l’equatore celeste…
PROBLEMA: sapendo che il giorno terrestre si sta allungando di circa 1.7 millisecondo all’anno , secondo voi l’anno solare diviene più lungo?
53
Luna• Fasi, collegate alla posizione terra-sole: opposizione = luna piena;
congiunzione = luna nuova; quadratura (angolo retto) = quarti• Mostra la stessa faccia alla terra, salvo un movimento di
oscillazione (tipo pendolo) di ampiezza 7°.• Mese lunare: intervallo tra due lune piene (o nuove) : 29.5 d • Nella tradizione, l’inizio del mese lunare è indicato dall’apparizione
della “falce” o “crescente lunare” dopo la luna nuova. Due esempi: permane nell’islamismo (inizio del Ramadan); si trova nella tradizione druidica, richiamata nella “Norma” di Bellini.
• Mese lunare “siderale”: 27.3 d• La settimana deriva dalle quattro fasi lunari (28/4=7)• La definizione del mese civile parte dal mese lunare, adattato per
esser reso “commensurabile” alla durata dell’anno.• Schema numerico di origine astronomica: 1 -- 30 – 360 ; 360/30 = 12• Le 12 costellazioni (le “case” astrologiche!) occupate dal sole
corrispondono ciascuna allo spazio percorso dal sole in un mese lunare… ricondotto poi a un mese “standard” ---- Zodiaco
54
Pianeti = VagantiAlcune (5) delle stelle più brillanti del cielo non sono fisse, si muovono in modo evidente, percorrendol’eclittica in tempi più o meno lunghi.
Due esempi del moto di Marterispetto alle stelle fisse
55
Pianetinoti dall’antichità, cioé visibili ad occhio nudo
• Due, Mercurio e Venere, precedono il Sole all’alba o lo seguono al tramonto; non oltrepassano mai una “elongazione” massima rispetto al sole
• Marte, Giove e Saturno si muovono verso E rispetto alle stelle “ritardando” similmente al sole
• Quando sono in opposizione al sole hanno una fase di moto “retrogrado” (verso W), molto ampia nel caso di Marte (immagine precedente)
• Tutti si trovano in una fascia di ~5° attorno all’eclittica (le orbite sono “circa” sullo stesso piano)Nota•Nuovi corpi solidi orbitanti attorno al sole sono stati scoperti tramite il telescopio.•Di questi, Urano (1781), Nettuno (1846 ), Plutone(1930 ) sono stati classificati come pianeti•Altri, per lo più orbitanti tra Marte e Giove, sono di piccole dimensioni e sono stati definiti “pianetini” (p.e. Cerere, 1800)•La scoperta recente di corpi in orbite transuraniche, di massa maggiore di Plutone, ha portato nel 2005 ad una più precisa definizione del termine “pianeta”, col “declassamento” di Plutone a “pianeta nano”, insieme a Cerere e altri.
57
LE COORDINATE CELESTILE COORDINATE CELESTI
Ascensione retta:si misura in ore, minuti e secondi di tempo, a partire dal punto vernale in senso antiorario.
Declinazione:si misura in gradi, minuti primi, minuti secondi
• L’astronomia è la scienza più vecchia• Le coordinate celesti, sono difficili da presentare se non si introducono i moti della
terra …• Per ora assumiamo che qualsiasi oggetto nel cielo (sfera celeste) possa essere
identificato da 2 coordinate: ascensione retta e declinazione … a cui corrispondono un altezza sull’orizzonte e un azimut …
Coordinate azimutali e celesti
58
La precessione provoca un graduale cambiamento della stella che segna il Polo Celeste NordEssa avviene in 25.920 mila anni (anno platonico)
La precessione La precessione degli equinozidegli equinozi
59
Domande guida
• Qual’è stato il ruolo dell’atronomia nelle antiche civiltà?• Le stelle che costituiscono le costellazioni sono realmente
vicine le une alle altre?• Le stesse stelle sono visibili ogni notte dell’anno? Perchè la
Stella Polare è così particolare?• Le stesse stelle sono visibili da ogni posto sulla Terra?• Qual’è la causa delle stagioni? Perchè sono opposte nei
due emisferi boreale e australe?• La stella che segna il Nord è sempre stata la Stella Polare?• Possiamo utilizzare il sorgere e il tramontare del Sole
come base per la nostra misura del tempo?• Perchè ci sono gli anni bisestili?
60
