Le “Eclissi Storiche”

(A cura di Alberto Villa – AAV & AAAV)  Dopo aver trattato nell’ultimo articolo gli atteggiamenti più significativi che alcune popolazioni avevano nell’antichità nei confronti di questo fenomeno astronomico così spettacolare ed altrettanto inatteso, vediamo ora quali sono state le eclissi passate alla storia per motivi sia scientifici che legati a curiosi aneddoti.  28 maggio 584 a.C. – L’eclisse totale di Sole fa finire una guerra  La più famosa eclisse solare dei tempi classici è quella che si è verificata nel mezzo della battaglia tra Persia e Lidia. I due eserciti stavano combattendo quando si verificò un’eclisse di Sole e “il giorno si fece notte”. Quest’eclisse fu predetta anche da Talete (ca. 624 – 548 a.C.), astronomo e filosofo greco, ma la sua predizione non era conosciuta dai popoli in lotta.  Secondo lo storico greco Erodoto (V sec. d.C.), entrambe le parti guardarono all’eclisse come ad un presagio e immediatamente cessarono di combattere, dopo ben 6 anni di guerra.  Per questo prodigioso evento la data ebbe grande importanza nell’antichità e fu utilizzata ac-canto alle prime Olimpiadi e alla fondazione di Roma come cardine delle datazioni. La determinazione temporale assume importanza anche per noi contemporanei perché è il primo evento storico di cui conosciamo esattamente la data.

29 Febbraio 1504 – Cristoforo Colombo e l’eclisse di Luna  Durante il suo quarto viaggio alla volta dell’America, nel 1503 Cristoforo Colombo si arenò sulle coste della Giamaica, nella baia di Santa Gloria, poiché le sue navi erano danneggiate. Anche le sue provviste erano ormai molto esigue, ma le popolazioni locali si rifiutarono di fornirgli del cibo, in cambio di gioielli: allora Colombo escogitò un piano per ingannarli. Aveva a bordo una copia di uno dei libri di Regiomontano che conteneva le predizioni di eclissi lunari – una delle quali prevista per il 29 febbraio 1504.  Regiomantus era lo pseudonimo di Johannes Müller von Königsberg, noto matematico e astronomo tedesco. Prima della sua morte, egli aveva pubblicato il famoso almanacco che conteneva informazioni dettagliate sul Sole, la Luna e i pianeti, così come sulle stelle e le costellazioni.  La sera in cui si sarebbe verificata l’eclisse organizzò un incontro con i capi delle popolazioni indigene Arawak e disse loro che Dio era molto offeso per il loro rifiuto di rifornire la nave, e che pertanto avrebbe fatto sparire la Luna. Come previsto, un’ombra scura cominciò a passare sul disco lunare. Gli indigeni spaventati dissero a Co-lombo che gli avrebbero fornito il cibo se avesse intercesso presso Dio. Dopo essersi ritirato a “conferire” con Dio, poco prima della fine dell’eclisse totale Colombo si rivolse agli Arawak informandoli che il Dio cristiano li avrebbe perdonati e che la luna avrebbe presto ripreso le sembianze di sempre: da lì a poco la Luna tornò a splendere con grande sollievo da parte degli indigeni, ma anche da parte anche dell’esploratore e della sua ciurma, che da quel momento furono approvvigionati dal popolo Arawak per tutta la durata della loro permanenza sull’isola! 

