Quando osservare Marte

 

 

 

L’orbita di Marte e quella della Terra

 

 

Le caratteristiche dell’orbita di Marte, e il suo combinarsi con quella della Terra (vedi figura sopra), sono causa di numerose conseguenze circa l’osservabilità e l’osservazione del Pianeta.

Marte ruota intorno al Sole in 687 giorni, 43 giorni meno di due anni terrestri. Combinando i periodi di rivoluzione dei due pianeti, risulta che essi vengono a trovarsi in posizioni simili rispetto al Sole mediamente ogni 780 giorni.

Le Opposizioni – tali in quanto Marte si allinea in posizione opposta al Sole, e perciò alla minima distanza dalla Terra – si susseguono ad intervalli di 2 anni e 50 giorni circa, ma hanno luogo in punti diversi delle rispettive orbite.

Poichè l’orbita di Marte è sensibilmente ellittica (e = 0,093) mentre quella della Terra è quasi circolare (e = 0,017), la distanza dei due pianeti in Opposizione varia, fin quasi di un fattore 2, a seconda che essa avvenga in prossimità del perielio o dell’afelio marziano.

Nelle circostanze più favorevoli (Opposizioni perieliche o Grandi Opposizioni) la distanza si riduce a circa 55 milioni di km, e il disco apparente di Marte raggiunge le dimensioni angolari di 25″; nel caso delle Opposizioni afeliche la distanza dei due corpi può superare i 100 milioni di km, col risultato che il disco marziano non supera i 14″.

In prossimità della Congiunzione, quando il pianeta si trova alla massima distanza, il disco si riduce a 3″,5: lo stesso ordine di grandezza del lontanissimo Urano.

Anche nel caso migliore tuttavia – e la situazione è normalmente assai peggiore – Marte non appare più grande di un cratere lunare di 45 km, cosa che la dice lunga sulle difficoltà di osservazione che il Rosso pianeta propone.

Per quanto concerne gli osservatori situati nell’emisfero Nord, dunque anche in Italia, essi hanno un’ulteriore difficoltà.

Le Opposizioni perieliche cadono tra luglio e ottobre, quando la Declinazione notturna dell’ Eclittica è fortemente negativa, col risultato che il pianeta – anche alla Culminazione – rimane basso sull’orizzonte: parte del vantaggio dato dalle massime dimensioni del disco si perde a causa del disturbo atmosferico.

Un ciclo completo di Apparizioni richiede 15-17 anni. Il grafico seguente riassume le caratteristiche dei massimi avvicinamenti Terra-Marte (che si discostano di qualche giorno dalle Opposizioni a causa del gioco delle eccentricità) per il periodo 1993-2007.

Caratteristiche dei massimi avvicinamenti Terra-Marte per il periodo 1993-2007.

 

L’asse polare di Marte è inclinato di circa 25 gradi sul piano dell’ orbita, ed il pianeta ruota intorno ad esso in 24,623 ore. Ne deriva lo svolgersi di un ciclo diurno e stagionale assai simile a quello terrestre. Anche Marte ha il suo Punto Gamma (intersezione dell’ Eclittica e dell’ Equatore Celeste marziani che individua l’ Equinozio di primavera) da cui si computa la Longitudine Areocentrica del Sole (Ls). Ad essa si usa fare riferimento per indicare la posizione del pianeta nell’orbita, ovvero il tempo rispetto all’ anno marziano (vedi la prima figura della pagina).

Come si è spiegato altrove, sempre a causa della marcata eccentricità dell’ orbita, le stagioni marziane differiscono notevolmente tra loro in durata. La primavera e l’estate australe sono più brevi delle corrispondenti stagioni boreali. Risultano anche assai più intense in quanto l’insolazione tra perielio e afelio differisce ben del 45%.

Anche le Apparizioni si succedono seguendo il ciclo annuale: durante ogni periodo di visibilità Marte si mostra dunque in periodi stagionali diversi. Tuttavia, anche la documentazione relativa a un ciclo completo di Apparizioni, non assicura la conoscenza uniforme e omogenea della superficie marziana, ne’ quella degli eventi meteorologici.

Per ovvie ragioni prospettiche legate all’orientamento dell’asse polare, sono meglio conosciuti gli eventi estivi rispetto a quelli invernali, ed in particolare quelli relativi all’emisfero Sud che si presenta all’osservazione durante le Grandi Opposizioni. Per conseguenza le mappe areografiche dell’emisfero australe risultano assai migliori di quelle dell’emisfero opposto, e alla buona conoscenza degli eventi meteorologici dell’estate australe fa riscontro quella assai lacunosa dell’inverno per lo stesso emisfero. Anche le statistiche degli eventi meteorologici marziani sono dunque, almeno in parte, inquinate da vincoli osservativi. 

Per minimizzare questo inconveniente, e per cogliere l’ aspetto dinamico della fenomenologia marziana, è necessario estendere le osservazioni ben oltre i ristretti limiti dei periodi di migliore visibilità. Un telescopio da 15-20 cm è in grado di mostrare i maggiori dettagli superficiali a partire da un disco di 7″, il che corrisponde a un periodo osservativo di almeno 8 mesi a cavallo dell’ Opposizione, e a un terzo circa del ciclo stagionale di Marte. Buone osservazioni eseguite ai limiti dei periodi di osservabilità sono particolarmente preziose, in quanto difficili e dunque rare, in rapporto alla sovrabbondanza di documentazione che si raccoglie in prossimità dell’ Opposizione.

Il periodo di rotazione di Marte è circa 40 minuti più lungo di quello terrestre, dunque Marte ruota di 351 gradi in 24 ore: ne segue che un qualsiasi dettaglio superficiale ritarda di 9 gradi (in longitudine) ogni notte. Questo fatto dà origine a una rotazione retrograda illusoria che si compie in 36 giorni. In pratica ogni regione marziana può essere osservata da un singolo osservatore per 10 giorni consecutivi su 36. Per questo motivo il controllo degli eventi a rapida evoluzione presuppone una cooperazione internazionale tra gruppi di osservatori dislocati a varie longitudini terrestri.