Fenomeni mutui dei satelliti di Giove: eclissi ed occultazioni particolari

Analizzando le prossime stagioni di PHEMU (e anche quella appena finita e quella passata del 2009), mi sono imbattuto in situazioni davvero particolari, nelle quali i satelliti sembra abbiano dei ripensamenti: tutto ciò apparirà più chiaro verificando il loro comportamento in alcune circostanze.
Ma prima di analizzare questi eventi abbastanza complessi, iniziamo dalla normalità, decisamente più semplice.

Eclissi ed occultazioni normali

Con l’appellativo di normali, mi riferisco a fenomeni tipici di una stagione di PHEMU, le eclissi o le occultazioni di un satellite da parte di un altro: ricordo ancora una volta che le eclissi sono fenomeni fisici, mentre le occultazioni sono fenomeni geometrici che avvengono solamente perché la posizione dell’osservatore (noi sulla Terra) ne consente il verificarsi.

Sappiamo che si tratta di eventi generati a causa del particolare allineamento di Giove, Sole, Terra, satellite1 e satellite2 nell’occasione di un’eclissi od occultazione. In quest’ultimo caso, ho detto più volte che basterebbe allontanarsi dalla Terra (ad esempio con la nostra astronave) per perdere questo allineamento e dunque l’$occultazione$.

Ho definito normali questi avvenimenti, che ricoprono il 99.9% degli eventi possibili, in quanto tenendo fisso il $satellite$2 che subisce l’evento, l’altro $satellite$1 o la sua ombra transitano davanti a questo $satellite$2, muovendosi da un lato al lato opposto: ciò accade perché uno dei due appare all’osservatore più lento dell’altro, che perciò lo sorpassa.

Chi abbia osservato almeno una volta lo spettacolo dei 4 satelliti galileiani intorno a Giove, anche con un cannocchiale o un modesto telescopio, sa che si vedono questi 4 puntini luminosi apparentemente fermi, posizionati da un lato o dall’altro di Giove: ma basta ripetere l’osservazione qualche ora dopo per riconoscere (se si è fortunati!) che si sono spostati, specie quelli più vicini al pianeta gassoso. La situazione migliore è quando questi satelliti si trovano in prossimità del bordo di Giove, per cui è facile accorgersi del loro moto di allontanamento o di avvicinamento a seconda della particolare situazione.
Altrettanto affascinante è quanto due puntini sono vicinissimi (non necessariamente durante le $stagioni$ dei PHEMU, ma sempre) ed allora può capitare di percepire nettamente il loro allontanamento nel corso di appena qualche ora, oppure ancora meglio il loro avvicinamento fino al momento in cui sembrano fondersi in un unico puntino! Se abbiamo pazienza e tempo a disposizione, possiamo poi osservare il distacco, con la magica riapparizione di due puntini.

Sappiamo bene che  la geometria orbitale di Giove e della Terra fa sì che i puntini dei 4 satelliti in pratica si spostino da un lato all’altro del pianeta lungo ellissi molto schiacciate: solo in occasione delle $stagioni$ dei PHEMU i satelliti sembrano muoversi lungo una linea retta, occultandosi ed eclissandosi.

Tutte le volte che si parla di due (o più) oggetti che si muovono, possiamo sempre considerarne uno fermo, pensando che l’altro si muova nelle sue vicinanze: si tratta di una semplificazione che nulla toglie alla precisione della situazione. È una semplice questione di punti di vista, o meglio sistemi di riferimento, che specie nella Meccanica Celeste viene comunemente applicata.

Sappiamo ad esempio che in un sistema stellare doppio entrambe le stelle ruotano intorno al baricentro del sistema, ma nulla impedisce di considerare una delle due stelle ferma, con l’altra che le ruota attorno: è assolutamente la stessa cosa e non è né una distorsione della realtà né un errore. Si tratta solo di una scelta di un sistema di riferimento piuttosto che un altro.

Parlando dei nostri due satelliti (dei quali uno è, diciamo così, attivo mentre l’altro è passivo) possiamo perciò tenere fisso il $satellite$ passivo (quello che subisce l’evento) e considerare il $satellite$ attivo in movimento. Lo ripeto ancora questa volta, ma poi non lo farò più: in realtà entrambi si muovono con velocità e caratteristiche orbitali nettamente differenti e complesse e scegliendo un sistema di riferimento piuttosto che un altro, possiamo semplificare come pure complicare i ragionamenti.

Torniamo indietro al 14 gennaio 2015, allorché Europa dapprima eclissava Io e poi lo occultava: nel primo filmato realizzato con WinJUPOS vediamo un particolare della scena, vista dalla Terra, in cui sia Io che Europa si muovono. All’inizio si vede l’ombra di Europa eclissare parzialmente Io, che poi viene raggiunto da Europa, proprio subito dopo che Io aveva invertito il suo moto apparente e stava tornando indietro verso Giove: teniamo bene a mente questa situazione, dato che ci servirà dopo.

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In quest’altro filmato invece teniamo fisso Io: all’inizio vediamo sempre l’ombra di Europa, che poi appare nell’immagine e muovendosi da sinistra verso destra va ad occultare Io.

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Nulla da aggiungere: come detto, considerando solo l’$occultazione$, questa è una situazione che si verifica nel 99.9% delle volte che un $satellite$ ne occulta un altro. Ma si sa che la Scienza (e l’Astronomia in particolare) ha in serbo delle peculiarità nascoste, che in alcuni casi si possono a malapena immaginare: siamo così pronti ad affrontare le

Eclissi ed occultazioni con ripensamenti

Che cosa ne dite di un $satellite$ che mentre eclissa o occulta un altro $satellite$, ad un certo punto ci ripensa e torna sui propri passi?

Vi ricordate quando vi ho suggerito di tenere a mente la particolare situazione? Un $satellite$, nel corso del suo moto apparente intorno a Giove, dapprima si sposta verso destra allontanandosi dal pianeta, poi ad un certo punto si ferma e subito dopo inizia a tornare indietro verso il pianeta gassoso.
Un moto così apparentemente strano è viceversa ben noto e si riscontra ad esempio nel moto dapprima retrogrado di un pianeta (ad esempio lo stesso Giove) subito dopo l’opposizione, moto che poi apparentemente si ferma (in prossimità del cosiddetto punto stazionario) per poi riprendere in senso opposto (il cosiddetto moto diretto, quello più naturale). In questo articolo del 2008 ad esempio avevo spiegato la meccanica di questa situazione riferita a Marte, come lo vediamo dalla Terra, quando si trova in vicinanza dell’$opposizione$.

Pensate ora a questo scenario: il nostro $satellite$ attivo, mentre sta occultando un altro $satellite$, potrebbe trovarsi proprio nel momento in cui a partire dal suo moto verso destra (ad esempio) , si ferma per invertire il moto stesso. Oppure i due satelliti coinvolti stanno entrambi muovendosi verso Giove, ma a causa del moto orbitale variano in modo sensibile la loro velocità reciproca.

Gli eventi con ripensamenti, non sono altro che eclissi o occultazioni che avvengono perché il $satellite$ che genera l’evento si trova in vicinanza del punto stazionario e perciò inizia a muoversi a ritroso, ma ci sono anche altri casi particolari legati alla differente velocità orbitale dei due satelliti coinvolti: si tratta di situazioni abbastanza rare che si verificano solo qualche volta a stagione di PHEMU. Sempre grazie a WinJUPOS, ed in base ai dati generati con Occult 4, vediamo insieme alcune situazioni particolari e rare.

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