Il cielo del mese: dicembre 2021 e il ritorno dei giganti

Dicembre sta oramai diventando il mese dei pianeti: se nel 2020 la sera del 21 ha regalato una splendida visione con Giove e Saturno quasi sovrapposti, quest’anno avremo la possibilità  di tracciare nel cielo l’eclittica, cioè il percorso apparente del Sole nel cielo o meglio ancora il piano dell’orbita dei pianeti intorno al Sole, attraverso l’allineamento dei corpi planetari più brillanti: Venere, Saturno e Giove da Ovest verso Est. Per questo allineamento, EduINAF ha già  organizzato una diretta streaming da non perdere.
Dicembre è anche il mese del solstizio invernale e del lento allungamento – nel nostro emisfero – delle ore di luce dopo la giornata più breve dell’anno.
Andiamo, però, per gradi.

Il solstizio d’inverno e le ore di buio

Si è detto che il solstizio di dicembre segna l’inizio della stagione invernale e in effetti si è soliti dire che il 21 dicembre “entra l’inverno”. Non tutti sanno, però, che l’inverno ha inizio alle ore 16.59, nel 2021, del 21 dicembre e ai più può sembrare strano che l’inizio di una stagione abbia addirittura un orario così preciso, ma il discorso è puramente astronomico.
Sappiamo che la Terra effettua un giro intorno al Sole in poco più di 365 giorni e questo ci è noto fin da quando eravamo bambini, festeggiando ogni primo gennaio, a mezzanotte, l’inizio di un nuovo anno. Questo moto intorno al Sole si chiama rivoluzione e il percorso della Terra si chiama orbita. Il piano dell’orbita terrestre intorno al Sole è chiamato eclittica. La Terra è caratterizzata anche da altri moti, come quello di rotazione: ruota su sè stessa, intorno al proprio asse che passa per i poli, in un tempo di circa 24 ore che chiamiamo giorno. Questo asse di rotazione, però, non è perpendicolare al piano dell’eclittica ma risulta inclinato di 23°27′, con il risultato che in alcuni periodi dell’anno un emisfero terrestre (boreale, sopra l’equatore fino al Polo Nord, e australe, sotto l’equatore fino al Polo Sud) viene illuminato dai raggi del Sole in modo più diretto (inclinazione minore, angolo di incidenza maggiore, cioè più vicini alla perpendicolare rispetto al suolo) rispetto all’emisfero opposto, per alternare la situazione in un periodo successivo, in una infinita alternanza. Nei punti in cui i raggi del Sole hanno angolo di incidenza maggiore si ha la stagione calda mentre laddove i raggi del Sole sono meno incidenti si ha la stagione fredda.
L’estate ha inizio – dal punto di vista astronomico – nel momento in cui il Sole raggiunge la massima altezza per un emisfero e questo punto si chiama solstizio (che vuol dire Sole fermo, con riferimento al moto apparente del Sole). Quando il Sole raggiunge la massima altezza nell’emisfero boreale (coincidente con il Tropico del Cancro) abbiamo quindi la nostra Estate mentre nell’emisfero australe ha inizio l’inverno, e viceversa (con il Sole al Tropico del Capricorno).
Passando da un emisfero all’altro, si arriverà  a un punto in cui il Sole raggiunge la massima altezza all’equatore (sarà  allo zenit, cioè proprio sulla verticale), che separa i due emisferi, e questo determina una condizione di irraggiamento uguale per i due emisferi: in tal caso si parla di equinozio (dal latino, con significato di notte uguale). Se il Sole sta salendo dall’emisfero australe a quello boreale si parla di Equinozio di Primavera per i boreali come noi (autunno per gli “australi”) mentre se il Sole scende dal nostro emisfero a quello australe si parla di Equinozio di Autunno, per noi (di Primavera per gli abitanti dell’emisfero australe).

