Fenomeni da osservare su Marte - Danielegasparri.com
Fenomeni da osservare su Marte - Danielegasparri.com
Fenomeni da osservare su Marte - Danielegasparri.com
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
L’opposizione di <strong>Marte</strong>: dettagli e fenomeni <strong>da</strong> <strong>osservare</strong><br />
Di Daniele Gasparri<br />
Il 3 Marzo 2011 <strong>Marte</strong> si troverà in opposizione ed il 5 Marzo sarà alla minima distanza <strong>da</strong>lla<br />
Terra dopo quasi 26 mesi di attesa. In questa apparizione si troverà a circa 50° di altezza,<br />
<strong>com</strong>pensando abbon<strong>da</strong>ntemente il diametro apparente di soli 14” e mostrerà regioni ancora<br />
poco osservate <strong>da</strong> Terra.<br />
E’ il momento di puntare i nostri telescopi e an<strong>da</strong>re alla scoperta dei numerosi fenomeni che<br />
coinvolgono la <strong>su</strong>perficie e l’atmosfera del pianeta rosso.<br />
Perché e cosa <strong>osservare</strong><br />
<strong>Marte</strong> è l’unico pianeta roccioso di cui possiamo <strong>osservare</strong> sia fenomeni <strong>su</strong>perficiali che atmosferici.<br />
La <strong>su</strong>a orbita è fortemente eccentrica, di conseguenza la distanza minima <strong>da</strong>lla Terra varia a secon<strong>da</strong><br />
della posizione orbitale. Le grandi opposizioni si verificano solamente ogni 17 anni, quando il<br />
pianeta rosso si trova nel punto più vicino al Sole (perielio) e al nostro pianeta: la distanza <strong>da</strong>lla<br />
Terra è di circa 60 milioni di km e il diametro apparente raggiunge i 25”. Tutte le grandi opposizioni<br />
si verificano nelle costellazioni del Sagittario e dello Scorpione, molto basse <strong>su</strong>ll’orizzonte; in<br />
questi periodi <strong>Marte</strong> mostra sempre l’emisfero <strong>su</strong>d e la relativa calotta polare.<br />
Durante le opposizioni<br />
afeliche, <strong>com</strong>e quella di<br />
quest’anno, la distanza<br />
<strong>da</strong>lla Terra è doppia e il<br />
diametro angolare raggiunge<br />
a fatica i 14”.<br />
Fortunatamente, il pianeta<br />
si trova alto<br />
<strong>su</strong>ll’orizzonte degli osservatori<br />
dell’emisfero<br />
boreale, e mostra le regioni<br />
attorno al polo<br />
nord, poco riprese <strong>da</strong>gli<br />
amatori con la rivoluzionaria<br />
tecnica digitale<br />
e coperte solo in parte<br />
<strong>da</strong>lle osservazioni vi<strong>su</strong>ali<br />
degli anni passati.<br />
In questa opposizione,<br />
quindi, tutti gli astrofili<br />
hanno la ghiotta opportunità<br />
di produrre <strong>da</strong>ti<br />
seri anche <strong>da</strong>l punto di<br />
vista scientifico e migliorare<br />
la conoscenza<br />
delle dinamiche a lungo periodo e grande scala dell’emisfero nord del pianeta.<br />
Schema delle opposizioni di <strong>Marte</strong> e del ciclo stagionale del pianeta rosso.<br />
L’opposizione del 3 Marzo si verifica proprio nei pressi dell’afelio marziano, quando<br />
nell’emisfero boreale del pianeta è primavera e nell’australe autunno, le stagioni più attive<br />
<strong>da</strong>l punto di vista atmosferico.<br />
L’inclinazione dell’asse di rotazione, di circa 25°, è alla base del fenomeno delle stagioni, con durata<br />
doppia rispetto a quelle terrestri.<br />
L’alternarsi delle stagioni produce cambiamenti significativi nell’atmosfera e nella <strong>su</strong>perficie del<br />
pianeta rosso. La formazione e la <strong>su</strong>ccessiva regressione della calotta polare, la presenza di nubi e<br />
