Per Marte è tempo di opposizione. L’illustrazione mostra il percorso apparente di Marte nel mese di aprile, poco a nord della brillante Spica, nella Vergine. La posizione occupata è quella che il pianeta avrà il 14 aprile, giorno del suo massimo avvicinamento alla Terra

Mancano ancora quattro anni alla “Grande opposizione” marziana del 2018. Chi si ricorda quella del 2003 sa bene l’emozione che può regalare all’osservatore l’incombente presenza del pianeta rosso… continua fonte di reminiscenze letterarie e astronomiche; ed è probabilmente in nome di quelle sensazioni che tra una grande opposizione e l’altra ci si scopre a desiderare che passino in fretta le sei opposizioni intermedie, di solito liquidate come “afeliche”, e cioè con il pianeta troppo lontano per arrivare ad accendere certe emozioni.
Quella di quest’anno è però da considerarsi ben più di una “opposizione afelica”; Marte raggiungerà infatti un diametro angolare di 15 secondi d’arco, un valore che la tecnica di acquisizione in digitale ha reso ormai più che sufficiente per regalare delle ottime opportunità di studio e divertimento.

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Nella tabella sono riportati i dati più significativi di quattro opposizioni marziane, recenti e prossime, dalla scorsa afelica del 2012 alla Grande opposizione del 2018. Oltre alla declinazione e alla magnitudine raggiunta dal pianeta rosso, è interessante confrontare i valori del diametro apparente, osservabile da terra, e del suo rapporto relativo in percentuale rispetto al massimo raggiungibile dal pianeta rosso alla minima distanza da noi.

Marte è un pianeta difficile da osservare. Quando si trova nel punto più distante dalla Terra, le sue dimensioni apparenti sono dello stesso ordine di grandezza del lontanissimo Urano (3″), ma anche nel caso migliore, quando il suo diametro arriva a 25 secondi d’arco, il suo disco non appare più esteso di un cratere lunare di 40/50 km visto al telescopio.

In alto. Tre immagini a confronto. La prima a sinistra è quanto di meglio un Osservatorio professionale riusciva a ottenere durante una grande opposizione negli anni Settanta. Quella al centro è una foto amatoriale realizzata ancora al tempo della pellicola, mentre quella a destra è stata ottenuta nell’era digitale, ma comunque già più di dieci anni fa. È evidente l'incredibile differenza di dettagli.

Un fatto questo che ha contribuito a mantenere il pianeta avvolto in un’aura di mistero che soltanto l’avvento dell’era digitale e delle prime camere CCD ha potuto dissolvere, permettendo anche agli amatori di aggiungere straordinari dettagli a un dischetto che, ai tempi della pellicola e della turbolenza fuori controllo, si riempiva solo di sfocatissime macchie d’albedo. Ecco perché, ai nostri giorni, non ha forse senso struggersi nell’attesa della “Grande opposizione”, anche un’opposizione “media”, come quella che sta per arrivare, può infatti regalare almeno a livello fotografico delle soddisfazioni assolutamente in linea con le aspettative.

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Come si può vedere anche dalla scheda a sinistra in cui abbiamo elencate le tappe fondamentali dell’opposizione che sta arrivando, l’8 aprile ci sarà l’esatto allineamento geometrico tra Sole, Terra e Marte, condizione che permetterà al pianeta rosso di arrivare alla sua massima luminosità apparente del periodo (mag. –1,5); il massimo avvicinamento si avrà invece il 14 aprile, con il diametro angolare che supererà i 15 secondi d’arco.

Ricordiamo che durante l’opposizione del marzo 2012, i valori furono rispettivamente di –1,2 e 13,8 secondi d’arco.

Nella figura a sinistra sono illustrate le orbite della Terra e di Marte viste dal polo nord del piano dell’eclittica. Ogni circa 26 mesi Marte raggiunge l’opposizione, portandosi così alla minima distanza dalla Terra. Un pianeta esterno si dice in opposizione quando si trova opposto al Sole rispetto alla Terra e cioè quando, nell’ordine, Sole, Terra e Pianeta (nel nostro caso Marte) si trovano allineati. Un pianeta in opposizione è visibile per tutta la notte e ha un diametro apparente e una luminosità maggiori che in tutti gli altri periodi: si trova cioè nelle migliori condizioni di osservabilità.
Tornando alla figura, se le orbite fossero ambedue circolari, e cioè con eccentricità pari a zero, ogni opposizione sarebbe uguale a un’altra, con i due pianeti che quando si allineano disterebbero quanto la differenza tra le loro distanze dal Sole.
Come si può invece vedere, la grande eccentricità dell’orbita marziana (e=0,093) porta a una grande variabilità delle distanze. È evidente, ad esempio, la differenza tra la distanza minima “epocale” raggiunta durante la Grande opposizione del 2003 e quella afelica del 2012. Quella del prossimo aprile (indicata in rosso) non sarà ancora una Grande opposizione, ma in qualche modo il diametro apparente di Marte ancora “acerbo” sarà bilanciato dal fatto che contrariamente a quanto avviene durante le grandi opposizioni (quando il pianeta è situato a declinazioni molto negative e quindi a basse altezze sull’orizzonte) si troverà ancora a una declinazione più che discreta (–6°) e quindi sarà abbastanza alto (+42°) al momento del transito in meridiano.