Il 21 dicembre 2021, quindi, il Sole raggiunge la sua altezza massima nell’emisfero australe (in termini astronomici, la distanza rispetto all’equatore è detta declinazione, nord o sud), il che significa che per il nostro emisfero viene raggiunta l’altezza minima: il “nostro” Sole, quindi, passerà  sopra l’orizzonte un tempo molto limitato dando vita a quello che impropriamente viene definito il giorno più corto dell’anno. Impropriamente perchè il giorno, inteso come rotazione, dura sempre lo stesso numero di ore ma facendo riferimento alle ore di luce si ottiene una durata che è la più breve di tutto l’anno. Inizia l’inverno, contrariamente all’emisfero australe dove invece si verifica il giorno più lungo dell’anno con l’avvio dell’estate. Questo punto di minima altezza del Sole rispetto all’equatore viene raggiunto alle ore 16.59, e questo spiega come mai l’avvio dell’inverno abbia un orario ben preciso. Da questo momento in poi, dopo qualche giorno di apparente stasi nel cielo da parte del Sole (fermo, appunto), giorno dopo giorno le ore di illuminazione tenderanno ad aumentare progressivamente e proprio per questo il Solstizio di Inverno viene da sempre festeggiato come un giorno di “rinascita” del Sole. Il Sole torna “vitale” e “invincibile”, il che ha dato il là  al culto del Sole Invictus (invincibile, appunto), noto fin dai tempi di Stonehenge ma diffuso anche in Francia, Irlanda e Italia da epoche preistoriche e festeggiato solitamente il 25 dicembre, come il Natale moderno. Molte culture in questo giorno festeggiavano eventi molto simili a quelli che oggi ricordiamo con il nostro Natale, basti pensare al Dio Mitra oppure al dio babilonese Shamash oppure a Tammuz, incarnazione del Sole nato dalla vergine Ishtar (alla quale oggi è dedicato un continente su Venere) e forse proprio per uniformare e ufficializzare questa serie di festeggiamenti presenti nei domini romani, nel 272 Aureliano – a valle dell’unificazione dell’Impero – trasferì a Roma i sacerdoti del Dio Sol Invictus centralizzando il culto del Sole in un tempio costruito sulle pendici del Colle Quirinale e creando il corpo dei Pontefices Solis Invicti. L’ufficialità  del tempio avvenne il 2 dicembre 274 durante una festa chiamata Dies Natalis Solis Invicti (Giorno di nascita del Sole Invitto) che negli anni divenne sempre più importante fino a divenire la conclusione della festa romana dei Saturnali, la più antica e attiva dal 17 al 25 dicembre, con scambio di doni proprio nell’ultimo giorno. Da qui potrebbe originare l’usanza di fare regali a Natale. Tutto questo sarebbe diventato Natale di Cristo, ufficialmente, nel 330 con l’imperatore Costantino che converte il Natale Invitto in Natale Cristiano, con successivo recepimento da parte della Chiesa cattolica nel 337 a opera di papa Giulio I.
Tenete a mente quanto detto finora perchè i concetti di eclittica e qualcosa legato al Natale lo ritroveremo a breve.
Tutto questo trova esplicitazione nei dati di dicembre, visto che a inizio mese il Sole sorge alle ore 07.18, culmina alle ore 11.59 e tramonta alle ore 16.39 (nella costellazione di Ofiuco) mentre a fine mese sorge alle ore 07.37 e tramonta alle ore 16.48 (nel Sagittario). Il 21 Dicembre, la levata eliaca è fissata alle ore 08.00 mentre il tramonto alle ore 16.42 (già  in Sagittario). Per confronto, a Sidney – in Australia – il 21 dicembre il Sole sorge alle 07:34 e tramonta alle 16.41. Per chi ama il cielo notturno tutto questo è un fatto molto positivo: basti pensare che il 21 dicembre la notte astronomica va dalle 18.22 alle 05.53, un periodo assai lungo per una serata osservativa o di ripresa (un peccato, sotto questo punto di vista, che la Luna sia quasi piena).

Le costellazioni serali

Tralasciamo la prima parte delle ore di buio – simili a quanto detto per il mese precedente – e concentriamoci sul cielo del periodo, quello visibile dal dopo-cena in poi, per scoprire quello che in molti ritengono essere il cielo più bello dell’anno dividendo, come tradizione, la sfera celeste in orizzonti. Rimetteremo le lancette un po’ indietro quando parleremo dell’evento principale del mese e dell’anno, visto che dovremo andare a riprendere Venere, Giove e Saturno appena dopo il tramonto.

