Marte vicino e lontano. Ogni circa 26 mesi Marte raggiunge l opposizione, portandosi così alla minima

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1 Marte 2012 vicino e lontano La minima distanza che il pianeta rosso raggiungerà i primi giorni di marzo è la più grande che può capitare durante una opposizione, ma il miglioramento delle camere da ripresa per l alta risoluzione ci consentirà di sfruttare al meglio anche un diametro apparente di soli 14". Daniele Gasparri Ogni circa 26 mesi Marte raggiunge l opposizione, portandosi così alla minima distanza dalla Terra consentita in quel periodo dalla geometria delle orbite dei due pianeti (vedi Fig. 1). Un pianeta esterno si dice in opposizione quando si trova opposto al Sole rispetto alla Terra e cioè quando, nell ordine, Sole, Terra e Pianeta (nel nostro caso Marte) si trovano allineati. Quando un pianeta è in opposizione si trova nelle migliori condizioni di osservabilità, essendo nel punto più vicino alla Terra e diametralmente opposto al Sole, è visibile per tutta la notte ed ha un diametro apparente e una luminosità maggiori che in tutti gli altri periodi. A causa della notevole eccentricità orbitale del pianeta (e = 0,093), le opposizioni di Marte possono portare a delle distanze che variano tra un minimo assoluto di circa 55,8 milioni di chilometri (raggiunto ad esempio nella storica Grande opposizione del 27 agosto 2003) a quello di circa 100 milioni di chilometri, proprio delle cosiddette opposizione afeliche (quelle che si verificano con Marte nei pressi dell afelio, cioè alla sua massima distanza dal Sole). Quella dei primi giorni del marzo prossimo sarà per l appunto un opposizione afelica, la più sfavorevole dal punto di vista del diametro angolare del pianeta (circa 14 secondi d arco; alla pagina successiva la sequenza della variazione delle dimensioni nelle ultime nove opposizioni), ma in qualche modo bilanciata dal fatto che Marte (contrariamente a quanto avviene durante le Grandi opposizioni, che si verificano con il pianeta in costellazioni australi e a basse altezze sull orizzonte) si tro- In alto. In questa immagine, ripresa dall amatore americano Donald Parker, sono ben visibili le nubi che circondano le vette vulcaniche della regione di Tharsis. L opposizione di quest anno capita nel periodo migliore per la formazione di imponenti sistemi nuvolosi, la cui evoluzione e dinamica non è ancora ben nota. 22 COELUM 2012

2 MARTE alla minima distanza dalla Terra! FESTIVAL del SOLAR NIRVANA MARTE IN OPPOSIZIONE Qualche consiglio per le riprese PROXIMA CENTAURI LA STORIA DI UNA STELLA A DUE PASSI DA CASA Mensile - Anno 16 - Sped. Abb. Pt - DL 352/2003 (conv. In L. 27/02/04 n. 46) art. 1 comma 1 NE/VE ISSN Test: Montature Avalon Euro 6, Linear & M-Uno FastReverse Le novità di Telescope Doctor GLI AMMASSI INVERNALI DELLA POPPA E DEL CANE R LEPORIS, una goccia La storia controversa dell assegnazione dei nomi ai SATELLITI di GIOVE di SANGUE NEL CIELO 2012 I fenomeni celesti di FEBBRAIO

3 A sinistra. L illustrazione mostra il percorso apparente di Marte dal 20 febbraio al 10 marzo al di sotto della figura del Leone Il punto luminoso identifica invece la posizione esatta del pianeta il 5 marzo, al momento del massimo avvicinamento. A destra (Fig. 1). Le orbite della Terra e di Marte viste dal polo nord del piano dell eclittica. Essendo concentriche, la maggiore eccentricità dell orbita marziana porta a una grande variabilità della minima distanza raggiunta durante le opposizioni che si susseguono ogni circa 780 giorni. Nella figura è evidente la differenza tra la distanza minima epocale raggiunta durante la grande opposizione del 2003 e quella afelica del 2012 (indicata in rosso). verà a una declinazione più che discreta (+11 ) e quindi sarà abbastanza alto (+60 ) sul nostro orizzonte al momento del transito in meridiano. Come già accadde in quella del gennaio 2010, la caratteristica principale di questa opposizione sarà quella di favorire l osservazione della calotta polare nord, invisibile da Terra fin dal lontano In febbraio, infatti, sarà primavera avanzata nell emisfero nord del pianeta e, oltre allo scioglimento progressivo della calotta, potremmo seguire molti fenomeni meteorologici svilupparsi tra le regioni equatoriali e temperate, come la presenza di spesse nubi di vapore acqueo e lo sviluppo di tempeste di sabbia. Il ritiro della calotta polare nord L opposizione del prossimo 3 marzo si verifica in prossimità del solstizio d estate per l emisfero nord di Marte, un periodo sicuramente favorevole per assistere a cambiamenti superficiali ed atmosferici anche piuttosto intensi. Alcuni fenomeni, unici nel sistema solare, possono essere osservati e comodamente ripresi in condizioni atmosferiche buone, utilizzando strumenti a partire dai 15 centimetri. Con l arrivo dell estate marziana, il dettaglio migliore da seguire, anche perché visibile con telescopi di modesto diametro, è rappresentato dalla calotta polare nord, che lentamente si ritirerà fino a scomparire quasi totalmente nelle settimane successive all opposizione. Documentare l evoluzione dei ghiacci è quindi una ghiotta opportunità anche per i meno esperti, dato l elevato contrasto. Osservare e fotografare l evoluzione delle nubi marziane Con la sublimazione dei ghiacci vengono immesse in atmosfera grandi quantità di gas, specialmente anidride carbonica, ed una percentuale non trascurabile di vapore acqueo. Il primo gas è il principale responsabile dei grandi venti che si possono scatenare per differenza di pressione con le regioni I momenti topici dell opposizione 4 febbraio > Marte lascia la Vergine e rientra nel Leone in moto retrogrado 15 febbraio > Marte all afelio (1,66598 UA pari a 249,2 milioni di chilometri dal Sole) 19 febbraio > La luminosità apparente cresce e supera la mag. -1,0 3 marzo > Marte all opposizione nel Leone; la luminosità raggiunge la mag. 1,23 5 marzo > Massimo avvicinamento alla Terra (0,6737 UA pari a 100,78 milioni di chilometri); il diametro apparente arriva al valore massimo di 13,89 secondi d arco 20 marzo > La luminosità apparente scende sotto la mag. -1,0 30 marzo > Nell emisfero nord di Marte inizia l estate 10 aprile > La luminosità apparente scende sotto la mag. 0,5 30 aprile > Il diametro apparente scende al di sotto dei 10 secondi d arco 2 maggio > La luminosità apparente scende sotto la mag. 0,0 COELUM

4 a latitudini minori, ingrediente necessario per la formazione delle famose tempeste di sabbia. Nella passata opposizione, proprio nel mese di febbraio, si scatenò un grande vortice di sabbia nel mezzo della calotta polare, risultando quindi visibile, per contrasto, anche con strumenti modesti. A causa della maggiore lontananza dal Sole sarà difficile assistere a tempeste di sabbia su scala globale, come accadde nel 2001, ma vale sempre la pena tenere d occhio l imprevedibile comportamento del pianeta, perché quasi sicuramente piccole tempeste si formeranno e molto probabilmente saranno gli amatori a osservarle per prime, proprio come avvenuto negli anni passati. Il secondo gas, il vapore acqueo, è l elemento fondamentale per lo sviluppo delle nubi marziane, la cui attività, già elevata in queste settimane, dovrebbe ulteriormente aumentare generando ingenti sistemi nuvolosi in tutto il pianeta. I fenomeni atmosferici, benché elusivi soprattutto all osservazione visuale, sono tra i dettagli più interessanti, se non altro per la somiglianza ai sistemi nuvolosi terrestri. Le nubi marziane sono composte