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I target osservativi irrinunciabili

La calotta polare. L’opposizione del prossimo aprile si verificherà quando l’emisfero nord di Marte sarà quasi nel mezzo dell’estate (iniziata il 15 febbraio); il che ci dice immediatamente che la più evidente caratteristica superficiale da seguire sarà quella rappresentata dalla calotta polare nord, che lentamente si ritirerà fino a scomparire quasi totalmente nelle settimane successive all’opposizione.
Sopra, a dimostrazione di quanto il disco di Marte possa essere esaltato dalle tecniche digitali anche in presenza di piccole dimensioni, questa splendida sequenza di immagini ritrae il pianeta con la Calotta Polare Nord durante l’opposizione del 2012, quando si mostrava con un diametro apparente di appena 12,8". È ben visibile Syrtis Major in basso e sulla destra un gruppo di nuvole orografiche sulle pendici di Elysium. Cortesia Damian Peach.

La visione delle brine e dei ghiacci superficiali viene in genere rafforzata dall’uso di un filtro verde, ma se vogliamo determinare esattamente le dimensioni e la forma della calotta quello più consigliabile è il rosso, che permette di eliminare il disturbo causato da eventuali nubi chiare altrimenti difficilmente distinguibili al telescopio dai ghiacci polari veri e propri.

Le tempeste di polvere. Con la sublimazione dei ghiacci vengono immesse nell’atmosfera marziana delle grandi quantità di gas, specialmente anidride carbonica insieme a una piccola quantità di vapore acqueo. La prima è la principale responsabile dei grandi venti, che si generano per differenza di pressione atmosferica tra le regioni polari e quelle a latitudini minori; un ingrediente necessario per la formazione di tempeste di sabbia che possono essere facilmente seguite anche da Terra.
L’osservazione di questo fenomeno è una delle dimostrazioni più tipiche dell’estrema utilità dei filtri colorati nell’osservazione di Marte: in luce neutra esso si manifesta inizialmente come una macchiolina gialla che oscura particolari della superficie prima ben visibili, ma se davvero si tratta di una tempesta di polvere dovrà invariabilmente apparire molto brillante con un filtro rosso, e pressoché invisibile (o quasi) con uno blu o azzurro.

Nella tavola abbiamo riassunto l'aspetto (nord in alto, est a sinistra) del disco di Marte a intervalli di due giorni dal 15 marzo al 18 aprile. Essendo il periodo di rotazione di Marte molto simile a quello della Terra, il pianeta ci mostrerà ogni giorno alla stessa ora un emisfero solo leggermente differente rispetto a quello della sera prima. Aiutandosi poi con la mappa generale della superficie marziana (vedi pagina a lato), non sarà difficile per l'osservatore dare un nome alle caratteristiche osservate o fotografate. Tutte le figure si riferiscono all'aspetto del pianeta alle 00:00 del giorno indicato.

Le nubi sul disco. Il vapore acqueo emesso dalla sublimazione della calotta è invece l’elemento fondamentale per lo sviluppo delle nubi marziane, la cui attività dovrebbe aumentare dal locale equinozio di primavera in poi generando ingenti sistemi nuvolosi in tutto il pianeta; nubi così evidenti che anche un osservatore poco esperto potrà riuscire a cogliere come macchie biancastre. Strisce sottili e allungate presso i lembi est e ovest indicano invece la formazione di nebbie e foschie serali o mattutine, destinate a dissolversi rapidamente non appena il Sole si alza sull’orizzonte. Nell’emisfero sud, tuttavia, possono permanere anche tutto il giorno aiutate dalla particolare conformazione del suolo: è il caso di Hellas, l’enorme depressione circolare prodotta nell’emisfero sud da un antico impatto meteorico.

