Osservare il cielo/Il transito dei pianeti

Fra gli oggetti più brillanti che si osservano in un cielo stellato, oltre alle stelle più luminose, vi sono anche i corpi celesti interni al nostro sistema solare: i pianeti.

Osservare il cielo

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Riconoscere stelle e costellazioni

Oltre le stelle

Gli strumenti di osservazione

Appendici

Un pianeta è un corpo celeste che orbita attorno a una stella, la cui massa è sufficientemente elevata da consentirgli di avere una forma sferoidale e la cui fascia orbitale è priva di altri corpi celesti dotati di massa confrontabile con esso o superiore. Un pianeta non è in grado di avviare al suo interno la fusione nucleare, ossia non ha caratteristiche proprie di una stella, poiché la sua massa non è sufficientemente elevata da produrre nel suo nucleo le condizioni di pressione e temperatura elevatissima richieste per il processo di fusione. La composizione di un pianeta può variare considerevolmente: può essere costituito principalmente di minerali e rocce, e allora si parla di pianeta roccioso (o terrestre), o può essere composto in prevalenza da gas come l'idrogeno e l'elio, e in questo caso si parla di pianeta gassoso (o gioviano); in generale, i pianeti gassosi hanno un diametro e una massa molto superiore a quella dei pianeti di tipo roccioso. La Terra appartiene alla categoria dei pianeti rocciosi.

I pianeti del sistema solare, secondo le ultime definizioni fornite dall'Unione Astronomica Internazionale, sono 8: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno. A questi corpi maggiori se ne aggiungono altri minori, posti soprattutto nella fascia al di là del pianeta Nettuno: questi oggetti, chiamati oggetti transnettuniani, sono dei corpi il cui aspetto è simile a quello di un pianeta, ma la loro massa è molto ridotta; l'oggetto transnettuniano più grande conosciuto è Sedna, mentre quello più interno, nonché il più noto, è Plutone, una volta considerato il nono pianeta ed ora "declassato" al rango di pianeta nano. Ad occhio nudo sono visibili da Terra soltanto Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno, più Urano, sebbene sia al limite della visibilità.

All'interno del nostro sistema solare, il pianeta più grande è Giove, che da solo contiene quasi due volte e mezzo la massa contenuta in tutti gli altri pianeti messi assieme; Giove è anche uno dei pianeti che appaiono più brillanti in un cielo notturno.

Molti dei pianeti hanno uno o più satelliti, ossia dei corpi celesti che orbitano attorno ad un corpo diverso da una stella; nel nostro sistema solare sono noti oltre 150 satelliti naturali, fra i quali è compresa la Luna, orbitante attorno al nostro pianeta, i satelliti di Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno, più un gran numero di altri satelliti in orbita attorno a corpi minori.

Tutti i pianeti del sistema solare (eccetto la Terra) possiedono nomi derivati da divinità della mitologia romana; al contrario, i nomi dei principali satelliti naturali sono derivati da quelli di divinità o personaggi della mitologia greca (ad eccezione di quelli di Urano, che portano nomi di personaggi delle opere di Shakespeare).

Gli asteroidi, ossia degli oggetti simili per composizione ad un pianeta roccioso ma più piccolo, e generalmente privi di una forma sferica, possono essere battezzati, a discrezione del loro scopritore, con un nome qualunque (con l'approvazione dell'Unione Astronomica Internazionale).

Non sono ancora chiare le convenzioni di nomenclatura che verranno adottate per la categoria dei pianeti nani.

I transiti

La presenza di un pianeta nel cielo stellato può indurre in confusione chi cerca di orientarsi per la prima volta fra le stelle: un pianeta non è indicato nelle carte celesti fornite con i libri perché si spostano di continuo, o meglio orbitano attorno al Sole. La loro distinzione può così diventare problematica e certe volte può pure succedere che un pianeta venga scambiato per una stella, e viceversa. In linea di massima si tende a dire che "un pianeta brilla di luce fissa": si tratta di un suggerimento molto valido, e la spiegazione risiede nel fatto che mentre le stelle appaiono tremule perché brillano "di emissione", i pianeti appaiono fissi perché brillano "di riflessione", ossia riflettendo la luce emessa dal Sole; tuttavia, se le condizioni meteorologiche non sono ottimali, ad esempio in caso di turbolenze atmosferiche, tutti i puntini del cielo, indistintamente, appaiono "tremuli".

