Eclissi solare

Simulazione dell'eclissi totale dell' 11 agosto 1999

Schema di un'eclissi totale di Sole.

Un'eclissi solare è un noto fenomeno ottico di oscuramento di tutto o di una parte del disco solare da parte della Luna visto dalla Terra che si verifica durante il novilunio. Si tratta di un evento piuttosto raro: Sole, Luna e Terra devono essere perfettamente allineati in quest'ordine; ciò è possibile solo quando la Luna, la cui orbita è inclinata di cinque gradi rispetto all'eclittica, interseca quest'ultima in un punto detto nodo. Quando il nodo si trova tra la Terra e il Sole, l'ombra della Luna passa in alcuni punti della superficie terrestre e si assiste a un'eclissi solare. Se invece il nodo si trova dalla parte opposta, si ha un'eclissi lunare.

Tipi di eclissi solari

Il tipo di fenomeno più studiato e più conosciuto nel campo delle osservazioni astronomiche è l'eclissi totale, in quanto durante la fase centrale è possibile studiare con facilità la corona solare; perché ciò si verifichi occorre che nel momento dell'eclissi solare la Luna sia ad una distanza dalla Terra tale da farla apparire di diametro angolare lievemente maggiore di quello del Sole. Se ciò non dovesse realizzarsi, cioè la Luna mostrasse un diametro angolare apparente minore di quello del Sole si osserverà un anello luminoso non desiderabile per l'osservazione della corona: questa configurazione viene indicata con l'espressione eclissi anulare.

In definitiva le eclissi totali si verificano quando, in un certo istante di tempo, il diametro apparente angolare della Luna è quasi uguale a quello del Sole e Sole, Luna e Terra sono perfettamente allineati in quest'ordine. Quell'istante di tempo è prevedibile con buona approssimazione tramite i calcoli purché per epoche non troppo lontane dall'attuale. A causa delle mutevoli distanze reciproche (che si hanno durante la durata di una eclissi) fra la Terra, la Luna e il Sole potrebbe accadere che una eclisse sia osservata come totale per alcuni luoghi terrestri, mentre come anulare per altri. Questa eventualità viene solitamente indicata col nome di eclissi ibrida.

A seconda delle distanze che intercorrono fra la Luna e la Terra si possono verificare quattro tipi di eclissi qui brevemente descritte.

Eclissi solare parziale

Un'eclissi parziale si ha quando la Luna non è perfettamente allineata con la Terra e il Sole e quindi l'ombra lunare non giunge alla superficie terrestre. Il Sole viene quindi "occultato" ma in questo caso dalla Terra si osserva la sola penombra lunare e perciò l'eclissi è parziale per tutti i luoghi interessati (queste si verificano vicino ai poli terrestri). Con lo stesso termine di parziale si indica una eclissi totale quando è osservata al di là della fascia di totalità (detta anche corridoio d'ombra); oppure anche una eclissi anulare o ibrida.

Fasi di un'eclissi parziale

• Primo contatto esterno: la Luna entra nel disco solare.
• Culmine: la Luna ha raggiunto il massimo dell'eclissi il quale può essere considerato come la minima distanza angolare fra i due corpi visti da un osservatore sulla Terra.
• Secondo contatto esterno: la Luna esce parzialmente dal disco solare.

Eclissi solare totale

Eclissi solare dell'11 agosto 1999 vista in Francia (fotocomposizione in sequenza)

Totalità dell'eclissi del 1999

Eclissi totale del 1 agosto 2008. Grafico del percorso della totalità (centro linea color porpora) e dei vari limiti di visibilità. Il limite sud (in blu) interseca l'Italia.

Tracciato dell'ombra dell'eclissi totale del 22 luglio 2009

L'eclissi è totale quando il Sole viene oscurato completamente. Il periodo di totalità può andare da pochi secondi a circa 7 minuti, a seconda della posizione relativa della Luna e dell'osservatore. La totalità è visibile solo in una stretta fascia della superficie terrestre lunga qualche migliaio di chilometri ma larga solo qualche decina. I luoghi adiacenti vedono invece un'eclissi parziale.

