IL PIAZZALE DELL’ASTRONOMIA DI S.PIERO

Su iniziativa autofinanziata del

Gruppo Astrofili di S.Piero e dell’Associazione Culturale "Le Macinelle".

Il piazzale dell'astronomia oltre ad offrire un ottimo panorama è sempre in fase di espansione per arriavare alla creazione di un "parco astronomico". L'area dedicata all'osservazione del cielo è sempre aperta a tutti. Nel periodo primavera/estate il gruppo di ASTROFILI DI S. PIERO svolge in loco conferenze astronomiche con escursioni notturne ed osservazioni al telescopio.

Oltre a numerosi tabelloni divulgativi su, Sistema Solare, Stelle, Galassie, Costellazioni, ecc. sono state installate:
Una Meridiana Orizzontale a Mosaico, una Sfera Armillare, una Meridiana a Cubo Multifacce, una Rosa dei Venti, un Quadrante Mobile e una Meridiana Equinoziale tipo Cerchio di Ipparco. Vediamole nel dettaglio:

La meridiana orizzontale - su progetto di Barbara Blin.
Sulla meridiana qui rappresentata nella parte chiara troviamo le Linee Orarie, dalle otto del mattino a destra, alle dodici  al centro, alle cinque di sera  a sinistra ed è delimitata dalle due linee curve dei Solstizi, inoltre è tagliata in due dalla linea retta degli Equinozi.
Quando in estate il sole è alto sull’orizzonte l’ombra proiettata dallo stilo sarà corta, il 21 Giugno giorno del Solstizio d’Estate l’estremità dell’ombra toccherà la linea corrispondente.
Viceversa in inverno con il Sole   basso sull’orizzonte l’ombra sarà più lunga e il 21 Dicembre (minima altezza solare) cadrà sulla linea del Solstizio Invernale.
Il 20 Marzo e il 22 Settembre, giorni degli Equinozi, dal latino aequus, uguale e noctis, notte (12 ore di luce e 12 ore di buio) l’ombra dello stilo si proietterà sulla linea retta detta  Equinoziale.

La meridiana indica l’ora vera solare e quindi per leggerla correttamente, bisogna apporre alcune correzioni.

Per prima cosa nel periodo circa dall’inizio della primavera all’inizio dell’autunno, va tolta un’ora, quella legale, alle 13 saranno le 12, alle 12 le 11 e così via.
Inoltre in  Italia gli orologi sono tarati  sul meridiano dell’Europa Centrale, 15° Est, che passa per Termoli (CB) e l’Etna, ma poiché nella maggior parte delle regioni, che sono a ovest del meridiano, gli orologi indicano le ore in anticipo rispetto all’ora vera solare.
Dato che ad ogni grado corrispondono 4 minuti, a S.Piero la differenza in anticipo è di circa 19 minuti (circa 5 gradi), per esempio quando la nostra meridiana indicherà il mezzogiorno per il nostro orologio saranno le 11 e 41 minuti.

Ai 19 minuti che sono il dato base, vanno poi aggiunti o sottratti i minuti  indicati dall’Equazione del Tempo
(vedi Tabella), che tiene conto dell’oscillazione stagionale del cammino apparente del Sole nel cielo (Analemma).
Sembra tutto complicato ma con un  minimo di pratica risulterà chiaro.
Facciamo un altro esempio il 1° Maggio il valore dalla Tabella, Equazione del Tempo  indica -3, quindi  19 – 3 = 16 minuti, meno – un ‘ora (quella legale), per cui alle 13 e 16 minuti la nostra meridiana indicherà esattamente il mezzogiorno, semplicemente abbiamo sottratto un’ora più sedici minuti.

La sfera armillare
La sfera armillare riproduce un modello della   sfera celeste  inventato dall’ astronomo greco Eratostene   nel 255 a.C.  ed è anche nota come ASTROLABIO SFERICO.

La Sfera Armillare, nome che deriva dal termine Latino Armilla ( braccialetto,anello ) è uno strumento astronomico, i cui anelli rappresentano nei modelli più semplici ; l’orizzonte, l’equatore e il meridiano.
Tipicamente una palla che rappresenta la   Terra , o in seguito il   Sole , è posta al suo centro. Veniva usata anche per dimostrare il movimento delle   stelle  e dei pianeti   attorno alla Terra.
Esistono numerose versioni di sfere, dove oltre ai tre cerchi già citati, altri rappresentano, i paralleli, l’ eclittica (piano dell’orbita terrestre), l’asse polare, il percorso apparente del Sole, le orbite dei pianeti, della luna ecc.

