Analemma Spiegato: Come Crearlo Facilmente
Ottenere quelle straordinarie immagini del Sole che compie strane curve nel cielo non è un lavoro veloce: richiede un intero anno! In questo articolo, ti spiegheremo come funzionano queste curve e come puoi creare il tuo analemma con solo pochi tocchi.
Contenuti
- Cos'è un analemma?
- Come creare il tuo analemma
- Qual è il significato dell'analemma?
- Perché l'analemma è a forma di otto?
- Com'era l'anello analemma nel passato?
- Com'è l'analemma sugli altri pianeti?
- Conclusione
Cos'è un analemma?
Un analemma è la curva chiusa che assomiglia a un otto allungato creato dal Sole nel cielo durante un anno se catturi la sua posizione alla stessa ora ogni giorno da un punto fisso. In astronomia, il termine "analemma" è usato in riferimento al Sole, ma anche le curve a otto della Luna sono comunemente chiamate analemmi, sebbene siano create in modo leggermente diverso.
Realizzare una foto di un analemma è conosciuto come una delle attività più difficili e che richiedono più tempo in astrofotografia! Devi posizionare una fotocamera in un punto fisso e scattare foto al Sole più volte durante l'anno, sempre alla stessa ora del giorno. Poi dovresti sovrapporre tutte queste foto insieme per ottenere il risultato finale. A proposito, l'aspetto degli analemmi dipende da molti fattori che discuteremo in seguito.
Analemma dell'Emisfero Nord vs Emisfero Sud
Parliamo di come appare l'analemma in diversi luoghi della Terra; supponiamo di realizzare un analemma intorno a mezzogiorno solare, quando il Sole è al punto più alto nel cielo.
Gli analemmi catturati nell'Emisfero Nord appaiono come un otto con un anello più piccolo in cima. Se catturassimo un analemma al Polo Nord, vedremmo solo la metà superiore di un otto verticale.
Nell'Emisfero Sud, l'anello più piccolo è sotto quello più grande. Al Polo Sud, solo la metà superiore (l'anello più grande) sarebbe visibile sopra l'orizzonte.
Ricorda che il Sole è più alto nell'analemma in estate (giugno nell'Emisfero Nord, dicembre nell'Emisfero Sud) e più basso in inverno. I tempi intermedi completano il resto del modello. Per catturare un otto in piedi, crea un analemma vicino a mezzogiorno solare. Per catturare un analemma inclinato, scegli un tempo prima o dopo che il Sole raggiunge il mezzogiorno solare.
Come creare il tuo analemma
Ci sono due modi per creare un analemma da soli: il modo difficile e il modo facile. Qui scegliamo la via facile, ma se ti senti avventuroso, puoi trovare tutti i passaggi complicati su Instructables.com. Ecco come puoi costruire un analemma per qualsiasi luogo in solo un minuto:
- Apri l'app gratuita Sky Tonight (scaricala qui se non ce l'hai ancora);
- Individua il Sole sulla mappa del cielo e toccalo;
- Premi la piccola icona della fotocamera che appare in basso;
- Ecco, hai un analemma solare!
- Sovrapponi l'analemma all'immagine della tua fotocamera toccando due volte la grande icona rotonda blu.
Puoi regolare l'aspetto dell'analemma utilizzando il pannello in basso. Quattro delle cinque icone inferiori controllano la visualizzazione della data, la visibilità sotto l'orizzonte, la densità del modello e la visualizzazione della linea. La prima icona della fila passa tra diversi tipi di curve.
Come creare curve per la Luna e altri oggetti celesti
Il divertimento non finisce qui. L'applicazione "Sky Tonight" ti consente di creare curve interessanti anche per altri oggetti celesti, come la Luna, i pianeti, i pianeti nani (eccetto Plutone), gli asteroidi e le comete!