da sottilissimi cristalli di ghiaccio d acqua, del tutto simili ai nostri cirri, e possono dare vita a spettacoli davvero unici. La zona più ricca di soddisfazioni è sicuramente la regione dei grandi vulcani (Tharsis); tutte le altissime vette di questa cintura, compreso il monte Olimpo, sono avvolte da nubi più o meno estese che variano in dimensioni e densità nel corso del giorno marziano (vedi la foto a pag. 22). Come si vede nella tabella a lato, i fenomeni atmosferici si osservano al meglio aiutandosi con un filtro blu/azzurro, mentre in fotografia risaltano ulteriormente attraverso un filtro violetto o ultravioletto. A queste lunghezze d onda l atmosfera diventa opaca, nascondendo tutti i dettagli superficiali e rivelando un mondo poco indagato e spesso trascurato dagli amatori. Per chi ama le sfide Per gli osservatori più esperti l opposizione di Marte rappresenta un laboratorio nel quale mettere alla prova tutte le capacità acquisite, mettendole al servizio di qualche progetto particolare. Realizzare un planisfero Uno dei più semplici, ma laboriosi progetti da portare avanti potrebbe riguardare la co- Filtri Wratten FILTRI PER L'OSSERVAZIONE VISUALE DI MARTE Giallo (W12, W15) Arancione (W21, W23A) Rosso (W25, W29) Giallo verde (W57) Blu verde (W64) Blu (W80A, W38, W38A) e blu scuro (W46, W47) Utilità osservativa Esalta le regioni desertiche, scurisce i dettagli bluastri e marroni. Aumenta il contrasto tra luci e ombre della superficie, penetra foschie e nuvole, riduce l'osservabilità delle nubi di polveri. Massimo contrasto su tutti i dettagli della superficie, esalta i bordi delle nubi di polvere e quelli delle calotte polari. Scurisce i dettagli rossi e blu, esalta la regione polare e le nebbie prodotte dai ghiacci in scioglimento Evidenzia la nebbia da ghiaccio e le foschie della regione polare. Schiariscono le nuvole più scure e attenuano quelle bianche, scuriscono i dettagli rossi. In alto. La tabella spiega la funzione dei filtri Wratten più comuni nell osservazione planetaria. In genere, su Marte, i filtri interferenziali rossi e arancioni aumentano il contrasto dei dettagli di superficie mentre quelli tendenti al verde e al blu diminuiscono i dettagli della superficie e aumentano l osservabilità di particolari atmosferici come nubi, foschie, ecc. struzione di un planisfero completo di tutta la superficie del pianeta rosso. Questo progetto richiede solamente costanza (nonché fortuna nelle condizioni meteo) e magari un programma in grado di costruire delle mappe a partire da immagini che ritraggono una rotazione completa, come Winjupos (vedi Coelum n. 115). Si tenga presente che il periodo di rotazione di Marte, di circa 24 ore e 40 minuti, è molto simile a quello terrestre; ne consegue che, sera dopo sera, si ripresenterà ai nostri telescopi quasi lo stesso emisfero marziano e che, per osservare lo scor- 24 COELUM 2012

5 rimento di tutta superficie, saranno necessarie parecchie notti di osservazione. Crateri marziani? Un altra bella sfida osservativa, ad esempio, potrebbe essere quella di fotografare Marte in altissima risoluzione le settimane precedenti e seguenti l opposizione, ovvero quando il pianeta mostra un piccolo accenno di fase. In queste particolari condizioni geometriche, proprio come succede sulla Luna, il Sole radente produce delle ombre scure e piuttosto nette, aumentando il contrasto e rendendo visibili i loro contorni. Potrebbe così essere possibile mettere in evidenza alcuni grandi crateri da impatto. I principali candidati sono In alto. Nella tavola abbiamo riassunto l aspetto (nord in alto, est a sinistra) del disco di Marte a intervalli di due giorni durante il periodo che va dal 20 febbraio al 20 marzo. Essendo il periodo di rotazione di Marte