Il Cielo di dicembre: la grande congiunzione

di Luciana Ziino 

Il mese di dicembre sta per cominciare e quindi è arrivato il momento di scoprire insieme cosa ci riserverà il cielo in quest’ultima parte dell’anno. In questo secondo appuntamento con la rubrica “Il cielo di…”, viaggeremo tra famose costellazioni, parleremo di stelle cadenti e, dulcis in fundo, conosceremo tutti i dettagli della congiunzione più bella del 2020!

Il cielo di dicembre sarà dominato dalle grandi costellazioni invernali, come la inconfondibile Orione, che sorgerà dalla direzione est accompagnata dal Cane Maggiore, dal Toro e dai Gemelli. Guardando queste costellazioni potremo ammirare alcune delle stelle più luminose dell’intera volta celeste, prime fra tutte Sirio, la più brillante in assoluto, che con Procione e Betelgeuse forma il famoso asterismo del Triangolo Invernale.

Giove e Saturno vicino alla Via Lattea nei cieli di Terlingua, Texas, l’11 novembre 2020. Credit Photo: Michael Zuber, EarthSky Community Photos.

Sirio è una stella bianca della costellazione del Cane Maggiore, la cui grande magnitudine apparente è legata a due fattori: la sua luminosità intrinseca, che è circa 25 volte maggiore di quella del Sole e la sua distanza, solo 8.6 anni luce. Non a caso il suo nome deriva dal greco Σείριος, che significa “splendente”. Sirio ha una stella compagna, una nana bianca che possiede una massa quasi equivalente a quella del Sole ma concentrata in un volume molto simile a quello della Terra. Dunque, un oggetto estremamente denso!

Procione, invece, è la stella più brillante del Cane Minore: il suo nome non ha niente a che fare col simpatico orsetto lavatore, ma deriva dal greco πρό Κύων, che significa “prima del cane”. Tale appellativo nasce dal fatto che Procione nel suo sorgere precede Sirio, la ‘stella del Cane’ appunto. Anche Procione è in realtà un sistema binario, composto da una stella bianco-gialla e da una nana bianca. La prima, Procione A, sta attraversando una fase cruciale della sua evoluzione: avendo esaurito il suo combustibile principale, l’idrogeno, si appresta da qui ai prossimi 10-100 milioni di anni ad espandersi ed entrare nella fase di gigante, che la vedrà crescere fino a 150 volte il suo diametro attuale, oggi pari a circa il doppio di quello del Sole. Anche la nostra stella diventerà una gigante rossa, ma dovranno passare circa 5 miliardi di anni prima che questo accada!

Spicca per il suo colore arancione intenso Betelgeuse, la celeberrima supergigante che contrassegna la spalla del cacciatore Orione. Anche se la stella più brillante di questa costellazione è la sfavillante Rigel, la supergigante blu, il cui nome deriva dall’arabo rijl al-jabbar che significa “il piede del gigante”, in quanto rappresenterebbe il piede destro di Orione. Sia Betelgeuse che Rigel sono classificate come supergiganti perché sono molto più grandi e molto più massicce del Sole. Per avere un’idea Rigel è 19 volte più massiccia della nostra stella e possiede un raggio tra le 60 e le 80 volte maggiore, mentre Beteleguese è talmente grande che, se si trovasse al posto del Sole, ingloberebbe al suo interno tutti e quattro i pianeti rocciosi del Sistema Solare. Questo tipo di stelle evolvono molto più rapidamente rispetto al Sole (nel giro di alcuni milioni di anni esauriscono l’idrogeno nel loro nucleo) e finiscono la loro esistenza in modo violento con un’esplosione di supernova.

Triangolo invernale: in basso Sirio (Cane Maggiore), in alto a sinistra Procione (Cane Minore) e in alto a destra, riconoscibile per il suo colore arancione, Betelgeuse (Orione).

Dicembre è anche il mese delle Geminidi, lo sciame di meteore più spettacolare dell’anno. Se siete pronti a sfidare il freddo per assistere allo show delle stelle cadenti, le notti giuste, meteo permettendo, saranno quelle del 13 e del 14 dicembre, quando si verificherà il picco delle Geminidi. Il numero di meteore in un’ora supererà il valore di 60-70! [1]

Ma cosa causa questa vera e propria pioggia di stelle cadenti? E perché si verifica ogni anno nello stesso periodo? Per capirlo dobbiamo intanto sapere che le tipiche scie luminose che ammiriamo nel cielo e che chiamiamo stelle cadenti (o, più correttamente, meteore) sono prodotte da piccoli frammenti cosmici che entrano in atmosfera e bruciano a causa dell’attrito. Questi frammenti fanno parte di nuvole di detriti lasciate generalmente da comete, che la Terra intercetta nel corso della sua orbita sempre nello stesso periodo dell’anno. Nel caso delle geminidi, però, il corpo progenitore non è una cometa, ma un asteroide chiamato Fetonte. Come il figlio di Apollo che, per dimostrare la sua natura divina, volle portare il carro del Sole, ma cadde nel fiume Eridano colpito da un fulmine. Nome dunque appropriato, visto che l’asteroide Fetonte nel corso della sua orbita si spinge vicinissimo al Sole, arrivando a soli 20 milioni di km dalla sua superficie (più vicino, dunque, di Mercurio).