28 Luglio 1851 – Prima foto-grafia dell’eclisse e della corona solare.  L’eclisse totale di Sole del 28 luglio 1851 passò attraverso il Regno di Prussia, l’Impero Britannico e l’Im-pero Austriaco, e divenne storica per-ché fu la prima di cui è stata fatta una fotografia scientificamente rilevante, nella quale si osserva anche la corona solare: la dagherrotipia (fotografia) provò che le corona era parte del Sole piuttosto che della Luna, come gli osservatori precedenti erano invece pro-pensi a credere.  Fotografare una raro evento come un’eclissi solare era una difficile sfida per la fotografia dell’epoca, ancora ai primordi, sia a causa dell’estremo contrasto tra la corona solare e l’ombra della Luna sia a causa dell’angolo inusuale con il quale l’apparecchiatura fotografica doveva essere orientata: infatti prima dell’eclissi del 28 luglio 1851 non era mai stata realizzata nessuna fotografia della corona solare e dell’evento stesso.  Per questa occasione, l’Osservatorio Reale Prussiano a Königsberg (oggi Kalinigrad, in Russia) commissionò ad uno dei dagherrotipi più talentuosi della città, Johann Julius Friedrich Berkowski, di catturare un’immagine dell’eclissi. Gli osservatori collegarono un piccolo telescopio rifrattore di sei centimetri all’eliometro Fraunhofer di 15,8 centimetri, e Berkowski riuscì nell’intento con una esposizione di 84 secondi avviata subito dopo l’inizio della totalità.

18 luglio 1860 – Il contributo di padre Angelo Secchi  L’evento è iniziato all’estremità occidentale del nord America ed ha attraversato tutto il continente per poi varcare l’Atlantico, entrando in territorio europeo dai Paesi Baschi per terminare vicino al Golfo Persico dopo avere attraversato il mare Mediterraneo. I paesi Baschi furono pertanto luoghi di meta molto ambiti, per studiare l’evento, in quanto erano l’unico territorio europeo dove l’eclissi si manifestava nella sua fase di totalità con un tempo di osservazione interessante. Il gesuita e astronomo Angelo Secchi, direttore dell’osservatorio del Collegio Romano, ha fotografato l’eclissi e la corona solare effettuando i propri studi dal parco naturale del Deserto de las Palmas, nella provincia di Castellón (Spagna), ed in questa occasione diede la prova che le protuberanze solari non sono un’illusione ottica, ma un vero fenomeno fisico.  Padre Angelo Secchi (Reggio Emilia, 28 giugno 1818 – Roma, 26 febbraio 1878) è stato un gesuita e astronomo italiano, fondatore della spettroscopia astronomica. Fu direttore dell’Osservatorio del Collegio Romano e si occupò per primo di classificare le stelle in classi spettrali.

18 agosto 1868 – La scoperta dell’elio  Con lo sviluppo della spettroscopia, della quale Secchi fu pioniere, questo nuovo metodo di indagine venne utilizzato anche durante l’eclisse del 18 agosto 1868, visibile in India e Malesia. Durante questa eclisse l’astronomo francese Pierre Jules César Janssen scopriva che sul Sole erano presenti tracce di un elemento ad allora sconosciuto: notò infatti una riga gialla e brillante nello spettro della cromosfera solare. La riga corrispondeva ad una lunghezza d’onda fino ad allora sconosciuta, quella del nuovo elemento: l’elio infatti si chiama così dal nome greco del sole: Helios. Questa fu la prima volta che un elemento chimico venne scoperto al di fuori dell’ambito terrestre. Solo 27 anni dopo, l’elio – il secondo elemento più abbondante nell’Universo – fu trovato anche sulla Terra.

L’eclisse totale di Sole del 29 maggio 1919 conferma la relatività di Einstein 

L’eclisse di Sole del 29 maggio 1919 è passata alla storia per aver fornito una prima prova sperimentale della teoria della Relatività Generale di Einstein. Questa fu la prima occasione in cui venne di-mostrato che un corpo massiccio esercita la sua attrazione gravitazionale anche sulla radiazione elettromagnetica come la luce visibile, e non solo sui corpi materiali. L’effetto di questa attrazione è una leggera deflessione della radiazione dalla propria traiettoria rettilinea. 

Nei primi anni di questo secolo, si pensò di usare le eclissi totali di Sole per misurare questo effetto. Durante un’eclisse totale, infatti, si possono vedere alcune delle stelle più brillanti del cielo. Confrontando una lastra fotografica ripresa al telescopio durante l’eclisse, con una della stessa regione del cielo ripresa durante la notte, si sarebbero potute notare delle differenze nella posizione delle stelle. Non era nemmeno la prima volta che ci si provava: nel 1912 una spedizione argentina si recò in Brasile per osservare un’altra eclisse totale di Sole, ma fu fermata dal maltempo. Nel 1915 un gruppo di astronomi tedeschi tentò di raggiungere la Crimea in occasione di un’altra eclisse, ma fu fermata nientemeno che dalla Prima Guerra Mondiale. 

