Le eclissi sono uno degli eventi astronomici più belli e affascinanti che si possano vedere dalla Terra. Sin da tempi antichi, le persone sono state attratte dall’unicità di questi eventi, a volte apprezzando la loro bellezza, e altre volte guardandole con paura. Ora sappiamo che le eclissi sono solo un fenomeno naturale e possiamo predirle con secoli di anticipo. Dato che le eclissi sono considerate rare, ogni volta che in un posto se ne può vedere una è un grande evento, con molti che viaggiano fino a luoghi remoti per vederle. Ma quanto rare sono le eclissi? Quante eclissi ci sono in tutto il mondo in un anno?
Prima di tutto, dobbiamo capire cosa sono le eclissi e come possono accadere. Dalla Terra si possono vedere due tipi di eclissi: eclissi solari ed eclissi lunari. Le eclissi solari accadono quando la Luna oscura la vista del Sole, mentre le eclissi lunari avvengono quando la Luna passa attraverso l’ombra della Terra. In entrambi i casi è necessario un quasi perfetto allineamento tra il Sole, la Terra e la Luna. Queste eclissi possono succedere perché, per pura coincidenza, il Sole e la Luna hanno quasi la stessa dimensione apparente di circa mezzo grado, quando sono visti dalla superficie terrestre. Questo avviene perché il diametro del Sole è circa 400 volte quello della Luna, ma anche la distanza del Sole dalla Terra è approssimativamente 400 volte maggiore della distanza della Luna dal nostro pianeta.
Geometria di un'eclissi solare totale (sinistra) e di un'eclissi lunare (destra).
Tuttavia, la dimensione apparente dei due corpi può variare leggermente in base alla loro posizione relativa alla Terra. Se la Luna e il Sole sono perfettamente allineati con la Terra, un’eclissi solare avviene quando la Luna appare abbastanza grande da coprire interamente il Sole. Altrimenti, le eclissi solari anulari accadono quando la dimensione apparente della Luna è minore di quella del Sole, lasciando uno stretto anello luminoso attorno all’area centrale oscurata. Se i due corpi non sono allineati perfettamente, possono avvenire delle eclissi parziali, con la Luna che copre solo parte del Sole. Durante un’eclissi solare, l’ombra prodotta dalla Luna sulla Terra è piccola, e può essere vista solo in una stretta striscia lungo la superficie terrestre. Dato che l’ombra della Luna si muove lungo la superficie della Terra, un’eclissi solare dura solo pochi minuti in ogni posto in cui è visibile. Nelle regioni intorno all'area in cui è possibile vedere un'eclissi solare totale si può osservare un'eclissi solare parziale.
Eclissi solare totale del 2 luglio 2019 dall'osservatorio di La Silla in Cile (sinistra) (ESO/P. Horalek, CC BY 4.0), eclissi solare anulare del 21 giugno 2020 da Taiwan (centro) (KOKUYO, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0), eclissi solare parziale del 10 giugno 2021 dal Canada (destra) (Paulo O, Wikimedia Commons, CC BY 2.0).
Nel caso delle eclissi lunari, quelle totali avvengono quando la Luna cade interamente nell’ombra della Terra, in cui la luce del Sole è completamente bloccata. Se l’ombra copre solo parte della Luna, allora è un’eclissi lunare parziale. Non ci sono eclissi lunari anulari perché la sezione del cono d’ombra proiettato dalla Terra è più grande del diametro della Luna. Tuttavia, esiste anche la penombra, una regione in cui la luce solare è solo parzialmente bloccata dalla Terra. Se la Luna cade dentro la penombra, avviene un’eclissi lunare penombrale. In quel caso, c’è solo un leggero calo della luminosità della Luna, ed è solitamente difficile da notare. A differenza delle eclissi solari, le eclissi lunari possono essere viste da qualsiasi posto sulla Terra in cui è notte, e possono durare fino a due ore.
Eclissi lunare totale del 27 luglio 2018 dall'Italia (sinistra) (Giuseppe Donatiello, Wikimedia Commons, CC0 1.0), eclissi lunare parziale del 7 agosto 2017 dal Kuwait (centro) (Irvin calicut, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0), eclissi lunare penombrale del 10 gennaio 2020 dall'Austria (destra) (H. Raab, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0).
Se l’orbita della Luna fosse perfettamente circolare e sullo stesso piano dell’eclittica (il piano orbitale della Terra), ci sarebbe un’eclissi solare a ogni luna nuova, e un’eclissi lunare a ogni luna piena. Tuttavia, il piano orbitale della Luna è inclinato di circa 5 gradi rispetto all’eclittica, perciò le eclissi possono accadere solo quando la Luna passa vicino ai nodi, le intersezioni dei due piani. Questo avviene circa ogni sei mesi, quindi le eclissi possono accadere solo durante queste “stagioni delle eclissi”, se la distanza del Sole e della Luna dai nodi è abbastanza piccola.
Dato che l’orbita lunare non è circolare, ma ha una leggera eccentricità, la posizione dei nodi cambia, completando una rotazione completa in circa 346,6 giorni. Quindi, in un anno solare ci possono essere tre stagioni delle eclissi, dato che se una avviene all’inizio di gennaio, ce ne sarebbe una terza a dicembre. Questo significa che in un anno ci sono solitamente due eclissi lunari, ma potrebbero essercene al massimo tre.
Un’eclissi solare può avvenire se il Sole è abbastanza vicino a uno dei nodi, a una distanza angolare inferiore a un valore che varia tra 15 e 18 gradi. Dato che il Sole si muove di circa 29 gradi al mese relativamente ai nodi, c’è solitamente un’eclissi solare per ogni stagione delle eclissi. Però, se il Sole si trova circa 15 gradi prima del nodo quando avviene un’eclissi, quella successiva si avrebbe circa un mese dopo, con il Sole 14 gradi dopo il nodo. Quindi, è possibile avere due eclissi solari in una stagione delle eclissi, e ciò vuol dire che tre o quattro possono accadere nello stesso anno. Se un anno ha tre stagioni delle eclissi, ci possono essere addirittura cinque eclissi solari in un anno, due per ogni stagione delle eclissi, e un’altra proprio alla fine dell’anno. Tuttavia, questo è molto raro, l’ultima volta è successo nel 1935, e accadrà di nuovo solo nel 2206.
Contando sia le eclissi solari che quelle lunari (incluse quelle penombrali), ci sono almeno quattro eclissi ogni anno, due solari e due lunari. Il numero massimo è sette, quattro solari e tre lunari o cinque solari e due lunari. Potrebbero anche esserci quattro eclissi lunari penombrali e tre eclissi solari. L’ultimo anno con sette eclissi è stato il 1982, e il prossimo sarà il 2038, quando ci saranno tre eclissi solari e quattro eclissi lunari penombrali. Escludendo le eclissi lunari penombrali, il prossimo anno con sette eclissi sarà il 2094.
Quindi, al contrario di ciò che potrebbe sembrare, le eclissi solari avvengono generalmente più frequentemente di quelle lunari. Tuttavia, dato che le eclissi lunari durano più a lungo e si possono vedere da un’area molto ampia, è molto più probabile vedere un’eclissi lunare che un’eclissi solare da un posto specifico. Per una determinata posizione, un'eclissi solare totale può essere osservata solo una volta ogni circa 400 anni. Perciò, se mai ti dovesse capitare di avere l’occasione di osservarne una da dove abiti, senza viaggiare appositamente per vederla, non mancarla!