L’orizzonte Nord presenta al solito le costellazioni che alle nostre latitudini non tramontano mai, risultando in giro stretto intorno alla fissa “Stella Polare”. Continua la risalita dell’Orsa Maggiore sul versante di Nord-Est: sarà  facilissimo trovarla, cercando la classica forma del Grande Carro poggiata sul “manico”, o meglio sulla “coda” dell’Orsa. A pari altezza, ma in discesa sul versante Nord-Ovest, troviamo la tipica casetta di Cefeo. La zona più alta del cielo del Nord è occupata invece da Cassiopea, leggermente in discesa verso Nord-Ovest ma altissima a forma di “M” o “doppiavvù rovesciata”, mentre le costellazioni più alte sul versante Nord sono quelle di Giraffa e Lince, che all’osservazione ad occhio nudo sfuggono ai più dato il limitato numero di stelle luminose.
Dedichiamoci all’Orsa Maggiore, nella cui coda, composta di tre stelle, l’astro centrale viene spesso utilizzato per un test della vista: si tratta di una coppia di stelle la cui separazione è al limite dell’occhio nudo “medio”, con una componente più brillante della compagna. Le stelle si chiamano Mizar e Alcor e la loro separazione angolare è di 11.8 arcominuti: riuscite a vederle separate?

Per l’orizzonte Ovest, questo mese, possiamo tranquillamente dire che, se dipendesse soltanto dalle stelle, dopo cena sarebbe inutile andarlo a cercare. Resta la parte superiore del Cigno, bassissimo, mentre il resto del cielo è occupato da Pesci e Balena, costellazioni che non ci hanno entusiasmato neanche quando sono transitate in meridiano. Stiamo perdendo il quadrato di Pegaso, utilizzato per la ricerca delle due galassie più visibili del cielo come M31 in Andromeda e M33 nel Triangolo, come abbiamo visto nel mese di novembre al quale rimandiamo. Le due galassie sono ancora ben osservabili.

Ciò che impreziosisce la zona è la presenza, nella prima parte della notte, dei pianeti: Venere dopo il tramonto e Saturno e Giove fino a una certa ora che vedremo dopo parlando di pianeti. Proprio questi tre astri daranno modo di assistere a uno spettacolare allineamento, che Edu-INAF farà  oggetto di diretta streaming come verrà  comunicato per tempo.
L’orizzonte Sud di dicembre è un insieme di gemme, uno spettacolo visibile anche nei cieli cittadini per la luminosità  delle stelle presenti e che sotto un cielo buio diviene mozzafiato. Se nel versante Nord l’Orsa Maggiore consente di individuare tutte le costellazioni limitrofe o quasi, a sud questo mese abbiamo Orione, il cacciatore celeste, a guidarci nel riconoscimento dei principali asterismi. Innanzitutto per individuare Orione dobbiamo puntare la sua Cintura, una fila di tre stelle molto brillanti e di facile riconoscimento.

La Cintura, composta dalle stelle Alnitak, Alnilam e Mintaka, si trova al centro di un quadrilatero asimmetrico di stelle. Tra le due stelle in alto rispetto alla Cintura, quella più rossa e brillante è nota come Betelgeuse ed è la stella che più di tutte lascia sperare in una esplosione di supernova in tempi astronomicamente accettabili (centomila anni, forse). Se esplodesse, andrebbe a rappresentare un vero faro nel cielo, visibile anche in pieno giorno.
Tra le due stelle più in basso rispetto alla Cintura, invece, la più brillante e di colore bianco-azzurro è Rigel. Se vi trovate sotto un cielo molto buio, potrete notare una fila di tre stelline “pendere” dalla Cintura: si tratta della Spada di Orione e se prestate molta attenzione noterete come la seconda stellina appaia sfocata rispetto alle altre due. Se avete un binocolo aiutatevi puntando la zona e osserverete la più vicina officina di formazione stellare, la spettacolare Grande Nebulosa di Orione, oggetto numero 42 del Catalogo di Messier (da qui il nome M42).

