Nella prima parte di questa serie sugli eventi mutui (PHEMU), che si verificheranno a partire dal prossimo autunno tra i satelliti Galileiani di Giove, abbiamo visto insieme qual è la geometria che c’è dietro al complicato movimento orbitale dei singoli pianeti intorno al Sole e dei satelliti intorno al pianeta padre.

Abbiamo visto e vedremo che non è un argomento dei più facili: basti pensare che è stato oggetto di studi per anni ed anni da parte di Astronomi del calibro di Keplero e Copernico…
Siamo arrivati al momento culminante della situazione: a partire dal prossimo autunno le orbite dei satelliti Medicei, viste dal nostro punto di osservazione preferito qual è la Terra, appariranno di taglio e questo comporterà alcune bellissime configurazioni (in breve eventi) abbastanza rari e che richiedono l’utilizzazione di telescopi dal diametro importante ed una buona dose di cieli sereni…
Cercando dunque di essere più positivi possibile (mica pioverà sempre o sarà nuvolo in tutti i quasi otto mesi che ci aspettano!!) arriviamo a comprendere ancora meglio la situazione che si presenterà, grazie ad un altro diagramma, che ho realizzato con Adobe Illustrator.

come si vede un satellite dalle vicinanze di Giove e dalla Terra

come si vede un satellite dalle vicinanze di Giove e dalla Terra

Qui vediamo due figure: in quella superiore ho rappresentato in prospettiva l’orbita di un satellite che ruota intorno a Giove e una freccia rossa che indica la direzione da cui stiamo osservando. Man mano che il tempo scorre, il satellite percorrerà la sua orbita seguendo quell’ellisse schiacciata: questo è quanto si vedrebbe a bordo di una sonda spaziale in vicinanza di Giove.
Nella figura inferiore è la stessa situazione vista però di taglio, dalla Terra: stavolta il satellite andrà su e giù lungo il segmento bianco.
Ma questo dovrebbe essere alquanto intuitivo, perché lo abbiamo verificato con le nostre osservazioni, magari senza pensare su più di tanto alla geometria della situazione: aggiungiamo ora alla figura un secondo satellite, più vicino a Giove rispetto a quello già disegnato. Già possiamo immaginare cosa succede

due satelliti visti dalle parti di Giove e dalla Terra

due satelliti visti dalle parti di Giove e dalla Terra

in questo caso, visti dalla Terra i due satelliti vanno su e giù (o meglio da destra verso sinistra e viceversa) lungo la linea, come ben sappiamo sperimentalmente. Non c’è bisogno di un’altra figura per visualizzare mentalmente quello che succede con 4 satelliti.

Le occultazioni tra satelliti

Immaginando di far scorrere il tempo, capiteranno sicuramente delle situazioni in cui, visti dalla Terra, i due satelliti si sovrappongano nel loro cammino: in questo caso il satellite che si trova davanti, più vicino a noi prospetticamente, occulterà l’altro satellite, che si troverà dietro, più lontano rispetto a noi. Per capire ancora meglio la situazione, osserviamola dall’alto, spostando la nostra sonda spaziale sopra al Polo Nord di Giove, in modo da vedere le orbite dei due satelliti come dei cerchi (in prima approssimazione, data la bassa eccentricità delle rispettive orbite).