Le curve a forma di otto della Luna sono particolarmente interessanti. Assomigliano all'analemma, ma per crearle, si segna la posizione della Luna con un leggero ritardo — ogni 24 ore e 51 minuti invece delle solite 24 ore. Questo rappresenta il tempo necessario affinché la Luna torni nella stessa posizione nel cielo. L'intera curva copre la durata di un mese lunare.
Per creare curve per altri oggetti, segui gli stessi passaggi, come per il Sole. È anche possibile modificare le impostazioni utilizzando le icone nella parte inferiore del pannello espandibile.
Qual è il significato dell'analemma?
Esiste un tempo solare apparente, che varia durante l'anno a causa del modo in cui la Terra orbita attorno al Sole. C'è anche un tempo solare medio — un tempo costante mantenuto dalla maggior parte degli orologi e che sarebbe misurato dall'osservazione se il Sole viaggiasse a una velocità apparente uniforme durante tutto l'anno. La differenza tra il tempo solare apparente e il tempo solare medio è conosciuta come equazione del tempo. Un analemma, catturato ogni giorno allo stesso tempo solare medio, è essenzialmente un diagramma dell'equazione del tempo.
La Terra ha un'orbita leggermente ellittica e, quando è più vicina al Sole (intorno a gennaio ogni anno), si muove più velocemente a causa delle forze gravitazionali. Inoltre, l'asse terrestre è inclinato: l'emisfero settentrionale del nostro pianeta è inclinato verso il Sole da marzo a settembre, mentre l'emisfero meridionale è inclinato verso il Sole da settembre a marzo.
Gli effetti combinati dell'orbita ellittica e dell'inclinazione comportano che la lunghezza di ogni giorno solare sia leggermente diversa dal giorno precedente. Ecco perché il tempo solare apparente varia durante l'anno. Ad esempio, a novembre, il tempo solare apparente potrebbe essere 16 minuti avanti rispetto al tempo solare medio, a febbraio è 14 minuti indietro, e ad aprile e settembre, i due tempi si incrociano, continuando in un ciclo senza fine.
Perché l'analemma è a forma di otto?
L'analemma appare come un otto leggermente allungato a causa dell'inclinazione assiale della Terra e della sua orbita ellittica. Ecco come funziona.
La forma di base a otto dell'analemma deriva principalmente dall'inclinazione dell'asse terrestre. A causa dell'inclinazione, dal punto di vista del Sole, la Terra sembra oscillare mentre orbita attorno al Sole. E a causa di questo oscillare, vista da una posizione fissa sulla Terra, il Sole sembra creare il modello a otto nel cielo terrestre. Senza l'inclinazione assiale, l'analemma sarebbe ovale. All'equatore, sarebbe una linea retta da ovest a est.
L'asimmetria dell'analemma è dovuta all'orbita ellittica della Terra. Se l'orbita terrestre fosse circolare, i loop superiori e inferiori dell'analemma sarebbero identici.
In diversi momenti dell'anno, la Terra si avvicina e si allontana dal Sole. Vicino al punto più vicino al Sole (perielio a gennaio), il nostro pianeta accelera, quindi il Sole disegna un loop più grande nel nostro cielo. Se guardi gli analemmi catturati da diverse località, vedrai che il modello dell'analemma diventa meno denso e più largo ovunque intorno a gennaio.
La Terra ruota una volta sul suo asse in circa 23 ore e 56 minuti (questo è chiamato un giorno siderale). Ma ci vogliono circa 4 minuti in più perché il Sole ritorni allo stesso punto nel cielo o al meridiano locale (questo è chiamato un giorno solare).
In due giorni consecutivi, il nostro pianeta deve ruotare un po' di più sul suo asse perché il Sole ritorni nello stesso posto. Durante un singolo giorno siderale, la Terra ruota di 360° e, per completare il giorno solare, deve ruotare di 1° in più (per un totale di 361°). E poiché la velocità dell'orbita terrestre cambia, cambia anche l'angolo supplementare che la Terra deve ruotare per riportare il Sole attraverso il meridiano.
