Divulgazione Scientifica: Storia della Scienza, Astronomia, Osservazione Astronomica, Storia dell'astronomia

La precessione Luni-solare

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La Terra è rigonfia all'equatore, di conseguenza l'azione gravitazionale del Sole e della Luna è più intensa in corrispondenza di questa zona che su tutte le altre regioni della Terra. Poiché l'asse terrestre è inclinato, l'asse dell'equatore e dell'eclittica non coincidono. L'azione attrattiva del Sole e della Luna tendono a raddrizzare l'asse terrestre rispetto al piano dell'eclittica e a far coincidere i due piani. La rotazione della Terra determina, da parte dell'asse, una risposta tale che questo tende ad oscillare rispetto al piano dell'eclittica, descrivendo un doppio cono con vertice comune nel centro della Terra. A tale movimento è stato dato il nome di precessione luni-solare. Per una migliore comprensione del fenomeno descritto, si può pensare ad una trottola in movimento con l'asse di rotazione inclinato. La forza di gravità tende a portare l'asse in posizione orizzontale e farebbe cadere la trottola se questa fosse ferma. Ciò però non avviene perché la trottola gira: per l'azione combinata della gravità e del moto di rotazione, l'asse effettua un movimento conico facendo oscillare la trottola. Il moto di precessione si completa in 26.000 anni. Nonostante la sua notevole lentezza, fu individuato nel II sec. a.C. dall'astronomo greco Ipparco. Egli, convinto sostenitore del modello geocentrico, riuscì, fra l'altro, a compilare un Catalogo comprendente le posizioni e le stime di splendore di oltre mille stelle. Dal confronto tra le posizioni da lui determinate e quelle stabilite circa un secolo e mezzo prima da Aristillo e Timocare, poté rilevare un aumento generale dei valori di ascensione retta: da qui scoprì il fenomeno della precessione e la necessità di distinguere l'anno solare dall'anno sidereo. Ipparco riuscì anche a precisare la posizione del Sole sulla sfera celeste in ogni giorno dell'anno, a determinare le dimensioni e la distanza della Luna, a sviluppare un sistema affidabile di previsione delle eclissi.

Quanto riferito sin qui su questo moto della Terra non deve apparire in contraddizione con il fatto che l'asse terrestre nel moto di evoluzione guarda sempre nella direzione della Stella Polare e, pertanto, è come se fosse immobile; questo è vero nel corso di un anno, di più anni ma per il moto di precessione, non è del tutto vero se si considerano tempi secolari o millenari. Oggi la stella più vicina al polo Nord celeste è la Stella Polare, ma non è stato e non sarà sempre così. Fra 13.000 anni a indicare il polo Nord sarà la stella Vega della costellazione della Lira, tra altri 13.000 tornerà a indicarlo la Stella Polare. Nel corso del moto di precessione l'inclinazione dell'asse si mantiene costante e perciò il cono risulta avere un'ampiezza angolare di 46° 54'.È evidente che il mutamento di direzione dell'asse terrestre comporta un continuo spostamento nello spazio dell'equatore celeste, il cui piano è perpendicolare a tale asse per cui varia anche l'intersezione del piano equatoriale col piano dell'eclittica, cioè si va spostando anche la linea degli equinozi. Siccome il moto conico dell'asse terrestre si compie in senso orario, anche la linea equinoziale si muove in questo senso, che è contrario (retrogrado) al movimento della Terra sull'orbita; lo stesso avviene anche sulla linea dei solstizi, essendo essa sempre perpendicolare a quella degli equinozi. In conseguenza della precessione degli equinozi, col tempo cambia la posizione che il Sole assume nei vari momenti dell'anno rispetto alle costellazioni dello Zodiaco. Ad esempio, mentre nel IV secolo a.C. all'inizio della primavera boreale il Sole si vedeva proiettato nella costellazione dell'Ariete, attualmente nello stesso periodo dell'anno lo si vede nella costellazione dei Pesci; come se da allora ad oggi lo Zodiaco si fosse spostato di una costellazione, ruotando di circa 30° verso oriente, cioè in senso antiorario. Tuttavia il quadro zodiacale riportato ancora oggi nei calendari è quello dell'antichità, e così quando si dice che il Sole è, ad esempio, nel segno dell'Ariete si deve intendere che esso si trova nella posizione in cui un tempo c'era questa costellazione, mentre attualmente c'è quella dei Pesci. Lo spostamento (anticipo) dei punti sull'orbita terrestre in cui si verificano gli equinozi e i solstizi non deve far credere che cambino anche le date di questi momenti fondamentali dell'anno: gli equinozi e i solstizi, che segnano l'inizio delle quattro stagioni astronomiche, cadono sempre alle stesse date del nostro calendario, che si basa sull'anno solare (o tropico) e non sull'anno sidereo.

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