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metodo per trovare la posizione dei pianeti nel cielo

di Vittorio Marcelloni e Carlo Rinaldo (2006)

Per individuare esattamente la posizione di un pianeta nel cielo sarebbe necessario effettuare una serie di calcoli complicatissimi, per risolvere equazioni trigonometriche e trascendenti. La ragione di questa difficoltà sta nel fatto che i pianeti orbitano intorno al Sole ognuno ad una distanza diversa e impiegando ognuno un tempo diverso; per questo i pianeti si spostano rispetto alle stelle, in accordo col loro nome: infatti la parola pianeta significa 'errante'.

Come sappiamo le stelle compiono un movimento regolare durante l'anno, mantenendo costante la loro disposizione in costellazioni. Questo spostamento, apparente, è facilmente prevedibile in quanto dipende unicamente dal movimento di rivoluzione della Terra intorno al Sole, che si compie appunto in un anno. Invece la posizione dei pianeti dipende anche, come già detto, dal loro movimento orbitale intorno al Sole; se poi si considera il fatto che il nostro punto di osservazione, la Terra, ruota anch'essa intorno al Sole su un'orbita diversa e con un diverso periodo (un anno) è chiaro che la direzione nella quale vediamo un pianeta dalla Terra è continuamente variabile al variare di diversi fattori: di qui la difficoltà di calcolarne esattamente la posizione, anche trascurando le interazioni gravitazionali tra un pianeta e l'altro, che sono comunque di minore entità.

Se però ci accontentiamo di una precisione ridotta ma sufficiente per individuare visualmente il pianeta nel cielo, possiamo usare un metodo grafico che comporta soltanto l'esecuzione di un paio di somme (ed eventualmente di una o due sottrazioni) e l'uso di un righello e di una squadra (oltre alla matita, naturalmente!). Questo metodo grafico ha un'importanza storica perché risale addirittura a Keplero, che come sappiamo non disponeva di un computer. Oggi può essere utile a chi non vuole adoperarne uno ed é comunque interessante per ripercorrere i passi degli antichi astronomi.

Per usare il metodo grafico occorre avere a disposizione una mappa in scala delle orbite intorno al Sole della Terra e del Pianeta in esame, tracciate con riferimento alla posizione delle costellazioni zodiacali. Su queste orbite si segnano i punti nei quali si trovano i due corpi il giorno dell'osservazione: tracciando una linea dalla Terra verso il Pianeta possiamo sapere subito in direzione di quale costellazione esso si trova rispetto a noi.
Ma come si trova la posizione dei due corpi sulle rispettive orbite? … facile!!
Come dicevamo, ogni pianeta compie una rivoluzione di 360° nel suo periodo orbitale, che va da 88 giorni per Mercurio a 248 anni per Plutone (per me Plutone è sempre un pianeta!). Dividendo 360° per il numero di giorni del periodo orbitale conosciamo lo spostamento giornaliero (medio) del pianeta lungo la sua orbita. Conoscendo le posizioni orbitali di Terra e Pianeta ad una certa data iniziale (nel nostro caso l'inizio dell'anno 2000) è sufficiente sommare gli spostamenti verificatisi dal 2000 ad oggi per avere le posizioni attuali. Tutto ciò si può fare facilmente, con semplici operazioni aritmetiche, usando le apposite tabelle precalcolate ed inserendo i dati in uno specchietto di calcolo.

C'è però un'altra difficoltà: le orbite planetarie (anche quella della Terra) non sono circolari ma ellittiche, per cui la distanza dal Sole varia continuamente e, secondo la terza legge di Keplero, la velocità del pianeta varia continuamente in dipendenza della distanza suddetta.
Perciò allo spostamento medio trovato con le tabelle occorre applicare una correzione, la cui entità varia in dipendenza della posizione orbitale. Qui ci ritroveremmo alle prese con l'estrema complicazione dei calcoli, se non fosse per il geniaccio dello stesso Keplero che ha trovato un modo per semplificare i calcoli suddetti. Per passare dalla posizione media a quella vera possiamo usare la famosa equazione di Keplero, un'equazione trascendente, però risolvibile per approssimazioni successive in pochi passaggi. Naturalmente questo lavoro è già stato fatto e condensato nelle tabelle della Correzione 'c', una per ogni pianeta.

Una volta trovate le due posizioni orbitali, della Terra e del Pianeta, basta riportarle sulla mappa nella quale é già disegnato anche un goniometro a 360°, sono riportate le mappe dei pianeti Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno che sono quelli più interessanti e visibili anche ad occhio nudo.

Allegati (in formato PDF):

  1. un esempio pratico 
  2. le costellazioni zodiacali lungo l'eclittica
  3. specchietti di calcolo da compilare  
  4. tabelle precalcolate con i dati sui pianeti
  5. tutte le mappe di Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno
       

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