L’uomo ha iniziato ad osservare il cielo fin dai tempi più antichi. Dopo un iniziale stupore, la propensione dell’uomo nella ricerca dell’ordine e della periodicità degli eventi, lo ha portato a distinguere le stelle capaci di mantenere fisse le loro posizioni reciproche dal Sole, dalla Luna e dai Pianeti che si muovevano tra le stelle. La stessa parola pianeta significa “errante”. La visione del mondo è cambiata nel 1608 con l’invenzione del telescopio astronomico da parte di Hans Lippershey e Galileo Galilei. Oggi non riusciamo nemmeno lontanamente a percepire lo stupore di Galileo nell’osservare per la prima volta il disco di Giove. Quelle stelle vaganti, così erano concepiti i pianeti prima di allora, diventano con Galileo veri e propri mondi dotati di atmosfere e lune.
La visione generale del Sistema Solare però non cambiò e sebbene vennero scoperti due nuovi pianeti, Urano e Nettuno, gli oggetti celesti che costituivano il nostro sistema planetario rimasero invariati. Oltre ai suddetti pianeti, avevamo le lune ed una stella: il Sole. Sporadicamente vi era poi il passaggio delle comete, oggetti tanto belli quanto, all’epoca, misteriosi.
A partire dalla formulazione delle leggi di Giovanni Keplero prima (1609-1619) e della Legge di Gravitazione Universale di Isaac Newton poi (1687), la comunità scientifica iniziò a studiare le orbite dei pianeti caratterizzandole dal punto di vista fisico e matematico.
Fu in questo contesto che Johan Daniel Titius formulò nel 1766 quella che prese il nome di Legge di Titius – Bode. Johan Elert Bode fu colui che pubblicò formalmente tale legge nel 1772. Questa formula empirica descrive con buona approssimazione i semiassi maggiori delle orbite dei pianeti del Sistema Solare. In particolare, nella formulazione originale, la distanza media dei pianeti dal Sole seguiva la formula:
con n pari a 0,3,6,12, 24, 48, …
Quindi ad esempio Mercurio (n = 0) doveva trovarsi a a=4/10 =0.4 UA, Venere (n = 3) a a=7/10 =0.7 UA e la Terra (n=6) ad una unità astronomica dal Sole. Grazie all formula di Titius-Bode si riuscì così a calcolare la posizione di tutti i pianeti allora conosciuti del Sistema Solare e con gran successo riuscì a prevedere la posizione di Urano, scoperto nel 1781 da William Herschel.
Sebbene molto precisa e persino predittiva, la Legge di Titius-Bode non era giustificata da nessuna teoria fisica. Questo la portò spesso ad essere considerata dalla comunità scientifica come una mera coincidenza e non una legge fisica. Ancor oggi si discute se la legge di Titus-Bode possa essere una diretta conseguenza della formazione del Sistema Solare così come descritta dal Solar Nebular Disk Model.
Legge o coincidenza, all’appello mancava il pianeta con n = 24 posto a 2.8 UA dal Sole ovvero tra l’orbita di Marte e quella di Giove. Nel 1800 l’astronomo ungherese Franz Xaver von Zach e l’astronomo tedesco Johann Hieronymus Schroeter fondarono quello che è probabilmente il primo progetto di ricerca internazionale: la Himmelspolizey ovvero la polizia del cielo. Scopo del progetto era trovare il famoso pianeta mancante suddividendo la regione dell’eclittica in 24 regioni ciascuna assegnata ad un osservatorio astronomico europeo.
Il primo giorno di gennaio del 1801, l’astronomo italiano Giuseppe Piazzi trovò casualmente il pianeta mancante osservandolo come una debole stella in movimento nella costellazione del Toro. Le osservazioni vennero inviate da Piazzi a Zach. Sfortunatamente Piazzi si ammalò e non riuscì a seguire il moto del nuovo pianeta che andrò perso. Il matematico tedesco Carl Friedrich Gauss sviluppò un metodo di calcolo delle orbite usando un sistema limitato di osservazioni astronomiche. Questo metodo permise il 31 dicembre del 1801 all’astronomo tedesco Heinrich Wilhelm Olbers di ritrovare il pianeta mancante. Questo venne chiamato Cerere. Negli anni seguenti Olbers e l’astronomo tedesco Karl Ludwig Harding scoprirono altri pianeti in quella regione: Pallade (1802), Giunone (1804) e Vesta (1807). Dopodiché passarono 38 anni prima di scoprire il quinto pianeta, Astrea ad opera di Karl Ludwig Hencke nel 1845. Fino a quell’anno questi oggetti erano considerati pianeti sotto tutti gli effetti anche se al telescopio apparivano deboli e puntiformi. Nel 1846, venne scoperto Nettuno che pertanto era il tredicesimo pianeta del Sistema Solare. Dal 1845 comunque il numero di nuovi pianeti aumentò anno dopo anno tanto da essere classificati in una nuova classe di oggetti che William Herschel definì Asteroidi dal greco “simile ad una stella”. Nel 1891 erano circa 300 gli asteroidi scoperti. Ma quell’anno l’astronomo tedesco Maximilian Franz Joseph Cornelius Wolf utilizzò per la prima volta l’astrofotografia per la ricerca di nuovi asteroidi. Grazie a questa tecnica, da solo scoprì più di 200 asteroidi. Ad oggi sono conosciuti e confermati 546846 asteroidi. Solo pochi di questi hanno un diametro superiore ai 100 km e la loro massa non è generalmente sufficiente per conferire loro una forma sferica.
A partire dal 2006, gli asteroidi fanno parte, ad esclusione di Cerere, nella categoria dei Corpi Minori del Sistema Solare (Small Solar System Body – SSSB). In questa categoria fanno parte tutti gli oggetti del Sistema Solare che non sono né un pianeta, né un pianeta nano, né un satellite naturale.
Astrofotografia
Riscopriamo quanto imparato in questo articolo andando a fotografare i seguenti oggetti:
- Gli Asteroidi: riprendere gli asteroidi più luminosi al telescopio non è un’impresa impossibile. Basta inquadrare un campo stellare ove è presente un asteroidi ed effettuare più riprese. Confrontandole vedrete il suo spostamento relativo opprure sommandole l’asteroide in questione apparirà come una stella mossa. Qui sotto riportiamo ad esempio una ripresa dell’asteroide (2) Pallade.
- La galassia di Bode: Colui che pubblicò la legge di Titius – Bode è anche lo scopritore di M81 nota come “Galassia di Bode”. Scoperta nel 1774, questa galassia situata nella costellazione dell’Orsa Maggiore è facilmente individuabile con un piccolo binocolo. Nel 1914 un altro personaggio incontrato in questo articolo, Wolf, ne rilevò la rotazione; la prima volta per una galassia a spirale.
