Commissione Divulgazione Astronomia U.A.I. Equinozio di Primavera Meridiana

L'equinozio di Primavera 2005 e...oltre

di Mario Carlino

Faccio una premessa, per inquadrare meglio l’esperienza del 20 marzo 2005 e quella del 23 marzo.

Tutto nasce dal desiderio di volere determinare, senza mezzi sofisticati, l’inclinazione dell’asse di rotazione della Terra rispetto alla verticale al piano della sua orbita.

A rafforzare la fattibilità di questo mio desiderio, dà forza il fatto che tale asse, per motivi dinamici (conservazione del momento angolare) punta sempre, a parte piccole variazioni (precessione, nutazione ed altro), verso il Polo Celeste Nord (la famosissima stella Polare, NOI la vediamo girare, vicinissima, attorno ) e inoltre, che nel moto relativo della Terra intorno al Sole, questo nel solstizio d’estate raggiunge alla culminazione il punto più alto dell’anno e viceversa nel solstizio d’inverno.

Ora, la semidifferenza delle due altezze estreme (tenendo conto della rifrazione e della parallasse) dà proprio l’inclinazione dell’asse terrestre cercato. Questa è una situazione che si ripete due volte l’anno e che nel prossimo solstizio concluderà un altro indefinito ciclo. I dettagli teorici e pratici mi propongo, se ci sarà spazio, di darli in un’altra occasione.

Detto ciò ritorniamo all’attuale:

Ci si propone di segnare il passaggio del Sole nel proprio meridiano il giorno dell’ Equinozio di primavera 2005 è cioè il 20 marzo alle ore 13:33 UT+1 (ossia l’ora civile indicata da un orologio in Italia in tale giorno).

Innanzi tutto per dare forza e scientificità alle misure che do più sotto, occorre sapere in quale luogo sono state fatte e il sistema migliore per saperlo è dare le coordinate geografiche:

Longitudine 13° 53’ 30” Est,   Latitudine 37° 59’ 33” Nord, altezza sul livello del mare 70 m e temperatura esterna 16.9 °C al momento delle prime misure.

Per misurare l’altezza del Sole al momento della culminazione al meridiano si è sfruttato
- un foro   del diametro di   , ricavato in una piastrina di allumino dello spessore di
incollata su un tetto e tale da essere direttamente esposta al Sole.

L’altezza di tale foro da un opportuno piano orizzontale è di   .

Come si vede nei disegni le curve chiuse delineano in modo grossolano quelle che erano le luci ellittiche, proiezione dei raggi solari.

Quindi indico:

il diametro del foro gnomònico.

l’altezza del foro dal pavimento.

  la distanza dal piede del foro al centro della luce ellittica.

   la distanza dalla linea meridiana (evidentemente alla culminazione x=0).

Con l’asse maggiore e con quello minore, della luce ellittica.

Altezza visuale del Sole   ossia    h = atg (G/d')

Azimut visuale del Sole   ossia            (alla culminazione )

Misurazioni effettuate il 20/03/2005:

11h 38m 00s         X = - 32.9            A = -13° 34' 54''


12h 00m 00s          X = -11.8        A = - 4° 57' 20''

12h 07m 00s     X = - 4.8          A = - 2° 01' 08''

12h 10m 45s  inizio transito della meridiana

12h 11m 55s   culminazione

12h 13m 05s fine transito .

Effettuando la differenza della fine del transito e l’inizio ottengo la durata del transito = 140 sec (compreso penombra).

Per semidifferenza temporale ottengo la culminazione.

La mia più grande attenzione è stata rivolta nel posizionare il centro della luce ellittica nella linea meridiana e l’ora di tale fenomeno, ragion per cui non posso dare in modo preciso le dimensioni della macchia luminosa .

