7 - COORDINATE E TEMPO

Nella lezione precedente abbiamo visto i due sistemi di coordinate più usati per le osservazioni del cielo, il sistema Altazimutale e quello Equatoriale.

Supponiamo di voler fare un'osservazione, la costellazione di Andromeda: dove si trova? Apriamo una carta del cielo, cerchiamo Andromeda e prendiamo le coordinate del sistema Equatoriale: A.R. 0h 10' - Declinazione 28° Nord. Adesso andiamo fuori a guardare… ma Andromeda é visibile qui, oggi, a quest'ora? E se c'è, in che direzione si trova? Alta o bassa sull'orizzonte? Qui andrebbe bene il sistema Altazimutale, ma come facciamo a convertire i dati da un sistema all'altro? Possiamo fare qualche calcolo trigonometrico… oppure usare l'Astrolabio: basta fissare la data e l'ora e nella finestra dell'orizzonte abbiamo tutte le stelle visibili in questo momento; ma c'è di più: possiamo vedere come sarà il cielo in ogni giorno dell'anno e ad ogni ora del giorno (o della notte). E' bene capire come funziona prima di poterlo usare al meglio: ripassati rapidamente nella lezione precedente i sistemi di coordinate, parliamo del Tempo, ovviamente non quello meteorologico.

IL TEMPO

Il nostro sistema di misura del tempo è basato sul movimento (apparente) del Sole intorno alla Terra. Quando il Sole culmina (esattamente a Sud) è Mezzogiorno. Dopo il tramonto, la notte, l'alba il Sole ritorna a Sud (massima altezza): è di nuovo Mezzogiorno, del giorno dopo. Tra un mezzogiorno e l'altro è passato un giorno, che dividiamo in 24 ore uguali.

In ogni momento è mezzogiorno soltanto in una certa zona della Terra, lungo un meridiano: nelle zone verso Est, dove il Sole è culminato prima sarà già pomeriggio e notte mentre nelle zone ad Ovest il Sole culminerà più tardi ed è ancora mattina. In conclusione ogni luogo dovrebbe avere un proprio orario, diverso da quello dei luoghi anche vicini ma situati verso Est o verso Ovest. Per esempio, rispetto ad Ancona, San Benedetto è avanti 1 minuto e mezzo, Fabriano è indietro 2 minuti e mezzo, Grosseto è indietro 13 minuti. Ma sarebbe oltremodo scomodo dover spostare le lancette dell'orologio ogni volta che andiamo da Ancona a Jesi o viceversa: per questo il globo terrestre è stato diviso in 24 fusi orari in ognuno dei quali vige la stessa ora. Ogni fuso orario ha teoricamente l'ampiezza di 15 gradi di longitudine, in modo che ognuno abbia esattamente un'ora di differenza con i due fusi vicini: un'ora in più di quello ad Ovest e un'ora in meno di quello ad Est. In realtà i confini dei fusi non seguono esattamente i meridiani: per ragioni pratiche si adattano ai confini degli stati.

Riepilogando, abbiamo il Tempo solare cioè quello segnato dall'ombra che il Sole proietta sulle meridiane e il Tempo civile, che è quello segnato dai nostri orologi. In astronomia c'è almeno un altro tempo importante, il Tempo SIDERALE.

IL TEMPO SIDERALE

Il Giorno Solare è l'intervallo di tempo tra due culminazioni del Sole; il Giorno Siderale è invece l'intervallo tra due culminazioni di una stella qualsiasi (o del Punto Gamma): questo intervallo non è di 24 ore ma di 23 ore 56 minuti e 4 secondi. La differenza col giorno Solare deriva dal fatto che nel corso di un anno le stelle sembrano compiere 365 giri a causa del movimento di Rotazione e un giro in più a causa del movimento di Rivoluzione della Terra. Per comprendere perché il giorno siderale è più corto di quello solare dobbiamo analizzare i movimenti di Rotazione e Rivoluzione per vedere quali effetti hanno sul movimento apparente della sfera celeste.

1. La Terra ruota intorno all'asse polare in un giorno, in senso antiorario guardando dal Polo Nord. Ma noi, fermi sulla Terra, non ci accorgiamo di stare ruotando verso Oriente, ci sembra invece che il Sole e le stelle ruotino in senso contrario, verso Occidente: questo è il movimento apparente giornaliero, che si ripete 365 volte nel corso di un anno.

2. La Terra gira intorno al Sole in un anno, sempre in senso antiorario guardando dal Polo Nord. Anche in questo caso noi, fermi sulla Terra, non ci accorgiamo di girare intorno al Sole: ci sembra invece che siano le costellazioni a spostarsi man mano che passano i mesi compiendo un giro intero in un anno: questo è il movimento apparente annuo, quello che possiamo rilevare facendo osservazioni ripetute sempre alla stessa ora.

EFFETTO DEI DUE MOVIMENTI

Il movimento apparente delle Stelle causato dalla Rotazione in un giorno è lo stesso di quello causato dalla Rivoluzione in un anno. Questi due movimenti hanno lo stesso verso e si sommano per cui durante l'anno il Sole sorgerà e tramonterà 365 volte mentre le stelle lo faranno 366 volte, una volta di più. Facendo 366 giri anziché 365 ne deriva che l'intervallo tra due culminazioni stellari è ridotto di circa 4 minuti, il che porta in totale un guadagno di 24 ore in un anno: il tempo necessario per fare un altro giro.

Alla stessa conclusione possiamo arrivare considerando che essendo le stelle molto più lontane del Sole il movimento di rivoluzione importante rispetto al Sole, è insignificante rispetto alle stelle: poiché da un giorno all'altro la Terra si sposta rispetto al Sole di circa un grado, si ritrova sul meridiano prima la stella e soltanto un po' più tardi il Sole.

Anche il Giorno Siderale si divide in 24 ore uguali, ognuna di 59 minuti e 50 secondi (di Tempo Solare). Si è stabilito che in ogni luogo l'ora siderale è 0 (zero) quando il Punto Gamma è in meridiano, aumentando di un'ora ogni volta che il punto gamma compie una spostamento di 15 gradi. Come è chiaro l'Ora siderale non corrisponde né a quella solare né a quella dell'orologio; si può calcolare partendo dalle Tabelle giornaliere degli Almanacchi ed inserendo le correzioni per il Luogo e l'Ora Solare. La conoscenza dell'Ora siderale è utile per individuare la posizione delle stelle rispetto al nostro meridiano; anche qui sono necessari dei calcoli che alla fine ci daranno soltanto l'Azimut.

Ma non c'è un sistema più semplice? La risposta è affermativa: anche per questo si può usare l'astrolabio.