Visualizza le foto della comunità EarthSky. | Il fenomeno del controglow solare, noto come gegenschein, è stato immortalato da un astronomo dell’osservatorio svizzero il 2 novembre 2024: “Ho catturato il fenomeno sfuggente del gegenschein in una notte limpida dal Passo del Sempione. Il punto antisolare è situato nell’angolo in alto a destra dell’immagine, visibile come una nebulosità molto debole e diffusa che si estende per oltre 20° in un cielo con airglow verde e arancione. Ho altamente contrastato l’immagine per accentuare il fenomeno.” Grazie a tutti gli astrofili per il loro contributo.
Articolo e la maggior parte delle foto sono forniti da un group di Project Nightflight a Vienna, Austria. Ripubblicato con permesso.
Il gegenschein è il santo graal dei cacciatori di stelle. Ogni astrofili amatori ne ha sentito parlare, ma solo pochi hanno avuto la fortuna di osservarlo. Solo un numero ancora più ridotto è riuscito a catturare un’immagine di questa apparizione tenue e spettrale. Come è stato osservato da un altro astrologo:
Il gegenschein non è affatto un oggetto GoTo.
In effetti, non è un oggetto in senso classico. Ma iniziamo dal principio.
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Vedi la sottile concentrazione di luce al centro di questa immagine? Quella è l’elusivo gegenschein, o controglow, un punto diffuso visibile solo nei cieli più scuri, centrato nel punto esattamente opposto al sole. È causato dalla luce solare che riflette sulla polvere interplanetaria. Immagine fornita da Project Nightflight.

Che cos’è il gegenschein?

Lo spazio tra i pianeti non è vuoto. Il piano del sistema solare è riempito da un enorme disco di piccole particelle di polvere di dimensioni che vanno da meno di 1/1000 di un millimetro fino a 1 millimetro. Questa nuvola di polvere interplanetaria è una struttura altamente dinamica. Contrariamente alla credenza comune, non è un residuo antiquato dalla formazione del sistema solare. Quella polvere primordiale è andata da un pezzo. La polvere interplanetaria attuale è, in un senso astronomico, molto giovane, avendo solo milioni di anni. La maggior parte delle particelle deriva da eventi relativamente recenti, come collisioni tra asteroidi. Alcune possono derivare da tempeste di polvere su Marte.
Esposte a varie forze, le particelle non rimangono in orbite stazionarie ma abitano il disco in moto sempre mutevole. Le particelle più piccole (meno di 1/1000 di millimetro) vengono rapidamente espulse dal sistema solare dal vento solare. Anche le particelle più grandi non sopravvivono a lungo. Tendono a collidere con corpi più grandi o a spiraleggiare lentamente verso l’interno del sistema solare dove cadono nel sole.
Tuttavia, le collisioni tra asteroidi e l’erosione delle comete riforniscono costantemente l’approvvigionamento di polvere interplanetaria. Pertanto, la nuvola di polvere interplanetaria del sistema solare non è una formazione statica, ma una struttura dinamica composta da componenti relativamente giovani.

Luce zodiacale e gegenschein

Per un osservatore sulla Terra, questa nuvola di polvere dinamica è principalmente visibile sotto forma di luce zodiacale. Dopo il crepuscolo e prima dell’alba si estende come un cono di luce dal sole lungo il cammino eclittico. Spesso chiamata alba falsa (o crepuscolo falso), la luce zodiacale è piuttosto brillante e può essere vista da qualsiasi sito di osservazione che non soffra di grave inquinamento luminoso, soprattutto quando l’eclittica è alta nel cielo. Per gli osservatori nell’emisfero settentrionale, questo accade nel cielo serale durante la primavera e nel cielo mattutino durante l’autunno.
È interessante notare che recenti ricerche suggeriscono che la luce zodiacale potrebbe derivare da tempeste di polvere marziane.
La luce zodiacale mattutina e serale rappresentano le due aree del disco di polvere interplanetaria dove la luce solare viene diffusamente sparsa verso la Terra, dando origine ai brillanti coni di luce argentati. Il disco di polvere interplanetaria è visibile anche lungo il resto del percorso eclittico, dove è noto come banda zodiacale. A differenza della luce zodiacale, tuttavia, queste sezioni sono molto difficili da rilevare poiché presentano una luminosità superficiale estremamente bassa. Ma nel punto esattamente opposto al sole la geometria torna a lavorare a nostro favore, migliorando la visibilità della polvere interplanetaria. Questa è l’area del gegenschein.
Questa non è la gegenschein. L’immagine mostra la luce zodiacale, che è anche polvere nel sistema solare, possibilmente derivata da tempeste marziane. La luce zodiacale è un cono di luce che si estende dal sole lungo l’eclittica, visibile dopo il crepuscolo e prima dell’alba. Il gegenschein è molto più difficile da rilevare o fotografare rispetto alla luce zodiacale. Immagine fornita da Project Nightflight.

Più brillante quando opposto al sole

Ma perché il gegenschein emana luce più intensamente rispetto al resto della banda zodiacale? Osservando il disco di polvere interplanetaria dalla Terra, la sezione al punto antisolare è illuminata direttamente dietro le nostre teste. Questo porta a un aumento della luminosità noto come effetto di opposizione. L’effetto di opposizione è un fenomeno frequente per i corpi del sistema solare. Ad esempio, la luna mostra un significativo picco di luminosità attorno alla luna piena, cioè alla sua opposizione. Un altro esempio sono gli anelli di Saturno nei giorni attorno all’opposizione, momento in cui si illuminano drasticamente.
Potresti aver visto anche questo effetto quando eri su un aereo. Leggi di più: Come puoi vedere un’aureola di un aereo?
Visualizza più grande. | Ecco una vista impressionante, traboccante di stelle, dall’Osservatorio Gemini Nord situato a Mauna Kea, nella Big Island delle Hawaii. Il NOIRLab della NSF, che gestisce l’osservatorio, ha rilasciato quest’immagine il 6 marzo 2024. In questa immagine, puoi vedere la Via Lattea, la luce zodiacale come una brillante striscia luminosa nella metà destra dell’immagine e il gegenschein dall’altro lato dell’orizzonte splendere come uno spruzzo di luce solare riflessa. Immagine via International Gemini Observatory/ NOIRLab/ NSF/ AURA/ J. Chu.

L’effetto del gegenschein sulla Terra

Il principale motivo per questo aumento di luminosità durante l’opposizione è l’oscurità delle ombre, il che significa che tutte le particelle sono completamente illuminate. Puoi osservare questo effetto di opposizione qui sulla Terra durante il giorno, se sei all’aperto e guardi a terra davanti a te. Se il terreno è sufficientemente ruvido, vedrai un’illuminazione attorno all’ombra della tua testa. Per documentare questo fenomeno, abbiamo realizzato la foto qui sotto, che mostra l’effetto sul grano vulcanico.
Questo è simile al gegenschein. Per questa foto, una piccola action cam è stata posizionata su un treppiede guardando verso il grano vulcanico sull’isola di La Palma. L’inserto mostra parte del grano di dimensioni di diversi millimetri con una superficie ruvida. Attorno all’ombra della fotocamera, l’effetto di opposizione produce un’illuminazione. L’emissione luminosa mostrata qui è simile a quella del gegenschein nel cielo notturno. Immagine fornita da Project Nightflight.
È interessante notare che l’illuminazione attorno all’ombra della fotocamera aveva un diametro apparente di 10 gradi, circa la stessa dimensione del diametro del gegenschein nel cielo notturno. La prossima volta che cammini su una superficie ruvida al sole, cerca questa versione terrestre del controglow.
In sintesi, il gegenschein non è un oggetto. È un gioco di luci sul disco di polvere interplanetaria del sistema solare. La sezione di polvere al punto antisolare è illuminata frontalmente, il che provoca un incremento di luminosità dovuto all’oscuramento delle ombre. Questo così chiamato effetto di opposizione può essere riscontrato in molte occasioni, ma con il gegenschein assume il suo aspetto più spettrale e strano. Questa è probabilmente la ragione per cui è un trofeo così ambito tra gli astronomi amatoriali.