Quindi le misure che do della luce ellittica devono essere prese, come si dice, con le pinze :



Mi propongo in un’altra occasione di osservare l’avvenimento oscurando totalmente la stanza, luogo dell’osservazione, e mi concentrerò su questo aspetto.

Come detto nella premessa, (inclinazione dell’asse di rotazione) si è in grado visivamente di notare se il Sole sta sotto il piano dell’equatore celeste o sopra, o nel caso nostro se lo sta attraversando in modo ascendente e di quanto.

Comunque non voglio essere presuntuoso e mi avvalgo dei dati standard teorici .

I calcoli ci danno che alla culminazione di oggi sul mio sito, il centro del Sole si trova a - 00° 01’ 21” sotto l’Equatore Celeste, sapendo anche che in questa situazione il suo semidiametro vale 16’ 3”.5, facendo una semplice differenza 16’ 3”.5 - 01’ 21” trovo che il Sole è già sopra il piano dell’equatore celeste per 14’ 42”.

Per concludere la giornata del 20/03/2005 do l’ultima misurazione :

12h 26m 00s

Ma proprio per concludere la giornata in bellezza (e non si fa per dire) mi sono passato la curiosità di sapere su quale meridiano andava a culminare il centro del Sole nell’attraversare il piano in questione. Calcolando ho trovato che tale luogo è situato alla longitudine di   6° 30’ Ovest, e nell’ ipotesi che la latitudine di tale ipotetico posto fosse la stessa del mio sito ne è scaturito che il Sole si sarebbe visto alto

                                 52° 01’ 07”

Passiamo al 23/03/2005, così notiamo le variazioni intervenute.

Comunque le foto allegate si commentano da sole, quindi mi limiterò a dare le misure solo della culminazione:

Temperatura esterna 18.5 °C.

12h 09m 50s  inizio transito

12h 11m 00s  culminazione

12h 12m 10s   fine transito

Misurazione alla culminazione
d' = 130.35 h= 53° 10' 39''

Ormai l’abbiamo constatato con il frutto delle misure: il Sole è totalmente al disopra del piano Equatoriale, siamo in Primavera inoltrata!

Per finire, un intenso bagliore solare:

Mario Carlino - Campofelice di Roccella, 23/03/2005

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Faccio una premessa, per inquadrare meglio l’esperienza del 20 marzo 2005 e quella del 23 marzo. Tutto nasce dal desiderio di volere determinare, senza mezzi sofisticati, l’inclinazione dell’asse di rotazione della Terra rispetto alla verticale al piano della sua orbita. A rafforzare la fattibilità di questo mio desiderio, dà forza il fatto che tale asse, per motivi dinamici (conservazione del momento angolare) punta sempre, a parte piccole variazioni (precessione, nutazione ed altro), verso il Polo Celeste Nord (la famosissima stella Polare, NOI la vediamo girare, vicinissima, attorno ) e inoltre, che nel moto relativo della Terra intorno al Sole, questo nel solstizio d’estate raggiunge alla culminazione il punto più alto dell’anno e viceversa nel solstizio d’inverno. Ora, la semidifferenza delle due altezze estreme (tenendo conto della rifrazione e della parallasse) dà proprio l’inclinazione dell’asse terrestre cercato. Questa è una situazione che si ripete due volte l’anno e che nel prossimo solstizio concluderà un altro indefinito ciclo. I dettagli teorici e pratici mi propongo, se ci sarà spazio, di darli in un’altra occasione. Detto ciò ritorniamo all’attuale: Ci si propone di segnare il passaggio del Sole nel proprio meridiano il giorno dell’ Equinozio di primavera 2005 è cioè il 20 marzo alle ore 13:33 UT+1 (ossia l’ora civile indicata da un orologio in Italia in tale giorno). Innanzi tutto per dare forza e scientificità alle misure che do più sotto, occorre sapere in quale luogo sono state fatte e il sistema migliore per saperlo è dare le coordinate geografiche: Longitudine 13° 53’ 30” Est, Latitudine 37° 59’ 33” Nord, altezza sul livello del mare 70 m e temperatura esterna 16.9 °C al momento delle prime misure. Per misurare l’altezza del Sole al momento della culminazione al meridiano si è sfruttato - un foro del diametro di , ricavato in una piastrina di allumino dello spessore di incollata su un tetto e tale da essere direttamente esposta al Sole.

