Il sole, la terra e la luna si ritrovano a dar vita a un gioco delle parti unico nel sistema solare. Il diametro del sole è circa quattrocento volte il diametro della luna. Questo fatto di per sé non ha un grande significato, ma per una coincidenza che, per quanto curiosa, resta una coincidenza il sole è anche quattrocento volte più distante dalla terra di quanto non lo sia la luna. I due fatti insieme hanno una conseguenza importante per gli spettacoli che si possono ammirare nel cielo: l’immagine del sole (la sua apertura angolare nel cielo) ha la stessa dimensione di quella della luna; se quindi capita che i due astri si trovino allineati rispetto a un osservatore terrestre, la luna finirà per l’oscurare quasi perfettamente il sole. L’eclisse di sole viene chiamata totale, ma si dovrebbe chiamarla, in questi casi, eclisse (quasi) perfetta. Se la luna fosse più vicina alla terra eclisserebbe comunque totalmente il sole, ma non perfettamente, dato che il suo disco non coinciderebbe con quello solare. La situazione opposta ha ricevuto un nome; parliamo di eclisse anulare quando la luna si trova in un punto della sua orbita abbastanza distante dalla terra da non permetterle di coprire tutto il disco del sole, che sembra pertanto cingerla di un anello luminoso.
Quando avviene l’allineamento, e in quali punti della terra dovrà trovarsi l’osservatore per godere del privilegio di vedere l’eclisse? I bollettini delle eclissi ci parlano di un’eclisse totale di sole ogni anno e mezzo circa, in tempi e luoghi che sembrano non aver alcuna relazione gli uni con gli altri. La precedente eclisse totale era visibile in Europa; quella del 21 giugno scorso ha interessato l’Africa australe; di nuovo in Africa e in Australia assisteremo a un’eclisse alla fine del 2002. In effetti, dietro l’apparente disordine geografico e temporale si nascondono delle regolarità che permettono la previsione accurata del tracciato delle ombre sulla terra. Per comprenderle conviene percorrere una via diversa da quella seguita dagli astronomi di professione, abbandonare i diagrammi (che hanno comunque bisogno di una spiegazione, dato che non parlano da soli) e immaginare un gioco delle parti tra una luna, un sole e una terra un po’ più disciplinati di quanto non siano in realtà. In questo mondo disciplinato la luna vien fatta ruotare intorno alla terra su un piano che è lo stesso su cui la terra ruota intorno al sole, e l’asse terrestre viene reso perpendicolare a questo piano. In pratica, la luna sarebbe sempre sulla verticale dell’equatore. Questo significa che a ogni rivoluzione intorno alla terra la luna eclisserebbe il sole e il tracciato del cono d’ombra spazzerebbe una porzione dell’equatore. A partire da questa situazione immaginaria semplice possiamo introdurre le complicazioni del mondo reale, perché la luna orbita su un piano che è inclinato di circa 5° rispetto al piano orbitale della terra, e quindi può produrre un’eclissi di sole solo quando si trova a una delle due intersezioni (i nodi) tra la sua orbita e il piano orbitale del pianeta madre. Ora, i nodi potrebbero trovarsi ovunque, e non è detto che si debbano situare proprio nel punto dove ci servono per un’eclisse, ovvero tra la terra e il sole. Sennonché i nodi stessi ruotano lentamente intorno all’orbita della luna (immaginate di lasciar ondeggiare un piatto circolare su un tavolo e seguite il suo cambiamento di direzione), il che fa sì che di tanto in tanto si trovino proprio tra terra e sole. Quindi ogni tanto un’eclisse finisce col prodursi. Se componiamo tra loro i ritmi ciclici associati al ritorno della luna nuova (l’unico momento in cui può prodursi un’eclisse) e all’incontro della luna con uno dei nodi, otteniamo un ciclo di 18 anni e 11 giorni (223 lunazioni che equivalgono a 242 mesi draconici). Questo intervallo – chiamato Saros – era noto già ai babilonesi. E quasi esattamente nello stesso periodo la luna ha percorso 239 volte la sua orbita ellittica. Per cui se all’inizio del ciclo era ad una certa distanza dalla terra, alla fine sarà all’incirca alla stessa distanza. Da cui segue che geometrie molto simili di eclissi ricorrono ciclicamente e che è possibile prevederle. Possiamo riunire in famiglie le eclissi separate da un Saros; quella del 21 giugno era la 57° di una famiglia iniziata il dieci ottobre del 991 e che terminerà il 25 marzo del 2452.
