Degli ipotetici asteroidi vulcanoidi che potrebbero trovarsi all’interno dell’orbita di Mercurio, abbiamo parlato in un precedente articolo del blog. Una buona occasione per la ricerca di vulcanoidi dal suolo è stata l’eclisse totale di Sole dell’8 aprile 2024, osservabile da Messico, Stati Uniti e Canada. Dopo una rapida trasferta in Texas come inviato di Media INAF, con mia moglie Sveva ho seguito l’eclissi da Burleson, una cittadina di circa 50.000 abitanti posta nei sobborghi a sud della città di Fort Worth (vicinissima alla più nota Dallas). L’obiettivo principale delle osservazioni era la ripresa del disco solare, della cromosfera, delle protuberanze e della corona per documentare il fenomeno. Altro obiettivo era la ripresa di eventuali ombre volanti, ma anche compiere dei test per vedere che magnitudine stellare limite si può raggiungere in cielo durante un’eclissi totale di Sole usando una camera a grande campo.

La strumentazione

Per le osservazioni del disco solare è stata usata una fotocamera Canon 700D (con filtro UV-IR cut modificato in modo tale da trasmettere anche la righa H-alfa dell’idrogeno, penalizzata nelle reflex originali) dotata di un teleobiettivo Tamron da 300 mm con rapporto d’apertura F/11. Per le riprese a grande campo del cielo dell’eclissi invece è stata usata una mirrorless Sony alpha A7 III con obiettivo grandangolare Voigtländer da 21 mm F/1.4 (una camera del nascente progetto ASTRA di INAF-OAS per il monitoraggio degli space debris in LEO). Il primo setup ha una risoluzione di 2.9 arcsec/pixel e un FOV (field of view) di 4.25° x 2.83°, mentre il secondo setup ha una scala dell’immagine di 58 arcsec/pixel con un FOV di ben 90° x 64°. Considerato che la velocità di rotazione della sfera celeste all’equatore è di 15 arcsec/s la Canon con il teleobiettivo è stata montata su uno star-tracker meccanico del tipo Minitrack LX3 sostenuto da un robusto treppiede e in grado di assicurare un trascinamento per circa 1 h. In questo modo è stato evitato il micromosso che ci sarebbe stato con tempi di posa superiori a circa 2.9/15 = 0.2 secondi, ed è stato possibile riprendere la corona solare con tempi di posa crescenti fino a 2-3 s in un unico frame. La Sony invece è stata montata su un treppiede fisso. Entrambe le camere erano dotate di uno scatto remoto, così è stato possibile riprendere sequenze di immagini senza trasmettere vibrazioni al corpo macchina. Prima del fatidico giorno sono stati fatti dei test di ripresa del disco solare con le sue macchie a livello fotosferico per affinare la tecnica e riprese del cielo serale circa 30-40 minuti dopo il tramonto del Sole per “sperimentare” la magnitudine limite raggiungibile in condizioni simili a quelle presenti durante un’eclissi totale di Sole.

Il giorno dell’eclissi

L’alba dell’8 aprile a Burleson è stata spettacolare: in cielo erano presenti dei veli, ma tutto sommato era abbastanza sereno e senza vento, condizioni favorevoli all’osservazione. Il momento di grazia è durato poco perché, subito dopo, il cielo ha iniziato ad annuvolarsi con nubi provenienti da sud-ovest ed è rimasto così fino a circa un’ora dal primo contatto. Nonostante il cielo nuvoloso è stato allestito il campo di osservazione, con i due setup di ripresa posti uno di fianco all’altro: era essenziale infatti poter usare contemporaneamente gli scatti remoti delle due fotocamere. Nel caso della Canon sono anche stati variati i tempi di posa per riprendere la corona solare a diversi livelli, mentre per la Sony il tempo di posa è rimasto fisso per tutta la durata delle riprese. Per fortuna le nubi hanno iniziato a diradarsi rapidamente e l’eclissi totale di Sole è stata uno spettacolo indescrivibile: durante la totalità il cielo è rimasto sgombro da nubi, che si sono progressivamente riformate subito dopo. I tempi previsti per le varie fasi dell’eclissi a Burleson erano i seguenti: C1 = 17:22:08 UTC; C2 = 18:39:45 UTC; MAX = 18:41:26; C3 = 18:43:07; C4 = 20:01:36. La lettera C indica il “contatto” fra il disco del Sole e quello della Luna.

