Per vedere la stella polare, che assumiamo essere di magnitudine visuale 2,0 (vedi nota 1 in fondo), è necessario che il Sole sia ad almeno 6° sotto l’orizzonte. Questo valore (e tutti i dati riportati nella presente risposta) si intendono riferiti:
- al centro del disco solare
- considerando la rifrazione atmosferica
- a osservazioni effettuate dal livello del mare, tranne dove specificato
- ad un osservatore dotato di buona vista
- a condizioni atmosferiche (umidità, pulviscolo) buone ma non eccezionali.
Questo valore viene influenzato dalla quota a cui si trova l’osservatore, ma non di molto, almeno per le altezze raggiungibili in montagna. Sale infatti a -5,5° (una variazione di appena mezzo grado) per un osservatore a 4000 metri sul livello del mare. Dalle quote di volo più elevate degli aerei civili, invece, la differenza è radicale. -2,5° circa per 12000 metri di quota.
Si noti che il Sole a -6° sancisce anche l’inizio (oppure, all’alba, la fine) del crepuscolo nautico, ossia il periodo in cui, dal mare aperto, risultano osservabili contemporaneamente l’orizzonte e alcune stelle, ed è quindi possibile fare il punto col sestante.
Ben più critico della quota risulta invece sapere esattamente dove guardare, ovvero dove aspettare che la Polare compaia. Una situazione simile si ha, per esempio, cercando Venere di giorno, quando il pianeta è brillante e ben separato dal Sole. Pur sapendo dove cercarlo, è estremamente difficile vederlo subito ad occhio nudo. Viceversa, dopo averlo trovato una volta (magari facendolo puntare da un telescopio elettronico e usando come riferimento il tubo) risulta facilissimo, e spesso ci si chiede "ma come ho fatto a non vederlo prima?".
Questo succede perché, nonostante l’occhio umano abbia un campo di vista eccezionale, oltre 90°, la zona di attenzione, ovvero l’area dove si ha la massima risoluzione spaziale, è piccolissima, coprendo meno di 0,5°. Per rendersene conto basta osservare la Luna piena ad occhio nudo. Per osservare dettagli diversi del disco, l’occhio si muove, sia pure di pochissimo (nota 2).
Quindi se già si sa dove la Polare comparirà, è probabile che si riesca a scorgerla qualche momento prima di chi la cerca "spazzando" la zona con lo sguardo. Non di molto comunque, magari quando il Sole è a 5,5° invece che a 6° sotto l’orizzonte.
Tutti questi dati e la seguente tabella sono ricavati dal software Perseus (
www.perseus.it), notoriamente molto realistico. Anni fa ho confrontato personalmente quanto predetto da Perseus con osservazioni reali, trovando un accordo eccellente, per cui questi valori sono piuttosto precisi, sempre riferendosi a condizioni buone ma non eccezionali, e osservando da 1000 metri. Riportiamo in tabella alcune stelle/pianeti che risultano osservabili con il Sole ad una data altezza. Per i pianeti è stata considerata la brillantezza che presentano in condizioni favorevoli, vicino all’opposizione, o in quadratura per Venere.
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Altezza del centro del disco solare sull’orizzonte
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Magnitudine visuale limite ad occhio nudo
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| 45° (pieno giorno) |
-4,4 (Venere) |
| 0,5° |
-4,3 Prima variazione dal pieno giorno |
| 0° |
-3,6 |
| -0,5° |
-2,7 (Giove) |
| -1° |
-1,9 (Marte) |
| -1,5° |
-1,3 (Sirio) |
| -2° |
– 0,8 |
| -3,5° |
0 (Vega) |
| -5° |
1,2 (Spica, Castore, Polluce) |
Quando il Sole arriva a -9° sono comparse anche le stelle di magnitudine 5 e quindi manca davvero poco al buio "astronomico" (per il quale però bisogna attendere che il Sole arrivi a -18°). Di fatto si comincia a fare fotografia astronomica agli oggetti di cielo profondo già col Sole a "soli" 10° sotto l’orizzonte.
Nota 1: la stella polare ha una magnitudine leggermente variabile, ma tale variabilità è attualmente così modesta da essere irrilevante in questo contesto. La variabilità era significativa (circa 0,15 magnitudini) fino a pochi decenni fa, ma nel corso degli anni ’90 è scesa a meno dell’1% del flusso complessivo, e tale è ancora oggi (2008).
Nota 2: è ben noto che l’area più sensibile dell’occhio non è la zona di attenzione, ma si trova su una corona a circa 20° dal centro del campo di vista. Tuttavia, poco dopo il tramonto, vi è ancora luce in abbondanza, quindi conta più la risoluzione (prerogativa della zona di attenzione) che non la sensibilità, al fine di cogliere il modesto contrasto di un punto di luce contro un fondo ancora molto chiaro.
