Orientarsi con le stelle: stella polare, Orione e il Sole

La volta celeste affascina l’essere umano dall’alba dei tempi con i suoi colori, i suoi eventi inaspettati e qualche volta catastrofici, e la sua capacità di suscitare interrogativi che ancora oggi vanno ben oltre le capacità di risposta di noi umani.

Potendo godere di cieli totalmente privi di inquinamento luminoso se non quello della Luna o di qualche focolare, i nostri antenati osservavano uno spettacolo che oggi nessun abitante di un centro urbano può ammirare e che ha suscitato domande come “perché il Sole sorge e tramonta seguendo un percorso prevedibile?”, oppure “perché quella stella sembra rimanere immobile?”.

Durante le loro osservazioni, gli antichi abitanti dell’emisfero nord notarono che una particolare stella sembrava rimanere sempre nello stesso punto del cielo, mentre il resto della volta celeste ruotava attorno ad essa. Questa stella, che oggi chiamiamo genericamente stella polare, era posizionata in corrispondenza del polo nord celeste e non sembrava avere intenzione di spostarsi.

La stella polare

I più furbi dei nostri predecessori giunsero velocemente ad una conclusione: la stella polare è un’ottimo punto di riferimento fisso per spostarsi o navigare durante la notte. Basandosi sulla sua posizione è possibile determinare la direzione da seguire con una certa precisione, anche senza strumentazioni sofisticate.

Quello che tuttavia non sapevano era che la stella polare, in realtà, non era un’unica stella ma una serie di astri che si sono “dati il cambio” nel corso dei millenni. Nell’arco di circa 26.000 anni l’asse di rotazione terrestre, inclinato ciclicamente tra i 22 e i 24 gradi, compie una traiettoria circolare sulla volta celeste (precessione dell’asse terrestre) che modifica la prospettiva di un osservatore sul pianeta Terra.

Durante gli ultimi millenni molte stelle hanno assunto il ruolo di stella polare: fino a circa 4.700 anni fa, ad esempio, la stella polare era “interpretata” da Thuban, altrimenti detta Alpha Draconis; fino al 400 a.C. la stella più vicina al Polo celeste Nord era Kochab (Beta Ursae Minoris), appartenente all’Orsa Minore, per poi essere sostituita da Polaris, l’attuale stella polare, che cesserà del tutto di svolgere il suo ruolo intorno all’anno 3.100.

L’attuale stella polare, Polaris, appartiene all’ Orsa Minore come la precedente Kochab e fu catalogata per la prima volta da Tolomeo nel II d.C., ma sembra che nella regione del Mediterraneo non fu utilizzata per la navigazione in mare con la denominazione “stella polare” fino al V secolo, quando lo storico Stobeo la descrisse come “sempre visibile”.

In realtà, l’intera costellazione dell’Orsa Minore era nota ai Fenici almeno 1.000 anni prima di Cristo sotto il nome di “coda del cane” (in greco, cynosura) e fu utilizzata successivamente anche dai Greci come punto di riferimento per localizzare il Nord. Al tempo, il Polo celeste Nord si trovava bene o male a metà strada tra Polaris e Kochab, generando errori di orientamento trascurabili che non pregiudicavano la navigazione notturna degli antichi.

stella polare e orsa minore
Come trovare la stella polare usando l’ Orsa Maggiore

La stella polare è attualmente l’ultimo astro del “manico” del Piccolo Carro. Per trovarla facilmente si può sfruttare l’ Orsa Maggiore e le sue due stelle puntatrici: tirando una linea immaginaria tra queste stelle e seguendola per cinque volte la loro distanza si arriva in prossimità di Polaris. Una volta localizzata la stella polare, si può determinare la propria latitudine utilizzando un quadrante o un sestante per misurare l’angolo tra la stella e l’orizzonte.
Non disponendo di un sestante, si possono utilizzare le mani per determinare la latitudine in modo approssimativo:

  • Distendere il braccio verso la linea dell’orizzonte, con il pugno chiuso;
  • Sovrapporre l’altra mano, anch’essa stretta in un pugno;
  • Continuare a sovrapporre alternando le mani fino a raggiungere la stella polare: ogni pugno corrisponde a circa 10 gradi.

Probabilmente vi starete chiedendo se esista una stella polare anche per l’emisfero sud. Purtroppo non esiste. Sigma Octantis è la stella visibile più vicina al Polo Sud celeste (circa 1°), ma la sua scarsa luminosità la rende praticamente inutilizzabile per la navigazione. La costellazione più utile nell’emisfero meridionale è la Croce del Sud, utilizzata come indicatore di un’ipotetica stella polare australe. Circa 2.200 anni fa, Beta Hydri era la stella più brillante vicina al Polo Sud celeste; 2.600 anni prima, Achenar svolgeva quel ruolo a circa 8 gradi dal polo.

