APPUNTI DI ASTRONOMIA 2011-2012

Domenico D’Amato
Andrea Miccoli

INDICE

14 – I PIANETI INTERNI

MERCURIO

Il pianeta più interno del sistema solare è Mercurio.

Ha una massa circa 17 volte minore di quella della Terra ed un diametro di poco inferiore a 5.000 km.

Nel 1845 lo studioso francese Le Verrier aveva previsto l’esistenza di un pianeta tra Mercurio ed il Sole, denominato Vulcano, responsabile della rotazione anomala della linea degli apsidi (congiungente l’afelio con il perielio di Mercurio).

L’idea ebbe un certo credito perché lo stesso studioso aveva previsto teoricamente l’esistenza del pianeta Nettuno oltre l’orbita di Urano, pianeta responsabile di perturbazioni del moto di Urano.

Nettuno fu osservato nel giro di pochi anni.

Nessuno riuscì mai a trovare questo fantomatico pianeta intramercuriale, e la formulazione della Teoria della Relatività Generale da parte di Einstein, oltre mezzo secolo dopo, permise di trovare la giustificazione corretta al comportamento anomalo del moto di Mercurio.

Mercurio orbita intorno al Sole su un’orbita ellittica ad una distanza variabile tra 45 milioni di km al perielio e 70 milioni di km all’afelio.

Le dimensioni dell’orbita delimitano la zona in cui possiamo trovare questo pianeta (vedi fig 14.1).

 

Fig 14.1 – Visione di Mercurio da un osservatore sulla Terra
Fig 14.1 – Visione di Mercurio da un osservatore sulla Terra.

Il pianeta è osservabile nei dintorni del Sole, con un angolo massimo di 28° quando è all’afelio (elongazione afelica), corrispondenti a circa due ore dopo il tramonto o prima del sorgere del Sole, a seconda di dove si trovi il pianeta.

Oppure con un angolo massimo di 18°, quando il pianeta è al perielio (elongazione perielica), corrispondenti a circa un’ora prima dell’alba o dopo il tramonto del Sole.

Siccome il piano orbitale di Mercurio è inclinato di 7° rispetto all’eclittica, le condizioni più favorevoli per l’osservazione del pianeta si avranno quando la massima elongazione afelica si verifica in corrispondenza del punto più alto sull’eclittica (appunto, 7° più in alto del sole).

Segue una tabellina con le date del 2009 dell’osservazione serale più favorevole.

L’intersezione fra il piano dell’orbita di Mercurio ed il piano dell’eclittica dà luogo alla linea dei nodi.

Quando su questa linea sono presenti, contemporaneamente, il Sole, Mercurio e la Terra, si può assistere dalla Terra al transito di Mercurio sul disco del Sole, come è avvenuto il 7 maggio 2003 e come avverrà nei giorni:

– 9 maggio 2016 ore 15:00,
– 10 novembre 2019 ore 15:30,
– 13 novembre 2032 ore 09:00.

Il transito è osservabile, con le dovute precauzioni, guardando al telescopio il disco solare e notando un piccolissimo dischetto che vi transita sopra (vedi fig 14.2).

 

 Fig 14.2 – Punti in cui un osservatore terrestre vede Mercurio transitare sul disco solare
Fig 14.2 – Punti in cui un osservatore terrestre vede Mercurio transitare sul disco solare.

Mercurio è visibile come una stella di modesta luminosità, bassa sull’orizzonte ad ovest subito dopo il tramonto del Sole o al mattino poco prima dell’alba.

La sua visione è comunque difficoltosa perché è quasi sempre immerso nella luminosità del crepuscolo.

DATI ROTAZIONALI

Mercurio possiede un movimento di rotazione intorno al suo asse ed un movimento di rivoluzione intorno al Sole come tutti i pianeti del sistema solare.

La rotazione e la rivoluzione determinano i seguenti periodi:

– giorno sidereo pari a 59 giorni terrestri:
– giorno solare pari a 2 anni mercuriali ed a 176 giorni terrestri;
– anno sidereo pari a 88 giorni terrestri.

La lettura di questi movimenti indica che, su Mercurio, devono passare due anni (mercuriali) per vedere il sole due volte consecutive in Meridiano, quando il pianeta avrà fatto ben tre giri su se stesso.

La figura che segue cerca di rappresentare graficamente la composizione dei moti di rotazione e di rivoluzione.

