Eventi rarissimi sfuggiti per poco – Prima parte

Probabilmente il tempo meteorologico non è stato favorevole, ma quello di cui sto per parlare è una piccola serie di eventi che coinvolgono il pianeta gigante Giove ed il suo satellite galileiano Ganimede, il maggiore dei quattro.

Ho trovato un articolo molto interessante in un periodico quadrimestrale pubblicato sotto forma di pdf dal sito dello IOTA, International Occultation Timing Association, dove si parla di solito di occultazioni, eclissi, ecc, in modo molto tecnico, da specialisti, non per deboli di cuore !

Questa pagina contiene tutte le copertine dei fascicoli a disposizione, liberamente scaricabili, dal 2011 ad oggi: proprio guardando le copertine mi è balzata subito agli occhi l’immagine del periodico del 3° quadrimestre 2023 in cui si vede Giove con Ganimede che passa di dietro , in occasione di una congiunzione superiore…

Si tratta di eventi coreografici, molto belli da osservare, ma che non hanno molto di scientifico, come vedremo nei dettagli. Il sito dello IOTA poi tratta principalmente di occultazioni di stelle da parte di asteroidi o pianeti, eventi questi che viceversa hanno un’enorme importanza astronomica.

Mi accingo dunque a parlare di questi rarissimi eventi, traducendo l’articolo di Andreas Dill (IOTA/ES Belgium) ed integrando le sue informazioni con altro.

Introduzione

Di tutti i pianeti del Sistema Solare, Giove è il più allineato nella sua orbita e rotazione sul proprio asse: la sua inclinazione orbitale sull’eclittica è di appena 1.3° (secondo solo ad Urano), mentre il suo asse di rotazione è inclinato di 3.1° rispetto alla sua orbita (solo Mercurio ha un’inclinazione minore per l’asse).

I quattro satelliti galileiani sono altrettanto strettamente orientati nelle proprie orbite e tutti e quattro ruotano attorno al pianeta quasi esattamente lungo il suo piano equatoriale.

L’unico dei quattro che deroga da questa regola imposta da Giove, il gigante gassoso che ha potere gravitazionale su qualsiasi oggetto vicino, è il più lontano dei quattro, Callisto, che ha un’inclinazione orbitale maggiore, appena 0.51°, poco più di mezzo grado.

Sfuggire dall’ombra di Giove

In base a queste considerazioni si ha che in ognuna delle rivoluzioni i 4 satelliti passano all’interno dell’ombra di Giove venendone eclissati ed inoltre per gli osservatori terrestri (ndr: e non all’occhio di sonde spaziali! ) ogni volta vengono occultati da Giove, proprio perché orbitando passano dietro al pianeta, per riapparire dall’altro lato.

Ovviamente solo le eclissi sono eventi veri dato che l’ombra è reale e possono anche essere visti dagli strumenti delle sonde spaziali, mentre le occultazioni sono solamente figlie della posizione geometrica dell’osservatore, noi, rispetto a Giove ed il satellite interessato.

(ndr: qualunque oggetto celeste nasconde alla vista (occulta) un altro oggetto che gli passa dietro, ma basta spostarci di poco nello spazio (a bordo di un’astronave o solo con l’immaginazione) che in genere non si verifica più questo giochino di “chi nasconde chi”. )

Tornando a Giove e i suoi satelliti galileiani, sappiamo che l’unica eccezione a questa regola dell’eclissi di ognuno dei satelliti ad ogni rivoluzione, è fornita appunto da Callisto, che riesce a sottrarsi dall’ombra di Giove intorno alla data del solstizio di Giove: in queste situazioni quando Callisto passa dietro a Giove, lo fa rimanendo parecchio a Nord oppure a Sud del disco del pianeta, non essendone eclissato o occultato per noi posti sulla Terra. Questa è una situazione abbastanza comune, che si verifica parecchie volte nel corso degli anni.

(ndr: possiamo dire che per gli altri tre satelliti, Io, Europa e Ganimede, vale la regola che tutte le volte che nella loro orbita passano dietro a Giove, in quelle che si chiamano “congiunzioni superiori”, ne rimangono occultati o eclissati. Questo fino a poco tempo fa…

Infatti l’autore dell’articolo si è accorto che può capitare che anche Ganimede possa riuscire parzialmente visibile anche quando si trova in congiunzione superiore: non è una casualità, ma è stavolta figlia della coincidenza di parecchie condizioni molto matematiche e cervellotiche, che coinvolgono, come vedremo, i parametri orbitali del satellite rispetto alla posizione di Giove nella sua orbita )

Occultazioni radenti per Ganimede

Studiando la situazione nel corso della preparazione dell’almanacco astronomico per il Belgio, ci siamo accorti che anche Ganimede è rimasto visibile durante sette congiunzioni superiori consecutive nei pressi del bordo settentrionale, per un breve lasso di tempo tra settembre e ottobre 2023. (ndr: peccato! a saperlo prima! a essersene accorti prima… )

In questa tabellina vediamo le date in cui si sono verificate le situazioni in cui Ganimede (una piccola parte, almeno) rimane visibile anche se si trova al di là di Giove. Questo fatto in sé è davvero sorprendente, inatteso.

Non sapevamo nemmeno che potessero esistere queste situazioni e così è stato anche con altri creatori di almanacchi sparsi per il mondo: non siamo stati gli unici a stupirsi che, oltre a Callisto, anche Ganimede può rimanere parzialmente visibile in una fase di congiunzione superiore (ndr: dove di solito, lo ricordo, rimane ben nascosto dietro a Giove ).

