Occultazione -Occultation

In questo fermo immagine del luglio 1997 catturato dal video, la stella luminosa Aldebaran è appena riapparsa sull'oscuro ramo della falce di luna calante in questa occultazione prima dell'alba.

Un'occultazione è un evento che si verifica quando un oggetto è nascosto da un altro oggetto che passa tra esso e l'osservatore . Il termine è spesso usato in astronomia , ma può anche riferirsi a qualsiasi situazione in cui un oggetto in primo piano blocca alla vista (occulta) un oggetto sullo sfondo. In questo senso generale, l'occultazione si applica alla scena visiva osservata da velivoli a bassa quota (o immagini generate al computer ) quando gli oggetti in primo piano oscurano dinamicamente oggetti distanti, poiché la scena cambia nel tempo.

Se il corpo più vicino non nasconde del tutto quello più lontano, l'evento si chiama transito . Sia il transito che l'occultazione possono essere generalmente indicati come occlusione ; e se un'ombra viene proiettata sull'osservatore, viene chiamata eclissi .

Questo video time-lapse del 17 aprile 2021 della Luna mostra Marte che riappare sull'arto luminoso della falce di luna dopo l'occultazione di Marte da parte della Luna.

Occultazioni dalla Luna

Occultazione di una stella da parte della Luna

Il termine occultazione è usato più frequentemente per descrivere le occultazioni lunari , quelle occasioni relativamente frequenti in cui la Luna passa davanti a una stella nel corso del suo moto orbitale attorno alla Terra. Poiché la Luna, con una velocità angolare rispetto alle stelle di 0,55 arcsec /s o 2,7 μrad/s, ha un'atmosfera molto sottile e le stelle hanno un diametro angolare al massimo di 0,057 secondi d' arco o 0,28 μrad, una stella che è occultata da la Luna scomparirà o riapparirà in 0,1 secondi o meno sul bordo della Luna, o arto. Gli eventi che si svolgono sul lembo oscuro della Luna sono di particolare interesse per gli osservatori, perché la mancanza di abbagliamento consente un'osservazione e un tempismo più facili.

L'orbita della Luna è leggermente inclinata rispetto all'eclittica (vedi orbita della Luna ), il che significa che qualsiasi stella con una latitudine eclittica compresa tra –6,6 e +6,6 gradi può essere occultata da essa. Tre stelle di prima magnitudine appaiono ben all'interno di quella fascia - Regulus , Spica e Antares - il che significa che potrebbero essere occultate dalla Luna o dai pianeti. Le occultazioni di Aldebaran sono possibili in quest'epoca solo dalla Luna, perché i pianeti passano Aldebaran a nord. Al momento non sono possibili né occultazioni planetarie né lunari di Polluce , tuttavia diverse migliaia di anni fa erano possibili occultazioni lunari. Alcuni oggetti del cielo profondo particolarmente vicini , come le Pleiadi , possono essere occultati dalla Luna.

Occultazione del pianeta Saturno da parte della Luna il 3 novembre 2001.
Giove (l'oggetto luminoso in alto a destra) pochi minuti prima di essere occultato dalla Luna il 16 giugno 2005

Entro pochi chilometri dal bordo del percorso previsto di un'occultazione, indicato come il suo limite settentrionale o meridionale, un osservatore può vedere la stella scomparire e riapparire a intermittenza mentre il lembo irregolare della Luna si sposta oltre la stella, creando quello che è noto come un occultazione lunare radente . Da un punto di vista osservativo e scientifico, questi "sfregamenti" sono le più dinamiche e interessanti delle occultazioni lunari.

Il tempismo accurato delle occultazioni lunari viene eseguito regolarmente da astronomi (principalmente dilettanti). Le occultazioni lunari cronometrate con una precisione di pochi decimi di secondo hanno vari usi scientifici, in particolare per affinare la nostra conoscenza della topografia lunare . L'analisi fotoelettrica delle occultazioni lunari ha anche scoperto che alcune stelle sono binarie visive o spettroscopiche molto vicine . Alcuni diametri angolari delle stelle sono stati misurati in base alla tempistica delle occultazioni lunari, utile per determinare le temperature effettive di quelle stelle. I primi radioastronomi trovarono le occultazioni di sorgenti radio da parte della Luna preziose per determinare le loro posizioni esatte, perché la lunga lunghezza d'onda delle onde radio limitava la risoluzione disponibile attraverso l'osservazione diretta. Questo è stato fondamentale per l'identificazione inequivocabile della radiosorgente 3C 273 con il quasar ottico e il suo getto, e un prerequisito fondamentale per la scoperta di Maarten Schmidt della natura cosmologica dei quasar .