nebbie che evolvono nel giro di qualche ora, la <strong>com</strong>parsa improvvisa di tempeste di sabbia, locali o
addirittura globali, e la conseguente alterazione dei dettagli <strong>su</strong>perficiali visibili: <strong>Marte</strong> è un pianeta<br />
“vivo”, in continua evoluzione e <strong>da</strong> tenere sempre sotto stretta osservazione.<br />
Il pianeta rosso ruota <strong>su</strong> se stesso in 24 ore e 40 minuti, un periodo simile a quello terrestre. Questa<br />
coincidenza fa si che, osservato alla stessa ora, il pianeta sembra ruotare, nel corso dei giorni, in<br />
senso retrogrado. Per <strong>osservare</strong> una rotazione <strong>com</strong>pleta sono necessari circa 30 giorni.<br />
Consigli per l’osservazione<br />
<strong>Marte</strong> non è un pianeta facile <strong>da</strong> <strong>osservare</strong> per i principianti, ma con un po’ di allenamento e pazienza<br />
vi mostrerà dettagli unici.<br />
L’osservazione proficua del pianeta può essere condotta anche con strumenti di 80-90 mm, meglio<br />
se rifrattori a lungo fuoco. Questi strumenti, grazie al ridotto cromatismo residuo e all’ottimo contrasto,<br />
sono ottimi per effettuare un monitoraggio serio e prolungato del pianeta, senza preoccuparsi<br />
più di tanto della turbolenza atmosferica. Ricordo visioni <strong>da</strong>vvero bellissime durante l’opposizione<br />
del 1999 con il mio rifrattore acromatico <strong>da</strong> 90 mm e 910 mm di focale, nel quale <strong>Marte</strong> appariva<br />
sempre stabile e con dettagli che emergevano giorno dopo giorno, osservazione dopo osservazione.<br />
In quell’opposizione ottenni una trentina di disegni in altrettante serate osservative, registrando tutti<br />
i maggiori fenomeni che coinvolgevano il pianeta, <strong>com</strong>presa l’evoluzione della calotta polare, delle<br />
nubi e delle tempeste di sabbia.<br />
Secondo la mia esperienza, l’ostacolo principale all’osservazione dei dettagli marziani, per gli osservatori<br />
non esperti, è la forte luminosità <strong>su</strong>perficiale del pianeta, rispetto a quella del fondo cielo.<br />
In queste circostanze, un occhio non particolarmente allenato restituisce una visione troppo luminosa,<br />
sovraesposta, con il ri<strong>su</strong>ltato che i contrasti e i dettagli sembrano annegare in un mare di luce.<br />
Per ovviare a questo inganno, possiamo inserire nell’oculare del telescopio un filtro che attenui la<br />
luce del pianeta. Se vogliamo mantenere inalterati i colori, un filtro grigio neutro è l’ideale: provateci<br />
e vedrete che l’immagine, sebbene meno luminosa, vi apparirà più facile <strong>da</strong> <strong>osservare</strong>.<br />
L’utilizzo di filtri colorati è particolarmente<br />
vantaggioso per enfatizzare dettagli atmosferici<br />
o <strong>su</strong>perficiali. Quando analizzeremo i<br />
fenomeni osservabili vedremo quali sono le<br />
migliori <strong>com</strong>binazioni.<br />
L’ingrandimento consigliato è il massimo<br />
permesso <strong>da</strong>l vostro strumento e <strong>da</strong>lle condizioni<br />
atmosferiche, orientativamente attorno<br />
a 2-2,5 volte il diametro dell’obiettivo<br />
espresso in millimetri.<br />
Il diametro angolare massimo sarà di 14”,<br />
piccolo, ma non quanto si possa credere.<br />
Già a 130 ingrandimenti <strong>Marte</strong> vi apparirà<br />
L’osservazione con filtri colorati accentua il contrasto di alcuni<br />
dettagli. Un filtro blu fa emergere tutti i fenomeni atmosferici<br />