Una soluzione ottimale è conoscere grossolanamente dove è più facile osservare un pianeta. Per fare ciò, occorre tenere a mente alcuni concetti e discriminanti fondamentali:

eclittica: tutti i pianeti si muovono entro una fascia di cielo molto stretta, compresa entro appena 16°; al centro di questa fascia si trova il piano fondamentale dell'orbita terrestre, ossia l'eclittica. I pianeti si possono distaccare dalla linea dell'eclittica, poiché le loro orbite possono avere un'inclinazione leggermente diversa da quella del nostro pianeta, ma restano comunque tutti confinati entro la fascia di 16° prima descritta, fascia che prende il nome di cintura zodiacale o fascia dello zodiaco. Le costellazioni attraversate dall'eclittica sono quelle chiamate costellazioni zodiacali, e hanno gli stessi nomi dei "segni zodiacali" utilizzati nell'astrologia. La posizione dell'eclittica è riportata su ogni carta celeste mensile di questo libro come una sottile linea scura che transita lungo le costellazioni zodiacali; i pianeti pertanto saranno osservabili solo entro una stretta fascia lungo questa linea.
pianeti interni: un'importante distinzione si può fare con i pianeti interni rispetto alla Terra, ossia Mercurio e Venere: questi due pianeti sono infatti più vicini al Sole, e pertanto saranno visibili solo per poche ore per notte, o all'alba o al tramonto.

Una volta compresi questi semplici concetti, si può essere in grado, avendo una mappa celeste, di distinguere le stelle dai pianeti, poiché questi ultimi appaiono come dei "corpi estranei" molto luminosi non indicati sulla mappa. Nelle prossime sezioni si spiega come procedere per la determinazione di un pianeta.

Il transito di Mercurio

Mercurio.

Mercurio è il primo pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole e il più piccolo in dimensioni. Si tratta di un pianeta roccioso di dimensioni modeste, con un diametro inferiore alla metà di quello terrestre; la sua superficie è completamente ricoperta da crateri, anche a causa della mancanza di un'atmosfera apprezzabile che possa attutire gli impatti meteorici o coprirne le tracce; per questo il suo aspetto ricorda da vicino quello della Luna. Mercurio è dunque il più piccolo dei pianeti rocciosi del sistema solare interno. Il suo nome deriva da quello dell'omonima divinità romana; il suo simbolo astronomico (☿) consiste in una rappresentazione stilizzata del caduceo del dio.

Essendo il pianeta più interno, è anche quello che appare più vicino al Sole; fra i pianeti è infatti quello che si può osservare di meno. Alla distanza massima dal Sole si trova a circa 28° da quest'ultimo, pertanto si può notare soltanto o nella luce rossastra del crepuscolo, verso ovest, o nel chiarore diffuso dell'aurora, verso est. La sua rapida velocità orbitale, di appena 88 giorni, fa sì che sia osservabile solo per pochi giorni consecutivi, prima che sparisca nel chiarore del giorno o sotto l'orizzonte serale.

La sua luminosità apparente può raggiungere la magnitudine -0,4, ossia può diventare più luminoso della gran parte delle stelle; il suo colore caratteristico è un arancione molto intenso. Ad un'ora dal tramonto non è mai osservabile.

Il transito di Venere

Venere.

Venere è il secondo pianeta del Sistema Solare in ordine di distanza dal Sole, con un'orbita della durata di 224,7 giorni terrestri. Il suo simbolo astronomico è la rappresentazione stilizzata della mano della dea Venere che sorregge uno specchio (♀). Con l'eccezione della Luna, è l'oggetto naturale più luminoso nel cielo notturno, raggiungendo una magnitudine apparente di -4.6, più che ogni altra stella o pianeta. Venere raggiunge la sua massima brillantezza poco prima dell'alba o poco dopo il tramonto, e per questa ragione è spesso chiamata la "Stella del Mattino" o la "Stella della Sera". Venere è il pianeta più caldo del sistema solare e non è dotato di satelliti o anelli. Classificato come un pianeta terrestre, a volte è definito il "pianeta gemello" della Terra, poiché i due mondi sono molto simili per quanto riguarda criteri quali dimensioni e massa.

La sua luminosità così elevata lo rende praticamente inconfondibile: brilla nel cielo con una luce nettamente biancastra, superiore a qualunque altro oggetto visibile. Essendo un pianeta interno, come Mercurio, è possibile osservarlo solo o poco prima dell'alba, in direzione est, o poco dopo il tramonto, in direzione ovest, fino ad un massimo di due ore dopo che il Sole è tramontato. Non può pertanto essere mai visibile troppo in alto sopra l'orizzonte. Se è presente nel cielo serale, è il primo oggetto che diventa visibile, eventualmente dopo la Luna, quando il Sole è appena tramontato e, se ci si trova in alta quota, persino prima del tramonto del Sole. A differenza degli altri pianeti, può discostarsi fino a 8° dalla linea dell'eclittica.