Diverse volte durante l'anno la Luna può essere vista occultare un pianeta. Poiché i pianeti, a differenza delle stelle, hanno dimensioni angolari significative, le occultazioni lunari dei pianeti creeranno una zona ristretta sulla Terra da cui si verificherà un'occultazione parziale del pianeta. Un osservatore situato all'interno di quella zona ristretta potrebbe osservare il disco del pianeta parzialmente bloccato dalla Luna che si muove lentamente. Lo stesso meccanismo può essere visto con il Sole, dove gli osservatori sulla Terra lo vedranno come un'eclissi solare . Pertanto, un'eclissi solare totale è essenzialmente la Luna che occulta il Sole.

Occultazione da parte dei pianeti

Un'occultazione radente di Rea da parte di Dione , due lune di Saturno , ripreso da Cassini-Huygens

Le stelle possono anche essere occultate dai pianeti. Le occultazioni di stelle luminose sono rare. Nel 1959, Venere occultò Regulus e la prossima occultazione di una stella luminosa (anche Regulus da parte di Venere) sarà nel 2044. Gli anelli di Urano furono scoperti per la prima volta quando quel pianeta occultò una stella nel 1977. Il 3 luglio 1989, Saturno passò in davanti alla stella di 5a magnitudine 28 Sagittarii . Plutone ha occultato le stelle nel 1988, 2002 e 2006, consentendo di studiarne la tenue atmosfera tramite il suono atmosferico degli arti .

In rari casi, un pianeta può passare davanti a un altro. Se il pianeta più vicino appare più grande di quello più distante, l'evento è chiamato occultazione planetaria reciproca. L'ultima occultazione o transito è avvenuta il 3 gennaio 1818 e la successiva avverrà il 22 novembre 2065, coinvolgendo in entrambi i casi gli stessi due pianeti: Venere e Giove .

Giove occulta raramente Saturno . Questo è uno degli eventi più rari conosciuti, con il successivo verificarsi il 10 febbraio 7541. Questo evento è visibile in tutto il mondo poiché il duo sarebbe posizionato quasi in opposizione al sole, nella linea di confine tra le costellazioni di Orione e del Toro . In alcune aree questa occultazione non può essere vista, ma se osservati anche attraverso piccoli telescopi, entrambi i giganti gassosi sembrano essere nella stessa parte della visuale attraverso l'oculare. L'ultimo si è verificato nel 6857 aC

Occultazioni da corpi più piccoli

Un'ulteriore serie di occultazioni sono quelle quando un piccolo corpo del Sistema Solare o un pianeta nano passa davanti a una stella, bloccandone temporaneamente la luce vista dalla Terra. Queste occultazioni sono utili per misurare le dimensioni e la posizione del corpo in modo molto più preciso di quanto si possa fare con altri mezzi. Un profilo della sezione trasversale della forma di un corpo può essere determinato anche se un certo numero di osservatori in luoghi diversi e vicini osservano l'occultazione. Le occultazioni sono state utilizzate per calcolare il diametro di oggetti transnettuniani come 2002 TX 300 , Ixion e Varuna . Il software per il coordinamento delle osservazioni è disponibile per il download all'indirizzo http://www.occultwatcher.net/

Inoltre, possono verificarsi eventi di occultazione ed eclissi reciproci tra un primario e il suo satellite . Un gran numero di lune è stato scoperto analizzando le curve di luce fotometriche di piccoli corpi e rilevando una seconda variazione di luminosità sovrapposta, da cui un periodo orbitale per il satellite (secondario) e un rapporto di diametro secondario-primario (per il sistema binario ) può spesso essere derivato.

Esempi

Notevoli occultazioni di asteroidi
Nome Accordi Profilo misurato
(km)
704 Interamnia 35 350×304
39 Laetitia ~16 219×142
94 Aurora 9 225×173
375 Orsola 6 216±10
444 Gyptis 6 179×150
48 Doris 4 278×142

Asteroidi

  • Il 29 maggio 1983, 2 Pallade ha occultato la brillante stella binaria spettroscopica 1 Vulpeculae a occhio nudo lungo una pista attraverso gli Stati Uniti meridionali, il Messico settentrionale e le parti settentrionali dei Caraibi. Osservazioni da 130 diverse posizioni hanno definito la forma di circa due terzi dell'asteroide e hanno rilevato la compagna secondaria della brillante stella binaria; queste osservazioni, prese insieme a quelle di un'occultazione separata di Pallade nel 1979, hanno fornito una cifra completa per l'asteroide otto anni prima che un qualsiasi asteroide fosse visitato da un veicolo spaziale (il molto più piccolo Gaspra di Galileo nell'ottobre 1991).
  • Il 12 marzo 2009 nove asteroidi ( 85 Io , 247 Eukrate , 1585 Union , 201 Penelope , 70 Panopaea , 980 Anacostia , 2448 Sholokhov , 1746 Brouwer e 191 Kolga ) hanno occultato stelle di notevole magnitudine, viste da determinati punti della Terra.
  • Secondo l'European Asteroidal Occultation Results from Euraster del 1998, 39 Laetitia è stata osservata da oltre 38 osservatori in un'occultazione il 3 marzo 1998, il che ha portato alla determinazione di molti accordi . La stella Regulus è stata occultata dall'asteroide 163 Erigone la mattina presto del 20 marzo 2014. Questa è stata l'occultazione più brillante di un asteroide mai prevista su un'area popolata. Quando l' asteroide della cintura principale è passato davanti alla stella, i suoi 100 km (60 miglia) di ombra hanno spazzato le contee di Nassau e Suffolk, tutta New York City e la valle del fiume Hudson , con il centro del percorso dell'ombra che segue una linea che collega approssimativamente New York. York City, White Plains, Newburgh, Oneonta, Roma e Pulaski prima di attraversare il Canada vicino a Belleville e North Bay, Ontario . Il maltempo ha oscurato l'occultazione.
Questa animazione mostra il percorso dell'ombra del pianeta nano Makemake durante l'occultazione di una debole stella nell'aprile 2011. Nota: la forma effettiva dell'ombra sulla Terra non sarà esattamente rotonda come mostrato qui. Questo video serve ad illustrare il fenomeno.