Durante una eclissi totale è possibile studiare la corona solare con relativa facilità.

Trascorsa la totalità (detta anche fase massima) riappare la luce abbagliante del Sole mostrando un aspetto ad "anello di diamante".

Durante lo svolgersi delle varie fasi di una qualunque eclissi, compresa la totalità, è imperativo proteggere gli occhi con adeguati filtri ottici a forma di occhiale.

Fasi di un'eclissi totale

• Primo contatto esterno: il profilo vero della Luna è tangente esternamente al bordo del Sole.
• Primo contatto interno: il profilo vero lunare è tangente internamente a quello solare; inizia la totalità.
• Totalità: è chiamata anche fase massima o di massimo oscuramento della luce del Sole.
• Secondo contatto interno: termina la totalità.
• Secondo contatto esterno: il profilo vero lunare Luna è tangente esternamente al disco del Sole; termine dell'eclissi.

L'eclissi totale del 29 marzo 2006 fu vista parziale dall'Italia dove si presentò con una magnitudine del 54%. L'eclissi del 1 agosto 2008 è stata trascurabile per l'Italia a causa della bassissima magnitudine. Tuttavia l'eclissi totale del 20 marzo 2015 sarà visibile come parziale dal territorio italiano.

Eclissi solare anulare

Animazione dell'eclissi anulare del 3 ottobre 2005 vista da Medina del Campo

Poiché l'orbita della Luna è leggermente ellittica, la distanza della Luna dalla Terra non è costante, e quindi l'eclissi non è sempre totale. Nell'eclissi anulare la Luna è nel punto più lontano della sua orbita e il cono d'ombra non giunge fino alla superficie terrestre: ciò si verifica in quanto il diametro angolare del disco della Luna si mantiene minore di quello solare. Quindi durante un'eclissi anulare è come se del Sole ne fosse rimasto un anello luminoso durante la fase centrale e quindi la Luna è troppo lontana dalla superficie terrestre per occultare completamente il Sole (vedi l'animazione a fianco).

Inoltre si hanno i cosiddetti transiti visibili sia dalla Terra, durante i quali si possono vedere Mercurio e Venere passare davanti al Sole, che su Marte potendo essere eclissato anularmente da Phobos e Deimos.

Fasi di un'eclissi anulare centrale

• Primo contatto esterno: il profilo vero della Luna è tangente ed entra nel disco solare.
• Primo contatto interno: la Luna è tangente internamente al disco solare.
• Anularità: in questa fase si ha il massimo oscuramento del Sole.
• Secondo contatto interno: termina l'anularità.
• Secondo contatto esterno: il profilo vero della Luna esce completamente dal disco solare.

La penultima eclisse anulare ebbe luogo il 3 ottobre 2005: fu parziale per l'Italia continentale ma quasi centrale per la Sicilia e con magnitudine massima di 72%.
L'ultima eclissi anulare del 15 gennaio 2010 fu visibile di primo mattino dall'Italia come parziale e con magnitudine del 35%.

Eclissi solare ibrida

L'eclissi ibrida è un fenomeno abbastanza raro: si verifica quando la risultante tra l'orbita lunare e la rotazione terrestre fa sì che il diametro angolare apparente della Luna sia appena sufficiente a coprire totalmente il disco del Sole al culmine dell'eclissi. Le zone della Terra poste lungo la congiungente Sole - Luna vedono l'eclissi come totale. Prima e dopo la fase massima (detta anche di massimo oscuramento), se la Luna si allontana dalla Terra, apparirà di conseguenza più piccola e quindi incapace di coprire l'intero disco solare. In tale caso l'eclissi appare anulare.

L'immagine dell'eclissi solare ibrida del 6 maggio 2005, non visibile dall'Europa mostra un esempio di eclissi solare ibrida: a sinistra la totalità e a destra l'anularità prima e dopo la totalità. La successiva ibrida del 3 novembre 2013 sarà visibile dall'Italia, ma trascurabile per la bassa magnitudine.

Discussioni sulle eclissi totali o anulari visibili centrali dall'Italia

Eclissi solare del 20 maggio 2012.