molto simile a quello della Terra, il pianeta ci mostrerà ogni giorno alla stessa ora un emisfero solo leggermente differente rispetto a quello della sera prima. Aiutandosi poi con la mappa generale della superficie marziana (vedi pagina a fronte) non sarà difficile per l osservatore dare un nome alle caratteristiche osservate o fotografate. Tutte le figure si riferiscono all aspetto mostrato dal pianeta al momento del suo transito in meridiano (l ora in TMEC è mostrata per ogni data in basso a sinistra). Pagina a sinistra. Questa mappa è stata costruita dall amatore americano Dan Troiani usando immagini CCD, video, disegni e foto ripresi durante l opposizione marziana del Il criterio con cui sono stati attribuiti i colori è quello di favorire il confronto con quanto l occhio umano può realmente osservare all oculare di un telescopio. Per tale motivo questa non può essere considerata una mappa di tipo topografico. L orientamento è telescopico con il Sud in alto. COELUM

6 sicuramente il cratere Schiaparelli, di oltre 400 km di diametro, situato proprio sotto la parte finale della lingua scura del Sinus Sabaeus, e il cratere Huygens, che con i suoi 467 km di diametro è il più grande di Marte, situato nel punto di intersezione tra Sinus Sabaeus e Syrtis Major. Il diametro angolare di questi grandi bacini raggiungerà gli 0,8" nella prossima opposizione; valore piccolo, ma teoricamente alla portata di telescopi di 20 centimetri in fotografia e 30 cm in osservazione visuale. Il segreto sta nell osservare nei momenti in cui questi crateri si trovano presso il bordo che mostra l accenno di fase. Sull argomento si può anche vedere l ottima trattazione di Jeff Beish ( htm). I due satelliti Aiutandosi con la tecnica descritta nello scorso numero (vedi le immagini alla pagina successiva), sarà possibile riprendere le due piccole lune di Marte con ogni dispositivo di ripresa (webcam, reflex digitale) fino a pochi secondi d arco di distanza dal ben più brillante disco marziano. Sarebbe interessante effettuare riprese continuative nell arco di In alto. Questa immagine, ripresa dall autore dell articolo, risale all opposizione del 2005 e mostra come in particolari condizioni di illuminazione si riesca ad evidenziare i maggiori crateri d impatto sulla superficie di Marte. Al centro, s indovina la sagoma circolare di Huygens, mentre a destra è visibile, nei pressi della parte finale della sottile lingua chiamata Sinus Sabaeus, il cratere Schiaparelli. Daniele Gasparri, classe 1983, studia astronomia all università di Bologna. Ha ricevuto il suo primo telescopio a 10 anni e da allora non ha mai smesso di guardare il cielo. Appassionato di fotografia astronomica e di tutta la scienza in genere, spera di diventare un astronomo professionista per occuparsi di popolazioni stellari e pianeti extrasolari. Ha pubblicato due libri: Primo incontro con il cielo stellato (www. danielegasparri.com) e L Universo in 25 centimetri (Springer, 2011) è in libreria dallo scorso settembre. INVÈNTATI COSE STRANE! Se hai assimilato una tecnica di ripresa, allora cerca di usare la tua esperienza per percorrere strade nuove o poco battute. Hai mai pensato ad esempio che potrebbe essere possibile sincronizzandosi via cellulare o altro organizzare una ripresa composita di Marte unendo i risultati ottenuti da osservatori lontani anche centinaia di chilometri? L immagine finale sarebbe una media di frame diversi per risoluzione, seeing, strumentazione, e mostrerebbe sicuramente meno rumore delle singole immagini di partenza. E se anche l esperimento fallisse, rimarrebbe comunque un esperienza costruttiva! L importante è il misurarsi con altre persone, coinvolgere, muovere e smuovere. Le Associazioni dovrebbero essere veicolo di