Vicino al perielio, la Terra accelera e deve ruotare un po' di più. Pertanto, il sole impiega più tempo a spostarsi da un mezzogiorno solare al successivo. Quando i nostri orologi dicono che è mezzogiorno, il Sole non ha ancora raggiunto il meridiano locale. Il contrario accade vicino all'afelio, quando la Terra si muove più lentamente nella sua orbita. In quel momento, la Terra non deve fare un angolo così grande per riportare il Sole sopra il meridiano locale. Quando il nostro orologio dice mezzogiorno, il Sole ha già attraversato il meridiano locale.
È anche importante se il perielio della Terra coincide con un solstizio o un equinozio. Quando il perielio della Terra coincideva con un solstizio, come accadeva 750 anni fa, l'analemma aveva un asse di simmetria nord-sud. Oggi, la Terra raggiunge il perielio circa 12 giorni dopo il solstizio d'inverno, quindi l'analemma è leggermente inclinato.
Com'era l'anello analemma nel passato?
Come abbiamo già menzionato, l'aspetto dell'analemma dalla Terra dipende dalla latitudine e dall'ora del giorno. Ma essi apparivano anche diversamente nel passato e appariranno diversamente in futuro. Diamo uno sguardo rapido a cosa esattamente è cambiato nel tempo.
A causa della lenta precessione dell'asse terrestre e di altri fattori, gli equinozi e il punto del perielio della Terra si spostano gradualmente lungo l'eclittica. Ora, si stanno lentamente avvicinando l'uno all'altro. Nel 1246, il perielio si è verificato nella data del solstizio di dicembre; nel 6489, si verificherà all'equinozio di marzo, nel 11.732 – al solstizio di giugno, e nel 16.974 all'equinozio d'autunno. I loop delle curve dell'analemma sono diversi in tutti questi casi.
Nel lungo termine, sia l'eccentricità che la longitudine del perielio subiscono cambiamenti significativi. Per esempio, circa 100.000 anni fa, l'orbita della Terra era molto più ellittica di oggi, con un'eccentricità di circa 0,0473. Circa 98.500 a.C., il perielio coincideva con l'equinozio di settembre, facendo inclinare leggermente l'analemma. Circa 93.000 a.C., il perielio coincideva con il solstizio di dicembre. A causa di ciò e di una maggiore eccentricità, l'analemma sembrava una goccia!
Com'è l'analemma sugli altri pianeti?
Gli analemmi, quelle forme create dalla posizione del Sole nel cielo nel corso di un anno, variano da pianeta a pianeta. Ognuno ha il proprio aspetto unico, ed ecco un semplice riassunto.
Prendiamo Marte, per esempio. Il suo analemma assomiglia a una lacrima a causa di una combinazione di fattori come un'alta eccentricità (0,0934 rispetto allo 0,0167 della Terra) e il suo perielio e afelio che si allineano con gli equinozi.
Ora, l'analemma, visto da Mercurio, è molto semplice. Con un piccolo inclinazione assiale (meno di un grado), il suo analemma è solo un punto. Gli analemmi di Venere e Giove hanno una forma ellittica. Saturno? Pensate a una lacrima con un piccolo anello. Nettuno e Urano? Mostrano un modello di otto disteso anche loro.
Conclusione
Un analemma potrebbe sembrare solo il percorso apparente del Sole nel cielo durante l'anno, ma è molto più complicato nel mondo dell'astronomia. La sua forma è influenzata da molti fattori e la sua spiegazione coinvolge matematica complessa. In questo articolo, abbiamo scomposto questo termine in un linguaggio semplice. Inoltre, abbiamo condiviso un modo rapido per chiunque di creare il proprio analemma in soltanto un minuto. Scarica l'app Sky Tonight — è il tuo modo facile per capire l'astronomia!