(ndr: come vedremo da immagini e filmati, queste occultazioni radenti possono anche pensarsi come occultazioni parziali, proprio perché invece di nascondere tutto il satellite, il disco di Giove lo nasconde solo parzialmente : se lo nascondesse tutto sarebbe la normalità e non ne parleremmo…)

La ragione di questo stupore è che questo tipo di eventi è davvero molto raro: l’ultima volta si è verificato nientemeno che nel 1916 con una serie ancora più piccola di 5 congiunzioni superiori (ndr: e qui si rosicherebbe ancora di più per aver perso l’opportunità di osservare questi eventi in tabella, ovviamente quelli visibili in Europa…) , ma per fortuna non dobbiamo attendere molto per la prossima opportunità, che si verificherà nel 2030, stavolta in corrispondenza del bordo meridionale di Giove. (ndr : e qui scatta automaticamente il classico “rimanete sintonizzati” ! )

Diagrammi difficili e considerazioni davvero complesse!

(ndr: avviso agli amici lettori: questo paragrafo è abbastanza difficile e pieno di riferimenti a quelli che sono gli elementi orbitali di un qualsiasi oggetto che orbiti attorno ad un altro, che sia un pianeta intorno al Sole o un satellite intorno al pianeta.
Sono l’ABC della Meccanica Celeste e sono stati inventati secoli addietro da un signore chiamato Keplero, che aveva una smisurata passione per l’Astronomia, la Meccanica Celeste, la Fisica e quant’altro.
Non a caso le sue scoperte, le leggi e le invenzioni sono rimaste dei caposaldi della Scienza anche dopo secoli.

Conoscere bene questi fatidici elementi orbitali aiuta a capire perché si possano verificare questi eventi rarissimi, ma non è certo indispensabile conoscerli perfettamente per godersi lo spettacolo della Natura, anche solo guardando i filmati che proporrò nella seconda parte )

Quali sono le condizioni che rendono possibili le occultazioni radenti di Ganimede per un osservatore posto sulla Terra? (ndr: ricordiamo che da una sonda in orbita nello spazio ben difficilmente si avrebbe una situazione simile…)

La prima condizione è che Giove si trovi in prossimità del solstizio, allorché uno dei poli di Giove è inclinato al massimo rispetto al Sole ed un qualunque punto del Sistema Solare interno e poi quando l’elongazione N-S delle orbite dei satelliti galileiani è al massimo. (ndr: tutto ciò è molto complesso, come lo sono le condizioni che devono sussistere per il verificarsi dei famosi PHEMU dei satelliti di Giove ).

Il prossimo solstizio d’estate di Giove è imminente, dato che avverrà il 20 gennaio 2024, ma già il 15 ottobre 2023 la Terra aveva raggiunto (ndr: parlo al passato, ovviamente! ) la sua maggiore declinazione (3.9°) se osservata da Giove, non a caso proprio a metà del periodo delle occultazioni radenti di Ganimede da parte di Giove (ndr: quelle in tabella ).

Altra condizione favorevole è che quasi contemporaneamente Giove raggiunga la sua massima latitudine eclittica meridionale (1.42°) durante la sua orbita intorno al Sole: cosa che è successa il 22 ottobre 2023.

Non da ultimo, i parametri orbitali di Ganimede contribuiscono al verificarsi dell’evento: (ndr: reggetevi forte! ) Giove raggiunge la sua massima latitudine meridionale in corrispondenza della longitudine eliocentrica di 42°, mentre il nodo ascendente dell’orbita di Ganimede si trova a 339.8° . Questo comporta un ulteriore innalzamento della luna nella sua orbita in prossimità della congiunzione superiore: anche se è piccolo, questo innalzamento è proprio la causa scatenante.

(ndr: ora prendiamo fiato… )

Una piccola domanda sorge spontanea

(ndr: finora si è parlato di occultazioni radenti o parziali… )

Ma durante questo periodo di occultazioni, le eclissi di Ganimede nell’ombra di Giove sono anche loro parziali?

(ndr: Bella domanda, la cui risposta è semplicemente, banalmente, ovviamente, fate voi… ) “No”.

Questo perchè con il verificarsi di queste complicate condizioni, in concomitanza con le occultazioni radenti, non si verifica mai alcuna eclissi da parte di Giove su Ganimede: mentre ancora una volta dobbiamo ricordare che si tratta di eventi che si verificano solo per la Terra e solo con la contemporanea coincidenza dei vari fattori visti prima.

L’osservazione di questi eventi

Alla luce di tutti questi fatti, le occultazioni radenti sono state comunque molto difficili da osservare, dal momento che Ganimede aveva un diametro apparente di appena 1.6″, in quel periodo di tempo.

Al di là del puro esercizio matematico (ndr: ed i relativi salti mortali abbinati… ) che permette l’esistenza di tali eventi, l’indubbia spettacolarità di queste occultazioni radenti non garantisce che ci sia un’utilizzazione pratica di tali fenomeni. Forse possono essere utilizzati per il fatto che l’atmosfera gioviana in vicinanza dei poli è particolarmente illuminata dai raggi solari per un certo tempo.

Suggerisco l’utilizzazione di filtri per la banda del metano (ndr: riporto quanto dice l’autore, ma in questo caso non so di cosa si tratti, lo confesso… ) per aumentare il contrasto tra Giove e Ganimede e comunque per rendere possibile l’osservazione del fenomeno. E per migliorare le osservazioni, suggerisco l’utilizzazione di una camera con buona sensibilità nel vicino infrarosso. (ndr: prendetene nota per il 2030, visto che questa opportunità è purtroppo passata! )

Appuntamento alla seconda parte

Qui l’autore si ferma: ho pensato di scrivere una seconda parte proprio per non appesantire questo articolo.

Continuerò perciò il discorso presentando foto e filmati relativi alle situazioni particolari segnalate in tabella, ma già vi anticipo che ci saranno belle novità …

Rimanete sintonizzati!