La sua vicinanza a noi fa sì che Venere sia un oggetto facile da osservare: con un binocolo appare con una forma ovaleggiante, molto scintillante; con un telescopio di piccole dimensioni è visibile invece come una sorta di "Luna in miniatura", ossia appare illuminata non completamente, ma solo in parte, e spesso può presentarsi come un falce, similmente a come si mostra la Luna quando non è in fase di Luna piena.

Il transito di Marte

Marte.

Marte è il quarto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole. Si classifica come un pianeta roccioso che presenta un'atmosfera molto rarefatta, temperature medie superficiali comprese tra -140° e 20° C e dimensioni assai ridotte (il diametro è circa la metà di quello della Terra). Marte assomiglia alla Terra più di qualsiasi altro pianeta: sono infatti simili a quelle terrestri l'inclinazione dell'asse di rotazione e la durata del giorno, inoltre la sua superficie presenta formazioni vulcaniche, valli, calotte polari e deserti. Tuttavia essa è anche segnata da numerosi crateri di meteoriti, quasi al pari della nostra Luna. Il pianeta è inoltre sede dell'Olympus Mons, il vulcano più grande del Sistema Solare con un'altitudine di 27 km, e della Valles Marineris, il canyon più esteso.

Marte prende il nome dall'omonima divinità della mitologia romana. Viene inoltre chiamato il "Pianeta rosso" a causa del suo colore caratteristico dovuto alle grandi quantità di ossido di ferro che lo ricoprono. Il simbolo astronomico del pianeta è la rappresentazione stilizzata dello scudo e della lancia del dio (♂).

Il colore che più si tende ad associare al pianeta Marte è il rosso vivo; in effetti, quando questo pianeta è visibile nel cielo notturno, brilla con un intenso colore rosso o rosso-arancio, al punto che spesso è proprio chiamato il pianeta rosso. Marte si trova più esternamente rispetto alla Terra ed è pertanto possibile che si possa osservare durante tutta la notte e in posizioni lontane dall'est e dall'ovest, come pure molto in alto nel cielo. Il modo più semplice per distinguerlo, oltre al suo colore, è la sua magnitudine apparente, che a seconda dei periodi può raggiungere la -2,6; mediamente si mantiene su una luminosità meno evidente, oscillando fra la -0,5 e la 0,5. Si muove molto vicino alla linea dell'eclittica, pertanto se in un cielo stellato è presente un oggetto di colore rosso vivo non indicato sulle mappe molto vicino all'eclittica, si tratta del pianeta Marte.

Al binocolo appare come un punto rosso privo di particolari caratteristiche; al telescopio possono rendersi evidenti, a seconda della sua distanza, diversi segni scuri e solchi, dovuti in parte alla composizione del suolo, in parte ai rilievi e in parte alle grandi tempeste di sabbia che spazzano periodicamente questo pianeta.

Il transito di Giove

Giove.

Giove è il quinto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole, nonché il pianeta più massiccio del sistema: ha infatti una massa 2,468 superiore a quella di tutti gli altri pianeti messi insieme. Si tratta di un gigante gassoso (o pianeta gioviano), categoria di cui fanno parte anche Saturno, Urano e Nettuno; è il primo dei giganti gassosi in ordine di distanza dal Sole e il secondo dei pianeti esterni, dopo Marte. Visto dalla Terra, il pianeta è in grado di raggiungere una magnitudine apparente massima di -2,8, che lo rende il terzo oggetto più brillante nel cielo notturno, dopo la Luna e Venere. Giove ha una composizione simile a quella del Sole: infatti è costituito principalmente da idrogeno, con una discreta percentuale di elio ed altri composti, quali ammoniaca e metano, presenti in tracce. A causa della sua rapida rotazione, Giove presenta l'aspetto di uno sferoide oblato, ovvero possiede un rigonfiamento all'equatore e uno schiacciamento ai poli. Il suo simbolo è una rappresentazione stilizzata del fulmine del dio (♃).