(nubi, nebbie), mentre un rosso accentua le macchie <strong>su</strong>perficiali.<br />
Questa immagine ritrae il pianeta rosso l’11 Novembre<br />
2009.<br />
grande <strong>com</strong>e la Luna piena vista ad occhio nudo, mentre a 250 volte sarà di dimensioni doppie,<br />
quindi osservabile con relativa facilità anche con strumenti di 100 mm. Non lasciatevi ingannare <strong>da</strong>l<br />
vostro occhio, il quale tenderà a mostrarvi un’immagine sempre piuttosto piccola: si tratta di una<br />
mera illusione ottica.<br />
Consigli per la ripresa<br />
La ripresa di <strong>Marte</strong> è più facile dell’osservazione, se non altro perché possiamo ammirare con calma,<br />
e in migliori condizioni, il pianeta <strong>su</strong>l monitor del <strong>com</strong>puter, sebbene i dettagli visibili <strong>da</strong> un<br />
occhio ben allenato e quelli catturati <strong>da</strong> una camera planetaria, attraverso uno stesso strumento, siano<br />
<strong>com</strong>parabili. Nei casi di seeing non buono, addirittura, l’osservazione vi<strong>su</strong>ale si rivela essere più<br />
proficua della ripresa, perché il nostro cervello tende ad attenuare i <strong>da</strong>nni della turbolenza atmosferica<br />
e a restituire un’immagine con dettagli più nitidi.
Il modus operandi è lo stesso delle riprese dei corpi del sistema solare, con l’unica eccezione che,<br />
grazie alla grande luminosità e al piccolo diametro apparente, possiamo spingere la focale di ripresa<br />
oltre i soliti valori, fino a rapporti focale di f50. La lenta rotazione e il piccolo diametro apparente<br />
consentono riprese continuative anche per 6-7 minuti, una finestra temporale abbastanza ampia per<br />
raccogliere molti fotogrammi.<br />
Se il seeing non è buono o volete accentuare i dettagli <strong>su</strong>perficiali, un filtro infrarosso si rivela letteralmente<br />
miracoloso.<br />
Per accentuare i dettagli atmosferici un blu o un violetto sono perfetti, ma attenti alla scarsa luminosità<br />
e al seeing, decisamente peggiore a queste lunghezze d’on<strong>da</strong>.<br />
Quali sono i fenomeni e i dettagli <strong>da</strong> tenere sotto osservazione e che rendono <strong>Marte</strong> un pianeta e-<br />
stremamente attivo? Ecco i principali.<br />
Macchie di albedo<br />
Sono i dettagli più facili <strong>da</strong> <strong>osservare</strong><br />
e riprendere, appartenenti alla <strong>su</strong>perficie.<br />
Le macchie scure e chiare sono zone<br />
che possiedono una diversa riflettività<br />
ed appaiono di tonalità diverse<br />
all’osservazione, ma non necessariamente<br />
corrispondono a strutture geologiche<br />
presenti <strong>su</strong>lla <strong>su</strong>perficie marziana.<br />
La Syrtis Major è la macchia di<br />
albedo più evidente, <strong>da</strong>lla forma allungata,<br />
visibile anche in uno strumento<br />
<strong>da</strong> 60 mm. Le tenui macchie<br />
che ricoprono tutto il pianeta, mutano<br />
di contrasto, luminosità e dimensioni<br />
a causa del pulviscolo presente<br />
Due immagini di <strong>Marte</strong> riprese <strong>da</strong> Marco Cardin, con un Newton <strong>da</strong><br />
25 centimetri, mostrano nubi, la calotta polare e le principali macchie<br />
di albedo. Nell’immagine dell’11 Novembre è visibile anche il monte<br />
Olimpo e i tre vulcani della regione di Tharsis, avvolti <strong>da</strong> tenui nubi.<br />
Questa è la visione che si può avere all’oculare di un telescopio di<br />
120-150 mm nei giorni dell’opposizione, quando il diametro angolare<br />
sarà massimo.<br />
