PHEMU dei satelliti di Saturno per il 2024

I fenomeni mutui (PHEMU) dei satelliti di Saturno avvengono solamente in certi particolari anni, quando le condizioni geometriche delle orbite lo permettono

Anno dopo anno, siamo ritornati ad una nuova stagione dei fenomeni mutui (PHEMU d’ora in poi) tra i satelliti di Saturno, molto meno frequenti di quelli che interessano i satelliti di Giove .

Per questi tipi di fenomeni astronomici ho scritto più di 30 articoli : se volete darvi una rinfrescata sulle terminologie e sul come e perché si verifichino tali eventi, vi suggerisco gli articoli numerati da 1 a 6, che sono una sorta di documentazione, valida praticamente per qualsiasi epoca e pianeta, mentre gli altri articoli sono dedicati ad eventi che si sarebbero verificati nei mesi successivi, nel corso delle stagioni di PHEMU.

In breve, parlando di PHEMU dei satelliti di Saturno, ricordo che si tratta di eventi (occultazioni ed eclissi ) che si possono osservare solamente quando sono verificate certe condizioni particolari tra le orbite della Terra e di Saturno intorno al Sole e dei satelliti di Saturno intorno al Signore degli Anelli.

Le occultazioni

Le occultazioni sono in pratica eventi molto belli, ma coreografici , che si generano solamente per un gioco di prospettiva e sono dovuti alla particolare posizione nello spazio degli oggetti celesti interessati (in genere una coppia di satelliti oppure un pianeta ed il suo satellite) e soprattutto perché ci troviamo sulla Terra ad osservarli.

Ne avevo parlato diffusamente in quest’altro articolo, dove rievocavo eventi passati e anticipavo eventi futuri relativi a Giove : avevo aggiunto tra l’altro che basterebbe spostarci di poco (ad esempio già in orbita intorno alla Terra oppure addirittura sulla Luna) perché questi eventi quasi sicuramente non si verifichino più, a causa della mutata prospettiva e del punto di vista.

Parlando di occultazioni si possono avere tre situazioni, osservabili dalla Terra:

  1. un satellite passa davanti al suo pianeta, nel qual caso abbiamo il ben noto transito
  2. un satellite passa dietro al suo pianeta, nel qual caso abbiamo un’occultazione
  3. un satellite passa davanti ad un altro satellite, nel qual caso abbiamo ancora un altro tipo di occultazione

Mentre i primi due casi si hanno continuamente, orbita dopo orbita, gli eventi del terzo tipo si possono osservare solo durante le stagioni dei PHEMU e cioè quando si verificano come detto le condizioni geometriche favorevoli.

Le eclissi

Altro discorso è invece quello sulle eclissi, che vengono generate quando un certo oggetto celeste si trova a passare all’interno dell’ombra creata in ogni istante da un altro oggetto celeste, perché illuminato dal Sole.

In questo caso la visibilità di questi eventi non dipende più di tanto da dove lo si osserva ed anche spostandoci nello spazio l’evento potrebbe essere ancora visibile, ma con tempi e caratteristiche differenti.

Si possono avere varie situazioni in cui un corpo celeste attraversa l’ombra proiettata nello spazio da un altro corpo celeste:

  • un satellite attraversa l’ombra del suo pianeta, nel qual caso il satellite scompare alla vista, eclissato
  • un satellite proietta la sua ombra sul suo pianeta, ed allora si parla del ben noto transito dell’ombra di un certo satellite
  • un satellite proietta la sua ombra su un altro satellite, ed in questo caso si ha un’eclissi del satellite A sul satellite B

Anche per le eclissi si ha che i primi due casi sono assolutamente frequenti, verificandosi quasi ogni orbita di ognuno dei satelliti, mente ancora una volta gli eventi dell’ultimo tipo sono decisamente più rari, osservabili solamente durante le stagioni di PHEMU.

Ma gli eventi di Saturno sono sempre molti di meno

A differenza dei PHEMU dei satelliti di Giove che bene o male sono abbastanza frequenti nel corso della loro stagione di visibilità, quelli che sto per analizzare, relativi ai satelliti di Saturno, sono molto meno frequenti, pure essendo i satelliti principali di Saturno più del doppio di quelli di Giove.