Giove appare ad occhio nudo come un oggetto molto brillante e dal colore biancastro o quasi color panna; essendo un pianeta esterno rispetto alla Terra, è possibile che si possa osservare durante tutta la notte e in posizioni lontane dall'est e dall'ovest, come pure molto in alto nel cielo. Per distinguerlo, oltre al suo colore, si può fare riferimento alla sua grande brillantezza e al fatto che si muove molto vicino all'eclittica; pertanto se in un cielo stellato è presente un oggetto non indicato sulle mappe di colore biancastro molto vicino all'eclittica e molto brillante, si tratta del pianeta Giove. Infine, è da tener presente che Giove è un pianeta lento, ossia che si muove molto lentamente nel cielo; pertanto, lo si potrà osservare sempre nella stessa posizione, o in una poco differente ma all'interno della stessa costellazione, anche nell'arco di qualche mese.

Il pianeta è molto interessante da un punto di vista osservativo, poiché già con piccoli strumenti è possibile rivelarne alcuni caratteristici dettagli. Un piccolo cannocchiale o telescopio rifrattore consente già di osservare attorno al pianeta quattro piccoli punti luminosi, disposti lungo il prolungamento dell'equatore del pianeta: si tratta dei suoi satelliti più luminosi. Poiché essi orbitano abbastanza velocemente intorno al pianeta, è possibile osservarne i movimenti anche fra una notte e l'altra: il più interno, Io, arriva a compiere tra una notte e l'altra quasi un'orbita completa. Un piccolo telescopio inoltre consente di individuare con facilità alcuni dettagli della sua atmosfera, come le due bande rossicce poste simmetricamente a nord e a sud dell'equatore, e, a seconda della faccia che il pianeta mostra, è possibile osservare pure la celeberrima Grande Macchia Rossa.

Il transito di Saturno

Saturno.

Saturno è il sesto pianeta del sistema solare a partire dal Sole ed il secondo pianeta più esteso, dopo Giove. Saturno, con Giove, Urano e Nettuno, è classificato come gigante gassoso. Il nome deriva dal dio della mitologia romana Saturnus, il suo simbolo astronomico è una rappresentazione stilizzata della falce del dio dell'agricoltura (♄).

Saturno è composto principalmente di idrogeno e in piccole proporzioni di elio e di altri microelementi. Il centro consiste di un piccolo nucleo di roccia e di ghiaccio, circondato da uno spesso strato di idrogeno metallico e di uno strato esterno gassoso. Le velocità del vento nell' atmosfera di Saturno possono raggiungere i 1800 km/ora, ben più veloci dunque di quelle su Giove. Saturno è ben noto perché possiede un esteso sistema di anelli, che consiste principalmente in particelle del ghiaccio e piccole quantità di residui e di polvere rocciosa. Della sessantina di lune conosciute che orbitano intorno al pianeta, Titano è la più grande ed è l'unica luna del sistema solare ad avere un'atmosfera significativa.

Saturno appare ad occhio nudo come un oggetto abbastanza brillante, anche se meno di Giove: la sua magnitudine apparente media è infatti pari a circa 1; il suo colore caratteristico è il giallo o color crema. Come Marte e Giove, anche Saturno è un pianeta esterno rispetto alla Terra, ed è possibile che si possa osservare durante tutta la notte e in posizioni lontane dall'est e dall'ovest, come pure molto in alto nel cielo. Per distinguerlo, oltre al suo colore, si può fare riferimento alla sua grande brillantezza e al fatto che si muove molto vicino all'eclittica; pertanto se in un cielo stellato è presente un oggetto non indicato sulle mappe di colore giallo molto vicino all'eclittica e molto brillante, si tratta del pianeta Saturno. Spesso, poiché la sua luminosità è paragonabile a quella di diverse altre stelle, può capitare facilmente che si confonda con una stella vicina o, se il pianeta si trova molto in prossimità di una stella di colore e luminosità simile, si può essere in difficoltà nel capire quale sia la stella e quale il pianeta; in casi come questi, si può utilizzare, se la notte non è particolarmente ventosa, il vecchio trucco della "luce fissa": l'oggetto che scintilla di meno e che resta più "fisso" è il pianeta. Infine, è da tener presente che, come Giove, anche Saturno è un pianeta lento, ossia che si muove molto lentamente nel cielo; pertanto, lo si potrà osservare sempre nella stessa posizione, o in una poco differente ma all'interno della stessa costellazione, anche nell'arco di qualche mese.

Mentre con un binocolo è impossibile distinguere alcun particolare del pianeta, con un telescopio da 100-120 mm di apertura si possono scorgere sia alcuni satelliti, che il suo famoso e complesso sistema di anelli, che fa sembrare il pianeta inizialmente di forma ovaleggiante e poi, procedendo con gli ingrandimenti, di forma "lobata".