Durante la totalità erano ben visibili in cielo Venere (circa 15° in basso a destra rispetto al Sole) e Giove (in alto a sinistra a circa 30° di distanza), ma il cielo è rimasto sempre chiaro, come 25-30 minuti dopo il tramonto. Non era visibile Mercurio perché di magnitudine +4 a circa 6° di distanza dal Sole. Spettacolare la corona solare, visibile a occhio nudo come un anello molto luminoso attorno al disco nero della Luna. Visibili anche diverse protuberanze al bordo, con un bel colore rosso vivo tipico della riga H-alfa dell’idrogeno a 656.3 nm di lunghezza d’onda. Non sono state viste le classiche ombre volanti (shadow bands), ma le “falci volanti” sì: da alcuni minuti prima del secondo contatto a diversi minuti dopo il terzo contatto, sul lenzuolo bianco steso al suolo che doveva funzionare come “detector” delle ombre volanti, si muovevano rapidamente delle piccole falci d’ombra che si dissolvevano e riformavano in continuazione. Di questo fenomeno è stato ripreso un video, dopo il terzo contatto, che le mostra chiaramente, anche se in attenuazione rispetto ai minuti più vicini alla totalità.

Mentre venivano riprese le immagini del disco solare, con la Sony è stata ripresa una sequenza di 93 immagini con tempi di posa di 0.8 s e sensibilità di 200 ISO. Mediando 50 delle migliori immagini e correggendo per la vignettatura del campo di vista, la magnitudine stellare raggiunta è stata la +7.0. Nell’immagine originale sono ben visibili i pianeti Urano, Giove, Mercurio e Venere. Purtroppo Nettuno, Saturno e Marte erano dietro a un banco di nubi, anche se Nettuno sarebbe stato comunque troppo debole per essere rilevato. La chioma verde della cometa 12P/Pons-Brooks è stata rilevata facilmente, anche se la coda è al limite della detection. La corona solare risulta estesa per 10°-15° oltre il bordo solare e sono visibili le estreme propaggini dei pennacchi coronali. Con una magnitudine limite di +7 la detection di eventuali vulcanoidi è fuori discussione.

La prossima eclissi interessante

Per aumentare il valore della magnitudine limite e raggiungere il valore di +16 necessaria per la detection di vulcanoidi di circa 1 km di diametro è necessario usare un telescopio con una buona lunghezza focale, in modo tale che la luminosità di fondo cielo venga distribuita su un’area la più grande possibile mentre le stelle, che sono puntiformi, possano emergere dal fondo. Ovviamente, per mettere in evidenza il moto proprio dei vulcanoidi sono necessarie due postazioni lungo il percorso della totalità, che tengano sotto controllo lo stesso campo stellare, possibilmente con un FOV di alcuni gradi. Confrontando le immagini dello stesso campo di vista riprese a tempi diversi si potrà mettere in evidenza il moto proprio di eventuali vulcanoidi. La prossima occasione per questo genere di ricerche ci sarà per l’eclisse totale di Sole del 2 agosto 2027 (durata 5 minuti), quando la fascia della totalità passerà a sud di Lampedusa, toccando Marocco, Spagna, Algeria, Tunisia, Egitto, Arabia Saudita e Yemen. Ad esempio, considerando il centro della fascia della totalità più vicina all’Italia, a Tangeri (Marocco), il massimo dell’eclissi si avrà alle 08:47 UTC, a Orano (Algeria) ci sarà alle 08:54 UTC, mentre a Sfax (Tunisia), si verificherà alle 09:11 UTC. Come si vede da Tangeri a Sfax c’è un gap temporale di circa 24 minuti, più che sufficiente per mettere in evidenza il moto proprio di corpi inframercuriali.