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Gian Domenico Cassini, Giacomo Filippo Maraldi

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

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.

Cassini aveva cercato di dare le prime interpretazioni del fenomeno in una relazione presentata all'Accademia che raccoglieva le sue osservazioni sugli eventi del 1668 e del 1683 e che di seguito possiamo leggere cliccando sull'immagine tratta dal Tome X, depuis 1666 jusqu'à 1699 delle Memoires de l'Academie Royale des Sciences, pubblicato a Parigi nel 1730.

Le 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

Cassini ritorna sull'argomento, con una lunga relazione accompagnata da una bella carta della zona celeste interessata dal fenomeno, in occasione di una comunicazione pervenuta da Roma ad opera di Giacomo Filippo Maraldi che aveva osservato il 2 Marzo 1702, appena dopo il tramonto e basso sull'orizzonte occidentale, un cono di luce lungo circa 30° e largo in modo variabile da mezzo a un grado nella zona tra l'Eridano e la Balena, cono simile alla coda di una cometa il cui nucleo sembrava invisibile perché già tramontato. Maraldi aveva subito associato il fenomeno a quello osservato da Cassini nel 1668, stessa zona di cielo e pari dimensioni, e in base ad altre osservazioni romane del 1670 e del 1673 si sentiva di affermare l'assenza di parallasse sensibile nel moto dell'oggetto diffuso.

Nella relazione proposta all'Academie Royale des Sciences, che di seguito riproduco, Cassini fa il punto della situazione accostando le osservazioni di Maraldi a quelle pervenutegli sullo stesso fenomeno da Manfredi da Bologna e da Padre Cassani, della Compagnia di Gesù, da Madrid. La tavola che accompagna la relazione riporta queste osservazioni per i giorni del 26 febbraio e del 2 marzo 1702, correlandole con quelle del Cassini del 10, 14 e 19 marzo del 1668.

Interessante l'accostamento che Cassini propone tra la periodicità della variazione del ritorno di Mercurio al suo punto afelico, stimato dall'astronomo di Perinaldo in 33 anni, con quella dell'apparizione del cono di luce del 1668 e del 1702. Interessante non tanto per la correlazione tra i due fenomeni, che lo stesso Cassini propone come curiosità, quanto per la scoperta dell'irregolarità del moto di Mercurio giustificato soltanto da Einstein, più di due secoli dopo, con la formulazione della sua Teoria della Relatività.

Dopo aver suggerito che il fenomeno del cono di luce potrebbe essere prodotto da un qualche corpo planetario posto all'interno dell'orbita di Mercurio Cassini conclude la sua memoria riproponendo le osservazioni storiche sullo stesso ad opera di Aristotele e Diodoro il Siculo.

La tavola che accompagna la relazione di Cassini incornicia i fenomeni del 1668 e del 1702 in una zona di cielo posta per 125° di longitudine tra la costellazione del Taurus e quella dell'Aquarius e con una escursione in latitudine tra i +35° e i - 55°. Le costellazioni disegnate sono soltanto quelle di origine tolemaiche, due refusi presenti nella carta denominano erroneamente come Lupus la costellazione del Lepus e come Pices quella dei Pesci. Le stelle, che non sono nominate ne da nomi propri ne da simboli, sono distinte in diversi gradi di magnitudine ma manca la scala di riferimento. Due stelle sono invece segnalate come Nova, una in Eridanus e l'altra in Cetus (Mira).

Il reticolo di riferimento è quello eclittico e presenta una scala graduata al grado sia per la latitudine che per la longitudine, sono presenti la linea dell'Ecliptica e linee di longitudine ogni 30°. Il reticolo equatoriale è rappresentato dalle linee del Tropicus Cancri, Aequator, Tropicus Capricorni e Circulus Antarticus. Le costellazioni sono disegnate sul davanti in proiezione polare eclittica concava. Lo stile della tavola è identico a quella del 1668.

La Nova tra Lupus (Lepus) ed Eridanus e Mira, la Meravigliosa, la Nova in Cetus

Le osservazioni di Cassini, in particolare quelle dal 27 febbraio 1685 al 14 novembre 1687, sono state riprese con 11 tavole dedicate, 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