Marte ha da sempre affascinato l’uomo per le sue caratteristiche del tutto peculiari. Innanzitutto un colore rosso acceso, tanto diverso da quello delle stelle e dei pianeti conosciuti. Poi un accentuato moto apparente tra le stelle, a volte veloce, a volte “retrogrado”, che doveva instillare nei nostri avi un senso di “disordine” che mal si conciliava con la parvenza di ordine del creato. Non a caso, Marte era il dio della guerra e del caos per molte culture, anche lontane tra loro.
Ma perché Marte è così veloce in cielo?
La risposta è nel gioco di posizioni, di movimenti e di prospettive tra la Terra ed il pianeta rosso. Un problema così intrigante da risolvere che interessò grandi menti di matematici ed astronomi. Sui precisissimi dati osservativi dell’astronomo Tycho Brahe, infatti, il matematico Johannes Kepler impiegò nove anni di calcoli per spiegare matematicamente il movimento sull’orbita ellittica di Marte.
Nel suo libro Astronomia Nova (il titolo completo, tradotto, del libro di Keplero è “Astronomia Nuova, basata sulle cause, ovvero fisica celeste trattata con i commentarii sul moto del pianeta Marte dalle osservazioni di Tycho Brahe”), pubblicato nel 1609, Keplero enuncia due delle tre leggi sul moto dei pianeti che portano il suo nome.
Un libro che, dimostrando matematicamente la validità del sistema eliocentrico, ha cambiato per sempre l’astronomia e la nostra concezione antropocentrica dell’universo.
Proviamo a spiegare osservativamente il moto di Marte, partendo da una posizione in cui essi risultino allineati.
Poiché il periodo di rivoluzione terrestre è circa doppio di quello marziano, dopo un anno terrestre (365,25 giorni) la Terra avrà compiuto un giro completo e si ritroverà al punto di partenza; Marte, più lento, avrà percorso invece circa la metà della sua orbita e si troverà opposto alla Terra, cioè in congiunzione con il Sole e quindi invisibile.
Dopo un altro anno, Marte completerà il suo giro e si troverà quasi allineato con la Terra, che nel frattempo avrà quasi completato il suo giro. L’importanza di quel “quasi” sarà evidente tra poco.
Partiamo dall’ultima grande opposizione di Marte, quella del 28 Agosto 2003. Terra e Marte erano allineati e Marte si trovava al perielio (distanza minima dal Sole). Poiché il pianeta rosso percorre la sua orbita in circa 686,98 giorni, dopo tale periodo Marte era nella stessa posizione del 2003 ma alla Terra, che impiega 365,25 giorni, mancavano 43,5 giorni per completare il secondo giro.
Essendo Marte più lento (per la seconda legge di Keplero), la Terra lo raggiunse quasi due mesi dopo, nell’opposizione del 7 Novembre 2005, che però non era come quella del 2003 perché i due pianeti si trovavano allineati in punti diversi e, soprattutto, Marte non era più al perielio.
Per tornare a condizioni simili a quelle del 28 Agosto 2003 bisognava attendere che le differenze di 43,5 giorni viste su si accumulassero, diventando un multiplo di 365,25 (un anno terreste). Solo allora avremmo potuto ritrovare Marte sia al perielio che in opposizione con la Terra, che è proprio quello che accadrà il 27 Luglio 2018. Dopo 8 orbite marziane (43,5 x 8 = 348) e 15 terrestri, cioè 15 anni dopo, torneremo a vedere una opposizione di Marte così luminosa come nel 2003.
Le opposizioni di Marte sono quindi tutte uguali tra loro?
La risposta è ovviamente no, ma non solo per quanto visto sopra. Come intuito e dimostrato da Keplero (la sua prima legge), le orbite dei pianeti sono ellittiche, ma non lo sono tutte in egual modo. Mentre l’orbita della Terra (eccentricità e=0,017) è quasi circolare, quella di Marte (e=0,093) è fortemente ellittica. Ciò si traduce nel fatto che, mentre in un anno la distanza della Terra dal Sole non varia più di circa 5 milioni di km, per Marte questa differenza arriva a circa 42 milioni di km. Avremo quindi opposizioni in cui la distanza Terra-Marte sarà di poco più di 55 milioni di km, come quella del 27 Luglio 2018 (opposizione perielica), ed altre in cui la distanza sarà di circa 100 milioni di km (opposizione afelica). Una differenza che è molto evidente, in quanto nelle opposizioni perieliche (ogni 15 o anche ogni 17 anni, la prossima sarà infatti il 15 Settembre 2035) Marte raggiunge una magnitudine visuale di –3,0 (per raffronto, Giove arriva a –2,6) ed un diametro apparente di 25 secondi d’arco, circa la metà di quello di Giove. Se consideriamo che Marte ha un diametro di 6787 km, circa la metà di quello della Terra, la grandezza è notevole.
Al contrario, nelle opposizioni all’afelio la magnitudine non va oltre –1,3 ed il diametro non arriva ai 14 secondi d’arco.