Torniamo alla Cintura di Orione poichè ci consente di spaziare verso altre costellazioni e altri oggetti celesti. Uniamo le tre stelle con un segmento immaginario e prolunghiamolo verso destra, in alto. Arriveremo, più o meno, a una stella decisamente brillante chiamata Aldebaran e rappresentante l’occhio del Toro, dell’omonima costellazione. Si tratta di una stella di prima grandezza, dal colore arancione indice di una temperatura un po’ inferiore rispetto a quella del Sole, ma più alta rispetto a quella delle stelle rosse. Se da Aldebaran ci spostiamo verso sinistra possiamo osservare due stelle abbastanza brillanti, poste a una distanza uguale a rappresentare le corna del Toro. Queste due stelle si chiamano El Nath e zeta Tauri e si trovano proprio sotto la costellazione di Auriga della brillante stella Capella, quasi allo zenit (il punto più alto del cielo, sopra la vostra testa) insieme al Perseo del quale abbiamo già  ampiamente parlato nei mesi scorsi.
Torniamo al nostro segmento che unisce la Cintura di Orione ad Aldebaran e continuiamo ad estenderlo lungo la stessa direzione: arriveremo a un gruppetto di stelle la cui forma ricorda quella del Grande Carro, ma decisamente più piccolo e raccolto. Stiamo osservando l’ammasso aperto delle Pleiadi, un insieme di stelle giovani e calde nate tutte da una stessa nube molecolare di origine. Il loro colore è azzurro e i più fortunati con la vista riusciranno a distinguere sette stelline a occhio nudo, il numero che è valso l’appellativo di Sette Sorelle. Anche il Sole è nato in un ambiente simile, con stelle “sorelle” che tuttavia oggi, dopo più di cinque miliardi di anni, si sono disperse.

Torniamo ora alla nostra Cintura e tracciamo un altro segmento, ma stavolta anzichè muoverci in alto e a destra ci muoviamo verso la direzione opposta, in basso a sinistra fino a trovare una stella davvero brillante, la più brillante che ci si presenta nel nostro emisfero. Si chiama Sirio, fa parte della costellazione del Cane Maggiore e la sua estrema luminosità  è dovuta anche al fatto di essere una delle stelle più vicine a noi, a “soli” 8.4 anni luce di distanza (per confronto si pensi ai circa 650 anni luce di distanza di Betelgeuse!). Avremo modo di parlare del Cane Maggiore il prossimo mese, come uno dei rari esempi di nome di costellazione che ben si sposa alla forma disegnata dalle sue stelle.

Il “seguito di Orione” non finisce qui ma ci lasciamo altri puntamenti per i prossimi mesi, quando alcuni astri oggi a Sud-Est passeranno in meridiano. Giusto come anticipazione, se unite la stella centrale della Cintura di Orione a Betelgeuse e proseguite il viaggio verso sinistra in alto andrete a centrare due stelle tra loro poco distanti e di luminosità  simile: si tratta di Castore e Polluce, nella costellazione dei Gemelli.
Arriviamo all’orizzonte Est, che inizia a mostrare timidamente le primissime costellazioni pre-primaverili come il Cancro e il Leone, ma si tratta di astri ancora bassi dei quali avremo modo di parlare ampiamente nei prossimi mesi.

Gli sciami meteorici

Anche a dicembre la Terra attraversa diverse nubi di detriti lasciate da comete o da asteroidi in disgregazione:

• Chi Orionidi, attive dal 25/11 al 31/12
• Come Berenicidi, attive dal 12/12 al 23/1
• Fenicidi, attive dal 28/11 al 09/12
• Geminidi, attive dal 07/12 al 17/12
• Monocerotidi, attiv dal 27/11 al 17/12
• Puppidi Velidi, attive dal 02/12 al 16/12
• Sigma Idridi, attive dal 03/12 al 15/12
• Ursidi, attive dal 17/12 al 26/12
• Zeta Puppidi, attive dal 02/11 al 20/12

