Lo studio delle eclissi antiche (2)

 

Oltre a fornirci interessanti letture, gli astronomi e gli storici che registrarono le eclissi centinaia di anni fa ci offrono un altro prezioso contributo.
Le loro osservazioni sono usate oggi per analizzare le variazioni di durata della rotazione terrestre.

Come si sa il periodo di rotazione della Terra su se stessa, la durata di un giorno cioè, non è costante, ma varia lentamente nel tempo. La variazione, un rallentamento, è essenzialmente dovuta alle forze di marea esercitate dal Sole e, soprattutto, dalla Luna. Questo rallentamento viene in parte compensato da un'accelerazione dovuta a meccanismi diversi come le interazioni elettromagnetiche fra il nucleo ed il mantello terrestri, la diminuzione del livello delle acque oceaniche o una possibile espansione del nucleo della Terra.

Per convenzione, un giorno solare medio dura 86400 secondi, il tempo è oggi segnato da orologi atomici di altissima precisione. Ma se avessimo potuto idealmente far partire uno di questi orologi 2500 anni fa insieme con un orologio sincronizzato con la rotazione terrestre, oggi troveremmo fra i due una differenza di circa 5 ore.

Questa differenza fra il "tempo medio" e il "tempo vero" è di grande importanza non solo per gli astronomi ed i loro calcoli di posizione, ma anche per tutte le altre attività umane legate a ore, calendari e spostamenti su terra, acqua e aria.
Oggi tali variazioni di durata del giorno sono studiate e misurate con osservazioni accurate di congiunzioni fra stelle e pianeti, osservazioni che richiedono l'uso di telescopi e orologi di grande precisione.
Ma le misure effettuate ci rendono conto solo delle variazioni che avvengono su una scala temporale relativamente breve, qualche decina di anni, un centinaio al massimo.

Uno dei pochi altri metodi disponibili per lo studio di queste differenze su scale di tempo più lunghe è lo studio delle eclissi antiche.

Consideriamo ad esempio l'eclissi di Sole del 136 a.C., totale a Babilonia e registrata molto accuratamente su alcune tavolette cuneiformi.

Studio sull'eclissi del 136 a.C.

Se proviamo a calcolare le circostanze di questo evento supponendo nei nostri calcoli che la rotazione della Terra sia e sia sempre stata uniforme, troviamo che la fascia di totalità dell' eclissi passa a circa 40° di longitudine ad ovest di Babilonia, quasi 3500 km. Tradotto in ore il nostro orologio atomico ideale sarebbe in anticipo di quasi 3 ore; in altri termini, la Terra è "in ritardo" di quasi tre ore rispetto a poco più di duemila anni fa.

Uno studio delle registrazioni affidabili di eclissi antiche, per la maggior parte cinesi e arabe ha portato alcuni studiosi (in particolare F.R. Stephenson, vedi il suo libro Historical Eclipses and Earth's Rotation, Cambridge Univ. Press, 1997) a dedurre che la durata del giorno si allunga di poco più di un millisecondo e mezzo (circa 1.7) per secolo.

Sembrerebbe un valore insignificante, ma l'effetto è cumulativo, il nostro pianeta ritarda di circa 45 secondi al secolo, quasi un quarto d'ora per millennio rispetto ad un ipotetico movimento perfettamente uniforme.

La tabella che segue riassume i dati di variazione per gli ultimi 3000 anni.
La colonna delta-T dà il ritardo accumulato dalla Terra da allora ad oggi che, ad esempio per il calcolo delle circostanze di un'eclissi, si traduce in uno spostamento in longitudine indicato nell'ultima colonna.

Epoca

delta-T
(sec)

Spostamento
in Longitudine (°)

2000 a.C.

54181 = 15h 03m

225.7°

1500 a.C.

39610 = 11h 00m

165.0°

1000 a.C.

27364 = 07h 36m

114.0°

500 a.C.

16800 = 04h 40m

72.7°

300 a.C.
14000 = 03h 53m
58.3°

0

10600 = 02h 56m

44.2°

500 d.C.

5700 = 01h 35m

23.7°

1000 d.C.

1600 = 00h 27m

6.8°

1500 d.C.

180 = 00h 03m

0.8°


Per concludere ecco una lista di tutte le eclissi totali di Sole visibili in Italia da quella descritta da Diodoro Siculo (310 a.C.) ai primi del 1600 insieme con la fonte, quando ne esiste una affidabile, in cui l'evento è citato o descritto (l'ora indicata è quella del massimo oscuramento del Sole).


Anno
Mese
Giorno
Ora
locale

Zona di
visibilità

Fonte

310

a.C.

ago

25

8.59

Sicilia

Diodoro Siculo

188

a.C.

lug

27

8.02

Roma

Tito Livio

418

d.C.

lug

19

12.12

Roma

540

d.C.

giu

20

10.09

Roma

812

d.C.

mag

14

13.14

Sicilia

840

d.C.

mag

5

13.18

Bergamo

Andrea da Bergamo

939

d.C.

lug

7

9.57

Nord Italia

968

d.C.

dic

22

10.29

Roma

Annales Farfenses

1033

d.C.

giu

29

12.32

Nord Italia (anulare)

Arnulfo da Milano

1086

d.C.

feb

16

14.01

Calabria/Sicilia

Goffredo Malaterra

1178

d.C.

set

13

12.52

Sicilia/Sardegna

Annales Siculi

1239

d.C.

giu

3

12.53

Firenze

Giovanni Villani -
Ristoro d'Arezzo

1386

d.C.

gen

1

11.23

Bologna/Roma

1431

d.C.

feb

12

14.15

Italia Centrale (parziale, 99%)

1567

d.C.

apr

9

12.01

Roma

Cristoforo Clavius

1605

d.C.

ott

12

13.58

Calabria

Giovanni Keplero



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