Costellazione di Orione
Costellazione di Orione: sono ben visibili le tre stelle che compongono la cintura e le “tre” della spada (la spada è composta da altre stelle, ma l’occhio nudo ne percepisce solo 3).

Orione

La stella polare non è l’unico punto di riferimento notturno utilizzato dagli antichi per orientarsi per terra o per mare: la costellazione di Orione è un altro utile indicatore celeste della direzione. Orione ha una storia ancora più radicata nella cultura umana di quella della stella polare: la costellazione è stata incisa su un pezzo di avorio di mammut risalente a quasi 40.000 anni fa, dimostrando che il suo percorso sulla volta celeste e la sua struttura erano ben conosciute anche nel Pleistocene.

I Babilonesi chiamavano Orione “il pastore celeste”, mentre nell’Antico Egitto era una vera e propria divinità chiamata Sah. Orione sorge ad Est e tramonta ad Ovest ed è visibile nel cielo dell’ emisfero nord tra Gennaio e Marzo, mentre nell’emisfero sud si manifesta durante l’estate. La sua forma distintiva a clessidra la rende una costellazione molto facile da riconoscere rispetto ad altre e semplice da sfruttare per orientarsi: una volta localizzato Orione, la sua “spada” (un gruppo di tre stelle che pendono dalla “cintura”) vi indicherà il Sud con una buona approssimazione; la stella a destra della cintura, Mintaka, sorge inoltre molto vicino al vero Est e tramonta in corrispondenza del vero Ovest.

Luna e Sole

La Luna è un altro indicatore celeste affidabile e ampiamente utilizzato nell’antichità per trovare la direzione da seguire. Uno dei primi metodi per orientarsi usando la Luna è quello della “Luna crescente”: tracciando una linea immaginaria tra i due estremi visibili della nostra luna in fase crescente, si può trovare approssimativamente il Sud.
Un altro metodo è quello di osservare il lato illuminato per determinare la posizione di Est e Ovest: quando la Luna sorge prima che il Sole tramonti, il lato illuminato indica la direzione dell’Ovest; se invece sorge dopo la mezzanotte, il lato illuminato indica l’ Est.

Luna crescente

Ovviamente non posso non citare il nostro Sole. Sappiamo tutti che sorge ad Est e tramonta ad Ovest (come lo sapevano i nostri predecessori), ma questa affermazione non è affatto corretta ed è una generalizzazione che potrebbe fare la differenza in situazioni di vita o di morte. Alcuni popoli dell’antichità si erano accorti, utilizzando metodi primitivi come pietre allineate che puntavano verso l’alba, che il Sole in realtà non sorge o tramonta mai nello stesso punto nell’arco dell’anno se non in due occasioni.

Immaginate di trovarvi su un’isola deserta e la vostra unica speranza di sopravvivenza è quella di imbarcarsi si una zattera e navigare verso il sorgere del Sole, sicuri di dirigersi verso Est. In questa situazione vi sarebbe molto utile sapere che il Sole sorge ad Est (e tramonta ad Ovest) solo 2 giorni all’anno, durante gli equinozi di primavera (21 marzo) e d’autunno (22 settembre), e che solo qualche grado di differenza tra il vero Est e quello indicato dalla nostra stella può trasformarsi in centinaia di chilometri di distanza rispetto al punto di arrivo desiderato.

Ogni giorno, l’alba e il tramonto cambiano leggermente posizione, spostandosi verso Nord o Sud: durante il solstizio d’estate, il Sole sorge quasi in prossimità del Nord-Est, mentre al solstizio d’inverno sorge a Sud-Est, con un’oscillazione in alcune latitudini di oltre 40° totali! Stesso discorso si applica al tramonto, con il Sole che oscilla tra Nord-Ovest e Nord-Est.

La posizione dell’alba e del tramonto dipende dalla vostra posizione sul pianeta e il periodo dell’anno. Volete vedere voi stessi come cambia la posizione di alba e tramonto durante l’anno e in base alla posizione? Visitate il sito SunCalc, che vi permette di visualizzare il percorso del Sole. L’immagine qui sotto, ad esempio, mostra la posizione di alba e tramonto a Milano in un giorno di dicembre.

Alba e tramonto del Sole
Alba e tramonto del Sole. La linea retta gialla indica la direzione dell’alba, mentre il tramonto è indicato dalla linea arancio scuro.

 

 

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