Farlo con gli asteroidi
4/6. L’unità astronomica o la faticosa ricerca della distanza del Sole
L’angolo sotteso dalla parallasse solare è veramente minuscolo: corrisponde più o meno allo spostamento che noteremmo guardando alternativamente con l’occhio destro e poi col sinistro un oggetto lontano oltre un chilometro e mezzo. A parte la difficoltà intrinseca di osservare direttamente il Sole, vale il principio che, quanto più un corpo orbitante intorno al Sole è vicino alla Terra, tanto maggiore sarà l’angolo di parallasse che potremo misurare e più facile, perciò, derivare, grazie alla terza legge di Keplero, il valore che realmente interessa trovare, cioè la parallasse solare.
Sulla base di questo principio, dal XVII Secolo in poi gli astronomi utilizzarono attivamente le opposizioni di Marte e i transiti di Venere, situazioni in cui entrambi i pianeti si trovano più vicini a noi rispetto al Sole, per calcolare con la maggior accuratezza possibile la parallasse solare. Ma c’erano altri oggetti in orbita intorno al Sole che finivano talvolta per avvicinarsi alla Terra come e più di Marte e Venere: gli asteroidi. Inoltre, un asteroide osservato al telescopio appariva come un oggetto puntiforme, del quale era possibile misurare esattamente la posizione in un preciso istante: si poteva così eliminare la fastidiosissima incertezza temporale causata dalla “goccia nera”, che aveva influito sulle osservazioni dei transiti di Venere.
Fu proprio grazie alla misurazione della parallasse di alcuni asteroidi che si riuscì a ottenere, verso la fine del XIX Secolo, una misura dell’unità astronomica così precisa da essere considerata lo standard di riferimento per quasi un secolo.
Sir David Gill nacque ad Aberdeen in Scozia nel 1843. Folgorato dalle lezioni di James C. Maxwell, decise di mettere le sue capacità di provetto orologiaio al servizio della ricerca astronomica. Formatosi come autodidatta dopo aver interrotto gli studi per vicissitudini familiari, dedicò praticamente la sua intera carriera di astronomo alla ricerca della parallasse solare, viaggiando attraverso i continenti insieme alla moglie per realizzare il suo progetto. Nel 1889 organizzò una campagna internazionale di osservazioni dedicata a tre asteroidi: Iris, Victoria e Saffo. Dal calcolo della parallasse dell’asteroide Victoria, ricavò il valore di 8,801 secondi d’arco per la parallasse solare, che corrispondeva a una distanza media Sole–Terra di 149.480.000 km: secondo i calcoli di Gill, il Sole era dunque 1.745.000 km più vicino di quanto avesse stimato Eulero un secolo prima, basandosi sul transito di Venere del 1769.
Sarebbe stato tuttavia possibile ottenere una precisione ancora maggiore, se si fosse potuta misurare la parallasse di un asteroide ancor più vicino alla Terra. L’asteroide ideale per un simile esperimento apparve pochi anni dopo le misurazioni di Gill: si trattava di Eros, scoperto indipendentemente nella stessa notte del 13 agosto 1898 dal tedesco Gustav Witt e dal francese Auguste Charlois. 433 Eros è un cosiddetto NEA (Near-Earth asteroids), uno dei circa 9.000 asteroidi attualmente noti, le cui orbite, gravitazionalmente instabili sul lungo periodo, portano questi corpi ad avvicinarsi notevolmente al nostro pianeta. L’orbita ellittica di Eros conduce l’asteroide, quando è in opposizione al Sole, fino a pochi milioni di chilometri dalla Terra. L’ultima volta è accaduto nel 2012, quando ha toccato, il 31 gennaio, la distanza minima di 26.729.000 km. Simili avvicinamenti si erano verificati anche nel 1901 e nel 1931 e furono ovviamente sfruttati dagli astronomi dell’epoca per misurare con grande precisione la parallasse dell’asteroide e ricavare da quella la parallasse solare.
Eugene Rabe, un astronomo dell’Osservatorio di Cincinnati, riesaminò successivamente tutti i dati delle osservazioni di Eros tra il 1926 e il 1945, applicando una correzione in cui teneva conto degli effetti gravitazionali della Terra, di Marte, di Mercurio e di Venere sull’orbita di Eros. Ciò lo condusse a rideterminare la distanza del Sole in 149.530.000 ± 10.000 km.