La causa di questa differente frequenza dipende genericamente dalla differente geometria delle orbite del pianeta e dei suoi satelliti coinvolti.

Da un lato abbiamo Giove con il suo asse di rotazione poco inclinato rispetto alla sua orbita, una bassa inclinazione della sua orbita (rispetto al piano dell’orbita terrestre di riferimento), ed infine l’inclinazione dei piani orbitali dei satelliti molto piccola.

Dall’altro lato abbiamo Saturno : questi angoli e le inclinazioni sono molto più pronunciati, con valori decisamente maggiori, come pure è ovviamente maggiore la distanza di Saturno dal Sole e dunque dalla Terra, fatto questo che complica un tantino le cose.

Dall’help dell’ottimo e complesso programma Occult4 leggiamo che mentre i PHEMU di Giove si verificano circa ogni 5-6 anni , per un periodo di tempo di circa 15 mesi, abbiamo che nel caso di Saturno i PHEMU si verificano ogni circa 14 anni, stavolta però con una durata di 2 anni (qualcosa di meno per l’elusivo Giapeto): come si vede si tratta di una differenza notevole.

I 5-6 anni da un lato e i 14 anni dall’altro, sono proprio la metà del periodo di rivoluzione dei due pianeti intorno al Sole, proprio le due volte in cui le orbite dei satelliti appaiono di taglio.

Ma c’è di peggio!

I più attenti di voi, amici appassionati, si saranno accorti che finora non ho mai parlato del caso di Urano: per questo gigante gassoso i valori orbitali di pianeta e satelliti sono ancora più elevati, con la rotazione del pianeta gassoso che avviene con un angolo che supera i 90 gradi.

Dato che praticamente i satelliti orbitano sul piano equatoriale di Urano (come i quattro satelliti galileiani di Giove) abbiamo dunque che anche le orbite dei satelliti principali sono fortemente inclinate.

Le stagioni dei PHEMU relative ad Urano si avranno perciò solamente quando i piani orbitali dei suoi satelliti appaiono di taglio e questo accade solamente ogni 42 anni , (la metà di un anno uraniano, che dura 84 dei nostri anni) per una durata di appena 6 mesi .

Fatti i conti, dato che l’ultima stagione dei PHEMU di Urano si è avuta nel 2007-2008, la prossima si verificherà solamente nel lontanissimo 2049.

E per Nettuno invece cosa si può dire? Beh, nell’help di cui sopra non ce n’è traccia, ma magari prima o poi ne parlerò…

Ritorniamo ora dalle parti di Saturno

Questa volta mi sono affidato ai calcoli del sito francese IMCCE (visto che con Occult4 ci sono problemi legati alla vecchiaia delle routine di calcolo utilizzate) dove si può scegliere qual è l’osservatorio per cui si vogliono effettuare i calcoli oppure generarli per tutta la Terra, non esistendo la possibilità di inserire le coordinate geografiche preferite.

In particolare ci sono centinaia di osservatori (stavolta con la “o” aperta!) per ogni parte del mondo, ognuno identificato da un codice (Roma Monte Mario è 034, Greenwich è 0), lasciando il valore 500 per ottenere gli eventi geocentrici , che come dice il nome, sono riferiti al centro della Terra.

La scelta di un determinato sito, per eventi che in pratica dipendono pochissimo dalle coordinate del luogo di osservazione, consente di eliminare già in partenza tutti quegli eventi che avvengono di giorno o quando il pianeta è sotto l’orizzonte, ma anche scegliendo un osservatorio in particolare scappano fuori eventi che poi non sono visibili.

In parole povere, tra tutti gli eventi calcolati per una certa città, vanno subito eliminati quelli per cui l’altezza del pianeta e/o del Sole sono prossimi a 0 : ma comunque ognuno di quelli rimasti va controllato.

Da sempre utilizzo per questa verifica WinJUPOS che mi permette tra l’altro di ottenere immagini e filmati che inserisco poi nei miei articoli.

Allora, dei 10 fenomeni mutui calcolati da IMCCE, se ne eliminano 5, lasciandone perciò 5 per le nostre osservazioni.