Possiamo predire il quando, ma non sappiamo ancora nulla del dove. Nell’astronomia semplificata descritta sopra tutte le eclissi avvenivano all’equatore, per cui sarebbe stato sufficiente conoscere la data e il momento del giorno per ritrovare immediatamente i punti da cui l’eclisse sarebbe stata visibile. Ma l’asse terrestre è inclinato rispetto al piano dell’orbita e questo fa sì che i due emisferi siano esposti diversamente alla luce solare durante l’anno. Inoltre a volta la luna è un po’ più “bassa”, a volte un po’ più “alta” del piano dell’orbita terrestre. Per finire, i cicli del Saros non sono perfettamente sincronizzati. Conseguenze: i tracciati delle ombre possono percorrere gli emisferi in modo ogni volta diverso, disegnando curve eleganti. E dato che a diverse latitudini la velocità superficiale di rotazione della terra è diversa (massima all’equatore, minima ai poli), l’ombra della luna scivolerà a velocità diverse sulla superficie della terra a seconda della latitudine. Solo in tempi moderni è stato possibile prevedere il tracciato di un’eclisse di sole (le previsioni di eclissi di sole per un luogo dato attribuite a vari pensatori della grecità sono sicuramente il risultato di interpolazioni narrative). Dobbiamo a F.W. Bessel, un matematico tedesco dell’800, le tecniche ancor oggi usate per calcolare le posizioni reciproche della terra e dell’ombra della luna. Possiamo così disegnare delle carte molto accurate che indicano la traiettoria dell’ombra sulla superficie terrestre. Potete trovarne molti esempi sulla bibbia dell’eclisse sul web.
Oggi le eclissi non preoccupano particolarmente gli astronomi che le utilizzavano fino a non poco tempo fa come fonte insostituibile di informazioni sulla corona solare. Sono invece l’oggetto di un interesse crescente da parte di astrofili e fotografi. La foto all’eclisse è una sfida tecnica particolarmente severa. Tra l’inizio dell’eclisse parziale e la totalità ci sono notevoli variazioni di luminosità. Durante la totalità la parte più scura della luna (ombra pura, più nera della notte) è un milione di volte meno luminosa della parte più chiara della corona solare. L’occhio registra la differenza ed è sgomento di fronte all’inedita luce grigia, ma la pellicola non riesce neanche lontanamente ad approssimare la gamma di luminosità. Il lungo appostamento al sole crea importanti turbolenze nelle ottiche, il che obbliga a usare telescopi piccoli. La sfida è stata raccolta da migliaia di persone che si sono appostate per catturare un’immagine – tra cui le foto che accompagnano quest’articolo, scattate a Chisamba in Zambia, a 14°50.2’ Sud, 28°01.092’ Est. La Zambia, uno dei paesi sul percorso della totalità, ha accolto 20.000 turisti per l’evento, un popolo di appassionati dell’eclisse in cui la percentuale di astronomi e di astrofili, per quanto dominante, cede impercettibilmente il passo a amanti del cielo a occhio nudo e dei grandi fenomeni naturali.
I viaggiatori dell’eclisse giunti dall’emisfero nord hanno avuto l’interessante privilegio di attraversare quattro stagioni in due giorni. Per esempio, il mio contingente è partito il 20 giugno dalla primavera europea diretto in Zambia, ha tagliato l’equatore entrando nell’autunno australe, il 21 giugno ha visto il passaggio dall’autunno all’inverno e il 22 è rientrato in Europa trovando l’estate. Ma l’eclisse appena trascorsa non era soltanto un’eclisse al solstizio – una coincidenza tra fenomeni naturali. È anche la prima eclisse totale del millenn
io. È la prima sia che pensiate che il millennio cominci con il 2000 che con il 2001, dato che nel 2000 non ci sono state eclissi totali. Le eclissi punteggiano la storia dell’umanità introducendo un ritmo preciso nel susseguirsi delle date, e hanno aiutato gli storici a rimettere ordine nelle cronologie umane, a volte imprecise, a volte volutamente distorte. Si potrebbe proporre una riforma del calendario per aiutare gli storici del futuro: iniziare il nuovo millennio dall’eclisse del 21 giugno 2001. Oltre al privilegio di capitare durante un solstizio il massimo dell’eclisse è stato anche relativamente vicino a un luogo di grande importanza per il la cronologia imbrigliata dagli umani, essendosi verificato alle 12 e 3 minuti del tempo universale, praticamente quasi sul meridiano di Greenwich. Basterebbe spostare il meridiano di poco, e si potrebbe rimettere a zero il contatore del tempo convenzionale per permettere agli storici del futuro di datare in modo comodo e preciso gli eventi del nostro presente.