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Gian Domenico Cassini

D'une Lumiere Celeste qui a paru au commencement du Printemps de cette annèe 1683, Paris 1730

Ad occidente appena dopo il tramonto e ad oriente prima che sorga il Sole, in condizioni atmosferiche di eccezionalità, è possibile a volte osservare , lungo l’eclittica e quasi sempre in primavera o in autunno, una debole banda luminosa a forma di cono con la base rivolta al Sole. Le dimensioni del cono, incentrato sull’eclittica, sono variabili e possono andare dai 40 ai 100 gradi in altezza per una base tra gli otto e i 30 gradi. Questo fenomeno è dato dalla luce del Sole che viene riflessa dal pulviscolo interplanetario che si addensa in particolare sul piano dell’eclittica e viene chiamato luce zodiacale proprio perché lo osserviamo sullo sfondo delle costellazioni dello zodiaco che si dispongono lungo il percorso apparente del Sole, l’eclittica. Lo vediamo in primavera e in autunno perché soltanto in quel periodo lo zodiaco forma un angolo accentuato con l’orizzonte discostandosi al massimo dalle zone più dense e più assorbenti dell’atmosfera. Per lo stesso motivo il fenomeno è più facilmente osservabile dalle zone tra i tropici, dove l’angolo dell’eclittica con l’orizzonte è prossimo ai 90 gradi.

In teoria la luce zodiacale dovrebbe essere osservabile lungo tutta l’eclittica perché il pulviscolo interplanetario forma un intero disco in orbita intorno al Sole, ma in pratica il fenomeno si manifesta soltanto dove prospetticamente il pulviscolo risulta più abbondante, quindi sull’eclittica in direzione del Sole e nella parte simmetricamente opposta, in questo ultimo caso al fenomeno viene dato il nome di luce anteliale o Gegeschein, come lo denominò in tedesco il naturalista berlinese F. W. H. Humboldt che lo scoperse tra le costellazioni opposte al Sole, come un disco lattiginoso tra i 5 e i 10 gradi di diametro.

Di seguito presento una delle prime relazioni sul fenomeno dove Cassini si sforza di dare le prime interpretazioni.

Cassini si accorge del fenomeno la sera del 18 marzo 1683, due giorni prima dell’equinozio, una mezzora dopo il crepuscolo, durante una seduta destinata all’osservazione dei cambiamenti che appaiono sul Pianeta Saturno: Una luce assomigliante a quella della Via Lattea, però più chiara e brillante al suo centro e più fioca ai suoi bordi, si distribuiva sui Segni zodiacali che il Sole doveva attraversare in questa stagione. L’astronomo osserva il fenomeno fino al 26 di marzo, esclude che possa trattarsi della coda di una cometa la testa della quale sia già tramontata perché occupa una zona di cielo almeno quattro volte più larga della coda di cometa più grande che abbia mai osservato. Inoltre, verificando che il fenomeno é nei giorni successivi solidale con il movimento apparente diurno delle stelle, lo ritiene, come vorrebbero in questo caso i Copernicani, manifestarsi nella sfera celeste e non nell’atmosfera.

Una seconda serie di osservazioni, tra il 14 e il 24 aprile, convince Cassini che nel suo complesso la luce guadagna qualche grado in direzione del settentrione man mano che il Sole si sposta verso la costellazione del Toro.

Cassini paragona il fenomeno con quello da lui osservato a Bologna dal 10 al 19 marzo del 1668 che si presentava su una estensione di 30 gradi in lunghezza e di poco più di uno in larghezza in una zona di cielo parallela a quella del 1683 ma molto più australe.

Riferisce che lo stesso fenomeno, negli stessi giorni, fu visto visto in Persia e in altri luoghi e, in una digressione storica, ci riporta ad osservazioni di fenomeni simili osservati in epoca antica e riportati da testimoni come Anassagora ed Aristotele.

La memoria viene conclusa con due congetture, una sulla natura del fenomeno, e Cassini sembra propendere per l’esistenza di una materia nell’Etere, simile a quella delle code delle comete, che venga illuminata dalla luce del Sole. La seconda congettura è relativa alla distanza della materia che genera il fenomeno e qui Cassini, pur essendo certo che è oltre l’atmosfera e nell’etere, essendo il suo movimento solidale con quello delle stelle, rimane prudente: non azzarda ipotesi sulla distanza perché impossibilitato a cogliere, causa la mancanza di definizione dei confini del fenomeno, ogni sua variazione di parallasse e omette di interpretare l’osservazione di un rapporto certo tra l’avanzamento verso settentrione e a oriente del fenomeno con quello verso il Toro del Sole.

La scoperta era già stata riportata sul Jounal des Scavans dell'epoca. La Mémoire e la relativa carta, che riproduciamo, è tratta invece dal Tome X, depuis 1666 jusqu'à 1699 delle Memoires de l'Academie Royale des Sciences, pubblicato a Parigi nel 1730

Le prime osservazioni relative al fenomeno del 1668 erano state pubblicate a Bologna per i tipi di Emilio Maria e fratelli de Manolessi con un volumetto in lingua italiana dal titolo Spina celeste. Il breve saggio era accompagnato da una tavola celeste nella quale appaiono anche quattro disegni del cono di luce che lo rappresentano come molto simile ad una coda di cometa (o meteora visto che il titolo della tavola è Observationes Meteorologicae..) il cui nucleo rimane coperto da una nuvola.

Sulla scorta di altre osservazioni Cassini sviluppò una teoria più completa sul fenomeno della luce zodiacale nel suo saggio Decouverte de la lumiere celeste qui paroist dans le Zodiaque, apparso prima a Parigi nel 1685

e ripubblicato nel 1730 sulTome VIII, depuis 1666 jusqu'à 1699 delle Memoires de l'Academie Royale des Sciences, tomo completamente dedicato ai lavori dell'astronomo di Perinaldo.

Da questa ultima edizione anticipo lo schema riassuntivo del fenomeno e la prima pagina dello scritto

Observation D'un nouveau Phenomene, faite le 2 de Mars 1702 par Monsieur Maraldi à Rome, Planche IV, Paris 1704

Le osservazioni di Cassini, in particolare quelle dal 27 febbraio 1685 al 14 novembre 1687, sono state riprese con 11 tavole dedicate, numerate dalla 342 alla 352, nella monumentale opera relativa al fenomeno della luce zodiacale pubblicata a Washington nel 1856.

United States Japan Expedition

Observations on

The zodiacal light,

from April 2, 1853, to April 22, 1855,

made chiefly on board

The United States steam-frigate Mississippi,

during her late cruise in eastern seas, and her voyage homeward:

With

Conclusions from the data thus obtained;

by

Rev. George Jones, A. M.,

Chaplain United States Navy