Gegenschein sotto cieli scuri

Dai nostri sessioni di osservazione e fotografia in siti con cieli scuri, il gegenschein si è rivelato un compagno familiare. Sotto le stelle, prima o poi uno di noi avrebbe detto:
Hmm, il gegenschein è molto evidente stasera…
… seguito dalla tipica risposta:
Sì, luminoso e splendente!
Questo breve dialogo indicava che i nostri occhi avevano raggiunto la piena adattamento al buio e la nostra visione notturna era al massimo. Spesso parlavamo di realizzare un’immagine del nostro fedele compagno di cieli bui, il gegenschein. Ma per qualche motivo non si concretizzava mai. Altri progetti si frapponevano, in altre occasioni la posizione nel cielo non era quella giusta, o la trasparenza dell’atmosfera non era sufficientemente buona.

Come abbiamo catturato il gegenschein

Ma nella notte tra il 30 e il 31 ottobre 2019, finalmente ci abbiamo provato. Il 30 ottobre eravamo già diversi giorni in un’escursione fotografica sull’isola di La Palma. Durante il giorno, l’infastidiosa situazione meteorologica del Calima era finalmente terminata e i cieli erano di nuovo blu profondo e trasparenti come possono essere su questa bellissima isola. Sistemati in una solitaria finca lontana da zone abitate e a circa 800 metri (2,600 piedi) sopra il livello del mare, avevamo le condizioni perfette per fotografare il gegenschein.
Intorno a mezzanotte, quando il controglow raggiunge il culmine, i nostri strumenti registravano una luminosità del cielo di 21.4 magnitudini per secondo quadrato d’arco nel zenit. Questo è così scuro che Sirio ha illuminato visibilmente il paesaggio quando è sorto dietro una catena montuosa più tardi quella notte.
Il gegenschein stesso era piuttosto evidente ad occhio nudo. Sotto la costellazione dell’Ariete, direttamente sull’eclittica, un distintivo bagliore di circa 10 gradi segnava il punto antisolare. Anche la molto debole banda zodiacale che attraversa l’intero cielo era visibile, quasi come una marcatura artificiale dell’eclittica. In queste condizioni, catturare il gegenschein era un compito semplice.

Dettagli, dettagli

Per chi fosse interessato ai dettagli tecnici: abbiamo realizzato 23 esposizioni non filtrate di 4 minuti con un’ottica da 16mm @f/5.6 su una DSLR Canon 1100D modificata da Baader. Per il tracciamento del cielo abbiamo utilizzato un dispositivo puramente meccanico, il Mini Track LX2. Questo dispositivo innovativo è un compagno frequente delle nostre escursioni fotografiche. Per chi è interessato a maggiori dettagli, mettiamo a disposizione una recensione approfondita del Mini Track LX2 da scaricare sul nostro sito web.
Il peso totale del nostro equipaggiamento fotografico era inferiore a 3 chilogrammi (6.6 libbre), inclusi la fotocamera e il treppiede. Le 23 singole esposizioni del gegenschein sono state successivamente calibrate, registrate e impilate con DeepSkyStacker. Il trattamento finale dell’immagine è stato effettuato in Photoshop, dove abbiamo applicato un sostanziale miglioramento del contrasto.