Vi sono inoltre meridiane dette del tipo "a sfera armillare" dove l’asse polare che funge da stilo  proietta l’ombra  sulle ore tracciate all’interno del cerchio dell’equatore.
Le sfere armillari vennero sviluppate dai greci e furono usate come strumento didattico già nel  lt III° secolo a.C.   Con forme più grandi e precise erano usate anche come strumenti di osservazione, essendo le preferite di   Tolomeo .
Le sfere armillari divennero nuovamente popolari nel tardo   medioevo , nel XVI° secolo l'astronomo danese  lt Tycho Brahe   ( 1546 - lt 1601 ) costruì diversi di questi strumenti.
Scienziati   rinascimentali   e altre figure pubbliche spesso si facevano ritrarre con in mano una sfera armillare, che rappresentava le vette della  saggezza  e   della   conoscenza .
Le sfere armillari furono tra i primi apparati meccanici complessi.
Il loro sviluppo portò a miglioramenti nelle tecniche e nella progettazione di tutti gli strumenti meccanici.

La Meridiana a cubo multifacce
NELLA PARTE SUPERIORE DI QUESTA COLONNA DI GRANITO E’ STATA REALIZZATA UNA MERIDIANA  CUBICA MULTIFACCE

LE ORE SONO  INDICATE  ANZICHE’ DAL CLASSICO STILO, DA  GNOMONI DI OTTONE SAGOMATO,  POSTI ANGOLARMENTE  IN DIREZIONE DELL’ASSE POLARE NORD / SUD

SUL LATO SUD (QUELLO RIVOLTO VERSO IL MARE) VI E’ INCISA LA CLASSICA MERIDIANA DA PARETE CON LE ORE DALLE 6 DEL MATTINO ALLE 6 DI SERA

SUL LATO SUPERIORE TROVIAMO UNA MERIDIANA ORIZZONTALE CHE INDICA LE ORE  DALLE 5  ALLE 19

SUL LATO EST SONO INDICATE LE ORE DEL MATTINO DALLE 4 ALLE 11 E SUL LATO OVEST LE ORE POMERIDIANE DALLA UNA ALLE 8 DI SERA

IL LATO NORD VIENE ILLUMINATO DAL SOLE SOLO NEL PERIODO ESTIVO E COMUNQUE SONO ESCLUSE LE ORE CENTRALI, QUINDI  LE ORE INDICATE SONO DALLE 4 ALLE 7 E DALLE 17 ALLE 20.00

La Rosa dei Venti
La Rosa dei Venti è la rappresentazione schematica dei punti cardinali: Nord, Sud, Est e Ovest e delle direzioni da questi determinate, diffusasi a partire dalla Repubblica di Amalfi, ai tempi delle Repubbliche Marinare. Nel modello sopra una versione a 32 punte e i nomi dei relativi Venti.
I nomi delle direzioni NE, SE, SO e NO derivano dal fatto che la rosa dei venti veniva raffigurata, nella cartografia del Mediterraneo, al centro del Mar Ionio che diveniva così anche il punto di riferimento per indicare la direzione di provenienza del vento, ossia delle navi che anticamente erano spinte dai venti portanti che provenissero dalla loro poppa.
In quella posizione, le navi che provenivano da NE, giungevano approssimativamente dalla Grecia, che comprendeva anche la parte meridionale delle coste balcaniche e la Turchia orientale, da cui il nome Grecale per la direzione NE-SO; da SE giungevano navi provenienti dalla Siria, da cui il nome Scirocco per il vento da SE; a SO vi è la Libia, nome che anticamente definiva anche la Tunisia e l'Algeria, da cui il nome Libeccio per il vento da SO verso NE.
Infine da NO giungevano le navi salpate da Roma, la Magistra, da cui deriva il nome del vento che soffia da NO, Maestrale: la via "maestra" era infatti, fin dall'epoca romana, la via da e per Roma. Questi quattro venti con quelli che provengono dai quattro punti cardinali formano la rosa dei venti a 8 punte.
Diverse sono le ipotesi sull'origine del nome tramontana (spesso erroneamente associato al "tramonto"), soprattutto legate alle diverse tradizioni locali:secondo alcuni il nome deriva dalla locuzione latina intra montes o trans montes (ovvero al di là dei monti) riferita al fatto che spira dal cuore delle Alpi, ovvero dal nord storicamente conosciuto dai romani. Secondo una diversa tradizione il nome deriva dal paese di Tramonti (gli abitanti di Tramonti si chiamano Tramontani), situato a nord di Maiori; paese della repubblica marinara di Amalfi, il nome si sarebbe diffuso con le bussole che gli amalfitani usarono per primi in occidente. Nelle bussole non erano riportati i punti cardinali ma i venti, da cui il nome ancora diffuso di rosa dei venti per la stella di puntamento al centro del quadrante.