comunicazione e di idee, ma se ti senti isolato iscriviti a Coelestis, il Forum di COELUM, e proponi di realizzare questa esperienza. Potresti anche dedicarti alla ripresa di Phobos e Deimos, e in tal caso ti tornerebbero utili i consigli relativi alla costruzione di un occultatore descritti nel numero 64 di Coelum del mese di luglio-agosto Se vuoi invece realizzare filmati che mostrino la rotazione del pianeta dovrai sperare che le condizioni atmosferiche restino favorevoli per molte notti di seguito. Però, ECCO L IDEA: mai come in questo caso sarebbe bello se tu riuscissi a mettere insieme un team di osservatori che da tutta Italia (per minimizzare la possibilità che il brutto tempo faccia poi mancare una fetta di rotazione), notte dopo notte, alla stessa ora, assicurino il loro contributo. Alla fine, dopo l elaborazione finale affidata a un esperto, ne verrebbe fuori una cosa mai vista: l intera rotazione del pianeta Marte! Non sarebbe fantastico? Pensaci. 26 COELUM 2012

7 2-3 ore per mostrare il rapido movimento dei satelliti e magari costruire un animazione time-lapse. Di immagini di questo tipo se ne sono viste ben poche e tutte concentrate nella grande opposizione del 2003, ma in realtà l impresa è fattibile (e migliorabile) anche in questa apparizione e con telescopi di modesto diametro. Le belle immagini Ma al di là di tutto, la vera sfida, quella a cui parteciperanno tutti gli astroimager, sarà come al solito quella di riuscire a riprendere il maggior numero di dettagli sfruttando le continue migliorie della tecnologia dell imaging (al centro della pagina precedente una straordinaria immagine ripresa da Damian Peach il 16 ottobre 2005 con un 14" e una camera Luminera). Anche solo rispetto all opposizione di due anni fa, infatti, ci sono stati decisi progressi nel campo fotografico e quasi non si parla più di webcam (preziosissime ma dalla risoluzione limitata), ormai sostituite da una generazione di nuove camere planetarie. I suggerimenti essenziali per chi vorrà cimentarsi nella produzione di immagini alla massima risoluzione restano comunque quelli stabiliti nel Decalogo marziano pubblicato su Coelum n. 86; e a proposito di comandamenti, ci piace concludere ripubblicando per l occasione il n 9: Inventati cose strane, che ci pare riassumere al meglio la nostra filosofia. In alto. Per la ripresa di questa immagine è stata utilizzata la tecnica descritta nell articolo La prima ripresa amatoriale di un altro sistema planetario (vedi Coelum n. 155), utile in tutte quelle situazioni in cui sono presenti dettagli deboli vicino a sorgenti molto brillanti, come nel caso di Marte e delle sue lune. Il pianeta è stato ripreso alle 1:47 del 31 luglio 2005 con una webcam Toucam Pro al fuoco di uno Schmidt-Cassegrain da 235 mm, raccogliendo 1600 frame con esposizione di 1/5 di secondo ciascuno. La notte successiva, alle ore 02:00 TU, con i satelliti vicinissimi al bordo di Marte e quindi praticamente assenti, è stata effettuata una nuova ripresa, con lo stesso setup e gli stessi settaggi della camera. La seconda immagine è stata poi sottratta alla prima. In questo modo la luce diffusa dal pianeta si è attenuata, evidenziando molto bene i due piccoli satelliti nell immagine del 31 luglio (foto di Daniele Gasparri). Coelum non è solo l ultimo numero in edicola! Dal 1997 abbiamo pubblicato 156 numeri, più di pagine di astronomia, oltre 2000 articoli! Una GRANDIOSA OFFERTA per chi ha perso dei numeri di COELUM 6 numeri a soli 25 (anziché 36 ) Consulta gli abstract online dalla sezione Numeri Arretrati su UN INTERA ANNATA (11 numeri) a 35 (anziché 66 ) scegli quelli che hai perso e manda una comunicazione alla nostra Segreteria (segreteria@coelum.com) o effettua direttamente l ordine online