nell’atmosfera marziana, o di vere e proprie tempeste di sabbia. Sarà interessante annotare e confrontare<br />
l’evoluzione dei dettagli osservati, nel corso dei giorni o rispetto alle passate opposizioni.<br />
Un filtro rosso aiuta ad evidenziare i contrasti <strong>su</strong>perficiali, mentre in fase di ripresa è preferibile un<br />
infrarosso.<br />
La calotta polare<br />
I cambiamenti stagionali<br />
di <strong>Marte</strong> si manifestano<br />
evidenti nelle proprietà e<br />
nell’estensione della calotta<br />
polare. In questa apparizione<br />
sarà ben visibile la<br />
calotta polare nord, <strong>com</strong>e<br />
nella passata.<br />
In Marzo nell’emisfero<br />
nord del pianeta è appena<br />
iniziata l’estate e la calotta<br />
La calotta polare si modifica rapi<strong>da</strong>mente nel corso delle stagioni marziane.<br />
Nell’immagine vediamo l’evoluzione della calotta polare <strong>su</strong>d in 4 mesi, con un telescopio<br />
<strong>da</strong> 130 mm. In questa opposizione è visibile la calotta polare nord, che ha appena<br />
raggiunto la massima estensione. Nei mesi seguenti <strong>com</strong>incerà a ritirarsi.<br />
polare sta per raggiungere la minima estensione liberando grandi quantità di anidride carbonica e<br />
vapore acque nell’atmosfera e mostrando quindi un’attività nuvolosa piuttosto sviluppata lungo tutto<br />
il pianeta.
Sebbene il polo <strong>su</strong>d non sia visibile a causa dell’inclinazione dell’asse di <strong>Marte</strong>, il cappuccio dovrebbe<br />
essere facile <strong>da</strong> identificare, in rapi<strong>da</strong> evoluzione per almeno un paio di settimane, prima che<br />
raggiunga un’estensione ed una <strong>com</strong>pattezza stabili fino al termine dell’inverno australe, ovvero<br />
Aprile.<br />
Per distinguere le nubi <strong>da</strong>lla calotta polare, è bene fare due osservazioni, la prima con un filtro bluviola,<br />
la secon<strong>da</strong> con un rosso. Le nubi si accentuano con il primo e s<strong>com</strong>paiono nel secondo, mentre<br />
la calotta polare resta visibile sempre con la stessa luminosità.<br />
Nebbie e nubi<br />
Lungo il bordo del pianeta che sorge dopo la notte marziana<br />
non è raro avvistare deboli nebbie diffuse di color<br />
azzurro, stagliarsi evidenti in contrasto con la tipica colorazione<br />
arancio della <strong>su</strong>perficie. Un filtro azzurro o<br />
violetto permetterà di accentuare notevolmente il contrasto<br />
e vi fornirà un aspetto planetario <strong>da</strong>vvero insolito:<br />
le macchie <strong>su</strong>perficiali di albedo s<strong>com</strong>pariranno quasi<br />
del tutto e lasceranno il posto a tenui chiaroscuri. A ridosso<br />
delle grandi montagne, <strong>com</strong>e il monte Olimpo e i<br />
tre vulcani della regione di Tharsis, sono spesso visibili<br />
nubi, a volte piuttosto estese e <strong>com</strong>patte, cosiddette o-<br />
rografiche, le quali si formano per meccanismi simili a<br />
quelli terrestri e tendono a dissolversi mano a mano che Osservare nubi e nebbie di colore azzurro è molto<br />
emozionante. Le dinamiche e l’evoluzione dei<br />
il giorno marziano avanza.<br />
tenui strati nuvolosi ricor<strong>da</strong>no quelle terrestri.<br />
A secon<strong>da</strong> del clima marziano, queste regioni possono<br />
apparire <strong>com</strong>pletamente avvolte <strong>da</strong> nubi più o meno estese, oppure esserne <strong>com</strong>pletamente sgombre.<br />
