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© Rodolfo Calanca, 2003 |
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Fenomeni ottici durante i
transiti di Mercurio osservati tra il XVII° ed il XIX° |
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di Rodolfo Calanca |
Kepler
formulò, nel 1629, la prima previsione scientifica
di un transito nella sua famosa Admonitio
ad astronomos (Avviso per gli
astronomi), dove annunciava due passaggi sul Sole: il primo di Mercurio
l’altro di Venere, rispettivamente il 7 novembre ed il 6 dicembre 1631.
Per
primo, Kepler aveva anche intuito che i transiti di Mercurio sono molto più frequenti di quelli
di Venere. Se ne possono infatti verificare anche 14 per secolo. Nel Seicento se ne
ebbero 12, dei quali 6 osservati dagli astronomi. Nel Settecento 14, dei quali
12 osservati, nell’Ottocento essi furono 13 e 12 nel Novecento.
Complessivamente si sono avuti, negli ultimi quattro secoli, 51 transiti di
Mercurio contro i 6 di Venere (dei quali, solo 5 osservati).
Uno
dei pochi studiosi ad accogliere l’invito del grande matematico imperiale fu
il francese Pierre Gassendi, filosofo ed astronomo tra i maggiori del suo tempo.
A Parigi, dove Gassendi risiedeva, il 7 novembre 1631 il Sole fece capolino nelle prime ore del mattino, tra nuvole minacciose gonfie di pioggia. Alle 9 esso gli apparve totalmente privo di particolari interessanti, a parte un piccolo dischetto nero che ritenne essere una macchia solare. Ma, ad un’osservazione attenta, quel minuscolo dischetto si spostava troppo velocemente sul Sole per essere una normale macchia solare. Alla fine dovette arrendersi all’evidenza, quello era proprio Mercurio, lo confermava il suo rapido spostarsi sul Sole che concordava perfettamente con i calcoli di Kepler.
Gassendi
eseguì allora quattro misure di posizione del pianeta che cercò di riportare
con cura in un disegno. Galvanizzato dal successo, Gassendi, un mese dopo, si
apprestò ad osservarne un altro, questa volta di Venere, ma senza successo:
oggi sappiamo che si trattò di un transito radente e che a Parigi ebbe inizio
alle 3h 57m UT del 7 dicembre, con il Sole sotto
l'orizzonte di ben 34°.
Il
secondo transito di Mercurio avvenne il 3 novembre 1651 ma, invisibile in
Europa, fu osservato a Surat in India dall’inglese Jeremiah Shakerley che vi
si era recato appositamente. Il resoconto di Sharkeley fu pubblicato da Wing
nella sua Astronomia Britannica.
Il
transito del 3 maggio 1661, trovò ben preparato Hevelius che da Danzica seguì
le fasi del fenomeno, in seguito descritte nell’opera Mercurius in Sole
visus (Mercurio visto sul Sole) e a Londra da Huygens, Mercator e Street
(Lalande ne parla nelle Mém. 1786). Hevelius vide l’ingresso di Mercurio sul
Sole ma non l’uscita, perché i due astri si trovavano ormai sotto
l’orizzonte. Il diametro apparente di Mercurio, ricavato da Hevelius tramite
l’osservazione del transito, fu una delle più accurate determinazioni del
Seicento: differiva dal valore vero a meno di 0”.5.
Nel
1677, il grande astronomo inglese Edmond Halley, allora poco più che ventenne,
su invito del matematico scozzese James Gregory, si recò all’isola di S.
Elena, nell’Oceano Atlantico, per seguire il transito di Mercurio del 7
novembre.
Ad
Halley era parso di poter cogliere gli istanti dei contatti tra i lembi del Sole
e Mercurio con la precisione del secondo di tempo e di poter quindi utilizzare
la durata del transito per determinare la parallasse solare. Dopo
quest’importante osservazione, confrontò il vero percorso di Mercurio sul
Sole, con le previsioni del fenomeno contenute nelle famose effemeridi rudolfine
di Thomas Street, ricavando una parallasse solare, affetta da un forte errore,
di 45”, che corrispondeva ad una distanza Terra-Sole di soli 29 milioni di
chilometri (il valore della parallasse solare oggi accettato è 8”.794).
Il
sesto ed ultimo passaggio di Mercurio del XVII secolo arrivò il 3 novembre del
1697, fu osservato a Parigi da J.-D. Cassini e Maraldi, mentre Cassini II lo
osservò da Rotterdam. Maraldi, con un cannocchiale di 18 piedi, aveva notato una
specie di nebulosità da una piccola parte del suo bordo.
Wurzelbauer,
in Germania, segnalò una strana
macchia di un bianco grigiastro sul disco nero del pianeta.
L’11
novembre 1736, Plantade notò intorno al disco di Mercurio un anello luminoso, che
egli continuò a vedere 6 o 7 secondi dopo che esso ne fu uscito.
Questo
fenomeno fu di nuovo osservato nel 1786 da Prosperin; il 5 novembre 1789 Messier
e Méchain dissero di aver visto attorno al disco nero di Mercurio un sottile
anello debolmente luminoso.
Durante
il transito del 7 maggio 1799, Schröter e Harding a Lilienthal e Köhler a
Dresda videro intorno a Mercurio un alone scuro tendente al violetto e un punto
brillante sul disco oscuro. Tale punto luminoso non era però fisso, perché
Harding lo vide cambiare di posto durante l’osservazione e anche Schröter lo
vide muovere a destra e a sinistra del centro: ciò gli fece credere di aver
assistito ad un’eruzione vulcanica. Di diverso parere Olbers, che ritenne
quest’effetto un’illusione ottica.