Oggetti lontani

  • I risultati preliminari di un'occultazione del 6 novembre 2010 da parte del pianeta nano Eris di una stella di magnitudine 17 nella costellazione del Cetus hanno posto un limite superiore al diametro di Eris di 2320 km, rendendolo quasi delle stesse dimensioni di Plutone. A causa del loro movimento più lento attraverso il cielo notturno, le occultazioni dei TNO sono molto meno comuni rispetto agli asteroidi nella cintura principale.
  • Il pianeta nano Haumea è stato osservato in un transito stellare il 21 gennaio 2017, identificando un anello.
  • Il 3 giugno 2017, una stella è stata occultata dall'oggetto della cintura di Kuiper 486958 Arrokoth , la prima occultazione di questo tipo rilevata. La multiforme campagna ha coinvolto la cooperazione del governo argentino (compresi i governi locali: un'importante autostrada è stata chiusa per due ore e le luci stradali sono state spente per prevenire l'inquinamento luminoso), tre veicoli spaziali, 24 telescopi portatili a terra, e l'osservatorio aereo SOFIA della NASA in "l'occultazione stellare più impegnativa nella storia dell'astronomia", in uno sforzo durato sei mesi.

Doppie occultazioni

La Luna o un altro corpo celeste possono occultare più corpi celesti contemporaneamente.

A causa del suo diametro angolare relativamente grande , la Luna, in un dato momento, occulta un numero indeterminato di stelle e galassie. Tuttavia la Luna che occulta (oscura) due oggetti luminosi (es. due pianeti o una stella luminosa e un pianeta), è contemporaneamente estremamente rara e può essere vista solo da una piccola parte del mondo: l'ultimo evento del genere risale al 23 aprile 1998 quando occultava Venere e Giove per gli osservatori sull'Isola dell'Ascensione .

Occultazioni artificiali

Il Big Occulting Steerable Satellite (BOSS) era un satellite proposto che avrebbe funzionato in combinazione con un telescopio per rilevare i pianeti attorno a stelle lontane. Il satellite è costituito da un grande telo molto leggero e da una serie di propulsori di manovra e sistemi di navigazione. Manovrebbe in una posizione lungo la linea di vista tra il telescopio e una stella vicina. Il satellite bloccherebbe così la radiazione della stella, consentendo di osservare i pianeti in orbita.

Il satellite proposto avrebbe una dimensione di 70 per 70 metri (230 piedi × 230 piedi), una massa di circa 600 kg e manovrerebbe per mezzo di un motore a propulsione ionica in combinazione con l'utilizzo della scotta come una vela leggera. Posizionato a una distanza di 100.000 km dal telescopio, bloccherebbe più del 99,998% della luce stellare.

Ci sono due possibili configurazioni di questo satellite. Il primo funzionerebbe con un telescopio spaziale , molto probabilmente posizionato vicino al punto lagrangiano L2 della Terra . Il secondo collocherebbe il satellite in un'orbita altamente ellittica attorno alla Terra e lavorerebbe in combinazione con un telescopio terrestre. All'apogeo dell'orbita , il satellite rimarrebbe relativamente fermo rispetto al suolo, consentendo tempi di esposizione più lunghi.

Una versione aggiornata di questo design è chiamata Starshade , che utilizza un disco coronagrafo a forma di girasole . Una proposta simile è stata fatta anche per un satellite per occultare sorgenti di raggi X luminosi, chiamato X-ray Occulting Steerable Satellite o XOSS.

Guarda anche

Riferimenti

Ulteriori letture

  • Meeus, Jean (1995). Tavole astronomiche del Sole, della Luna e dei Pianeti . Richmond, Virginia: Willmann-Bell, Inc. ISBN 0-943396-45-X.
  • (in tedesco) Marco Peuschel – Astronomische Tabellen für den Mond von 2007 bis 2016, Mondphasen, Apsiden, Knotendurchgänge, Maximale und minimale Deklinationswerte und Sternbedeckungen sowie ausführliche Ephemeriden für jeden Tag des Jahres, inkl. Mondauf-und Untergänge und Physical Daten.

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