E’ <strong>su</strong>fficiente uno strumento <strong>da</strong> 90 mm, ed un occhio attento, per ammirare l’evoluzione meteorologica<br />
di <strong>Marte</strong>.<br />
Le tempeste di sabbia<br />
Ogni cambiamento stagionale, <strong>su</strong>l pianeta rosso, è ac<strong>com</strong>pagnato<br />
<strong>da</strong> fortissimi venti, locali o addirittura globali,<br />
che sollevano ingenti quantità di sabbia, generando<br />
delle enormi tempeste.<br />
Il passaggio tra la primavera e l’estate marziana<br />
nell’emisfero nord del pianeta tra Febbraio e Marzo può<br />
<strong>da</strong>re vita a piccole tempeste di sabbia. Data la grande<br />
distanza <strong>da</strong>l Sole in questo periodo dell’anno, difficilmente<br />
potremo assistere a tempeste <strong>su</strong> grande scala,<br />
<strong>com</strong>e <strong>su</strong>ccesse nel 2001, quanto una tempesta di sabbia<br />
coinvolse tutto il pianeta per diverse settimane.<br />
Le tempeste di sabbia <strong>su</strong> <strong>Marte</strong> sono frequenti e<br />
facili <strong>da</strong> <strong>osservare</strong> <strong>com</strong>e delle chiazze bianche in<br />
rapi<strong>da</strong> evoluzione. A volte, alcune tempeste<br />
coinvolgono tutto il pianeta, rendendo i dettagli<br />
<strong>su</strong>perficiali <strong>da</strong>l contrasto molto basso.
Montagne e vulcani<br />
Se avete un occhio abbastanza allenato, dovreste essere in grado di<br />
<strong>osservare</strong> anche il monte Olimpo, la montagna più alta del sistema<br />
solare, e la cintura dei vulcani, <strong>com</strong>e piccole macchie leggermente<br />
più brillanti. Fino ad una settimana prima o almeno una settimana<br />
dopo l’opposizione, queste imponenti montagne proiettano ombre<br />
nette e allungatissime <strong>su</strong>lla <strong>su</strong>perficie, quando si trovano prossime<br />
al bordo, piuttosto facili <strong>da</strong> <strong>osservare</strong> anche con un telescopio di 90<br />
mm.<br />
Un filtro rosso aiuterà ad aumentare il contrasto di questi dettagli.<br />
I canali<br />
I canali di <strong>Marte</strong> sono delle illusioni ottiche che <strong>su</strong>bisce l’occhio<br />
umano quando osserva all’oculare del telescopio. Sebbene non si<br />
tratti di dettagli reali, vale la pena citarli, sia per l’interesse storico,<br />
sia perché si tratta di un fenomeno abbastanza evidente anche con i<br />
moderni strumenti, soprattutto se di diametro inferiore ai 200 mm.<br />
Il monte Olimpo e la cintura dei<br />
vulcani della regione di Tharsis si<br />
possono <strong>osservare</strong> anche con strumenti<br />
di 100 mm, e nei pressi del<br />
bordo proiettano ombre simili a<br />
quelle delle montagne lunari. In<br />
queste condizioni sono facili <strong>da</strong><br />
individuare.<br />
Attorno alle maggiori macchie di Albedo, <strong>com</strong>e la Syrtis Major, si possono <strong>osservare</strong> tenui linee<br />
congiungere altre zone <strong>da</strong>l contrasto simile. Questo effetto è visibile anche in alcune immagini fortemente<br />
elaborate, e probabilmente dipende <strong>da</strong>lle condizioni di luminosità e contrasto della <strong>su</strong>perficie<br />
marziana. Per smascherare questi finti dettagli, che hanno ingannato alcuni importanti astronomi,<br />
tra i quali Schiapparelli, occorre <strong>osservare</strong> la zona interessata nel corso della rotazione marziana<br />
e confrontare poi le osservazioni con una mappa del pianeta rosso e con quelle di altri osservatori.<br />
Le lune<br />
Osservare i piccoli satelliti di <strong>Marte</strong><br />