Ma uno dei 5 eliminati…

… in realtà non dovrebbe nemmeno esistere, tant’è vero che con WinJUPOS non si ha nessun riscontro per questo evento. Anche provando e riprovando, nulla da fare.

Voi sapete quanto mi piace indagare a fondo in queste situazioni con i mezzi a mia disposizione : sono o non sono il pignolone ?!

In questo caso siamo in una situazione in cui i due satelliti coinvolti sarebbero Teti ed Encelado, entrambi dallo stesso lato di Saturno, come vediamo in questa immagine ottenuta con WinJUPOS

la configurazione satellitare in corrispondenza dell’ultimo evento previsto

Anche ingrandendo al massimo Encelado, con WinJUPOS non si vede alcuna ombra (quella di Teti), cosa che viceversa succede in tutti gli altri casi di eclissi. Lo stesso avviene se cerchiamo l’aiuto di Stellarium: nessuna ombra.

Quindi dal momento che questi due programmi danno un responso negativo, l’unica spiegazione è che l’evento, così com’è stato predetto, non esiste ! C’è poco da fare!

Allora ho pensato di fare un filmato per vedere cosa succederà realmente in quella data, spostandomi sulla sinistra di Saturno per vedere il moto apparente dei due satelliti nel volgere di qualche ora, intorno all’istante del presunto evento.

E ho avuto un deja vu.

Da questo filmato vediamo Teti passare da sinistra a destra per poi scomparire : circa a metà strada dovrebbe proiettare la sua ombra su Encelado.

Ma guardate bene cosa sta facendo invece quest’ultimo: inizia a metà immagine in alto, si muove piano piano verso sinistra e verso il basso, ma ad un certo punto si ferma e torna indietro, andando ad inseguire Teti, che nel frattempo si è defilato.

Se osservate attentamente il filmato vedete che Encelado percorre una specie di “C” prima di andare a rincorrere Teti.

In termini tecnici Encelado si muove prima con un moto retrogrado, poi si ferma, per iniziare dunque un moto diretto . Sono tutti moti apparenti, dovuti alla visualizzazione prospettica dalla Terra: il satellite percorre la sua brava orbita intorno a Saturno, senza sapere nulla di quello che vediamo noi.

Ed è proprio qui che questa situazione mi ricordava qualcosa di già accaduto, visto che una situazione simile era già capitata anni fa, con Occult4. E l’avevamo risolta brillantemente!

L’angolo dei nerd …

… siete avvertiti! Se questo che ho scritto finora vi pare complicato, questo paragrafo lo sarà ancora di più, purtroppo… Niente matematica, ma solo concetti complessi…

Cerchiamo di capire cosa era già successo. in occasione di un altro PHEMU delle stagioni precedenti : come sempre avevo analizzato l’elenco di tutti gli eventi, previsti da Occult4, ma anche allora era capitata una situazione strana.

Era stato previsto un evento del quale poi non avevo avuto nessun tipo di riscontro con WinJUPOS, nemmeno ad orari differenti.

Due parole su questo bellissimo programma: WinJUPOS svolge tantissime funzionalità e tra queste c’è quella che serve a me nei miei articoli, il calcolo delle effemeridi , cioè la posizione di pianeti e satelliti per gli istanti desiderati. Dopo averle calcolate il programma utilizza queste posizioni per disegnare tutti i vari oggetti, il pianeta e i suoi satelliti, generando quelle meravigliose immagini che ben conoscete.

Invece Occult4 nasce come un complicatissimo programma con scopi completamente differenti.

In genere e soprattutto in questo caso particolare, va alla ricerca di determinati eventi sfruttando algoritmi particolari (in alcuni casi creati ad hoc), sempre partendo dalla conoscenza delle posizioni dei singoli oggetti che ci interessano.

WinJUPOS è un robottino che in questo caso calcola le posizioni e genera passivamente dei bellissimi disegni, Occult4 calcola anche lui le posizioni, ma con queste fa delle ricerche in modo più che attivo.