Nel 1919 l’astronomo e professore inglese Sir Arthur Stanley Eddington riuscì ad organizzare l’osservazione di un’eclisse totale di Sole, che sarebbe avvenuta il 29 maggio di quell’anno (Fig. 5). Vennero inviate due spedizioni, una guidata dallo stesso Eddingotn nell’isola Principe, al largo della Guinea Spagnola, l’altra a Sobral, in Brasile. Quel giorno, il Sole splendeva nella costellazione del Toro, fra le propizie stelle delle Iadi, un ampio ammasso stellare che forniva lo sfondo ideale all’eclisse, offrendo diverse stelle di riferimento necessarie per portare a termine l’esperimento. A Sobral il cielo era sereno e gli astronomi ottennero 8 lastre fotografiche utili: il telegramma che Crommelin inviò a Londra riferiva “Eclisse splendida”. La spedizione di Eddington, invece, si trovò nel bel mezzo di un acquazzone, proprio mentre l’eclisse incominciava… irriferibile la sua replica in risposta al telegramma di Crommelin! Per fortuna, quando la fase parziale era già molto avanzata, smise di piovere e le nuvole si diradarono: gli astronomi poterono scattare sedici lastre, delle quali però solo due risultarono utilizzabili. Le stelle presenti sulle lastre fotografiche vennero confrontate con la posizione delle stesse stelle in condizioni normali: la deviazione della luce proveniente dalle stelle più vicine al bordo del Sole risultò all’incirca di 1.98 “, in buon accordo con quella prevista dalla teoria della Relatività di Einstein! L’annuncio venne dato nel novembre dello stesso anno: era nata una nuova visione del mondo fisico. 

Va però precisato che le possibilità di errore su una misura così delicata erano molteplici, special-mente considerando le diverse condizioni in cui erano state prese le lastre da confrontare (per quelle notturne, gli astronomi si trattennero a Sobral altri due mesi lasciando i telescopi nelle medesime posizioni, dovendo attendere che il Sole si spostasse e “liberasse” le stelle delle Iadi). Rifrazione atmosferica, dilatazione termica dei telescopi, problemi di messa a fuoco, deformazione delle lastre fotografiche, variazioni di scala fra le lastre prese durante l’eclisse e quelle di confronto sono fra le cause di errori sistematici che potevano alterare le misure, introducendo false deflessioni paragonabili a quella che si voleva misurare. Il tentativo di confermare la Teoria della Relatività tramite l’eclisse era ingegnoso ma realmente al limite delle possibilità tecnologiche dell’epoca. 

Alcuni dati vennero scartati suscitando polemiche che si sono protratte per decenni, e fu soprattutto grazie al carisma di Eddington che, dopo la presentazione dei risultati alla Royal Astronomical Society nel novembre del 2019, vennero considerati come la prima verifica sperimentale della Relatività. Si può dire che il suo ruolo e la sua assoluta convinzione nella validità della teoria di Einstein furono elementi decisivi per il successo delle spedizioni, forse più dei risultati stessi. 

La deflessione della luce non era l’unica prova possibile della teoria, ma fu senz’altro la più spettacolare: tanto che conquistò le prime pagine dei giornali di tutto il mondo e trasformò immediatamente Einstein in una star. “Luci di traverso nei cieli”, titolò il New York Times, commentando “le stelle non sono dove sembrano essere, ma nessuno si deve preoccupare” e ancora “scienziati più o meno impazienti sui risultati delle osservazioni dell’eclisse”. 

L’immagine di una delle lastre riprese nel corso delle due spedizioni, e ci fa capire quanto fossero elevate le criticità per ricavare dati, elaborazioni e conclusioni veramente attendibili.