In questi mesi sarà piuttosto frequente trovarla coperta da una grande macchia brillante; gli osservatori poco esperti dovranno stare attenti a non confonderla con la calotta polare sud.

questa mappa è stata costruita dall’amatore americano Dan Troiani usando immagini CCD, video, disegni e foto ripresi durante l’opposizione marziana del 1997. Il criterio con cui sono stati attribuiti i colori è quello di favorire il confronto con quanto l’occhio umano può realmente osservare all’oculare di un telescopio. Per tale motivo questa non può essere considerata una mappa di tipo topografico. L’orientamento è telescopico, con il sud in alto.
La tabella spiega la funzione dei filtri Wratten più comuni nell'osservazione planetaria. In genere, su Marte, i filtri interferenziali rossi e arancioni aumentano il contrasto dei dettagli di superficie mentre quelli i tendenti al verde ed al blu diminuiscono i dettagli della superficie e aumentano l'osservabilità di particolari atmosferici come nubi, foschie, ecc.

Per finire, è necessario menzionare anche i complessi di nubi orografiche, associate ai grandi vulcani, che si elevano nelle regioni di Tharsis ed Elysium. Le nubi orografiche – comunissime anche sulla Terra – si formano quando una massa d’aria spinta contro la parete di una montagna è costretta a salire in quota, raffreddandosi rapidamente e provocando la condensazione del vapor d’acqua che vi è contenuto. Quelle marziane sono osservabili in genere dal primo pomeriggio locale e raggiungono la massima estensione e brillantezza verso il tramonto.
Così, non di rado, un punto brillante si potrebbe accendere in corrispondenza della posizione occupata dal monte Olympus, il più grande vulcano del sistema solare. La visibilità di questi fenomeni viene rafforzata dall’uso di un filtro blu o azzurro.

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Qualche idea per un’opposizione diversa

Come recitava il titolo del paragrafo precedente, quelli appena elencati erano solo i “target irrinunciabili”, ma ovviamente molto altro è possibile fare, tanto che ci permettiamo di suggerire ai lettori di usare l’esperienza acquisita nella tecnica digitale per tentare di percorrere strade nuove o poco battute. Avete mai pensato – ad esempio – che potrebbe essere possibile – sincronizzandosi via cellulare o altro – organizzare una ripresa composita di Marte, unendo i risultati ottenuti da osservatori lontani anche centinaia di chilometri?

L’immagine finale sarebbe una media di frame diversi per risoluzione, seeing, strumentazione e mostrerebbe sicuramente meno rumore delle singole immagini di partenza.
E se anche l’esperimento fallisse, rimarrebbe comunque un’esperienza interessante e formativa perché l’importante – anche nella pratica astronomica – è il misurarsi con altre persone, per smuovere idee e passioni.
Le Associazioni dovrebbero essere veicolo di comunicazione e di idee, ma se vi sentite isolati iscrivetevi a COELESTIS, il forum di Coelum, e proponete di realizzare questa esperienza. Sicuramente troverete qualcuno pronto ad ascoltarvi.

Per la ripresa di questa immagine è stata utilizzata la tecnica descritta nell’articolo “La prima ripresa amatoriale di un altro sistema planetario” (vedi Coelum n. 155), utile in tutte quelle situazioni in cui sono presenti dettagli deboli vicino a sorgenti molto brillanti, come nel caso di Marte e delle sue lune. Il pianeta è stato ripreso alle 1:47 del 31 luglio 2005 con una webcam Toucam Pro al fuoco di uno Schmidt-Cassegrain da 235 mm, raccogliendo 1600 frame con esposizione di 1/5 di secondo ciascuno. La notte successiva, alle ore 02:00 TU, con i satelliti vicinissimi al bordo di Marte e quindi praticamente assenti, è stata effettuata una nuova ripresa, con lo stesso setup e gli stessi settaggi della camera. La seconda immagine è stata poi sottratta alla prima. In questo modo la luce diffusa dal pianeta si è attenuata, evidenziando molto bene i due piccoli satelliti nell’immagine del 31 luglio (foto di Daniele Gasparri).

Potreste anche dedicarvi alla ripresa di Phobos e Deimos, e in tal caso vi tornerebbe utile rileggere l’articolo pubblicato in Coelum n. 155 o applicare la tecnica proposta nella scheda in alto, molto più semplice e di sicura riuscita.

Anche realizzare filmati che mostrino la rotazione del pianeta è un’ottima idea, ma in questo caso dovrete sperare che le condizioni atmosferiche restino favorevoli per molte notti di seguito; il che sta diventando sempre più improbabile.

Anche in questo caso (per minimizzare la possibilità che il brutto tempo faccia poi mancare una “fetta” di rotazione) la soluzione potrebbe stare nel mettere insieme un team di osservatori che da tutta Italia, notte dopo notte, alla stessa ora, assicurino il loro contributo.

Alla fine, dopo l’elaborazione finale affidata a un esperto, ne verrebbe fuori una cosa mai vista: l’intera rotazione del pianeta Marte! Non sarebbe fantastico?

L’articolo è stato pubblicato su Coelum 179 – Marzo 2014

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