(Phobos e Deimos) è piuttosto <strong>com</strong>plicato,<br />
ma essi sono relativamente facili <strong>da</strong><br />
riprendere con una webcam e strumenti<br />
anche di 120 mm.<br />
Aiutandovi con un software planetario di<br />
simulazione del cielo, cercate di capire<br />
quando i piccoli satelliti si trovano alla<br />
massima distanza angolare <strong>da</strong>l pianeta,<br />
ed effettuate delle riprese con focali non<br />
<strong>su</strong>periori a 2 metri, impostando la massima<br />
esposizione e gua<strong>da</strong>gno. Se raccogliete<br />
almeno 2000 frame, riuscirete sicuramente<br />
ad evidenziare almeno Deimos,<br />
il satellite più esterno.<br />
I satelliti di <strong>Marte</strong>, Phobos (il più interno e luminoso) e Deimos<br />
Se avete camere planetarie o CCD (con<br />
(esterno), sono in realtà 2 piccoli asteroidi <strong>da</strong>lla forma irregolare,<br />
antiblooming!), non esponete per tempi alla portata di una webcam. (31 Luglio 2005)<br />
maggiori di 1/5 di secondo, altrimenti la<br />
luce del pianeta nasconderà i satelliti. Esposizioni di 1/5-1/10 di secondo sono più che <strong>su</strong>fficienti<br />
per mostrare la loro debole magnitudine, sommando almeno 1000 frame.<br />
Secondo la mia esperienza, i satelliti sono facile pre<strong>da</strong> di strumenti <strong>da</strong> 200 mm e le classiche webcam,<br />
anche con un diametro planetario di appena 11”, senza prendere alcun accorgimento particolare<br />
per attenuare la grande luce del pianeta, contenuta grazie alla particolare architettura dei sensori<br />
webcam.
Potrebbe essere molto interessante seguire il veloce moto delle due piccole lune nel corso di una<br />
notte intera e costruire un’animazione che mostri il loro percorso orbitale attorno al pianeta.<br />
Costruzione mappe e planisferi<br />
Se effettuare dei disegni o raccogliete delle immagini, troverete molto utile costruire delle mappe<br />
della <strong>su</strong>perficie marziana per avere una migliore lettura dei <strong>da</strong>ti raccolti nel corso del tempo.<br />
Per seguire la regressione della calotta polare sono molto utili le proiezioni polari, le quali mostrano<br />
il pianeta <strong>com</strong>e se fosse visto <strong>da</strong>ll’alto.<br />
Se avete osservazioni che coprono un’intera rotazione, ben distribuite nel tempo, una proiezione cilindrica<br />
vi consentirà di <strong>com</strong>pilare un planisfero <strong>com</strong>pleto del pianeta.<br />
In entrambi i casi, il programma <strong>da</strong> utilizzare è Winjupos.<br />
Gli osservatori di <strong>Marte</strong>, in queste settimane antecedenti l’opposizione hanno raccolto già molte osservazioni<br />
e notato <strong>com</strong>e il pianeta si presenti più attivo degli anni passati: nubi e nebbie sembrano<br />
abbon<strong>da</strong>re ed essere relativamente facili <strong>da</strong> avvistare e studiare nel tempo, anche con diametri apparenti<br />
inferiori ai 12”.<br />
La finestra di migliore osservazione si estende per almeno 3 mesi, quindi almeno fino all’inizio della<br />
nostra estate. E’ il momento di puntare i telescopi verso questo piccolo, ma affascinante, mondo.<br />
Planisfero della <strong>su</strong>perficie di <strong>Marte</strong>, <strong>com</strong>pilato <strong>da</strong> alcuni osservatori vi<strong>su</strong>ali attraverso telescopi di 100-200 mm. I dettagli<br />
alla portata dell’osservazione vi<strong>su</strong>ale sono gli stessi della fotografia digitale. Occorre solamente allenamento ed e-<br />
sperienza.