L'osservazione di Marte nel 1997 di Alan MacRobert Tratto da Sky & Telescope (Edizione italiana a cura di Mario Farina)

In alto: Le caratteristiche di Marte nei disegni di un astrofilo eseguiti nel 1994-95 e ricostruiti nell'immagine computerizzata. La mappa è stata proiettata su un globo e ruotata ad intervalli di 45° (la longitudine del meridiano centrale CM è indicata in gradi) per simulare l'aspetto attuale del pianeta. Il sud è in alto ed il disco è inclinato corrispondentemente al suo aspetto in questa stagione. Clicca sull'immagine per vedere un'immagine più grande (37K jpeg). O guarda la nostra animazione che mostra il pianeta mentre ruota sull'asse (60K gif). Si ringrazia Daniel Troiani.

MARTE E' TORNATO, più che mai. Il pianeta rosso raggiungerà l'opposizione il 17 marzo quando si troverà opposto al Sole e quindi visibile tutta la notte. E Marte è tornato anche nei pensieri degli studiosi e del pubblico come non succedeva dal 1976, quando i Viking lander cercarono le prove della vita sul pianeta. La sensazionale possibilità che dei microbi siano vissuti nel profondo delle sue rocce circa 3,5 miliardi di anni fa (vedi "Vita su Marte?") ha cambiato tutti i nostri modi di vedere il pianeta. Potrebbe essere Marte il fulcro nell'esplorazione del sistema solare dei prossimi anni, per la possibilità non remota di trovare forme di vita.

Come conseguenza, gli studi della superficie e della meteorologia eseguiti con i telescopi hanno preso nuovo vigore. Influenzeranno la pianificazione per le missioni che prevedono l'atterraggio sulla superficie del pianeta e porranno le scoperte delle sonde in un contesto più ampio. Dopo una lunga stasi infatti, è in corso una nuova ondata di missioni di esplorazione: due sonde della NASA, il Mars Global Surveyor ed il Mars Pathfinder, arriveranno sul pianeta nell'estate del 1997, come descritto nel numero di dicembre '96 di Sky & Telescope. (Una terza sonda, la russa Mars 96 è andata distrutta in un incidente durante il lancio).

Strumenti professionali, tra i quali l'Hubble Space Telescope, seguiranno nubi, nebbie, tempeste di polvere ed altre particolarità del più terrestre degli altri pianeti. Ma gli astrofili hanno sempre riempito mancanze importanti dell'osservazione professionale di Marte, ed il loro sforzo quest'anno promette di essere coordinato come non mai. Il team del Mars Pathfinder ha costituito un centro di raccolta dei dati al Jet Propulsion Laboratory per coordinare le osservazioni professionali ed amatoriali prima e durante la parte della missione che si svolgerà sulla superficie del pianeta.

Chiunque avese intenzione di osservarlo con regolarità e fosse in possesso di un telescopio di qualità, dovrebbe contattare i gruppo elencati alla fine di quest'articolo. Se invece siete osservatori casuali, potrete trarre maggiore giovamento dalle vostre osservazioni con le informazioni che vi daremo per identificare e capire ciò che state guardando.

Nel 1995 però, gli osservatori furono sopresi dalla quantità di particolari osservabili a dispetto delle sue piccole dimensioni. L'atmosfera del pianeta risultò infatti essere particolarmente limpida, permettendo così la visione della superficie con contrasti molto elevati.

Con un telescopio di qualità con 15-20 centimetri di apertura, in una notte di seeing eccellente, è possibile riconoscere la calotta polare nord, le regioni scure della superficie, bianche nubi occasionali, foschie al terminatore e forse anche le tempeste di polvere. Fortunatamente in questa stagione Marte sarà abbastanza a nord (vicino al confine tra le Vergine ed il Leone). Riusciremo così ad osservarlo ben alto ed al di sopra delle foschie a bassa quota ed alle condizioni di cattivo seeing che hanno caratterizzato l'osservazione di Marte dall'emisfero settentrionale, nel corso delle opposizioni più ravvicinate.

I filtri colorati rappresentano un ausilio importante per l'osservazione planetaria. Aumentano i tenui contrasti della topografia marziana, aiutando in qualche caso alla diagnosi sulla loro natura e possono anche migliorare leggermente il seeing (specialmente un filtro rosso). I miglioramenti sono minimi ma con l'esperienza diventano importanti.