L'ultima eclissi totale centrale avvenuta nel XX secolo per l'Italia fu quella del 15 febbraio 1961.

L'ultima eclissi che fu visibile come quasi totale dall'Italia fu l'11 agosto 1999. L'eclissi del 3 ottobre 2005 fu visibile parzialmente dall'Italia, ma fu quasi totale dalla Sicilia.

Le prossime eclissi totali visibili dall'Italia avranno luogo nelle seguenti date:

• 2 agosto 2027
• 3 settembre 2081

L'eclissi solare totale del 2 agosto 2027 interesserà una piccola zona di territorio italiano posto a sud ovest dell'isola di Lampedusa; vedasi mappa interattiva del percorso dell'ombra sulla superficie della Terra.

Dopo il 2081, le eclissi visibili dall'Italia, anulari o totali che siano, saranno quasi tutte centrali. Nel caso dell'eclissi quasi totale del 12 agosto 2026, il Sole tramonterà in piena eclissi sottraendosi alla vista proprio al culmine visibile; lo stesso succederà anche nell'eclissi anulare centrale del 26 gennaio 2028, nell'eclissi del 27 febbraio 2082 e in quella del 14 giugno 2151, quasi centrale.
Nelle date seguenti, le eclissi appariranno totali e ben visibili:

• 3 settembre 2081, il cono d'ombra attraverserà Francia, Austria e l'intera Penisola Balcanica;
• 6 luglio 2187, il cono d'ombra taglierà in due la Toscana;
• 8 novembre 2189, il cono d'ombra sarà parallelo allo stivale italiano, intersecando Corsica e Sicilia;
• 16 maggio 2227, il cono d'ombra taglierà nuovamente in due la Toscana.

La prossima eclissi visibile come totale dal territorio italiano nell'anno 2027

2 agosto 2027: grafico previsto dei limiti nord e sud della fascia di totalità della prossima eclissi di Sole visibile come totale anche dall'Italia.

È possibile rinvenire affermazioni piuttosto diffuse sia sul Web e sia in lavori a stampa le quali indicano come anno della prossima eclissi visibile come totale dall'Italia, immediatamente successiva al 1961, il 2081. Si tratta di informazioni rivelatesi assolutamente errate e incomplete perché basate su calcoli che non tengono conto delle equazioni risolventi e delle rispettive condizioni al contorno, che contraddistinguono le previsioni professionali vale a dire condotte con metodi rigorosi di calcolo.

L'errore trae verosimilmente origine da un opuscoletto redatto dal professore Ettore Leonida Martin, matematico, ed ex direttore dell'Osservatorio astronomico di Trieste. Tale contributo al calcolo di previsione fu compilato sulla base di Canoni ottocenteschi (vale a dire una raccolta di tabelle numeriche precompilate con annessi grafici) i quali a loro volta si rifacevano, per i movimenti della Luna e del Sole, alle coeve teorie.

Col trascorrere del tempo le successive generazioni di astronomi, incorsero in un verosimile errore di valutazione e cioè, anteposto il prestigio dell'autore, ritennero tacitamente che non fosse più né necessario e né conveniente ritornare sui calcoli del matematico Martin, oltre tutto così faticosi a eseguirsi in un'epoca che non conosceva i computer ma solo Canoni ed enormi tavole dei logaritmi a 9 e più decimali. Con queste premesse gli astronomi ritennero che i risultati dei calcoli fossero privi di apprezzabili errori mentre invece avrebbero dovuto essere ripetuti: infatti, nel frattempo, erano progressivamente migliorate le teorie dei movimenti lunari e solari.

Quindi una informazione che era ritenuta valida attorno all'anno 1960 (tale è la data del citato lavoro del prof. Martin), venne riproposta tale e quale, cioè acriticamente, dagli astronomi e divulgatori italiani ai vari mezzi d'informazione: radio, tv, riviste, giornali e Web.

Fonti antiquate e inaffidabili

Una coppia di studiosi ha indagato di recente sugli errori di datazione cronologica di remote eclissi solari da imputarsi alla imperfetta o approssimativa conoscenza del valore del ΔT inteso come differenza fra il tempo dinamico terrestre e il tempo universale esaminando, nel loro lavoro, la celebre pubblicazione Canon der Finsternisse.