In particolare il programma Occult4 (grazie ad un apposito algoritmo pensato dal bravissimo programmatore australiano Dave Herald) cerca gli istanti in cui si può verificare un’eclissi tra due satelliti, partendo da una ricca tabella di posizioni dei due satelliti e dell’ombra del satellite eclissante, con un certo intervallo di tempo: successivamente con un metodo di interpolazione determina in quale istante avviene l’eclissi e fornisce l’istante calcolato.

Dato che WinJUPOS, con tutta la buona volontà non generava alcun disegno di un’eclissi, allora cosa avevo fatto?

Avevo contattato il buon Dave e con un fitto scambio di email eravamo arrivati alla conclusione che il metodo da lui utilizzato non era sufficiente in questa situazione.

Si trattava di un metodo valido solamente quando i satelliti stanno percorrendo la loro orbita apparente con un moto diretto oppure retrogrado: quindi o si stanno rincorrendo oppure si incrociano in un certo istante…

Invece succedeva che, nell’evento incriminato, uno dei due satelliti aveva all’inizio un moto che da retrogrado diventava diretto , passando per un punto stazionario.

Dave dunque aveva capito che in questa situazione doveva modificare il suo algoritmo, calcolando le posizioni dei due satelliti con uno step molto più basso (se ben ricordo 10 minuti o giù di lì) e restringendo l’intervallo temporale della ricerca dell’evento. Fatta la correzione, dopo un paio di giorni di lavoro e test, siamo arrivati alla fine ad un risultato corretto!

L’evento incriminato si sarebbe verificato in un orario differente, verificato ampiamente con WinJUPOS.

A questo punto sono quasi sicuro che il famoso decimo evento dei PHEMU del 2024 è dello stesso tipo, solo che forse i programmatori dell’IMCCE non se ne sono resi conto… Che dite? Potrei mandargli una mail? Vedremo…

Alla fine, dunque, sono rimasti solo 5 eventi…

… e a questo punto dovremo assolutamente osservarli, costi quel che costi!

Se volete un’anticipazione, un trailer, questa è la tabellina

pochi eventi per tutto il 2024

della quale lascio la semplice interpretazione della maggior parte delle colonne: tanto tornerò più volte su questa tabellina in appositi articoli, che pubblicherò poco prima del verificarsi dei singoli eventi, corredandoli ovviamente di foto e filmati creati con WinJUPOS.

Se guardate la colonna “h Sat” e “h Sole“, rispettivamente l’altezza di Saturno e del Sole sull’orizzonte, possiamo già fare un sospirone di sollievo: in tutti e 5 questi casi, Saturno sarà sempre bello alto e soprattutto il Sole sarà sotto l’orizzonte, anche se la fase lunare si troverà tra Primo Quarto e Piena. Non si può avere tutto!

Quindi potremo osservare le due occultazioni di notte a giugno e ad agosto, mentre le successive tre eclissi avverranno la sera tarda il prossimo inverno, due a novembre ed uno la sera di Santa Lucia.

Detto questo vi do l’appuntamento ai prossimi articoli …

 

 

Informazioni su Pierluigi Panunzi 451 Articoli
Classe 1955, sono nato e vivo a Roma, laureato in Ingegneria Elettronica, in pensione dopo aver lavorato per anni nel campo del software, ma avrei voluto laurearmi in Astronomia. Coltivo la passione per l’astronomia dal giorno successivo allo sbarco dell’uomo sulla Luna, maturando un interesse sempre crescente per la Meccanica Celeste, il moto dei pianeti, la Luna e i satelliti. Da molti anni sono divulgatore scientifico e in passato ho presieduto a serate astronomiche organizzate a Roma e paesi vicini. Da parecchi anni mi sto perfezionando nell’astrofotografia grazie all’auto-regalo di varie apparecchiature digitali

Ti ricordiamo che per commentare devi essere registrato. Iscriviti al Forum di Astronomia.com ed entra a far parte della nostra community. Ti aspettiamo! : )

1 Commento    |    Aggiungi un Commento

  1. per cercare di rendere più comprensibile quello che succederà il 30 dicembre ho fatto con Occult4 un filmatino in cui si vede meglio il moto di Encelado e Teti nel lato sinistro di Saturno (sono mostrate anche le orbite dei satelliti)

    Allegato 52816

    manca ancora un anno buono per il momento in cui gli anelli si vedranno di taglio...