In particolare le Geminidi assumono un ruolo rilevante, con un tasso orario di meteore allo zenit (ZHR) pari a 120 e quindi in grado spesso di regalare spettacoli superiori a quello delle Perseidi di agosto, favorite però dal clima mite. L’impennata nel numero di meteore non è di vecchia data, se si pensa che quando lo sciame è stato riconosciuto come tale – nel 1861 – lo ZHR era di appena 20-50 meteore orarie. Il radiante è nella costellazione dei Gemelli e le meteore presentano una velocità  media di 36 km/s. Molto particolare è l’origine di questo sciame, ricondotto non a una cometa ma all’oggetto roccioso chiamato (3200) Phaeton, o Fetonte in italiano. Si tratta di una roccia di 5 chilometri di diametro e orbita molto ellittica, scoperto nel 1983 dal satellite IRAS della NASA e da molti indicato come frammento dell’asteroide Pallas. Ciò che entra nella nostra atmosfera dovrebbero essere detriti di Phaeton determinati dall’avvicinamento periodico al Sole.

La Luna

A dicembre 2021 la Luna presenta il proprio ciclo nel modo che segue:

Non sono previste eclissi, quindi si consiglia l’osservazione del profondo cielo per la prima decade del mese, con la Luna centrata intorno al novilunio e con la luce cinerea visibile al meglio dal 5 all’8 dicembre. Osservazioni di dettaglio possono essere fatte fino al 14 circa, quando la luce lunare diverrà  troppo forte in vista del plenilunio del 19 dicembre. In questa fase saranno bellissime le riprese panoramiche.

I pianeti e l’allineamento planetario

Quali pianeti saranno visibili durante il mese di dicembre 2021?

• Mercurio si mostra tra le luci del crepuscolo serale verso la metà  del mese, quando sorge alle 8:20 circa per tramontare verso le ore 17:10 circa brillando di magnitudine -0.8 nel Sagittario. Ovviamente si tratta di una visibilità  relegata ali primi minuti dopo il tramonto, visto che l’orbita del piccolo pianeta lo porta a essere sempre molto vicino al Sole.
• Venere è sempre visibile dopo il tramonto come un bellissimo faro, essendo il corpo celeste più luminoso dopo Sole e Luna. A metà  mese tramonta intorno alle ore 19.05 brillando di magnitudine -4.6 nella costellazione del Sagittario.
• Marte è astro mattutino anche se ancora ben lontano dalla visibilità  accettabile. A metà  mese sorge intorno alle ore 5:45 per tramontare con il Sole ancora sopra l’orizzonte. Brilla di magnitudine 1.6 nella costellazione della Bilancia.
• Giove e Saturno, che a Dicembre dello scorso anno viaggiavano quasi sovrapposti, quest’anno si sono distanziati ma è ancora possibile vederli entrambi scivolare lungo l’eclittica per sparire dietro l’orizzonte già  prima delle ore 22 a metà  mese. Giove tramonta infatti alle 21.45 circa brillando di magnitudine -2.2 in Aquario mentre Saturno lo precede, tramontando alle 20.16 e brillando di magnitudine 0.7 in Capricorno.
• Urano continua a mostrarsi per la prima parte della notte, tramontando poco dopo le 4. Per osservarlo c’è comunque bisogno di un binocolo.
• Nettuno è visibile, solo al telescopio, soltanto nelle prime ore di buio con il tramonto fissato alle ore 23.45 a metà  mese.

Principali eventi celesti

La mattina del 3 dicembre la Luna fa compagnia a Marte, bassa all’orizzonte Est. La migliore osservabilità  si verifica intorno alle ore 06.20 con la Luna visibile come sottilissima falce decrescente.



