ELEMENTI DI ARCHEOASTRONOMIA

Un'attività che pare sia stata sviluppata sia dall'uomo preistorico che dai popoli di epoca successiva fu lo sviluppo di appropriate tecniche di calcolo utili a predire le eclissi di Sole e di Luna. Un'eclisse di Sole o di Luna per avvenire in una certa regione geografica richiede che siano soddisfatti un certo numero di vincoli di tipo astronomico.

Il meccanismo dell’eclisse di Sole

Il vincolo principale è la posizione reciprocamente favorevole del Sole, della Terra e della Luna, ma essa implica tutta una serie di circostanze che vale la pena di prendere in considerazione. In prima approssimazione è possibile affermare che una data eclisse può essere visibile in una certa regione geografica e in un certo giorno dell'anno qualora il Sole, la Luna e la Terra ritornino dopo un certo tempo ad allinearsi nello stesso modo nello spazio; questo si verifica ogni 6585 giorni solari medi corrispondenti a 18 anni e 11 giorni di tempo medio. Tale ciclo, detto Ciclo di Saros è tale per cui la sequenza delle eclissi si ripete nello stesso ordine del cislo di Saros precedente.

Il termine "Saros" è di origine babilonese, popolazione ai cui sacerdoti-astronomi è accreditata la scoperta di questo ciclo. La spiegazione del perché esiste questa ciclicità nel succedersi delle eclissi è molto semplice se si prendono in esame le cinque periodicità fondamentali del moto lunare. Va comunque notato che almeno due dei cinque cicli lunari, il Sinodico e il Siderale, erano probabilmente già noti all'uomo del Neolitico e dell'età del Bronzo in Europa, ma anche in altre aree del mondo antico. Questa affermazione è basata su almeno tre elementi. Il primo è che con appropriati allineamenti di pietre o pali in legno era possibile, mediante osservazioni portate avanti per lungo tempo, arrivare ad avere una visione abbastanza completa dell'andamento del moto apparente lunare. La seconda ragione si basa sul fatto che dalla sola osservazione della Luna nel cielo continuata per molti anni è possibile accorgersi delle ricorrenze delle sue posizioni rispetto al Sole e alle stelle, quindi accorgersi senza troppa difficoltà che le stesse si ripetono e stabilire anche approssimativamente le loro periodicità.

La terza ragione, la più immediata, richiede solamente di registrare con qualche mezzo, anche mnemonico, la sequenza delle eclissi osservata durante un periodo di circa un secolo. In questo modo è facile accorgersi che le eclissi si ripetono nello stesso ordine dopo un ciclo di circa 19 anni. Dopo due generazioni di sacerdoti-astronomi che osservarono assiduamente le posizioni della Luna nel cielo, la terza generazione può essere tranquillamente in grado di predire correttamente il succedersi delle eclissi.

Dopo questa divagazione ritorniamo al nostro proposito di spiegare le peculiarità del moto lunare e in particolare il perché dell'esistenza del ciclo di Saros e di quello di Metone che verrà introdotto tra poco.

Orbita del Sole e della Luna proiettate sulla sfera celeste. Le eclissi sono possibili quando sia il Sole che la Luna sono posti ai nodi N1 e N2. Se i due astri sono allo stesso nodo l’eclisse è solare, se i due astri occupano i nodi opposti allora l’eclisse è lunare.