Come puoi vedere il gegenschein

Se non hai mai incontrato il gegenschein, non aspettarti che sia così evidente come nella fotografia in cima a questo post. Abbiamo applicato un forte miglioramento del contrasto all’immagine per rendere il controglow, la sua forma e la sua dimensione meglio visibili. Ai nostri occhi umani, anche nelle migliori condizioni, il gegenschein è un bagliore elusivo e tenue.
In diverse occasioni abbiamo confrontato la luminosità visiva del controglow con sezioni della Via Lattea. Abbiamo sempre trovato che fosse all’incirca della stessa luminosità delle parti più deboli della Via Lattea invernale. La porzione della Via Lattea che si avvicina di più alla luminosità del controglow è la sezione tra la stella Mirfak e l’asterismo chiamato i Bambini vicino a Capella. È molto debole. Qualsiasi oggetto luminoso nelle vicinanze (es. Giove o Marte in opposizione) rende difficile l’osservazione.
A parte essere leggermente più luminoso al centro e sfumare uniformemente in tutte le direzioni, il gegenschein non mostra alcuna struttura. Ha una forma rotonda, circolare o ellittica, con un diametro di circa 10 gradi. Ciò corrisponde più o meno alla dimensione di un pugno teso a lunghezza d’arto.
Disegno del gegenschein visto il 23 novembre 2019, da un sito di osservazione con cielo scuro in Bassa Austria. In questa notte, il punto antisolare era tra i due ammassi stellari delle Iadi e delle Pleiadi. Il disegno offre una realistica impressione di cosa aspettarsi quando si cerca il controglow. Immagine fornita da Project Nightflight.
Segui questi 5 suggerimenti per vedere il gegenschein di persona.

Consiglio 1: Controlla la posizione

Prima di iniziare a cercare il gegenschein nel cielo notturno, dovresti controllare la sua posizione attuale. La mappa qui sotto ti aiuterà a sapere dove guardare. Mostra anche se il controglow è rilevabile, poiché la sua visibilità dipende molto dalla sua posizione rispetto allo sfondo stellato.
A giugno, luglio e dicembre è completamente invisibile, poiché si trova davanti alla Via Lattea. Altri ostacoli possono essere i pianeti luminosi Marte e Giove. Quando uno di essi è vicino all’opposizione, si trova nella stessa regione del cielo del controglow e può oscurarlo.
Alcuni programmi di planetario o app di osservazione delle stelle potrebbero anche essere strumenti utili per determinare la posizione del gegenschein. Se il software fornisce un’opzione per visualizzare il centro dell’ombra della Terra, questo ti mostrerà l’attuale punto antisolare.
Visualizza più grande. | Questa mappa ti dà un’idea di dove cercare il gegenschein di fronte allo sfondo stellato. La scala in fondo indica le costellazioni che raggiungono il culmine alla tua mezzanotte locale in una data specifica. Questo approssima anche dove puoi trovare il gegenschein sulla linea tratteggiata dell’eclittica. Ad esempio, a metà novembre brillerà tra il Toro e Perseo. Immagine fornita da Project Nightflight.

Consiglio 2: Cerca di massima altezza sopra l’orizzonte

Il gegenschein è sempre più alto sull’orizzonte intorno alla mezzanotte locale, quindi questo è il momento migliore della notte per tentare un’osservazione. Non dovrebbe esserci nemmeno luna sopra l’orizzonte. Ma non è tutto. Proprio come il sole stesso, anche il punto antisolare ha altezze di culminazione diverse nel corso dell’anno.
Per gli osservatori nell’emisfero settentrionale, il punto antisolare raggiunge la sua massima culminazione nel solstizio invernale intorno al 21 dicembre. Purtroppo, durante il mese di dicembre il gegenschein si trova davanti alla Via Lattea invernale e quindi è invisibile. Quindi, i migliori mesi per vedere il gegenschein dalle latitudini settentrionali sono novembre e gennaio.
Per gli osservatori nell’emisfero meridionale, la massima altezza di culminazione del punto antisolare si verifica al solstizio estivo intorno al 21 giugno. Anche per gli osservatori meridionali, la Via Lattea ostacola la vista. In questo caso, si dovrebbe guardare prima o dopo il solstizio, in questo caso a maggio o ad agosto.
Visualizza più grande. | Solo se tutte le condizioni elencate in questo diagramma sono vere, hai una possibilità valida di rilevare realmente il gegenschein. Immagine fornita da Project Nightflight.