Ogni bussola recava, sullo sfondo, l'immagine di una rosa dei venti a 32 punte. L'orizzonte veniva così suddiviso in trentadue parti, che prendevano il nome di quarte; esse servivano come unità di misura approssimativa nelle manovre di accostamento (es: accosta due quarte a dritta).Per la forma che assumono nel disegnarle, prendono anche il nome di rombi.

Il quadrante
Il quadrante è uno strumento che può essere utilizzato per misurare l'altezza angolare di un corpo celeste rispetto alla linea dell'orizzonte. Esso ha una forma di quarto di cerchio, per misurare il valore di un angolo da 0 a 90°.
Tale strumento serviva di supporto specialmente alla navigazione. Esistono vari tipi di quadranti, il modello qui riprodotto è un quadrante mobile: lo strumento può ruotare in modo che con uno dei suoi due lati sia possibile traguardare l'astro, e quindi leggere l'angolo rispetto ad un filo a piombo, utilizzato come "lancetta" di misurazione.
Storia
L'origine viene fatta risalire ai Caldei ed ai Babilonesi. Tolomeo nel II secolo d.C. conosceva già questo strumento, ma prima di lui ne avevano fatto uso Ipparco di Nicea ed Eratostene. Nell'antichità era molto simile ad una lt sfera armillare; successivamente (VIII e IX secolo d.C.) gli arabi ne fecero derivare l'astrolabio piano, che fu usato fino all'inizio del Settecento. Cristoforo Colombo lo adoperò durante la prima attraversata verso le Indie.
Anticamente il quadrante era uno strumento fondamentale per gli astronomi, fino all'invenzione del telescopio; aveva diverse dimensioni, alcune erano enormi per fare in modo di dare letture di misurazioni più precise, occupavano intere stanze appositamente costruite.
Anche per i naviganti era uno strumento indispensabile, con il quale, misuravano l'altezza degli astri e potevano di conseguenza fare il punto del luogo in cui si trovavano. Ancora oggi viene usato, anche se con moderne trasformazioni è diventato uno strumento ottico di grande precisione (sestante).

Principio di funzionamento
Se noi con l'occhio puntiamo, attraverso i mirini della struttura, una stella, o il Sole attraverso i due forellini ; possiamo leggere il valore dell'angolo verticale (altezza astronomica) che il filo a piombo indica nella parte curva del settore contrassegnata da una gradazione in gradi su scala da 0 a 90.

Il cerchio di Ipparco
Uno dei più grandi astronomi dell’antichità fu Ipparco di Nicea, vissuto intorno al 130 a.C.
Il suo nome è legato in modo particolare agli Equinozi. Nel 134, a seguito dell’apparizione di una stella nova, decise di compilare un catalogo in cui registrare la posizione di tutte le stelle visibili e note. Confrontando i suoi calcoli con quelli tramandati da precedenti e più antiche osservazioni, si rese conto che tutto il sistema di riferimento delle coordinate aveva subito una sorta di slittamento.
Poiché riteneva che la differenza riscontrata non potesse essere addebitata ad errori di osservazione, coinvolgeva la quasi totalità delle stelle e si ripercuoteva maggiormente sulla loro longitudine arrivò alla conclusione che il sistema di riferimento delle coordinate delle stelle non era invariabile, ma soggetto ad un lentissimo, secolare spostamento.
Tale fenomeno oggi noto con il termine Precessione degli Equinozi, (precessione sta a significare che il punto degli Equinozi, che veniva, ed è tutt’ora, assunto quale punto di riferimento per le longitudini celesti, ogni anno si sposta di una minima quantità andando incontro al Sole, per cui la sua data tende ogni anno a verificarsi un po’ prima dell’anno precedente) fu in seguito spiegato e dimostrato da un altro grande della Scienza, forse il più grande di tutti, Newton, grazie alla Teoria della Gravitazione Universale che prevedeva necessariamente, nella sua applicazione al sistema Terra-Luna-Sole-Pianeti, un tale evento. Per individuare la data esatta del verificarsi dell’Equinozio, l’astronomo greco ideò uno strumento semplicissimo oggi noto come Cerchio di Ipparco.

Poiché l’Equinozio è il momento in cui il Sole, passando dall’emisfero Nord a quello Sud (o viceversa), giace esattamente sulla verticale dell’Equatore terrestre, se disponessimo un cerchio perfettamente parallelo all’Equatore in tale occasione, e solo in tale occasione, l’ombra proiettata dal cerchio su una qualunque superficie piana assumerebbe rigorosamente la forma di una linea, intersezione tra il piano del cerchio e il piano della superficie e l’ombra della parte alta del cerchio si proietterebbe esattamente sul bordo interno inferiore che, a differenza degli altri giorni, risulterebbe non illuminato ; in tutti gli altri giorni dell’anno il cerchio proietta un’ombra a forma di ellisse più o meno schiacciata.

Info: GRUPPO ASTROFILI DI S.PIERO
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