L'Eclittica

Poiché l’asse di rotazione della Terra non è perpendicolare al suo piano orbitale, il piano equatoriale non è parallelo al piano dell’eclittica, ma forma con esso un angolo di circa 23°27′ noto come inclinazione dell’eclittica, che chiaramente è lo stesso angolo formato dall’asse di rotazione terrestre rispetto alla perpendicolare del piano orbitale.

Data questa inclinazione tra i due piani, i relativi circoli massimi si intersecano in due punti opposti, chiamati nodi dell’eclittica: il ”punto gamma” o ”punto equinoziale di marzo” o “nodo ascendente” (dove il pianeta attraversa l’eclittica da sud a nord) e il ”punto omega” o ”punto equinoziale di settembre” o “nodo discendente”, diametralmente opposto al primo (dove il pianeta attraversa l’eclittica da nord a sud). La retta ideale che congiunge il punto gamma e il punto omega è chiamata ”linea dei nodi” o ”asse nodale”.

A causa delle influenze perturbatrici gravitazionali sull’orbita terrestre di altri pianeti del sistema solare, il Sole non è sempre esattamente sull’eclittica, ma può trovarsi leggermente a nord o sud di essa; è perciò il centro del sole “medio” che delinea il suo cammino.

Considerato che la distanza fra il Sole e la Terra varia durante l’anno, la velocità con cui il Sole si muove intorno all’eclittica è anch’essa variabile: per esempio, nel corso di un anno, il Sole si trova a nord dell’equatore per circa 186,40 giorni e a sud dell’equatore per circa 178,24 giorni.

Nel sistema di coordinate eclittiche, la longitudine eclittica di un punto sulla sfera celeste è tipicamente indicata con la lettera λ (lambda), si misura a partire dal punto equinoziale di marzo e va da 0° a 360° nel senso antiorario (vista dal polo nord). La latitudine eclittica, usualmente indicata con la lettera β (beta), si misura da +90° a nord a -90° a sud. Il punto gamma definisce anche l'origine del sistema di coordinate equatoriali, chiamata ascensione retta e misurata da 0 a 24 ore sempre verso est e tipicamente indicata con α o A.R., e la declinazione, tipicamente indicata con δ sempre misurata da +90° a nord a -90° a sud.

Impiegando la Terra un anno per fare una rivoluzione completa attorno al Sole, anche la posizione apparente del Sole impiega lo stesso lasso di tempo per fare un giro completo dell’intera eclittica, quindi, dovendo percorrere 360 gradi, il Sole si muove quasi di 1° verso est ogni giorno. Questo moto annuale non va confuso con il moto giornaliero del Sole (e delle stelle e dell’intera sfera celeste) verso ovest lungo l’equatore ogni 24 ore; infatti, mentre le stelle necessitano di circa 23h e 56m per una tale rotazione per completare il giorno siderale, il Sole, che nel frattempo si è spostato di 1° verso est, ha bisogno di 4 minuti in più per completare il suo giro, determinando il giorno solare di 24 ore.

Si tenga conto del fatto che, sebbene si parli di spostamento del Sole sull’eclittica, in realtà tale spostamento è solo apparente: è la Terra che, attraverso il suo moto di rivoluzione, lo vede muoversi su questo percorso. I pianeti del Sistema Solare si muovono intorno al Sole su orbite che giacciono quasi sullo stesso piano di quello della Terra, con differenze di pochi gradi. Anche loro appaiono quindi sempre vicini all’eclittica, quando vengono visti nel cielo; Mercurio, con un inclinazione orbitale di 7°, è un’eccezione.

Durante il solstizio d’estate l’orbita ellittica della Terra non è appartenente al piano del disegno (Figura 2); essa è “sollevata” nella parte destra rispetto all’asse dei nodi, e “abbassata” nella parte sinistra. L’osservatore terrestre vede il Sole proiettato in un punto particolare della sfera celeste: il punto solstiziale di giugno; diametralmente opposto è il punto solstiziale d’inverno. Il punto solstiziale di giugno è quel punto dell'eclittica che raggiunge la massima declinazione (circa +23,4°), cioè la massima distanza angolare dal piano dell’equatore. Il punto solstiziale di dicembre è il punto di minima declinazione (circa −23,4°). I quattro punti notevoli dell’eclittica, solstizi ed equinozi, chiamati anche ”cardini dell’eclittica”, la dividono in 4 archi uguali di 90° di longitudine eclittica.

Il moto di rivoluzione della Terra avviene in senso antiorario rispetto all’osservatore che si trova al di sopra del polo nord celeste (Figura 3); di conseguenza l’osservatore terrestre vede il Sole muoversi apparentemente lungo l’eclittica nello stesso senso antiorario (moto diretto) rispetto alla volta celeste. Si può così definire l’eclittica anche come il percorso del moto apparente annuo del Sole.

Data la posizione del Sole che si trova in uno dei due fuochi dell’orbita ellittica, la distanza Terra-Sole cambia continuamente. Ogni anno la Terra attraversa il punto di maggior vicinanza, chiamato perielio, e il punto di maggior lontananza, chiamato afelio. La retta che congiunge il perielio e l’afelio è chiamata "linea degli apsidi". Dato il particolare assetto della linea degli apsidi rispetto alla linea dei nodi, il perielio è attraversato dalla Terra all’incirca 13 giorni dopo il solstizio di dicembre (ovvero tra il 2 e il 4 gennaio), quando la distanza dal Sole è di 147 milioni di chilometri, mentre l’afelio è attraversato 14 giorni dopo il solstizio di giugno (ovvero tra il 3 e il 7 luglio); qui la distanza dal Sole è massima, ossia di 152 milioni di chilometri.

L’assetto della linea degli apsidi rispetto alle stelle “fisse” non è costante ma varia: la variazione, chiamata precessione anomalistica, è dovuta soprattutto all’effetto gravitazionale del pianeta Giove.

L’inclinazione dell’asse, a causa dell’interazione con i sistemi gravitazionali degli altri pianeti, subisce variazioni secolari e variazioni periodiche. Le variazioni secolari hanno un periodo di 41040 anni e portano l’obliquità da un minimo di 22,1 gradi a un massimo di 24,5 gradi. Le variazioni periodiche a breve periodo sono oscillazioni molto più piccole legate agli effetti gravitazionali del sistema Terra-Luna (la Nutazione, di cui si parlerà in seguito). Dall’inclinazione dell'asse terrestre non dipende solo, come abbiamo già visto, l’obliquità dell’eclittica, ma essa è anche il principale fattore che determina l’alternarsi delle stagioni sulla Terra.

L’eclittica funge come protagonista nell'area in cui si trovano le costellazioni analoghe ai segni dello zodiaco. Tradizionalmente infatti questa regione viene divisa in 12 parti chiamate “segni”, ognuno di 30° di longitudine sull'eclittica. I segni sono divisi in quattro gruppi di tre, separati dai quattro cardini dell’eclittica, corrispondenti ai solstizi e agli equinozi. I 12 segni prendono il nome da 12 delle 13 costellazioni che si trovano a cavallo dell’eclittica (segni e costellazioni quindi sono due cose diverse), e insieme formano il cerchio dello Zodiaco.

Sitografia:

1. Eclittica – Wikipedia .

2. Orbita, eclittica, equatore – Rete di Eratostene .