Theodor von Oppolzer, nella sua opera Canon der Finsternisse prende in esame quasi tutte le eclissi lunari e solari dal 1207 a.C. al 2163 d.C. Sempre Oppolzer preparò una serie di carte in proiezione polare mostranti la linea della centralità delle eclissi anulari e totali visibili visibili fra il Polo Nord e il parallelo a 20° di latitudine sud.

Le eclissi solari previste dai Canon ammontano a circa 5.000: una così ampia mole di lavoro, precisano i due ricercatori, fu compiuta da Oppolzer ricorrendo a semplificazioni. Per esempio per tracciare ogni singola linea centrale della fase massima, egli calcolò solo tre posizioni sulla superficie terrestre: al sorgere, alla culminazione e al tramonto del Sole e senza tenere conto della rifrazione atmosferica. Questi tre punti venivano poi raccordati con una linea curva posizionata sulle rispettive carte di previsioni.

Per stabilire il grado di confidenza dei valori presentati nel Canon der Finsternisse gli studiosi presero come riferimento un recente lavoro di un gruppo di matematici, ovvero confrontando i tabulati di Oppolzer con quelli ottenuti per mezzo del computer ed anche con quelli pubblicati annualmente dal The Astronomical Almanac.

La ricerca ha evidenziato che le posizioni dell'alba e del tramonto sono spostate di circa 0,3º in latitudine e in longitudine mentre le posizioni geografiche che vedono il Sole al culmine sono tipicamente spostate di circa 0,4º in entrambe le coordinate (p. 334 op. cit.). La coppia di ricercatori deduce che se le incertezze di posizionamento geografico sono nell'ordine di quei valori angolari indicati (0,3º-0,4º) allora le Carte di Oppolzer riportanti il tracciato della centralità, sono adeguate per la maggioranza degli scopi.

I due ricercatori hanno altresì evidenziato che gli errori di posizione a metà mattino o a metà pomeriggio sono sovente molto grandi. La posizione della linea centrale devia dalla sua vera posizione di almeno 500 km e occasionalmente supera i 1000 km. I ricercatori concludono affermando che le carte di Oppolzer forniscono una stima estremamente "grezza" del percorso della totalità perfino nelle moderne eclissi solari.

Poiché lo scopo della ricerca verteva sul reperimento di cronache di antiche osservazioni (medioevali e più remote ancora), i due studiosi hanno esaminato e trovato che nel lavoro di Oppolzer fu da lui introdotta una errata scelta dei parametri orbitali della Luna sì da produrre uno spostamento della longitudine della Luna, spesso eccedente i 5º, al sorgere, alla culminazione e al tramonto mentre la corrispondente latitudine lunare è errata di circa 1º.

Gli studiosi terminano l'esame dei Canon der Finsternisse con questi termini: In summary, Oppolzer's canon is of severely limited usefulness for the investigation of both modern and ancient/medieval solar eclipses (In definitiva il Canone di Oppolzer è di una utilità enormemente limitata tanto per l'indagine di moderne quanto di antiche e medioevali eclissi solari).

Risorse attuali

Oggigiorno gli studiosi possono facilmente disporre di alcuni programmi capaci di calcolare con grande accuratezza sia gli speciali tabulati numerici di cui si è detto sopra e sia di disegnare le relative carte di previsione. Queste ultime sono semplicemente dei planisferi con sovrapposte alcune curve che rappresentano i limiti geografici nord e sud della fascia di totalità e la sua linea di centralità al suolo. Tali curve sono ottenibili anche per le eclissi parziali.

Tramite questi programmi anche gli astrofili potrebbero con relativa facilità verificare che il limite nord dell'eclisse totale di Sole dell'anno 2027 lambirà una parte del territorio della Repubblica italiana: di fatto, come è stato detto, essa sarà a pieno diritto la prima eclissi visibile come totale e immediatamente successiva in ordine cronologico a quella verificatasi il 15 febbraio 1961.