Dopo ogni rivoluzione sinodica (29,5306 giorni solari medi) il Sole e la Luna ritornano ad essere in congiunzione l'un con l'altra. Dopo ogni rivoluzione draconitica (27,21222 giorni solari medi) la Luna ritorna al nodo ascendente della sua orbita. Dopo ogni rivoluzione anomalistica (27,5545 giorni solari medi) la Luna ritorna al perigeo. Si nota subito che 223 cicli sinodici equivalgono a 242 cicli draconitici ed anche a 239 rivoluzioni anomalistiche con un piccolo errore. Tutte queste corrispondenze equivalgono ad un ciclo di Saros cioè a 18 anni e 11 giorni di tempo medio. Dopo un ciclo di Saros il Sole, la Luna e la Terra sono situate, con grande approssimazione, nella stessa reciproca posizione nello spazio quindi le eclissi si ripeteranno nello stesso ordine, ma a causa del piccolo errore che abbiamo sottolineato prima, esse non si ripeteranno esattamente negli stessi giorni. È facile dimostrare che al fine di effettuare una previsione precisa della data di cadenza di una eclisse, sia lunare che solare, la sola conoscenza del ciclo di Saros non è sufficiente. Prendendo nuovamente in esame le caratteristiche del complicato moto lunare diventa chiaro che la Luna ritorna 255 volte al nodo ascendente della sua orbita ed anche 235 volte alle sizigie in 19 anni solari medi esatti a meno di un piccolo errore. Ciò implica che durante un periodo di 19 anni solari medi la Luna descrive 255 rivoluzioni draconitiche, ma anche 235 rivoluzioni sinodiche, quindi dopo 235 lunazioni equivalenti a 6940 giorni solari medi le eclissi si ripeteranno esattamente negli stessi giorni. Esistono anche in questo caso dei piccoli errori che propagandosi producono la mancanza della eclisse predetta, ma ciò avviene molto raramente. Il ciclo di 19 anni solari medi fu scoperto ne V secolo a.C. da un astronomo greco di nome Metone da cui ne derivò la denominazione. Un ciclo di Metone però contiene un numero non intero di rivoluzioni anomalistiche, di conseguenza la distanza tra la Terra e la Luna subirà variazioni da una eclisse all'altra, anche se corrispondenti all'interno di un ciclo e del suo precedente. La conseguenza di questo fatto è che i diametri apparenti della Luna e del Sole varieranno producendo eclissi totali o anulari, quindi il ciclo di Metone consente la predizione accurata della cadenza di un eclisse, ma non del suo tipo. Questo fatto è però solamente incidentale in quanto in realtà il Ciclo di Metone non ha nulla direttamente a che vedere con le eclissi. Infatti affermare che il ciclo di Metone permette di prevedere ragionevolmente il succedersi delle eclissi è vero, ma che esso sia stato messo a punto per fare questo è completamente falso. La previsione delle eclissi è da ritenersi solamente un fortuito e utile sottoprodotto dell'uso del Ciclo di Metone. Infatti sappiamo che un Ciclo Metonico può essere ottenuto sommando al Ciclo di Saros un anno lunare. Infatti: 18 anni e 11 giorni + 354 giorni = 19 anni solari medi e questo ci dice subito che ogni 235 lunazioni complete quello che si ripete alla stessa data è solamente una generica fase lunare, cioè una posizione reciproca del Sole, della Luna e della Terra, quindi dopo un Ciclo di Metone la Luna tornerà presso le stesse stelle di sfondo sulla Sfera Celeste presentando la stessa fase. Facciamo un esempio: prendiamo la prima data di novilunio dell'anno 1995, essa cadde il 1 Gennaio. Alla domanda: "In quali anni futuri il primo novilunio dell'anno cadrà il 1 Gennaio?" si potrà rispondere che il novilunio al 1 Gennaio cadrà negli anni: 1995 + 19 = 2014, 2014 + 19 = 2033, 2033 + 19 = 2052 e così via. Ovviamente siccome l'eclisse di Sole avviene obbligatoriamente al novilunio è chiaro che 19 anni dopo sarà possibile ottenere approssimativamente nello stesso giorno dell'anno il novilunio e nello stesso giorno la Terra, dopo 19 rivoluzioni orbitali complete, ritorna ad essere nella stessa configurazione rispetto al Sole e alla Luna. La conseguenza è che se il novilunio di partenza corrispondeva ad una eclisse allora ogni 19 anni avverrà di nuovo l'eclisse alla stessa data di calendario. Solamente in questo caso il Ciclo di Metone è uno strumento utile a prevedere le eclissi; infatti se si applica il Ciclo di Metone ad un novilunio qualsiasi in corrispondenza del quale non avviene alcuna eclisse allora nessuna eclisse potrà mai essere predetta con detto ciclo. I vincoli sulle periodicità richiesti dal ciclo di Metone sono più ridotti rispetto a quelli richiesti dal ciclo di Saros in quanto il primo non richiede un numero intero di rivoluzioni anomalistiche, quindi è nostra opinione che anche quest'ultimo potesse essere conosciuto in Europa ben prima che Metone lo scoprisse indipendentemente in Grecia durante il V secolo a.C. La motivazione di ciò va ricercata nella correlazione tra lunghe serie di osservazioni del moto lunare portate avanti per lunghi periodi di tempo. Infatti se un sacerdote astronomo dell’antichità avesse avuto a disposizione un elenco di eclissi lunari e solari avvenute nell'arco di un secolo si sarebbe accorto facilmente che ciascuna delle eclissi entro un ciclo di 19 anni avveniva alla stessa data solare della sua corrispondente accaduta 19 anni prima e di quella accaduta 38 anni prima e così via. Era quindi immediato per lui, conoscendo un primo elenco di eclissi distribuite su un ciclo di 19 anni solari medi, calcolare la data dell’eclisse corrispondente successiva aggiungendo 19 anni solari per ogni ciclo trascorso da quello di riferimento. Continuando con la nostra analisi dei cicli di ricorrenza delle eclissi è facile calcolare che all'interno di un ciclo di Saros possono essere visibili su tutta la terra 72 eclissi, normalmente 43 solari e 29 lunari. Ogni anno possono avvenire da un minimo di 2 ad un massimo di 7 eclissi con il vincolo che quando in un dato anno avvengono solo 2 eclissi esse devono essere obbligatoriamente solari. A causa della variazione ciclica dell'inclinazione dell'orbita della Luna, le eclissi solari e lunari devono avvenire spaziate di un intervallo di 173.3 giorni o un multiplo intero di questo valore. Ricordiamo, per concludere questa parte dedicata al moto lunare, che al di la delle esigenze di calendario, la predizione delle eclissi poteva rivestire un’importanza fondamentale dal punto di vista religioso e rituale presso le popolazioni antiche come è effettivamente documentato.

(Continua-)

(Autore:Adriano Gaspani, aprile 2008)

Sezioni correlate in questo sito:

	1^ parte di questo lavoro
	2^parte di questo lavoro
	Archeoastronomia

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Pubblicato in questo sito in ottobre '09