La luce zodiacale e il gegenschein
Due fenomeni di riflessione della luce solare
Petr Horálek è un astrofotografo ceco, ambasciatore fotografico dell’ESO per le sue magnifiche immagini del cielo notturno, fotografato dai luoghi in cui sorgono i grandi telescopi dell’osservatorio europeo, sulle ande cilene.
L’immagine qui riprodotta in versione “mini” è valsa a Horálek il premio per la migliore astrofotografia del mese di gennaio 2017, offerto dalla Società Astronomica Ceca. Dopo un complesso lavoro di fusione e calibrazione di sette diversi segmenti d’immagine, Horálek è riuscito a ottenere una vista della Via Lattea in cui appare con grande chiarezza un fenomeno ottico molto sfuggente e difficile da osservare: la cosiddetta luce zodiacale.
Si tratta di una tenue illuminazione del cielo notturno, causata dalla riflessione della luce solare su uno sparso disco di polveri interplanetarie che si estende molto oltre l’orbita terrestre e che si trova sul piano dell’eclittica, cioè il piano che contiene l’orbita apparente del Sole osservato dalla Terra. La luce diffusa dai microscopici grani di polvere si chiama luce zodiacale proprio perché appare nel piano occupato dalle costellazioni dello zodiaco, visitate dal Sole nel corso dell’anno.
La luce zodiacale, che nella foto di Horálek si può ammirare sulla destra dell’immagine, ha una forma grosso modo triangolare. Può essere osservata in primavera subito dopo il tramonto e in autunno subito prima dell’alba, ma da cieli privi di inquinamento luminoso e nelle notti senza Luna. È chiamata anche falsa aurora perché sembra annunciare il sorgere del giorno, con il quale invece non ha nulla a che fare, essendo un fenomeno notturno.
Sulla sinistra della foto si può ammirare un altro fenomeno ottico determinato dalla riflessione della luce solare da parte delle polveri diffuse nel sistema solare: il gegenschein. Il nome, preso dalla lingua tedesca, potrebbe essere tradotto in italiano come “contro-bagliore”. È, in sostanza, una sorta di ovale luminoso che compare all’interno della stessa luce zodiacale, ma in posizione esattamente opposta a quella in cui si trova il Sole. Il gegenschein è prodotto, infatti, da particelle di polvere che sono in quel momento pienamente illuminate dal Sole. È un po’ l’equivalente della Luna piena, solo che, in questo caso, a ricevere la luce solare non è il nostro satellite ma la zona del disco di polveri sparse sul piano dell’eclittica che si trova in quel momento in posizione anti-solare.
I grani di polvere che producono la luce zodiacale sono piccolissimi: hanno diametri compresi tra 10 e 300 micrometri (un micrometro è un milionesimo di metro) e masse nell’ordine dei 150 microgrammi, cioè 150 milionesimi di grammo. Sono inoltre estremamente sparsi: è stato calcolato che, se ogni grano avesse la grandezza di un millimetro (invece che di pochi micrometri) e avesse la stessa albedo della Luna (cioè una riflettività molto bassa), basterebbe comunque la presenza di un solo grano ogni 8 km per ottenere l’intensità osservata della luce zodiacale.
L’origine delle polveri che formano il disco interplanetario che produce la luce zodiacale è stata a lungo dibattuta. La teoria più accreditata è che questo tenue tappeto di grani si origini dalla frammentazione di comete di breve periodo, principalmente di quelle soggette all’infuenza gravitazionale di Giove.
Un’ultima curiosità riguarda l’orientamento della fotografia di Horálek. Poiché si tratta di una ripresa del cielo osservato dal Cile, cioè dall’emisfero meridionale, gli oggetti celesti riconoscibili nell’immagine appaiono sottosopra rispetto al modo in cui siamo abituati a vederli nei cieli dell’emisfero settentrionale. La cosa è particolarmente visibile con il complesso formato da Antares, M4, Sigma Scorpii e Rho Ophiuchi, visibile proprio al centro dell’immagine, sulla sinistra della banda obliqua del disco galattico. L’osservatore attento noterà che questi oggetti sono capovolti di 180° rispetto a come appaiono nella bellissima immagine di Sebastian Voltmer, pubblicata in un post recente.
Chi è interessato a vedere la fotografia a piena risoluzione della Via Lattea immersa nella luce zodiacale può scaricarla dal sito dell’ESO: è un’immagine da 140 MB, che misura 18510 x 4757 pixel.