Eclissi solari dal 2011 al 2189

Data	Tipo di eclisse	Regione geografica di visibilità dell'eclissi	Come vista
4 gennaio 2011	Anulare	Parziale per l'Italia	il Sole sorge eclissato per varie località nord-occidentali
13 novembre 2012	Totale	Non visibile dall'Italia
10 maggio 2013	Anulare	Non visibile dall'Italia
3 novembre 2013	Ibrida	Parziale per l'Italia	eclissi di modesta magnitudine
20 marzo 2015	Totale	Parziale per l'Italia	visibile interamente
21 giugno 2020	Anulare	Parziale per l'Italia	eclissi di modesta magnitudine
10 giugno 2021	Anulare	Parziale per l'Italia	eclissi di modesta magnitudine
25 ottobre 2022	Parziale		visibile interamente
29 marzo 2025	Parziale		eclissi di modesta magnitudine
12 agosto 2026	Totale	Parziale per l'Italia	il Sole tramonta al culmine
2 agosto 2027	Totale	Totale per l'Italia	è totale limitatamente a sud ovest di Lampedusa
26 gennaio 2028	Anulare	Anulare per l'Italia	il Sole tramonta al culmine
1 giugno 2030	Anulare	Anulare per l'Italia	il Sole sorge già eclissato
20 marzo 2034	Totale	Parziale per l'Italia	visibile interamente
21 agosto 2036	Parziale		il Sole tramonta al culmine
16 gennaio 2037	Anulare		visibile interamente
5 gennaio 2038	Anulare	Parziale per l'Italia	il Sole tramonta al culmine
2 luglio 2038	Anulare	Parziale per l'Italia	visibile interamente
11 giugno 2048	Anulare	Parziale per l'Italia	visibile interamente
31 maggio 2049	Anulare	Parziale per l'Italia	eclissi di modesta magnitudine
14 novembre 2050	Parziale		il Sole tramonta al culmine
12 settembre 2053	Totale	Anulare per l'Italia	visibile interamente
11 maggio 2059	Anulare	Anulare per l'Italia	il Sole sorgerà già eclissato
5 novembre 2059	Anulare	Anulare per l'Italia	il massimo oscuramento su Sicilia e Sardegna
30 aprile 2060	Totale	Parziale per l'Italia	visibile interamente
17 febbraio 2064	Anulare	Parziale per l'Italia	eclissi di modesta magnitudine
5 febbraio 2065	Parziale		visibile interamente
21 aprile 2069	Parziale		eclissi trascurabile
12 settembre 2072	Totale	Parziale per l'Italia	eclissi di modesta magnitudine
13 luglio 2075	Anulare	Anulare per l'Italia	il Sole sorgerà già eclissato
26 novembre 2076	Parziale		visibile interamente
1 maggio 2079	Totale	Parziale per l'Italia	eclissi di modesta magnitudine
3 settembre 2081	Totale	Totale per l'Italia	visibile interamente
27 febbraio 2082	Anulare	Anulare per l'Italia settentrionale	il Sole tramonta al culmine
21 aprile 2088	Totale	Totale per l'Italia	è totale limitatamente all'estremità sud-orientale della Sicilia
18 febbraio 2091	Parziale		visibile interamente
3 agosto 2092	Anulare	Parziale per l'Italia	eclissi di modesta magnitudine
23 luglio 2093	Anulare	Parziale per l'Italia	visibile interamente
4 luglio 2103	Anulare	Parziale per l'Italia	visibile interamente
1 aprile 2136	Anulare	Anulare per l'Italia	il Sole tramonta dopo il culmine
26 agosto 2147	Anulare	Anulare per l'Italia	il Sole sorge già eclissato
4 giugno 2151	Totale	Totale per l'Italia nord-orientale	il Sole tramonta dopo il culmine
5 agosto 2157	Anulare	Anulare per l'Italia	il Sole sorge già eclissato
4 giugno 2160	Totale	Totale per l'Italia	il Sole tramonta al culmine; è totale limitatamente all'estremità nord-orientale della Sardegna. Totale per l'intera Corsica.
17 novembre 2180	Totale	Totale per l'Italia (Lampedusa, Linosa, Lampione)	visibile interamente
6 luglio 2187	Totale	Totale per l'Italia	il Sole sorgerà già eclissato
8 novembre 2189	Totale	Totale per l'Italia	il Sole sorgerà già eclissato