il satellite B, nel corso del suo moto, occulta il satellite A

il satellite B, nel corso del suo moto, occulta il satellite A

In questa figura vediamo due situazioni in cui si può trovare il satellite A (A1 ed A2) nelle quali per semplicità di rappresentazione il satellite A è molto più lento di B nel suo moto orbitale, da apparire fermo. Nella situazione A1, il satellite B si sposta da B1 a B2 e poi a B3, passando dietro al satellite A1 rispetto alla linea di vista arancione tratteggiata.
Nella situazione A2 il satellite B, spostandosi da B1 a B3, andrà ad occultare il satellite A2 quando sarà arrivato al punto B2.
Nella parte inferiore della figura abbiamo le due viste dalla Terra: nella situazione A1, il satellite B passerà dietro ad A, mentre nella situazione A2 avverrà il contrario e cioè B passerà davanti ad A, occultandolo.
Ma cosa si osserverà dalla Terra in queste situazioni? Se abbiamo la fortuna di utilizzare un telescopio di grande apertura allora si potranno vedere (fotografare o filmare) i due dischetti che si sovrappongono, mentre se osserviamo con un telescopio più piccolo, ma anche con un buon binocolo, potremo vedere dapprima due puntini separati che piano piano si congiungono fino a fondersi. E se le condizioni di seeing saranno buone si potrà verificare anche un abbassamento della luminosità totale del punto, nel caso in cui il satellite occultante abbia una luminosità inferiore rispetto a quello occultato.
Il tutto è diabolicamente, ma splendidamente complicato dal fatto che i due satelliti potranno avere diametri differenti, nel qual caso si potranno avere situazioni differenti: se il satellite occultante è più grande si potrà avere un’occultazione totale, come pure un’occultazione parziale da parte di un oggetto più grande. Se invece il satellite occultante è più piccolo allora un’eventuale occultazione totale sarà anulare e si potranno avere comunque occultazioni parziali.

Complicato, ma fantastico!

Pensate alle meravigliose eclissi di Sole dove il Sole e la Luna hanno un diametro praticamente uguale e … complicate il ragionamento pensando a due satelliti che possono avere grandezze differenti.

Se vi sembra che tutto questo sia complicatissimo, avete ragione, ma ci sono tantissimi casi che si presenteranno ed allora sarà più semplice indicare per ogni evento cosa succede. Dovete solo pazientare ed attendere le prossime puntate laddove analizzeremo ogni situazione, scoprendo insieme la bellezza di questi fenomeni.
Prima di passare alle eclissi mutue, facciamo insieme una riflessione: come abbiamo già visto in precedenza, tutti questi eventi, come ogni altro tipo di occultazione (ad esempio di una stella da parte della Luna o di un pianeta) sono solamente dovuti al perfetto allineamento visuale tra la stella, la Luna o il Pianeta e noi che osserviamo. Infatti sappiamo che ad esempio un’occultazione lunare di una stella è visibile solamente in una ben determinata zona della Terra, così come succede per le eclissi di Sole: basta trovarsi di poco al di fuori della zona interessata dall’evento, che l’evento non si verificherà.

Per le occultazioni reciproche di satelliti di Giove, c’è da dire che la situazione è decisamente più favorevole a causa della distanza di Giove e dei satelliti: in questo caso l’evento, a meno di rarissimi casi, è visibile da qualsiasi punto della Terra e l’unica condizione per l’osservabilità è che Giove sia sopra l’orizzonte, con il Sole ben al di sotto dell’orizzonte.
Se consideriamo tutti gli eventi di occultazione tra satelliti, a occhio e croce una buona metà non saranno visibili perché Giove non è ancora sorto dal nostro punto di osservazione o perché avvengono di giorno, con la luce del Sole che impedisce l’osservazione.

Come sappiamo, non è finita qui: tra i fenomeni mutui fra satelliti di Giove ci sono anche le eclissi, che analizzeremo nella prossima puntata.

 

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Info Autore

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Classe 1955, è nato e vive a Roma, è laureato in Ingegneria Elettronica e lavora come sviluppatore software, ma avrebbe voluto laurearsi in Astronomia. Coltiva la passione per l’astronomia dal giorno dopo lo sbarco dell’uomo ... pagina autore

  1. L'astronomia aveva ed ha sempre più bisogno di una estesa opera di divulgazione per abbracciare una platea più grande di persone. La divulgazione che alimenta la curiosità di ognuno di noi e ci spinge in un secondo momento ad approfondire gli aspetti più tecnici. Dalle eclissi che hanno sempre acceso la nostra curiosità, alle occultazioni dei satelliti di Giove, visti anche da un semplice cannocchiale danno un forte impulso ad accrescere la conoscenza e la passione per questa scienza.