Filtri arancioni e rossi rendono la superficie visibile al meglio. Muovendosi nello spettro dalla parte finale del rosso verso il blu, è possibile osservare meno caratteristiche della superficie del pianeta e migliorare la visibilità di quelle dell'atmosfera e delle nubi. Infatti, con un filtro violetto come il Wratten 47 o il 47B le caratteristiche topografiche generalmente scompaiono del tutto.

Un buon set di filtri comprende il rosso o arancione (Wratten 25 o 23A), il verde (W58), il blu-verde (W64), il blu (W38A o W80A) ed il violetto (W47). I filtri W25 e W47 sono molto scuri ed adatti per telescopi di larga apertura o per la fotografia. Chi utilizza telescopi di 8-15 cm potrebbero trovare il W23A troppo scuro, in questo caso è preferibile optare per il W15 giallo.

Chi fotografa Marte preferibilmente si rivolga alle diapositive a colori che cattuano, in una esposizione sola, i colori in strati differenti della pellicola. In seguito per analizzarle sarà possibile separarli utilizzando i filtri.

(58K jpeg) Prospetto completo per l'osservazione di Marte: magnitudine visuale, dimensioni, orientamento e fase. Sul globo, il sud è in alto e corrisponde alla visione dei telescopi astronomici (inversione) utilizzati nell'emisfero settentrionale. A destra del globo è l'est celeste o "seguente" corrisponde all'incirca all'ovest del pianeta stesso cioé al lembo mattutino. (Nel campo visuale di un telescopio gli oggetti si spostano dal lato "seguente" verso quello "precedente" quando il motore è spento). Per un facile raffronto con la cartina sottostante, le linee della latitudine sono disegnate sul globo ogni 20° partendo dall'equatore e le linee della longitudine ogni 20° partendo dal meridiano centrale.

La tecnica di registrazione più antica e semplice è quella di disegnare ciò che si osserva. Disegnare inoltre focalizza l'attenzione migliorando la capacità di discernere i dettagli. Iniziamo con un cerchio su un foglio di carta bianco. Il diametro standard utilizzato dall'Association of Lunar and Planetary Observers (ALPO) è di 4,2 cm. Tracciamolo nella fase corretta, come indicato dall'incremento della regione scura sulla griglia dei globi visti in precedenza. Usiamo una matita molto morbida per segnare con leggerezza le caratteristiche più evidenti, prestando molta attenzione alla correttezza della loro posizione. Utilizzando il polpastrello è possibile sfumare ulteriormente il tratto della matita. Usiamo il bordo di una gomma per schiarire un'area. Per indicare una regione particolarmente brillante, contorniamola con una linea tratteggiata. Segnamo l'ora e la data dell'osservazione e poi aggiungiamo tutti i dettagli più minuti che possiamo osservare.

(72K jpeg) Caratteristiche topografiche di Marte. Il sud è in alto, la longitudine è visibile in basso. Nella maggior parte dei telescopi saranno visibili solo le regioni scure più vaste. Questa mappa ritrae le caratteristiche registrate nel corso della stagione osservativa 1994-95. Daniel M. Troiani dell'International Mars Patrol dell'ALPO l'ha realizzata raccogliendo le immagini CCD, i video, le fotografie ed i disegnini dei membri. Le macchie bianche sono nubi o aree predisposte alla formazione di nebbia; Syrtis Major, la regione più scura, quando le è coperta dalle nuvole tende al bluetto.

Per determinare quale lato di Marte è rivolto verso Terra al momento dell'osservazione trova la latitudine del meridiano centrale (CM) utilizzando la tabella in fondo all'articolo. Localizzala sulla scala nella parte bassa della cartina, le particolarità visibili in questa parte della mappa saranno quelle visibili sul disco del pianeta.

Fra le regioni note da tempo per la loro variabilità troviamo Syrtis Major, Solis Lacus, Trivium-Elysium e Sabaeus-Meridiani. Syrtis Major è la regione scura più importante. Il suo lato che precede (ovest celeste) diviene striato e si restringe nel corso della primavera dell'emisfero nord, e si allarga in autunno. Attualmente in quell'emisfero è primavera, l'estate avrà inizio il 14 marzo. Controllate se nel corso vostre osservazioni diminuisce di dimensioni. Dal 1950 l'intera area è sottoposta, nel lungo periodo, ad una serie di drammatici cambiamenti. Solis Lacus, l'"Occhio di Marte", è conosciuta per le grandi modificazioni che subisce da un'apparizione all'altra.

