Perché il cielo notturno cambia durante l'anno

Ogni stella sorge circa 4 minuti prima ogni notte, per un totale di 2 ore al mese.

Stessa ora, stelle diverse

Esci alle 21 in gennaio: Orione è alto verso sud. Esci alle 21 in luglio: Orione non si vede e al suo posto trovi lo Scorpione e il Triangolo estivo. Le stelle non si sono spostate. Cambia la posizione della Terra lungo l'orbita e, di conseguenza, la direzione verso cui è rivolta la sua metà notturna. Di notte guardiamo dalla parte opposta al Sole e, nell'arco di un anno, questa direzione percorre tutto il cielo.

La Terra impiega 365.25 giorni a compiere un giro attorno al Sole, quindi ogni giorno avanza lungo l'orbita di circa 360° ÷ 365.25 ≈ 0.986°, all'incirca un grado. Dalla Terra sembra che il Sole si sposti di un grado al giorno verso est rispetto alle stelle sullo sfondo. Per riportare il Sole al meridiano ogni giorno, la Terra deve ruotare di circa 361°, non di 360°. Quel grado in più richiede circa 4 minuti: è la differenza tra il giorno solare di 24 ore e il giorno siderale di 23 ore e 56 minuti.

I nostri orologi seguono il Sole, perciò le stelle sono in anticipo rispetto a loro. Una stella sorge circa 4 minuti prima ogni notte: mezz'ora prima dopo una settimana, 2 ore dopo un mese, 6 ore dopo tre mesi. Dopo un anno intero gli anticipi si sommano fino a 24 ore e la stella torna al punto di partenza alla stessa ora. Prova nel modello: mantieni l'ora sulle 21:00 e avanza di un mese alla volta. Il cielo si sposta di circa 30°, equivalenti a due ore di rotazione.

L'eclittica e lo zodiaco

Il percorso annuo del Sole tra le stelle è l'eclittica. È inclinata di 23.44° rispetto all'equatore celeste perché l'asse terrestre ha la stessa inclinazione, secondo il valore riportato nella scheda della Terra della NASA. Attiva Eclittica nel modello per vederla come una linea dorata. Le costellazioni attraversate dall'eclittica formano lo zodiaco. L'elenco tradizionale ne comprende dodici, ma con i confini dell'IAU il Sole attraversa anche una tredicesima costellazione: Ofiuco, il portatore di serpenti. L'ufficio per l'educazione dell'IAU le elenca tutte e tredici; secondo EarthSky, il Sole si trova davanti a Ofiuco all'incirca dal 30 novembre al 18 dicembre. Inoltre, le costellazioni non hanno tutte la stessa estensione: il Sole rimane davanti alla Vergine per circa un mese e mezzo e davanti allo Scorpione solo per circa una settimana. I segni astrologici sono un'altra cosa: dodici settori uguali di 30° dell'eclittica, senza fondamento scientifico.

L'inclinazione dell'eclittica spiega anche le stagioni nel cielo. Al solstizio di giugno il Sole si trova 23.44° a nord dell'equatore celeste, quindi a Seul la sua altezza a mezzogiorno è 90° − 37.57° + 23.44° ≈ 75.9°. Al solstizio di dicembre è 23.44° a sud e a mezzogiorno raggiunge solo circa 29.0°. Un Sole alto resta sopra l'orizzonte più a lungo e riscalda il terreno più direttamente: è estate. La stessa geometria vale di notte: il Sole invernale è basso, perciò le notti sono lunghe e il tratto dell'eclittica visibile nelle notti invernali, attraverso Toro e Gemelli, si trova in alto.

Un calendario del cielo serale dalla Corea

La tabella è stata verificata con il modello per Seul e puoi controllarla anche tu: imposta il 15 aprile alle 21:00 e il Leone si trova vicino al meridiano, a quasi 70° di altezza; imposta il 18 ottobre e Pegaso e il Cigno sono alti, mentre Orione non è ancora sorto. La precessione sposta lentamente tutte queste date. Sky and Telescope osserva che le date di ingresso del Sole in ciascuna costellazione slittano di circa un giorno ogni 70 anni.