Il
5 maggio 1832, Moll, a Utrecht, osservò un anello attorno al pianeta e una
macchia brillante sul suo disco quando esso si trovava proiettato sul Sole.
Ma
Beer e Mädler, che osservarono lo stesso transito, non segnalarono niente di
particolare nell’aspetto del disco planetario, che a loro apparve di un nero
intenso, rotondo e ben definito. Allorché
Mercurio si avvicinò ad una macchia solare, quest’ultima apparve, da un lato,
di un colore bruno chiaro.
Durante
lo stesso transito, Schenk pretese di aver osservato l’atmosfera di Mercurio e
addirittura di aver notato un suo satellite alla distanza di un terzo del
diametro del pianeta.
Il
9 novembre 1848, Dawes segnala il fenomeno della black drop subito dopo
l’entrata sul Sole e l’11 novembre 1861, Baxendell, a Manchester, vide
prodursi lo stesso fenomeno all’egresso.
Durante
il passaggio del 5 novembre 1868, Huggins vide un punto luminoso vicino al
centro di Mercurio che conservò la stessa posizione per tutta la durata del
fenomeno, inoltre segnalò un alone luminoso un po’ più brillante del disco
solare.
Camille
Flammarion, che osservò con attenzione quel transito senza però rilevare
nulla, sostenne che l’osservazione di Huggins era priva di qualsiasi
fondamento.
Powell,
alla metà dell’Ottocento, fornì un’ingegnosa spiegazione ottica delle
macchie brillanti e oscure, che non aveva nulla in comune con i fantasiosi
vulcani di Schröter.
Rifacendosi
alla teoria della diffrazione, sostenne che un piccolo disco opaco, proiettato
su di una superficie particolarmente luminosa, mostrerà, verso il suo centro,
uno o più anelli luminosi concentrici. Nel
caso di Mercurio, il cui diametro apparente è di pochi secondi d’arco, gli
anelli si potrebbero ridurre ad un unico punto brillante al centro del pianeta.
Per dimostrare sperimentalmente il fenomeno, Powell eseguì l’osservazione
attraverso un piccolo cannocchiale, di un disco opaco posto davanti ad un vetro
smerigliato illuminato posteriormente.
Si
riconobbe subito che l’ipotesi di Powell non bastava per spiegare le
osservazioni del 1799 e del 1832, dove la macchia luminosa era eccentrica e
mobile sul disco di Mercurio e i punti luminosi, anziché uno, erano due.
Rivestono
un certo interesse storico le considerazioni di Jenkins pubblicate nel 1878,
che, dopo aver esaminato l’intera casistica secolare dei transiti, pensò di
aver trovato delle correlazioni nei fenomeni osservati.
Nei
passaggi di Mercurio che arrivano in maggio, quando il pianeta è al suo afelio,
il punto luminoso si trova a ovest del centro del pianeta, al perielio, nel mese
di novembre, si trova invece a est del centro.
Poi,
nel tentativo di smentire l’ipotesi di Powell, sostiene che mai il punto
luminoso fu visto al centro e ciò dimostrerebbe che questo non è un effetto
ottico prodotto dalla diffrazione. Infine, nei passaggi di maggio, l’anello
che circonda il pianeta era apparso scuro, nebuloso e di una tinta violacea, in
quelli di novembre, al contrario, l’anello era luminoso.
Ma
il tentativo di Jenkins di cercare correlazioni fenomenologiche negli aspetti di
Mercurio osservati nel corso dei transiti storici, non trovò riscontri
significativi in quello del 6 maggio 1878, il più osservato dall’invenzione
del cannocchiale.
Sulla
base della sua incerta teoria, Jenkins previde, per quel transito, che il punto
brillante si sarebbe dovuto presentare diffuso e poco luminoso e posizionato a
sud-est del centro di Mercurio, mentre l’aureola sarebbe stata scura e
nebulosa.
Le
numerose osservazioni eseguite dai più abili astronomi del tempo furono invece
assolutamente contraddittorie. Ci fu chi rilevò un alone molto luminoso intorno
al pianeta (J.F. Schmidt ad Atene, de Boë ad Anversa, Criswick a Greenwich,
ecc.). Ad altri era apparso molto
debole (Arcimis a Cadice, Proctor a
Londra, ecc.) o addirittura totalmente assente (S.-P. Langley negli USA, Klein a
Colonia, ecc.).
Il
punto brillante fu visto molto luminoso da alcuni (de Boë, Christie a Greenwich,
ecc.), indistinto da altri e moltissimi non lo rilevarono affatto. Fu invece
osservata la black drop durante l’uscita (Tebbutt in Australia,
Cacciatore a Palermo).
Al
Naval Observatory di Washington, Asaph Hall
cercò, con scrupolo, tracce del presunto satellite di Mercurio, ma senza
successo.
J.
Janssen, a Parigi, sostenne di aver osservato l’assorbimento prodotto
dall’atmosfera di Mercurio. L’osservazione di Janssen non fu però
confermata da Tacchini che, a Palermo, osservò il transito con uno
spettroscopio a fenditura stretta: nulla potei distinguere che accennasse
alla presenza di atmosfera nel pianeta.
Poco
dopo il transito, nell’agosto 1878, la Royal Astronomical Society mise
all’ordine del giorno di una sua seduta la discussione dei fenomeni osservati. Si prese anche atto, non senza riserve, del clamoroso
annuncio di Janssen della presunta osservazione di un’atmosfera di Mercurio.
L’orientamento della Society fu che i fenomeni ottici rilevati erano da
considerarsi soggettivi, i punti luminosi sul disco del pianeta erano
probabilmente prodotti da una doppia riflessione dell’immagine, sia a livello
dell’occhio sia all’interno del telescopio.