Calotta polare nord. L'inclinazione verso la Terra dell'emisfero nord del pianeta ci dà l'opportunità di osservare bene il ritiro della calotta polare con il riscaldamento apportato dall'avvento della primavera. Potrebbe al contrario sembrare che le dimensioni della calotta aumentino, nel caso sul polo si sviluppasse una cappa di nubi bianche. La regressione primaverile del bordo della calotta infatti sembra strettamente legata alla formazione di nubi nell'emisfero settentrionale del pianeta. Il vapore acqueo proveniente dalla riduzione, apparentemente contribuisce alla nascita dei corpi nuvolosi.

Nubi in abbondanza potrebbero quindi formarsi nel corso della sua apparizione. Utilizzando un filtro blu, cercate macchie bianche o brillanti su tutta la superficie del disco.

Le "nubi mattutine" sono macchie chiare ed isolate dovute alla nebbia o al terreno ghiacciato nei pressi del lembo mattutino (seguente). Le foschie al livello del terreno vengono di solito dissipate a metà mattina mentre i ghiacci che ricoprono il terreno possono persistere per buona parte della giornata marziana. Le "nubi serali" del lembo opposto sono spesso più vaste e numerose. Appaiono come macchie isolate sulle regioni desertiche nel tardo pomeriggio marziano ed aumentano con la rotazione del lembo serale (precedente).

Meno identificabili sono i brillanti "archi del lembo", spesso presenti nei margini est ed ovest del pianeta; la visione migliore, anche in questo caso, la si ottiene con l'utilizzo di un filtro blu-verde, blu o nel violetto. I membri dell'ALPO in questo modo, hanno studiato intensamente le particolarità della meteorologia di Marte nel corso dell'ultima apparizione.

(35K jpeg) Selezione dagli archivi dell'ALPO. Marte nei giorni intorno al 12 febbraio del 1995, durante l'ultima opposizione, raggiunse un diametro apparente di soli 13.8". Ma Don Parker di Coral Gables in Florida riuscì, con un riflettore di 40 cm, ad ottenere in una lunga serie di immagini CCD un numero stupefacente di dettagli. Da quelle abbiamo preparato un'animazione in cui possiamo vedere il pianeta ruotare intorno al proprio asse.(65K gif).

Tempeste di polvere dovute ai venti intensi che rappresentano il più eccitante fenomeno atmosferico del pianeta e quelli che maggiormente potrebbero influire sull'attività dei lander. Come già in precedenza, il 18 settembre Hubble ha rilevato la presenza di una tempesta di polvere nella regione Elysium estendersi verso la calotta polare nord. Questo tipo di fenomeni potrebbero rendere offuscata l'atmosfera.

Tenetevi pronti alle improvvise (nel corso della notte) apparizioni di piccole nubi di colore giallo brillante, in particolar modo in Elysium, Serpentis-Noachis, Solis Lacus, o Chryse. La nube potrebbe avere vita breve o aumentare portando all'oscuramento di vaste regioni per un periodo di qualche mese. Se una regione dichiaratamente scura dovesse stranamente rendersi invisibile, probabilmente si tratta di polvere. Un filtro rosso o magenta può essere d'aiuto.

Diversi programmi osservativi sono coordinati per assistere sia i professionisti che gli astrofili: l'International Mars Patrol (IMP) coordinato dall'ALPO, la Terrestrial Planets Section della British Astronomical Association (BAA), la Mars Section dell'Oriental Astronomical Association (OAA), e l'International Mars Watch project. Disegni amatoriali di alta qualità, fotografie, misure micrometriche, video ed immagini CCD fatte pervenire da chiunque, saranno le benvenute.

L'International Mars Patrol fu creata nei tardi anni '60 dal defunto Charles F. Capen, che per molti anni registrò le osservazioni di Marte per l'ALPO. Da allora l'IMP ha raccolto, nel corso di 14 apparizioni del pianeta, più di 27.000 osservazioni. L'IMP partecipò ad attività professionali con il contributo di propri osservatori all'International Planetary Patrol del Lowell Observatory e con immagini per la ceazione di una mappa delle caratteristiche dell'albedo all'U.S. Geological Survey. Questo sforzo è stato fatto veramente a livello globale. Osservatori sparsi in tutto il mondo sono riusciti in qualche occasione a tenere Marte sotto controllo 24 ore su 24. La standardizzazione dei metodi e dei resoconti osservativi hanno portato ad una omogeneizzazione dei dati.

