Dove sorge e dove tramonta il sole

L’Est è il punto cardinale dove sorge il sole? Accade spesso, anzi troppo spesso, che a questa domanda l’interrogato apra le braccia e, piegando leggermente la testa, risponda: Ma è ovvio! Invece no: e, per insinuare un’ombra di dubbio, si può aggiungere: per tutti i giorni dell’anno? A questa seconda domanda si rivela il carattere dell’interrogato. Se ha una grande sicurezza delle sue opinioni ti fissa negli occhi e dice: sì, certo. Chi invece si sente insicuro, fa il viso serio e fissa lo sguardo su un punto indeterminato del pavimento oppure in alto, fuori della finestra. Forse cerca di ricordare che cosa gli hanno insegnato a scuola oppure che cosa ha potuto osservare di persona. "Dalla finestra della mia camera da letto l’orizzonte non lo vedo e poi mi alzo quasi sempre più tardi dell’alba. Ci sarebbe da pensare anche al tramonto, ma anche lì ci sono le case davanti e, quando mi trovo in aperta campagna, non ho in tasca la bussola per controllare. Perché, come stanno le cose?" Ecco: non è facile. Cominciamo col pensare alla "sfera celeste". Esiste veramente questa sfera? O ci sembra di vederla perché è come se tenesse attaccate stelle, pianeti e satelliti, dato che ci sembrano tutti ugualmente lontanissimi? Sì, è proprio così, ma il concetto immaginario di sfera, con le dovute cautele, può esserci utile.

Ognuno di noi si sente al centro di questa sfera, senza per questo meritare di essere accusato di egocentrismo. Vediamo soltanto quella metà che sta sopra al cerchio dell’orizzonte, cioè a quel cerchio che possiamo dividere in 360 e dove possiamo individuare i quattro punti cardinali.

Fig. 1

Guardiamo ora la figura 1 e immaginiamo di essere al centro del disco grigio; l’orlo del disco è il nostro orizzonte. Questa figura si riferisce al caso di una persona che si trovi all’equatore: nei giorni degli equinozi il moto apparente del sole si svolge lungo la linea EQ, nel senso indicato dalle frecce. Il sole sorge a E e tramonta a W. I semicerchi punteggiati esprimono i percorsi notturni, sotto l’orizzonte. Nel giorno del solstizio estivo (linea SE) il sole sorge 23° 27' da E verso N, nel solstizio invernale (linea SI ) altrettanti gradi da E verso S.

Fig. 2

La fig. 2 mostra la situazione per un osservatore che si trovi sul circolo polare artico. Nei giorni degli equinozi il sole descrive nel cielo la linea EQ, nei giorni dei solstizi le linee SE e SI. Nel giorno del solstizio estivo (SE) il sole rimane 24 ore sopra l’orizzonte: alla mezzanotte il disco solare appare per metà sotto l’orizzonte, esattamente al Nord. La situazione nel solstizio invernale è indicata dal cerchio punteggiato SI. 

La fig. 3 vale per un osservatore situato alla latitudine di 45°.

Fig. 3

Anche qui il sole sorge esattamente a E nei giorni degli equinozi, e tramonta a W. Nel semestre invernale albe e tramonti avvengono a sud della linea E W, e nel semestre estivo a N di quella linea. Nei due solstizi albe e tramonti avvengono alla distanza di quanti gradi da E e da W? Prendiamo l’esempio di Pisa, che si trova a poco meno di 44° di latitudine: il sole sorge a E 31° 30' N e tramonta a W 31° 30' N nel solstizio estivo. Naturalmente altrettanti gradi verso sud nel solstizio d’inverno. Questo significa che, nel corso dell’anno, il sole sorge e tramonta in un arco dell’orizzonte di 63°. Si può aggiungere che a questa latitudine nel giorno del solstizio estivo il sole rimane sopra l’orizzonte per circa 6 ore e 30 minuti in più che nel solstizio invernale. Se poi vi interessa conoscere come appaiono questi eventi variabili con ciclo annuo ad osservatori situati a latitudini diverse da quelle qui citate come esempi, la cosa è molto facile. Se non potete consultare il libro delle Effemeridi, cercate un amico esperto in trigonometria sferica e ponetegli i vostri quesiti. Quando poi l’amico vi riferirà i risultati dei suoi calcoli, se il sole in quel momento è più vicino all’alba che al tramonto offritegli un aperitivo con salatini; nel caso contrario un liquore con paste dolci.

Dopo la teoria, l'osservazione sperimentale. Se non avete voglia di svegliarvi all'alba, guardate queste foto: