Inizia la stagione estiva: il percorso apparente del Sole in una fotografia astronomica

Il 21 giugno 2019 alle 17:54 ha inizio la stagione estiva da un punto di vista astronomico. È il solstizio d'estate: per capire quale posizione abbia oggi la nostra stella ci viene in aiuto una foto lunga un anno, di Marcella Giulia Pace, lettrice di Focus.

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Analemma del Sole al tramonto: la foto di Marcella Giulia Pace, frutto di un lavoro durato un anno, è stata scelta dalla NASA per l'Astronomy Picture of the Day (APOD) del 21 giugno 2019. | Marcella Giulia Pace, greenflash.photo

Il 1° di giugno è iniziata la stagione estiva meteorologica, con la prima, vera ondata di caldo di quest'anno; l'estate astronomica "scatta" invece ufficialmente alle 17:54 del 21 giugno 2019. È il solstizio d'estate, la giornata più lunga dell'anno in termini di ore di luce: il crepuscolo, cioè l'intervallo di tempo in cui la luce del Sole è ancora indirettamente visibile in atmosfera, è andato via via prolungandosi nei mesi scorsi: a partire da oggi inizierà a ridursi fino a culminare nel solstizio invernale, il dì più corto dell'anno.

 

Oggi gli abitanti dell'emisfero boreale, il nostro, avranno il crepuscolo più lungo (con un record nel Circolo polare artico, dove il Sole rimarrà sopra l'orizzonte per quasi 24 ore), ma non necessariamente il tramonto più tardivo: quello dipende dalla latitudine in cui ci si trova.

 

Il solstizio d'estate è il momento in cui il Sole raggiunge, nel suo cammino apparente lungo l'eclittica, il punto di declinazione massima. La nostra stella culmina allo zenit, nel punto più alto rispetto all'orizzonte del suo percorso annuale. Nei luoghi che si trovano a 23°27' di latitudine nord (il Tropico del Cancro) i raggi del Sole a mezzogiorno cadono a perpendicolo: il fenomeno è dovuto all'inclinazione dell'asse terrestre, la stessa ragione per cui abbiamo le stagioni.

 

equinozio, solstizio
La parola equinozio deriva dal latino æquinoctium, ovvero “notte uguale”. Dopo l’equinozio di primavera, il dì – cioè quella parte del giorno in cui c’è luce – continua ad allungarsi ogni giorno fino al solstizio d’estate: a quel punto le ore di luce cominciano a diminuire, tornando pari a quelle di buio nell’equinozio d’autunno, e ricominciando ad aumentare solo con il solstizio d’inverno. Nell'emisfero boreale (il nostro) estate e inverno astronomici iniziano nei giorni di solstizio, in cui le ore di luce sono rispettivamente al loro massimo o al loro minimo, all'opposto di quanto avviene nell'emisfero australe. |

La curva del Sole. Il termine solstizio deriva dal latino sol, Sole, e -sistere, fermarsi: in queste giornate infatti la variazione di declinazione del Sole è minima, come si può notare nella foto in apertura - un analemma, cioè una curva geometrica a forma di "8" che descrive la posizione del Sole nel cielo nei diversi giorni dell'anno. Marcella Giulia Pace, una lettrice di Focus esperta di fotografia astronomica e dei fenomeni ottici atmosferici che documenta sul sito di divulgazione scientifica greenflash.photo, ha realizzato tra il 2018 e il 2019 questo "analemma al tramonto" che vi proponiamo in due versioni (con e senza spiegazioni).

 

«L'analemma - ci scrive - è dato dalla somma di scatti cadenzati, uno ogni 10 giorni, durante un intero anno solare, ripresi dalla stessa posizione e allo stesso orario. Il lavoro finale di sovrapposizione degli scatti genera, per il Sole, un percorso nel cielo a forma di otto, la lemniscata. Ho scattato sempre alle 4:45 p.m. Quest'ora infatti corrisponde, dalla mia postazione di scatto, al momento del tramonto più anticipato dell'anno, ovvero a quello dei primi di dicembre da Gatto Corvino, Marina di Ragusa».

 

Clicca sull'immagine per ingrandirla. | Marcella Giulia Pace, greenflash.photo

Come leggere la foto. «Ho iniziato a fare scatti all’analemma il 21 giugno 2018, per il giorno del solstizio d'estate, e ho terminato il lavoro il 7 giugno 2019: non aveva senso un ulteriore scatto dopo 10 giorni perché corrispondeva al solstizio d'estate che già avevo ripreso l’anno prima. L'analemma è stato affiancato a un'altra immagine interattiva relativa allo spostamento del Sole al tramonto sulla linea dell'orizzonte da solstizio a solstizio: un lavoro svolto tra il 2016 e il 2017 (visibile anche qui) che testimonia che il Sole, durante il corso dell'anno, non tramonta sempre a ovest, ma sposta il tramonto verso nord-ovest e verso sud-ovest. Solo due volte volte l’anno tramonta a ovest: in occasione degli equinozi».

 

Il fatto che l'altezza del Sole non sia uguale giorno dopo giorno, nonostante Marcella Giulia Pace abbia scattato sempre alla stessa ora (le 4:45 pm ora solare), «si spiega sia con l'inclinazione dell'eclittica e sia con le leggi di Keplero: la Terra descrive un'orbita ellittica attorno al Sole e, in base alla distanza dal Sole durante la sua rivoluzione, si muove più o meno velocemente».

 

Se l'asse terrestre fosse perpendicolare all'orbita e quest'ultima fosse circolare, perfettamente centrata attorno al Sole, non si avrebbe alcun analemma (né stagioni). La foto indica anche il momento in cui la Terra raggiunge afelio e perielio, i punti di massima e minima distanza dal Sole, che si trovano - come si vede, rispettivamente vicini ai solstizi d'estate e di inverno.

 

21 giugno 2019 | Elisabetta Intini