Nel corso di ciascuna stagione osservativa di 10-12 mesi, la Mars Section dell'ALPO riceve migliaia di disegni, fotografie, video, immagini CCD, stime visuali d'intensità delle regioni chiare e scure e stime dei contrasti cromatici, così come misure micrometriche delle calotte polari, delle nubi e delle caratteristiche variabili della superficie. L'amministrazione e l'utilizzo di questi dati richiede che tutti gli osservatori si servano di procedure unificate e l'utilizzo dei questionari standard dell'ALPO per la registrazione di tutti gli eventi osservati.

Grande enfasi è stata posta sulla qualità delle fotografie sia a colori che con filtri rossi, blu e violetto, sui disegni del disco tracciati utilizzando filtri standard, sulle misure delle calotte polari con l'utilizzo di un micrometro e sulle moderne tecniche d'osservazione come la fotometria dell'intero disco e delle immagini CCD e video.

Per saperne di più, è possibile raggiungere l'ALPO all'http://www.lpl.arizona.edu/alpo. Selezionate la Mars section. O scrivete a Dan Troiani, ALPO Mars recorder, 629 Verona Ct., Schaumburg, IL 60193. O spedite una busta completa di francobollo ed indirizzo per ricevere il fac-simile del rapporto osservativo da fotocopiare o speditene 14 per ricevere la rivista Martian Chronicle per questa apparizione. Per ricevere il Mars Observing Kit dell'ALPO, che spiega più in misura più dettagliata i punti contenuti in questo articolo, effettuate un pagamento di 12,50 dollari a favore di Troiani.

L'ALPO partecipa anche all'International Mars Watch, che ha realizzato il "MarsNet" all'indirizzo http://astrosun.tn.cornell.edu/marsnet/mnhome.html per favorire il collegamento tra le comunità di astronomi e di astrofili. Potrai trovare disegni ed immagini dell'ALPO ed altri tra cui l'Hubble Space Telescope.

La missione della NASA Mars Pathfinder ha un proprio sito per coordinare le osservazioni effettuate dai professionisti e gli astrofili. L'indirizzo è http://mpfwww.jpl.nasa.gov/mpf/marswatch.html. Consultatelo per avere informazioni sui progressi della missione.

Alan MacRobert è editore associato della rivista Sky & Telescope ed un inguaribile astrofilo.

Il meridiano centrale è una linea immaginaria che attraversa il disco da un polo all'altro. La tabella fornisce la sua longitudine (in gradi) all'ora 0:00 Tempo Universale per ogni giorno dalla fine di maggio. Leggete in alto il mese e scendete fino alla data che vi interessa (anch'essa in TU).

Per cercare la longitudine del meridiano centrale per qualsiasi altro Tempo Universale, aggiungere 14.62° per ciascuna ora intera e 0.244° per ciascun minuto, a partire dall'ora 0:00 TU. Se ottieni 360° o più, sottrai 360°. Il risultato ha una precisione superiore ad 1°.

Per esempio alle 9:18 TU del 16 gennaio la longitudine del meridiano centraleè 290°. Consultando la cartina dell'articolo, vedremo che Syrtis Major si troverà al centro del disco del pianeta.

In alternativa, è possibile utilizzare il programma in BASIC descritto nel numero di settembre del 1990 a pagina 297. Può essere preso da http://www.skypub.com/software/programs/mars.bas. (Nella linea 110, cambiare il valore di DT al valore attuale di 62 secondi.)

Presto sapremo che Marte mostrerà quasi la stessa parte da una notte all'altra. Questo perché il giorno marziano è di soli 40 minuti più lungo di quello terrestre. Per osservare parti differenti del pianeta bisognerà eseguire le proprie osservazioni ad ore diverse della notte, aspettare una settimana o due o viaggiare a latitudini terrestri differenti. Se visto alla stessa ora tutte le notti, Marte impiega circa un mese per compiere una "rotazione" (retrograda) completa.