La sera del 6 dicembre 2021 la Luna fa visita a Venere, con una massima vicinanza in orario notturno ma con visibilità  prima del tramonto del pianeta. La sera dopo, 7 dicembre, il nostro satellite si sposta tra Venere e Saturno, pianeta con il quale sarà  in congiunzione la sera dell’8 dicembre. Il 9 dicembre sarà  invece la volta della congiunzione tra Luna e Giove. Questa serie di congiunzioni consente di evidenziare la linea immaginaria rappresentata dall’eclittica nel cielo, la linea lungo la quale si muovono tutti i pianeti solari intorno al Sole, Terra compresa. Venere, Saturno e Giove si trovano lungo questa stella linea e vederli tutti insieme fa parlare di allineamento. Il tragitto della Luna, sera dopo sera, ci consente di disegnare ancora meglio questa linea immaginaria.







Ricordiamo che il 17 dicembre EduINAF darà  vita a una diretta streaming proprio per osservare questo fenomeno.
Il 16 dicembre, invece, la Luna sarà  vicina all’ammasso aperto delle Pleiadi per poi spostarsi vicino alla stella Aldebaran la sera dopo, a meno di 4° di distanza.



Il 30 dicembre, con migliore visibilità  appena dopo il tramonto, si verifica una congiunzione tutta planetaria tra Venere e Mercurio, con gli astri distanti poco più di 4° e con una differenza di luminosità  davvero abissale a favore di Venere.



Una cometa

Con le comete non si sa mai come va a finire, ma una buona previsione riguarda la C/2021 A1 (Leonard) che a inizio mese potrebbe mostrarsi molto bene già  in un binocolo prima dell’alba. Le stime di magnitudine parlano di un valore che dovrebbe scendere sotto il fatidico 6, che rappresenta la visibilità  a occhio nudo, ma non lasciamoci ingannare: magnitudine 6 è un parametro per le stelle, ma una cometa è un oggetto diffuso e non puntiforme quindi parlare di magnitudine 6 significa dire che se tutta la luce cometaria fosse racchiusa in un sol punto, allora brillerebbe come una stella di magnitudine sesta. Si tratta comunque di un oggetto da tenere sotto occhio: ad esempio, il 7 dicembre dal baricentro italiano la cometa potrebbe brillare di magnitudine 5.5 nella costellazione del Bifolco a una altezza prossima ai 40° prima dell’alba.
La cometa C/2021 A1 è stata scoperta a inizio di questo anno quando si trovava a 750 milioni di chilometri dal Sole: ha una orbita retrograda molto eccentrica, tipica delle comete non periodiche, e ha una inclinazione di ben 133° rispetto all’eclittica, tipica di oggetti provenienti dalla Nube di Oort. Il perielio si verificherà  a Gennaio 2022, il giorno 3, a una distanza di 91 milioni di chilometri dal Sole. Il 12 dicembre 2021, invece, la cometa si troverà  ad “appena” 34 milioni di chilometri dalla Terra. Ancora più degno di rilievo è però il passaggio ravvicinato con Venere: il 18 dicembre la cometa sarà  ad appena 4.3 milioni di chilometri dal pianeta interno il che potrebbe generare una intensa pioggia meteorica nella densa atmosfera venusiana. Il giorno successivo al passaggio, infatti, Venere passerà  ad appena 50 mila chilometri dall’orbita della cometa.

La Stazione Spaziale Internazionale

Per il mese di dicembre 2021 la Stazione Spaziale Internazionale, al netto di modifiche dell’ultima ora, effettuerà  passaggi visibili serali fino al giorno 12 prima di prendersi una pausa e tornare con i passaggi mattutini dal giorno 16. Di seguito riportiamo i principali passaggi per il Centro Italia, fermo restando che le altezze possono essere più o meno vantaggiose in base al luogo di osservazione. Per conoscere i passaggi per la vostra località  potete fare riferimento al sito di AstronomiAmo: sarà  sufficiente entrare per avere orari e mappe impostati correttamente.

06/12/2021 dalle 18:03 da orizzonte NO a orizzonte SE, con picco alle 18:07 (OSO) a 86°



10/12/2021 dalle 16:34 da orizzonte NO a orizzonte SE, con picco alle 16:36 (SO) a 84°



21/12/2021 dalle 06:16 da orizzonte SO a orizzonte NE, con picco alle 06:19 (S) a 87°



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