L’altezza di tale foro da un opportuno piano orizzontale è di . Come si vede nei disegni le curve chiuse delineano in modo grossolano quelle che erano le luci ellittiche, proiezione dei raggi solari. Quindi indico: il diametro del foro gnomònico. l’altezza del foro dal pavimento. la distanza dal piede del foro al centro della luce ellittica. la distanza dalla linea meridiana (evidentemente alla culminazione x=0). Con l’asse maggiore e con quello minore, della luce ellittica. Altezza visuale del Sole ossia h = atg (G/d') Azimut visuale del Sole ossia (alla culminazione ) Misurazioni effettuate il 20/03/2005: 11h 38m 00s X = - 32.9 A = -13° 34' 54'' 12h 00m 00s X = -11.8 A = - 4° 57' 20'' 12h 07m 00s X = - 4.8 A = - 2° 01' 08'' 12h 10m 45s inizio transito della meridiana 12h 11m 55s culminazione 12h 13m 05s fine transito .
Effettuando la differenza della fine del transito e l’inizio ottengo la durata del transito = 140 sec (compreso penombra). Per semidifferenza temporale ottengo la culminazione. La mia più grande attenzione è stata rivolta nel posizionare il centro della luce ellittica nella linea meridiana e l’ora di tale fenomeno, ragion per cui non posso dare in modo preciso le dimensioni della macchia luminosa . Quindi le misure che do della luce ellittica devono essere prese, come si dice, con le pinze : Mi propongo in un’altra occasione di osservare l’avvenimento oscurando totalmente la stanza, luogo dell’osservazione, e mi concentrerò su questo aspetto. Come detto nella premessa, (inclinazione dell’asse di rotazione) si è in grado visivamente di notare se il Sole sta sotto il piano dell’equatore celeste o sopra, o nel caso nostro se lo sta attraversando in modo ascendente e di quanto. Comunque non voglio essere presuntuoso e mi avvalgo dei dati standard teorici .
I calcoli ci danno che alla culminazione di oggi sul mio sito, il centro del Sole si trova a - 00° 01’ 21” sotto l’Equatore Celeste, sapendo anche che in questa situazione il suo semidiametro vale 16’ 3”.5, facendo una semplice differenza 16’ 3”.5 - 01’ 21” trovo che il Sole è già sopra il piano dell’equatore celeste per 14’ 42”. Per concludere la giornata del 20/03/2005 do l’ultima misurazione : 12h 26m 00s Ma proprio per concludere la giornata in bellezza (e non si fa per dire) mi sono passato la curiosità di sapere su quale meridiano andava a culminare il centro del Sole nell’attraversare il piano in questione. Calcolando ho trovato che tale luogo è situato alla longitudine di 6° 30’ Ovest, e nell’ ipotesi che la latitudine di tale ipotetico posto fosse la stessa del mio sito ne è scaturito che il Sole si sarebbe visto alto 52° 01’ 07” Passiamo al 23/03/2005, così notiamo le variazioni intervenute. Comunque le foto allegate si commentano da sole, quindi mi limiterò a dare le misure solo della culminazione: Temperatura esterna 18.5 °C.
12h 09m 50s inizio transito	12h 11m 00s culminazione
12h 12m 10s fine transito Misurazione alla culminazione d' = 130.35 h= 53° 10' 39'' Ormai l’abbiamo constatato con il frutto delle misure: il Sole è totalmente al disopra del piano Equatoriale, siamo in Primavera inoltrata!
Per finire, un intenso bagliore solare: