Una fragola in cielo?

Credit: Il Poliedrico

Credit: Il Poliedrico

Il 23 giugno scorso fu Luna Piena. Un evento abbastanza normale, accade una volta al mese! Vero, ma la Luna era anche al suo perigeo e anche questo accade una volta al mese. Poi vuoi mettere che era la prima Luna Piena dopo il Solstizio d’Estate? I nordamericani la chiamano Strawberry Moon, la Luna delle Fragole, perché verso la fine di giugno avviene appunto la raccolta delle fragole nel loro continente.
Quindi la Strawberry Moon non ha niente a che vedere con il colore della Luna al suo sorgere o tramontare; quello dipende unicamente da altri fattori che avvengono … ogni giorno.
La luce di ogni astro – pianeta o stella che sia – viene arrossata e rifratta dall’aria quando si avvicina all’orizzonte perché deve attraversare sempre più strati d’aria rispetto a quando gli stessi astri sono allo zenit.

Credit: Il Poliedrico

Credit: Il Poliedrico

Questo fenomeno si chiama Scattering di Rayleigh 1 ed è responsabile del colore azzurro del cielo. L’arrossamento della luce è più significativo quando l’astro è vicino all’orizzonte, perché il volume di aria attraverso cui deve passare la sua luce è significativamente più grande rispetto a quando è alto nel cielo. Presso l’orizzonte il tragitto più lungo della luce nell’atmosfera disperde quasi tutte le componenti della luce durante il percorso diretto verso l’osservatore; quello che resta è la componente di lunghezza d’onda maggiore. Per questo tutti gli astri osservati da terra hanno un aspetto rossiccio più o meno accentuato quando sono in prossimità dell’orizzonte.

Laser per la correzione delle turbolenze atmosferiche all'European Southern Observatory's Very Large Telescope.

Laser per la correzione delle turbolenze atmosferiche all’European Southern Observatory’s Very Large Telescope.

Soprattutto nelle sorgenti puntiformi come le stelle ma non solo,  si nota anche un altro fenomeno: la scintillazione 2 3.
La scintillazione è dovuta dalla luce che passa attraverso sacche di aria con diversa temperatura e densità, causando la rifrazione e dispersione della luce attraverso l’aria non omogenea. Quindi per effetto del maggiore tragitto che compie la luce all’orizzonte rispetto che allo zenit, l’effetto della scintillazione è maggiore quando la sorgente è bassa nel cielo.

Comunque la curiosità meno appariscente ma non meno reale e bizzarra è che gli astri in prossimità dell’orizzonte non sono proprio dove sembra che siano.
Questa si chiama Aberrazione Atmosferica 4 ed è unicamente dovuta dalla diversa densità del mezzo che la luce dell’astro deve percorrere per arrivare all’osservatore. Per questo la luce sembra provenire da un punto un po’ più verticale rispetto all’osservatore, il quale percepisce l’astro ad una altezza maggiore rispetto all’orizzonte. Anche questo effetto diviene via via più pronunciato man mano che si osservano oggetti meno distanti di 45° dall’orizzonte.

Per questo il 23 giugno non c’era nessuna fragola in cielo, e anche se apparentemente sembrava che ci fosse, sicuramente non era proprio neppure lì!


Note:

Note:

  1. Lo Scattering di Rayleigh è la dispersione della luce dovuta dalle molecole di gas che compongono l’atmosfera quando la distanza tra loro è superiore a 0,5 micrometri; può essere estesa alla dispersione prodotta da particelle fino ad un decimo della lunghezza d’onda della luce visibile. Per le molecole più grandi si applica invece la Legge di Mie, dove tutta la radiazione luminosa viene diffusa in egual modo in tutte le direzioni. Per questo in montagna il cielo è più azzurro che al mare e che  quando l’aria è ricca di pulviscolo o cristalli di ghiaccio appare comunque più bianca e lattiginosa.
    La dispersione di Rayleigh è inversamente proporzionale alla quarta potenza della lunghezza d’onda. Pertanto le lunghezze d’onda più corte (verde, blu e violetto) sono più diffuse rispetto alle lunghezze d’onda più lunghe (giallo e rosso). Inoltre l’ossigeno nell’atmosfera terrestre assorbe le lunghezze d’onda vicine alla regione ultravioletta dello spettro. Il colore risultante, che appare come un azzurro pallido, in realtà è una miscela di tutti i colori diffusi, principalmente blu e verde. Guardando ad esempio il Sole (non fatelo!), le lunghezze d’onda più lunghe, come la luce rossa e gialla, sono direttamente visibili dando il Sole una tinta leggermente giallastra. Visto dallo spazio, tuttavia, il cielo è nero e il Sole è bianco.
  2. La scintillazione è un termine generale che descrive le variazioni caotiche nella posizione apparente o nella la luminosità di un oggetto osservato attraverso l’atmosfera.
  3. Gli astronomi hanno sviluppato molte tecnologie per combattere la scintillazione atmosferica. Una di queste è l’ottica adattiva che si avvale di un laser al sodio per illuminare un diffuso strato di atomi di sodio di origine meteorica che si trova a circa 95 chilometri dalla superficie terrestre.
    Quando vedete un raggio laser partire da un telescopio, non è che gli astronomi combattono orde di ‘lieni ostili o che vogliono impadronirsi del mondo secondo le migliori  tradizioni complottiste. Stanno semplicemente creando una stella virtuale per compensare l’interferenza dell’atmosfera terrestre che altrimenti sfoca e altera l’osservazione.
  4. L’originario raggio luminoso proveniente dall’astro osservato deve prima attraversare un mezzo superiore che è il vuoto dello spazio e poi quello inferiore che è l’atmosfera, composta da una successione di piani più o meno paralleli e di densità sempre più crescente verso il suolo. La diversa densità devia il percorso compiuto dalla luce secondo la Legge di Snell-Cartesio come quando si osserva una cannuccia in un bicchiere d’acqua.
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Umberto Genovese

Autodidatta in tutto - o quasi, e curioso di tutto - o quasi. L'astronomia è una delle sue più grandi passioni. Purtroppo una malattia invalidante che lo ha colpito da adulto limita i suoi propositi ma non frena il suo spirito e la sua curiosità. Ha creato il Blog Il Poliedrico nel 2010 e successivamente il Progetto Drake (un polo di aggregazione di informazioni, articoli e link sulla celebre equazione di Frank Drake e proposto al l 4° Congresso IAA (International Academy of Astronautics) “Cercando tracce di vita nell’Universo” (2012, San Marino)) e collabora saltuariamente con varie riviste di astronomia. Definisce sé stesso "Cercatore".

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