Bibliografia

• (EN) W. Chauvenet. A manual of spherical and practical astronomy, vol 1, 5th edition, 1892 (ristampato nel 1960, riporta le formule necessarie per il calcolo delle circostanze sia generali che per un particolare luogo terrestre - da p. 436 a p. 549)
• (DE) Theodor Ritter von Oppolzer. Canon der Finsternisse, Imperial Academy of Sciences, Vienna, 1887; (8000 eclissi solari dall'anno -1207 al +2161. I dati sono presentati per essere usati col metodo di Hansen. Ristampa eseguita dalla Dover di New York nel 1962, con traduzione in inglese)
• Francesco Zagar. Astronomia sferica e teorica, Zanichelli, Bologna 1948 (capitolo XII - occultazioni ed eclissi)
• (EN) S. A. Mitchell. Eclipses of the Sun, 5th edition, 1951 (descrizione delle spedizioni in occasioni di eclissi fino al 1950)
• (RU) A. A. Mikhailov. Teoriya Zatmennii, 2nd edition, 1954 (calcoli dettagliati di eclissi solari, lunari ed argomenti affini; sezioni dedicate alla correzione del lembo lunare, alle corpuscolar eclipses, ecc.)
• (EN) J. Meeus, C. Grosjean, W. Vanderleen. Canon of solar eclipses, Pergamon Press, Oxford, 1966 (Canoni per le eclissi dal 1898 al 2510)
• (EN) H. Mucke, J. Meeus. Canon of solar eclipses -2003 to +2526, Astronomisches Büro, Wien, 1983; (informazioni su 10774 eclissi basate sulla teoria solare di Newcomb e la lunare ILE-1954 presentate per essere elaborate col metodo di Bessel)
• (EN) David Herald. Correcting predictions of solar eclipse contact times for the effectcs of lunar limb irregularities J. Brit. Assoc. 93, 241-246 (1983)
• (EN) F. R. Stephenson, M. A. Houlden. Atlas of historical eclipses maps, Cambridge University Press, 1986
• (EN) Fred Espenak. Fifty year canon of solar eclipses: 1986-2023, NASA, Reference Pubblication 1178, Washington, 1987 (Solo mappe senza gli elementi di Bessel)
• (EN) J. Meeus. Elements of solar eclipses, Willmann-Bell, VA, USA, 1989 e 1998 (elementi di Bessel con spiegazioni per il calcolo)
• (EN) Fred Espenak, Jean Meeus. Five Millennium Canon of Solar Eclipses, NASA Goddard Space Flight Center, October 2006

Voci correlate

• Eclissi
• Eclissi lunare
• Ciclo di Saros
• Occultazione
• Transito

Altri progetti

• Commons

• Commons contiene immagini o altri file su Eclissi solare

Collegamenti esterni

• Eclissi di Sole italiane dal 1 gennaio 1 al 31 dicembre 2500 (Interactive shadow maps di tutte le 95 eclissi solari la cui fascia di massima oscurazione ha intersecato - o intersecherà - il territorio italiano)
• Calcolatore online di eclissi solari in Javascript V3.3 (rilasciato nei termini della GPL Version 2)
• (EN) Five Millennium (-1999 to +3000) Canon of Solar Eclipses Database (fornisce, su interrogazione dell'utente, gli elementi di Bessel sotto forma di coefficienti polinomiali)
• (EN) Historical values of delta T (ΔT) (relazione sul cruciale problema della datazione storica delle eclissi nella scala di tempo UT)
• (EN) Uncertainty in Delta T (ΔT) (le tre Tavole forniscono, in funzione degli anni dal -4000 al +5000, le stime delle incertezze nella longitudine del percorso dell'ombra)
• Calcolatore eclissi NASA

Portale Sistema solare: accedi alle voci di Wikipedia sugli oggetti del Sistema solare