Consiglio 3: Prova dal miglior luogo di osservazione a cui hai accesso

Non puoi vedere il gegenschein da siti inquinati luminosamente. Anche un moderato inquinamento luminoso diminuisce troppo il contrasto del controglow. Sulla base delle nostre osservazioni, il minimo assoluto per rilevare il gegenschein è una luminosità del cielo di 21.0 mag/arcsecond2 nello zenit. Ma questo vale solo se sei già abbastanza esperto con il gegenschein e sai esattamente dove guardare.
Per gli osservatori alle prime armi, raccomandiamo un luogo con una luminosità del cielo di 21.2 mag/arcsecond2 nello zenit o migliore. Queste condizioni esistono solo lontano da città o altre aree abitate. I siti di osservazione in montagna sono particolarmente adatti a causa della ridotta massa d’aria a quote più elevate sul livello del mare. (Clicca qui per trovare un sito di cieli scuri vicino a te.)

Consiglio 4: Aspetta condizioni meteorologiche favorevoli

Anche se osservi da un luogo con cieli scuri, un cielo sereno medio potrebbe non essere sufficiente per vedere il gegenschein. Quello che desideri è un cielo notturno con un’eccezionale alta trasparenza. Questo si verificherà solo se la massa d’aria sopra il tuo sito di osservazione è il più asciutta possibile.
Per avere un’idea della situazione attuale presso la tua posizione, puoi utilizzare un sito web che fornisce previsioni meteo per osservazioni astronomiche. Siti come questo mostrano dati sull’umidità in tutti gli strati troposferici. Un’altra condizione per una alta trasparenza sarebbe che l’aria sia pulita, cioè priva di polvere. Alle latitudini medie, le condizioni necessarie di aria secca e pulita si verificano spesso dopo il passaggio di un fronte freddo o di una sacca.

Consiglio 5: Espandi le tue abilità di osservazione

Dato che hai una buona vista al buio e che hai già un po’ di esperienza di osservazione, ci sono diverse tecniche di osservazione che devi perfezionare.
Prima di tutto, devi imparare come adattarti davvero al buio. Questo potrebbe mettere alla prova la tua pazienza, poiché i tuoi occhi necessitano di almeno 45 minuti per adattarsi completamente al buio. Quindi, niente smartphone o altri dispositivi portatili durante questo periodo. Dovresti usare solo luci rosse molto deboli se non vuoi rovinare la tua visione notturna.
Una seconda tecnica che potresti aver bisogno di affinare per vedere il gegenschein è la visione perversa. Con la visione perversa, non guardi direttamente a un oggetto, ma un po’ di lato mentre continui a concentrarti sull’oggetto. In questo modo stai usando la visione periferica, che è più sensibile ai livelli di luce bassa rispetto alla parte centrale dell’occhio. Alcuni osservatori riferiscono che questa tecnica fa una grande differenza per loro e potrebbe aiutarti anche. In ogni caso, cercare il gegenschein migliorerà notevolmente le tue abilità di osservazione. Inoltre, si tratta di un progetto estremamente interessante e prima o poi anche tu potrai mettere quel premio di astronome sulla tua mensola.

Che cos’è Project Nightflight?

Informazioni su Project Nightflight: “La nostra missione è il cielo stellato. Promuoviamo a livello internazionale la conservazione del cielo stellato come risorsa ambientale. Per supportare questo obiettivo, collaboriamo a stretto contatto con i nostri sponsor e i media internazionali. Con le nostre immagini e storie, sensibilizziamo sulla necessità di mantenere a bada l’inquinamento luminoso. Il nostro team è basato a Vienna, Austria, ed è composto da astrofotografi esperti e attivi a livello mondiale che lavorano su base volontaria. La maggior parte dei nostri membri attivi è costituita da professionisti del marketing o della comunicazione. Se desideri saperne di più sulla nostra organizzazione, scarica il profilo di Project Nightflight.”
Il gegenschein è il velo biancastro verso la parte superiore di questa foto di Jeff Dai dell’ottobre 2016 presso Lago Puma Yumco, Tibet. Il loop prominente e i colori vicini all’orizzonte sono l’airglow. Leggi di più su questa immagine.
In sintesi: il gegenschein è un gioco di luci sulla polvere interplanetaria del sistema solare. È un percorso diffuso di luce che giace al punto antisolare, il punto esattamente opposto al sole.
Via Project Nightflight