Perché la Stella Polare sembra ferma e come si trova?

Durante la notte molte stelle cambiano sensibilmente posizione. La Stella Polare, chiamata anche Polaris, sembra invece restare al suo posto. La spiegazione parte dalla Terra: il suo asse di rotazione, prolungato verso nord, punta quasi esattamente in quella direzione. Mentre il pianeta ruota, le altre stelle sembrano descrivere cerchi intorno a quel punto. Polaris percorre un cerchio piccolissimo e appare quindi quasi immobile.

Nell’emisfero nord è un riferimento utile per orientarsi. Non occorre un telescopio e non bisogna cercare la stella più luminosa del cielo: servono una figura riconoscibile e una visuale libera verso nord.

Asse terrestre e polo celeste

Immagina una retta che attraversa il polo sud e il polo nord della Terra e prosegue nello spazio. La sua direzione settentrionale indica il polo nord celeste, sulla sfera immaginaria del cielo. Il polo non è una stella né un oggetto intorno al quale le altre stelle orbitano davvero.

La Terra ruota sul proprio asse. Dalla superficie, perciò, il cielo sembra girare nel verso opposto. Più una stella è lontana dal polo nel cielo, più grande è il cerchio apparente che descrive. La NASA spiega questa geometria con Polaris, in inglese.

Polaris è vicina al polo, ma non coincide esattamente con esso. Dire che non si muove mai è una semplificazione: il suo piccolo cerchio giornaliero è quasi impercettibile a occhio nudo.

Nelle fotografie a lunga esposizione compaiono tracce stellari, archi con un centro comune. Queste immagini raccolgono luce per un tempo prolungato: guardando il cielo non vedi linee circolari luminose. Anche la copertina dell’articolo è un’illustrazione editoriale dell’effetto, non la fotografia di una singola osservazione.

Trovare la Polare con il Grande Carro

Il Grande Carro è una figura di sette stelle nella costellazione dell’Orsa Maggiore: quattro formano il cassone e tre il timone. Polaris appartiene invece all’Orsa Minore e si trova all’estremità del timone del Piccolo Carro.

Ecco il metodo classico:

1. Riconosci il Grande Carro. Cerca il cassone a quattro stelle e il timone ricurvo. Se non conosci ancora la figura, aiutati con una carta del cielo aggiornata per luogo e ora.
2. Scegli il lato opposto al timone. Le due stelle di quel bordo esterno si chiamano Merak e Dubhe.
3. Vai da Merak verso Dubhe e prosegui. Oltre Dubhe, prolunga la direzione per circa cinque volte la distanza che separa le due stelle. Arriverai nella zona di Polaris. LEIFIphysik illustra la costruzione, in tedesco.
4. Controlla il Piccolo Carro. Polaris è alla fine del timone. Le altre stelle possono essere difficili da vedere con l’inquinamento luminoso: non è indispensabile riconoscere prima tutta la figura.

Il Grande Carro può apparire inclinato, di lato o capovolto. Conta la direzione Merak → Dubhe → Polaris, non «verso l’alto» in un disegno. Alberi o edifici possono nascondere le parti basse della figura.

Indica esattamente il nord?

Per un orientamento approssimativo, sì. Guarda Polaris e scendi verticalmente fino all’orizzonte: quella direzione corrisponde all’incirca al nord geografico, verso il polo nord terrestre.

La bussola risponde invece al campo magnetico della Terra. Nord magnetico e nord geografico non coincidono ovunque. Una differenza tra bussola e stella non significa necessariamente che tu abbia identificato la stella sbagliata.

Inoltre, Polaris è leggermente spostata rispetto al polo celeste esatto. È un buon riferimento generale, non una misura di precisione senza ulteriori correzioni.

L’altezza della Polare suggerisce la latitudine

Qui altezza significa angolo fra orizzonte e stella, non distanza in chilometri. L’altezza del polo nord celeste sopra un orizzonte orizzontale è geometricamente uguale alla latitudine nord dell’osservatore. Per Polaris, vicina al polo, la relazione è approssimata (LEIFIphysik).

Sono esempi geometrici semplificati, non misurazioni. Al polo nord il polo celeste è allo zenit, proprio sopra la testa; all’equatore è sull’orizzonte. Più viaggi verso nord, più Polaris appare alta. Questo dà un’indicazione della latitudine, ma non della longitudine.

Si vede dall’emisfero sud?

In gran parte dell’emisfero sud Polaris rimane sotto l’orizzonte. Vicinissimo all’equatore, il suo piccolo scostamento dal polo celeste e le condizioni osservative rendono il confine meno netto; lì non è un riferimento comodo.

Attualmente nessuna stella altrettanto evidente segna il polo sud celeste. Per orientarsi si usano altre figure, come la Croce del Sud. Il metodo del Grande Carro non è quindi valido in ogni luogo del pianeta.

Polaris sarà sempre la Stella Polare?

No. L’asse della Terra cambia direzione molto lentamente, come quello di una trottola che oscilla. Questa precessione compie un ciclo di circa 26.000 anni. La direzione del polo celeste si sposta quindi fra le stelle su tempi lunghissimi (NASA).

È un fenomeno su una scala diversa dalla rotazione apparente quotidiana del cielo. Durante la tua serata Polaris resta quasi fissa; nell’arco dei millenni, il ruolo di stella del nord può cambiare interprete.

Un semplice esercizio di osservazione

Scegli una notte serena nell’emisfero nord e un punto fisso con una visuale libera verso nord:

• Trova Polaris e ricordane la posizione rispetto a un elemento immobile, per esempio il bordo di un tetto.
• Annota anche l’orientamento del Grande Carro.
• Confronta entrambi dopo circa un’ora, dallo stesso punto. Il Carro avrà cambiato orientamento, mentre Polaris sembrerà quasi nello stesso posto.

In LiveGlobe 3D puoi passare dalla vista Terra alla vista Cielo ed esplorare stelle e linee delle costellazioni nel menu spaziale. Usa queste viste per iniziare a collegare il nostro pianeta al cielo. L’applicazione web prevede l’accesso con autenticazione; per riconoscere le stelle all’aperto, usa una carta aggiornata per il tuo luogo e la tua ora.

Se ti incuriosisce anche il tremolio dei punti luminosi, leggi perché le stelle scintillano. Lo scintillio dipende dall’atmosfera; lo spostamento apparente giornaliero dalla rotazione terrestre.

Esplora la vista del cielo di LiveGlobe 3D e cerca quel riferimento quasi immobile durante la prossima serata serena.