La reale natura di questo oggetto è ancora dibattuta. Infatti, non mostra la chioma e la coda tipiche di una cometa, ma ha un’orbita molto allungata. È costituito da roccia e non da ghiaccio, ma è il responsabile di uno sciame di meteore. Si tratta di un asteroide che si è scontrato con un altro oggetto, lasciando un polverone di detriti? O è una ex cometa, che, passaggio dopo passaggio vicino al Sole, ha perso il ghiaccio che la ricopriva? Non si è arrivati ancora a una conclusione, anche se la seconda possibilità sembra oggi più probabile.

Il radiante delle Geminidi (cioè il punto da cui sembrano provenire le loro code) si trova nella costellazione dei Gemelli, da cui lo sciame prende il nome. Crediti: PhotoPills

Adesso, come promesso, parliamo della eccezionale congiunzione che si verificherà la sera del 21 dicembre e che avrà come protagonisti i due giganti del Sistema Solare, Giove e Saturno. Se avete letto l’articolo precedente sul cielo di novembre, sapete già che i due pianeti si stanno avvicinando. Sera dopo sera Giove e Saturno appariranno sempre più vicini, fino ad arrivare alla data del 21, quando avrà luogo la Grande Congiunzione: la loro distanza angolare raggiungerà il valore minimo di 6.1 arcominuti, ovvero circa un decimo di grado. Per capirci, si tratta di una distanza pari a 1/5 del diametro della Luna piena. I due pianeti saranno così vicini da poter essere osservati insieme nel campo di un telescopio.

Questo tipo di congiunzione si verifica ogni 20 anni, ma quella del 2020 è particolarmente importante, perché è dal 1623 che Giove e Saturno non si avvicinano così tanto. Dunque, un evento eccezionale che l’ultima volta è stato osservato ai tempi di Galileo e Keplero. Per assistere a qualcosa di analogo dovremo aspettare il 15 marzo del 2080!

Ma perché periodicamente Giove e Saturno appaiono allineati? E perché questo fenomeno si ripete con una cadenza di vent’anni? Per capirlo, dobbiamo ricordarci che Saturno, essendo più distante dal Sole, impiega più tempo per completare un’orbita (circa 30 anni), mentre Giove, che è un po’ più vicino, percorre la sua orbita in meno tempo (quasi 12 anni).

Questo significa che in un anno Saturno copre 12 gradi della sua orbita. Infatti, in termini angolari, una orbita intera corrisponde a un angolo di 360 gradi; da una semplice proporzione si evince che il tratto di orbita percorso dal pianeta in esame nel corso di un anno è

360°/(30 anni) * (1 anno) = 12.

Analogamente, in un anno Giove percorre 30 gradi della sua orbita: infatti,

360°/(12 anni)*(1 anno) = 30.

Quindi, nel giro di un anno Giove ‘recupera’ 18 gradi su Saturno (30° – 12° = 18°). Per arrivare a sovrapporsi all’altro pianeta, deve recuperare un angolo pari a 360°. Per farlo, impiega proprio 20 anni (infatti, 360/18 = 20).

Rappresentazione artistica della congiunzione di Giove e Saturno del dicembre del 2020 vista dallo spazio. Si noti che il 17 dicembre, poco dopo il tramonto del Sole, Giove e Saturno, già molto vicini l’uno all’altro, al limite tra le costellazioni del Sagittario e del Capricorno, saranno accompagnati dalla falce di Luna crescente. Crediti: EarthSky

Il motivo per cui la separazione tra Giove e Saturno durante le Grandi Congiunzioni non è sempre la stessa dipende dal fatto che le orbite di questi due pianeti non sono perfettamente parallele a quella terrestre, ma sono leggermente inclinate, rispettivamente di 1.3 ° e 2.5 °. Ecco perché, quando si allineano, la distanza tra loro varia, rendendo ogni congiunzione diversa.

Adesso che sappiamo tutto sulla Grande Congiunzione, non resta che segnare la data sul calendario e, nel frattempo, osservare la danza di avvicinamento dei due giganti. Basterà guardare in direzione sud-ovest vicino la costellazione del Capricorno. Ma attenzione: Giove e Saturno saranno visibili soltanto per poco tempo dopo il tramonto del Sole, per poi andare sotto l’orizzonte. Magari potremo cogliere l’occasione per ammirare uno spettacolo del quale raramente ci accorgiamo, ma che, se ci facciamo caso, può riservarci ogni giorno sfumature diverse e visioni sorprendenti: la meraviglia del tramonto!

[1] Se consideriamo il cosidetto ZHR (Zenithal Hourly Rate), cioè il numero di meteore all’ora viste da un osservatore in condizioni ideali (cielo scuro e radiante allo zenith), allora le Geminidi toccano un valore pari a 120.

 

 

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Informazioni su Sabrina Masiero

Direttore Responsabile della Didattica e Divulgazione presso la Fondazione GAL Hassin-Centro Internazionale delle Scienze Astronomiche, Isnello, (Palermo) e associata INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo. Ho lavorato presso INAF-Osservatorio Astronomico di Padova e la Fundaciòn Galileo Galilei, FGG-Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Isole Canarie nell'ambito dei pianeti extrasolari.

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