Il triangolino nero fisso sul contorno del pianeta indica un riferimento fisso su Mercurio per meglio apprezzare i movimenti del pianeta. (vedi fig 14.3).

 

Fig 14.3 – Un giorno dura due anni mercuriali

Fig 14.3 – Un giorno dura due anni mercuriali.

VENERE

Venere è il secondo pianeta del sistema solare.

Ha una massa pari a 0,82 volte quella della Terra ed un diametro di poco più di 12.000 km.

Contrariamente alla maggioranza dei pianeti, Venere ruota intorno a se stesso con un moto retrogrado, allo stesso modo di Urano e Plutone. Ciò significa che un osservatore, posto sulla sua superficie, vede il Sole sorgere ad ovest e tramontare ad est.

Venere orbita intorno al Sole su un’orbita quasi circolare, ad una distanza variabile tra i 108 milioni di km al perielio e 110 milioni di km all’afelio.

Le dimensioni dell’orbita delimitano la zona in cui possiamo trovare questo pianeta (vedi fig 14.4).

 

Fig 14.4 – Visione di Venere da un osservatore sulla Terra
Fig 14.4 – Visione di Venere da un osservatore sulla Terra.

Il pianeta è osservabile nei dintorni del Sole con un angolo massimo di 48° quando è all’afelio (elongazione afelica), corrispondenti a circa tre ore dopo il tramonto o prima del sorgere del Sole, a seconda di dove si trovi il pianeta.

Venere ha la massima brillantezza intorno ai 40° di elongazione.

In questo periodo è l’astro più brillante in cielo dopo il Sole e la Luna. al telescopio, il pianeta mostra un disco ricoperto da uno strato continuo di nubi bianco-giallastre, che non permettono di osservare eventuali particolari superficiali.

Per la sua posizione orbitale (tra la Terra ed il Sole), Venere mostra una serie di fasi come la Luna.

Queste fasi vanno da piena – congiunzione superiore – (Venere alla massima distanza dalla Terra ed una dimensione angolare apparente di 10 secondi d’arco: comunque non visibile perché si trova dietro al Sole), a nuova – congiunzione inferiore – (con Venere alla minima distanza dalla Terra ed una dimensione angolare di oltre 60 secondi d’arco, anche qui non visibile per la sua posizione davanti al Sole, anche se un po’ più su o un po’ più giù) (vedi fig. 14.5).

Fig 14.5 – Le fasi di Venere e le dimensioni angolari apparenti per un osservatore terrestre

Fig 14.5 – Le fasi di Venere e le dimensioni angolari apparenti per un osservatore terrestre.

TRANSITI DI VENERE SUL DISCO SOLARE

Il piano dell’orbita di Venere è inclinato di 3,4° rispetto al piano dell’eclittica, determinando la linea dei nodi all’intersezione dei due.

Quando su questa linea si trovano presenti contemporaneamente Sole, Venere e Terra, si può assistere al transito di Venere sul disco del Sole (vedi fig 14.6).

 

Fig 14.6 – Punti in cui un osservatore terrestre vede Venere transitare sul disco solare

Fig 14.6 – Punti in cui un osservatore terrestre vede Venere transitare sul disco solare.

Il transito di Venere sul disco solare può avvenire l’8 giugno (nodo discendente) o l’8 dicembre (nodo ascendente).

Il fenomeno è più raro rispetto a quello relativo a Mercurio ed avviene a coppie di eventi distanziati di circa 8 anni seguiti da un’altra coppia di eventi dopo oltre 100 anni.

L’ultimo episodio è stato visibile dall’Italia nella mattinata dell’8 giugno 2004.

Il transito è osservabile, con le dovute precauzioni, guardando al telescopio il disco solare e notando un piccolo dischetto che vi transita sopra.

I prossimi eventi sono così previsti:

Giugno     Dicembre
                   2117
2012          2125

DATI ROTAZIONALI

Venere possiede un movimento di rotazione (retrogrado) intorno al suo asse ed un movimento di rivoluzione intorno al Sole, come tutti i pianeti del sistema solare.

La rotazione e la rivoluzione determinano i seguenti periodi:

– giorno sidereo pari a 243 giorni terrestri;
– giorno solare (giorno venusiano) pari a circa 117 giorni terrestri;
– anno sidereo pari a circa 225 giorni terrestri.