L'astronomo risponde Stelle

La stella che lampeggia

Buongiorno. Stanotte(1)Domanda ricevuta il 25 luglio 2020 ho fatto un video su una stella e lampeggiava forte. Dopo un po’, meno, le altre sere no. Strano come mai?

Giuseppe
Vaghe stelle dell’Orsa, io non credea
Tornare ancor per uso a contemplarvi
Sul paterno giardino scintillanti,
E ragionar con voi dalle finestre
Di questo albergo ove abitai fanciullo,
E delle gioie mie vidi la fine.

Così comincia il lungo e pensoso componimento di Giacomo Leopardi, Le ricordanze, incluso nella famosa raccolta dei Canti. Dopo anni di assenza, il poeta marchigiano torna nella natìa Recanati e si confronta con il suo passato, evocato attraverso la visione del cielo stellato che aveva quando, da bambino, guardava fuori dalla finestra della casa di famiglia. Leopardi non spiega se si riferisca all’Orsa Maggiore oppure all’Orsa Minore. Per alcuni studiosi si tratta di quest’ultima e le stelle sarebbero “vaghe” perché questa costellazione è composta di astri non particolarmente brillanti, compresa la famosa Stella Polare. Molti storici della letteratura e dei critici, però, ritengono che si tratti dell’Orsa Maggiore e in particolare del Grande Carro.

Rammentiamo infatti che il Grande Carro, nella moderna concezione del cielo, è formato dalle sette stelle più brillanti della più ampia costellazione dell’Orsa Maggiore. Perché l’autore le chiama “vaghe“, allora? Forse non le vede bene perché c’è qualcosa che gli ostacola la visuale, come la vegetazione del giardino, magari una siepe? No, quello è L’infinito
Un indizio ce lo fornisce lo stesso autore nel terzo verso, quando annota che le stelle sono “scintillanti“. Vaghe potrebbe allora indicare che la luce delle stelle sembra andare e venire, da un istante all’altro. Chiunque può vedere a occhio nudo questo curioso effetto di tremolìo, evidente in particolar modo nelle notti terse e buie, quando il cielo è pulito da venti forti che spazzano via le nubi. Il fenomeno è tecnicamente noto proprio come “scintillazione“. Di che si tratta?
Prima di raggiungere il nostro occhio, i raggi luminosi dagli astri passano dentro l’atmosfera terrestre. È un bene che il nostro pianeta possegga un’atmosfera, visto che respiriamo l’aria per vivere! Inoltre l’atmosfera ci protegge da radiazioni e particelle in giro nello spazio e che potrebbero essere nocive per noi se arrivassero sulla superficie. Però, dal punto di vista astronomico, l’atmosfera è qualcosa che si mette in mezzo tra noi e lo spazio. Fortunatamente è trasparente alla luce, altrimenti non vedremmo le stelle. Però, mentre l’attraversano, i raggi luminosi vengono deviati dal loro percorso. Pensiamo all’esempio classico della matita che sembra spezzata quando è immersa in un bicchiere di vetro pieno d’acqua. La luce che illumina la parte di matita fuori dall’acqua viene riflessa verso il nostro occhio passando attraverso l’aria, mentre quella che illumina la parte dentro l’acqua passa prima attraverso il liquido. Senza entrare nei dettagli della fisica sottostante, l’idea è che la luce viaggia in maniera diversa nelle varie sostanze. La matita quindi non è spezzata per davvero: l’effetto è dovuto al diverso comportamento della luce nell’aria e nell’acqua (per semplicità tralasciamo il fatto che c’è anche il vetro del bicchiere, ma il concetto resta invariato).
Tornando all’atmosfera, ogni suo strato è composto da miscele di gas che si trovano in diverse condizioni di densità, pressione, temperatura. Possiamo immaginarla costituita da tantissime cellette, analoghe a tanti immaginari bicchieri, dove la luce viaggia in modo differente. Con una complicazione: mentre il bicchiere è fermo, a meno di non agitarlo apposta, ogni strato e celletta sono invece in movimento casuale, grazie a venti e correnti attivi alle varie quote. Questo moto continuo è chiamato turbolenza atmosferica. Il raggio luminoso quindi viene deviato nel suo percorso, ogni istante in modo diverso. In un determinato momento raggiungono il nostro occhio un certo numero di raggi luminosi, nel momento successivo un po’ di meno perché gli altri sono casualmente deviati lontano da noi, un momento ancora dopo un po’ di più e così via, in continuazione. Il risultato è che vediamo la stella ora più brillante, ora meno brillante. Per stelle piuttosto luminose potremmo apprezzare anche leggeri cambiamenti di colore. Questo perché le onde di diversa lunghezza d’onda, che la nostra vista percepisce come diversi colori, sono a loro volta deviate ciascuna in modo differente.
La scintillazione è maggiormente evidente quando una stella è più bassa sul nostro orizzonte. In quel caso, infatti, i raggi luminosi tagliano l’aria di sbieco, diciamo così, quindi attraversano un maggiore spessore di atmosfera. Per questo motivo risentono maggiormente della turbolenza rispetto a quando la stella è più alta e i suoi raggi la tagliano in maniera più ortogonale, compiendo un percorso di lunghezza inferiore. Ecco perché, per esempio, possiamo vedere uno stesso astro lampeggiare molto all’inizio della serata, quando sorge, e poi meno, man mano che si alza. Inoltre l’effetto di lampeggiamento non è sempre uguale perché dipende dalle condizioni atmosferiche sopra la località da cui guardiamo le stelle. Se una notte l’aria è più calma, vedremo meno scintillazione, ma un po’ ci sarà sempre. L’unico modo per non osservarla è andare fuori dall’atmosfera ed è quello che gli astronomi fanno lanciando telescopi spaziali, così da non subire la turbolenza atmosferica. Gli strumenti riescono perciò a cogliere maggiori dettagli, però questa soluzione non è sempre praticabile, né particolarmente economica.
In conclusione, non c’è nulla di strano nel vedere una stella che luccica, prima di più, poi di meno, oppure che non sembra luccicare quasi per nulla in certe serate in cui l’atmosfera è molto calma. Il fenomeno ha ispirato anche composizioni meno auliche rispetto a quella leopardiana citata all’inizio, ma non meno importanti. Tra tutte ricordiamo la ninna nanna Twinkle Twinkle Little Star, assai popolare nella cultura anglosassone, composta dalla scrittrice britannica Jane Taylor all’inizio del XIX secolo. Potremmo tradurre il titolo con “Scintilla scintilla piccola stella“: una versione astronomicamente corretta, ma forse troppo seria per i bimbi, a meno che non decidiamo di addormentarli declamando loro noiosi trattati sull’ottica dei fenomeni atmosferici.

Note

1 Domanda ricevuta il 25 luglio 2020

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Scritto da

eduinaf_avatar_autori Andrea Bernagozzi

Ricercatore all’Osservatorio Astronomico della Regione Autonoma Valle d’Aosta

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